Dua mesin yang sangat berbeda menggerakkan sebagian besar mobil di jalan hari ini. Satu membakar bahan bakar cair di dalam silinder logam; yang lain menggunakan listrik untuk memutar magnet. Memahami apa yang terjadi di bawah kap mejelaskan mengapa kendaraan ini terasa, terdengar, dan dirawat dengan sangat berbeda.
Bagaimana mesin pembakaran internal bekerja
Menurut Departemen Energi A.S., mesin pembakaran internal (ICE) terdiri dari silinder tetap dan piston yang bergerak. Bahan bakar terbakar di dalam silinder, dan gas yang mengembang mendorong piston, yang memutar poros engkol dan pada akhirnya menggerakkan roda kendaraan.
Sebagian besar kendaraan ICE berjalan pada siklus empat langkah, seperti dijelaskan oleh Departemen Energi: asupan, kompresi, pembakaran/daya, dan knalpot. Selama asupan, piston bergerak ke bawah saat katup asupan terbuka untuk menghisap udara dan bahan bakar. Selama kompresi, katup tertutup dan piston bergerak ke atas, memampatkan campuran udara-bahan bakar. Dalam langkah daya, campuran yang dimampatkan menyala — mendorong piston kembali ke bawah — dan dalam langkah knalpot, piston naik lagi saat katup kedua terbuka untuk mengeluarkan gas yang habis.
Departemen Energi membedakan dua desain mesin utama: mesin bensin dengan percikan-pengapian, di mana busi menyalakan campuran bahan bakar-udara, dan mesin diesel dengan pengapian-kompresi, di mana bahan bakar menyala sendiri di udara yang panas dan sangat terkompresi. ICE juga dapat berjalan pada bahan bakar alternatif seperti gas alam, propana, biodiesel atau etanol, dan dapat digabungkan dengan komponen listrik dalam sistem hibrida atau hibrida plug-in.
Bagaimana motor mobil listrik bekerja
Kendaraan sepenuhnya listrik mengganti mesin dengan satu atau lebih motor traksi listrik yang ditenagai oleh paket baterai yang dapat diisi ulang, menurut fueleconomy.gov pemerintah A.S. dan Pusat Data Bahan Bakar Alternatif (AFDC) Departemen Energi. AFDC mencantumkan komponen inti: baterai traksi yang menyimpan energi, port pengisian dan pengisi daya bawaan yang mengubah listrik AC masuk menjadi DC untuk pengisian, konverter DC/DC yang mengurangi tegangan untuk aksesori, pengontrol elektronik daya yang mengelola kecepatan dan torsi motor, dan motor traksi listrik itu sendiri, yang menggerakkan roda (dalam sebagian besar desain melalui transmisi).
Ditenagai oleh baterai traksi, pengontrol elektronik daya mengelola berapa banyak energi listrik yang mencapai motor traksi listrik dan mengontrol kecepatan motor dan torsi yang dihasilkannya, menurut AFDC. Sistem termal terpisah menjaga baterai, motor dan elektronik dalam kisaran suhu operasi yang tepat, catatan AFDC.
Pengereman regeneratif: motor bekerja terbalik
Fitur yang tidak memiliki padanan dalam kendaraan ICE konvensional adalah pengereman regeneratif. Seperti yang dijelaskan halaman teknologi konsumen Mazda, mengutip perkiraan Departemen Energi, ketika pengemudi melepaskan akselerator, mengerem, atau melaju dengan netral menuruni bukit, motor listrik membalikkan peran: daripada mengkonsumsi daya baterai untuk memutar roda, roda yang berputar memutar motor, yang sekarang berfungsi sebagai generator dan mengirim listrik kembali ke baterai. Perkiraan Departemen Energi, menurut Mazda, bahwa proses ini memulihkan sekitar 22% energi berkendara di kendaraan listrik selama berkendara kota dan jalan raya gabungan (versus 5-9% di hibrida). Karena pengereman regeneratif tidak dapat memberikan gaya penghenti yang diperlukan dalam keadaan darurat, rem gesek konvensional tetap ada sebagai cadangan, catatan Mazda.
Mengapa kedua sistem berbeda dalam efisiensi
Fueleconomy.gov menyatakan bahwa kendaraan listrik mengubah lebih dari 77% energi listrik yang diambil dari jaringan menjadi daya di roda, sementara kendaraan bensin konvensional hanya mengubah 12% hingga 30% energi yang disimpan dalam bensin menjadi daya di roda — sisanya sebagian besar hilang sebagai panas dan melalui gesekan mesin. Fueleconomy.gov juga mencatat bahwa baterai EV dapat bertahan 12 hingga 15 tahun di iklim sedang dan 8 hingga 12 tahun di iklim berat, dan pengisian ulang penuh biasanya membutuhkan 3 hingga 12 jam, dengan pengisian cepat mencapai kapasitas 80% dalam waktu sekitar 30 menit.
Mesin pembakaran internal vs. motor listrik: perbedaan utama| Fitur | Mesin pembakaran internal | Motor listrik |
|---|
| Sumber energi | Bensin, diesel atau bahan bakar cair/gas alternatif | Listrik yang disimpan di paket baterai |
|---|
| Proses inti | Siklus pembakaran empat langkah (asupan, kompresi, daya, knalpot) | Pengontrol elektronik daya mengarahkan arus baterai ke motor traksi |
|---|
| Efisiensi energi ke roda | Sekitar 12%-30% (fueleconomy.gov) | Lebih dari 77% (fueleconomy.gov) |
|---|
| Pengisian bahan bakar/pengisian ulang | Menit di pompa bahan bakar | Pengisian 3-12 jam penuh; pengisian cepat ~30 menit ke 80% (fueleconomy.gov) |
|---|
| Pemulihan energi pengereman | Tidak dapat diterapkan; energi hilang sebagai panas | Pengereman regeneratif memulihkan sekitar 22% energi berkendara (DOE, melalui Mazda) |
|---|
Istilah umum dijelaskan
- Poros engkol: poros yang berputar yang mengubah gerakan naik-turun piston menjadi gerakan putar, menurut Departemen Energi.
- Baterai traksi: paket baterai yang dapat diisi ulang yang menyimpan energi untuk motor traksi listrik, menurut AFDC.
- Pengontrol elektronik daya: komponen yang mengelola berapa banyak energi listrik mengalir dari baterai dan mengontrol kecepatan motor dan torsi, menurut AFDC.
- Pengereman regeneratif: menggunakan motor listrik sebagai generator selama perlambatan untuk mengirim energi kembali ke baterai, seperti dijelaskan oleh Mazda, mengutip perkiraan Departemen Energi.
Tulisan ini disiapkan dengan kecerdasan buatan dan lolos pemeriksaan sumber otomatis sebelum terbit. Jika Anda melihat kesalahan, ajukan koreksi. Ajukan koreksi atau hak jawab · Cara kami bekerja
