V zadnjih letih smo lahko opazili, da so se tudi v navtiki pričeli pojavljati električni motorji. Nizki stroški plovbe, manj hrupa in nobenih emisij toplogrednih plinov. Sliši se odlično, kateri pa so zadržki pri uporabi električnih motorjev v navtiki?

Ko si ogledujemo električni motor za plovilo, nas bo najprej osupnila majhna moč motorja, ki na prvi pogled ne bo zadostovala. Drugi zadržek pa bodo nedvomno baterije, njihova kapaciteta in teža. Predvsem nas bo zanimalo koliko časa bomo lahko pluli z enim polnjenjem, kje bomo lahko napolnili baterijo in katere so možnosti za polnjenje. Pa si poglejmo najprej kako je z močjo električnega motorja v primerjavi z motorjem na notranje izgorevanje.

Moč električnega motorja

Ko si ogledujemo električne motorje bomo najprej opazili, da imajo ti motorji v primerjavi z bencinskimi ali dieselskimi bistveno manjše moči, proizvajalci pa obljubljajo enake rezultate kot nekajkrat močnejši motorji na notranje izgorevanje. Pri moči motorjev smo vsi navajeni najstarejše uporabljene enote – konjska moč (KM), ki se ne uporablja več, saj jo je nadomestila enota za moč W (watt), oziroma kW (1000 W). Razmerje med njima je 1 kW =1,34102 KM oziroma 1 KM = 0,7457 kW. In seveda, kot smo se učili v šoli je pač 1 kW enak 1kW. To sicer drži, vendar moramo pri uporabi motorjev upošteveti številne dejavnike, ki vplivajo na njegovo učinkovitost. Pri pogonu plovila nas zanima, kolikšna je sposobnost motorja, da potiska plovilo. Pri tem moramo upoštevati vse izgube, ki se zgodijo pri prenosu moči od motorja preko pogona do propelerja in kakšne so konec koncev tudi izgube na propelerju. To seveda ni nič posebnega, če bi bile razlike majhne. Pa niso. Razlike so zelo velike. Na primer pogonska moč motorja z notranjim izgorevanjem, ki ima 4 KM ali 3 kW moči na pogonski gredi je zgolj 1 KM ali 0,745 kW. Poglejmo zakaj prihaja do tako velikih razlik.

Vstopna moč ali poraba motorje je običajno merilo za zmogljivost električnega motorje. Merimo ga z močjo, ki jo izračunamo po formuli P = I x U (moč = tok x napetost) in jo prikazujemo v W ali kW oziroma KM. Pri motorjih z notranjim izgorevanjem vhodna moč običajno ni navedena. Lahko bi jo izračunali s pomočjo porabe goriva in kalorično vrednostjo goriva. Le ta bi bila zopet izražena v W, kW ali HP. Pri motorjih na notranje izgorevanje bo moč običajno izražena z močjo na pogonski gredi. Le to izračunamo kot produkt navora in kotne hitrosti. Ta moč je prav tako izražena v kW ali KM vendar ne upošteva izgub, ki so lahko med 30 in 80%. Da bomo lažje primerjali učinek pogonov, bo najbolje da govorimo v tako imenovani potisni moči, ki se kot merilo v trgovski mornarici uporablja že približno 100 let. Tudi ta se izraža v W, kW ali KM pri tem da se upoštevajo vse izgube in dejansko označuje, kakšna moč se dejansko uporabi za pogon plovila.

Primerjava moči motorja na notranje izgorevanje in električnega motorja

  Učinkovitost Vhodna moč Potisna moč
Električni motor 30% – 56% 2.000W
(2,7 KM)
1.100 W
(1,5 KM)
Motor na notranje izgorevanje 5% – 15% 3.700 W
(5 KM)
1.000 W
(1,4 KM)

Električni motor lahko doseže večjo potisno moč pri bistveno manjši moči na pogonski osi. Eden izmed razlogov je v različnih navorih oziroma krivulji navora. Motorji na notranje izgorevanje imajo najvišji navor, ki je dosegljiv le pri določenih obratih motorja, medtem, ko je navor električnega motorja praktično enak pri vseh obratih. Zaradi te lastnosti lahko na električne motorje namestimo propelerje z bistveno večjim izkoristkom, kot lahko to naredimo pri motorju z notranjim izgorevanjem. Faktor učinkovitosti je lahko kar trikraten.

Kot vidimo iz tabele, moramo pri obeh vrstah motorjev računati na izgube. Razlika med vloženo in pridobljeno močjo je pri električnih motorjih manjša kot pri motorjih na notranje izgorevanje. Seveda je tudi pri uporabi električnih sistemov za pogon plovila učinkovitost različna. Nanjo vplivajo številni faktorji, kot je na primer napetost, debelina in dolžina kablov za povezavo baterij z motorjem, konektorji in še bi lahko naštevali.

Če se odločimo za uporabo električnega motorja namesto motorja na notranje izgorevanje, lahko računamo, da bo naše potrebe zadostil motor z 2-3 manjšo nazivno močjo. Pred nakupom se je potrebno zavedati tudi kakšen doseg plovbe nam bo omogočal električni motor, kar pa je odvisno predvsem od baterij in njihove kapacitete. 

Preberite tudi: Baterije za pogon električnih motorjev na plovilih

Komentarji

Komentarji   

# Borut Klanjšček 14:33 03-07-2016
Kdaj bo ta prihodnji teden z nadaljevanjem članka? Zaenkrat ste že dvakrat ponovili prvi del članka.
# eNavtika 16:15 03-07-2016
@Borut - 2. del članka bomo pripravili ta teden.