Aktualności

Prof. Ryszard Tadeusiewicz, Gazeta Krakowska 10.05.2017 r. 

Do niedawna w technice obowiązywała zasada, że silnik elektryczny o dużej mocy musi być wielki i masywny. Oczywiście budowano takie silniki – na przykład dla maszyn wyciągowych w kopalniach albo dla walcarek w hutach. Wiem coś o tym, bo chociaż studiowałem automatykę, to jednak byłem na Wydziale Elektrotechniki Górniczej i Hutniczej (tak się na początku lat 70. ten mój Wydział nazywał) i musiałem na praktykach przemysłowych obcować z takimi ogromnymi maszynami. To były prawdziwe giganty!

Ale takiego wielkiego silnika nie można było użyć do napędzania samochodu, bo był on wielokrotnie większy od całego auta. Z kolei silniki elektryczne, mieszczące się w pojazdach były dość słabe i zapewniały za małą szybkość (na przykład, meleksy osiągają maksymalnie 21 km/h).

Jednak postępy w inżynierii materiałowej (między innymi, wytworzenie silnych magnesów neodymowych) oraz w budowie silników elektrycznych doprowadziły do tego, że obecnie stosunkowo łatwo jest napotkać silnik elektryczny o dużej mocy i małych rozmiarach. Używane są one między innymi w autach elektrycznych. Na przykład, Tesla model S P100D wyposażona jest w silniki zamontowane bezpośrednio obok kół samochodu,  o mocy odpowiednio 260 KM („koni mechanicznych”) dla przedniej osi i 500 KM dla tylnej osi.

Niewiarygodne!

Przypomnijmy, że legendarny Ford T (samochód, który na początku XX wieku zmotoryzował Amerykę) miał silnik o mocy 22 KM. Podobną moc silnika miał popularny „Maluch” – Fiat 126p - (samochód, który w latach 70. zmotoryzował Polskę). Popularny (także na ulicach Krakowa!) meleks ma zaledwie 7 KM. Oznacza to, że elektryczne silniki samochodu Tesla mają taką samą moc, jak sumarycznie 33 maluchy lub ponad 100 meleksów.

To daje do myślenia!

Warto zauważyć, w jak krótkim czasie nastąpił tak znaczący postęp w budowie silników elektrycznych oraz pojazdów elektrycznych. Pierwszy silnik elektryczny zbudował w 1831 roku Michael Faraday, ale było to urządzenie o bardzo małej mocy. Metalowy dysk wirował w polu magnetycznym , ponieważ przepływał przez niego prąd elektryczny, wytwarzany przez wynaleziony w 1800 roku stos elektryczny Aleksandra Volty. Silnik ten był jednak tak słaby, że potrafił wyłącznie się kręcić, demonstrując w ten sposób zasadę elektrodynamiki, natomiast nie był w stanie niczego napędzać. Wystarczyło 185 lat, by silniki elektryczne stały się poważną konkurencją dla silników spalinowych. Żartobliwie można powiedzieć, że konie elektryczne wyparły konie mechaniczne. I coś jest na rzeczy, bo jednostką mocy jest dziś wat (W), dobrze odnoszący się do urządzeń elektrycznych. 1 wat to moc urządzenia zasilanego napięciem 1 wolta pobierającego prąd o natężeniu 1 ampera. Natomiast koń mechaniczny (KM) jest dziś używany tylko pomocniczo, ale jest to jednostka mocy, którą chętnie posługują się entuzjaści motoryzacji.

Warto jednak zapamiętać, że 1 KM to w przybliżeniu 735 W, oraz to, że koń mechaniczny to dziś przeżytek, ponieważ w oficjalnych dokumentach niepodzielnie króluje dziś wat. A elektryczny kilowat (1000 W) jest o wiele mocniejszy od konia mechanicznego!