Kui palju kaalub autos sisepõlemismootor ja kas 300 kg akut on tõesti palju rohkem? [ME USUME]

Viimasel ajal on kuulda arvamust, et sisepõlemismootoriga sõidukid ehk pistikhübriidid kasutavad energiat tõhusamalt, sest "mootorid kaaluvad 100 kg, elektriautol on aku 300 kg." Ehk siis: tohutut akut pole mõtet kaasas kanda, ideaalne on komplekt pistikhübriidis. Seetõttu otsustasime kontrollida, kui palju sisepõlemismootor kaalub ja arvutada, kas aku kaal on tõesti selline probleem.

Sisukord

• Sisepõlemismootori kaal versus aku kaal
  • Kui palju kaalub sisepõlemismootor?
    • Võib-olla parem pistikhübriidides? Aga Chevrolet Volt / Opel Ampera?
    • Ja kuidas on lood sellise minimaalse valikuga nagu BMW i3 REx?

Alustuseks vastame küsimusele, mis võib tunduda ilmselge: miks me arvestame aku endaga, kui elektrisõidukil on ka inverter või mootor? Vastame: esiteks sellepärast, et see oli nii sõnastatud 🙂 Aga ka seetõttu, et aku moodustab olulise osa kogu elektriajami massist.

Ja nüüd numbrid: Renault Zoe ZE 40 aku kasuliku võimsusega 41 kWh kaalub 300 kilogrammi (allikas). Nissan Leaf on väga sarnane. Umbes 60–65 protsenti selle konstruktsiooni massist moodustavad elemendid, seega saame kas 1) suurendada nende tihedust (ja aku mahtuvust) kerge kaalutõusuga või 2) säilitada teatud mahutavust ja järk-järgult kaalu vähendada. akust. aku. Meile tundub, et kuni 50 kWh Renault Zoe sõidukid liiguvad mööda rada 1 ja seejärel mööda rada 2.

Igatahes võib tänapäeval 300-kilose akuga segarežiimis sõita 220-270 kilomeetrit. Mitte nii vähe, aga Poola reisid tuleb juba ette planeerida.

> Elektriauto ja lastega reisimine – Renault Zoe Poolas [IMPRESSIONS, vahemiku test]

Kui palju kaalub sisepõlemismootor?

Renault Zoe on B-segmendi auto, seega on parem kasutada sarnase segmendi auto mootorit. Heaks näiteks on siin Volkswageni TSI mootorid, mille kompaktse ja ülikerge disainiga tootja uhkustas. Ja tõepoolest: 1.2 TSI kaalub 96 kg, 1.4 TSI - 106 kg (allikas, EA211). Seetõttu võime eeldada, et väike sisepõlemismootor kaalub tegelikult umbes 100 kg.... See on kolm korda vähem kui aku oma.

Ainult et see on alles kaalumise algus, sest sellele kaalule tuleb lisada:

• määrdeained, sest mootoreid kaalutakse alati kuivalt – paar kilogrammi,
• Väljalaskesüsteemsest ilma nendeta ei saa te liikuda - paar kilogrammi,
• jahutusvedeliku radiaatorm, kuna sisepõlemismootor muudab alati üle poole kütusest saadavast energiast soojuseks - kümmekond + kilogrammi,
• kütusepaak koos kütuse ja pumbagasest ilma nendeta auto ei lähe - mitukümmend kilogrammi (kukkub sõidu ajal),
• käigukast koos siduri ja õligaSest tänapäeval on ainult elektrisõidukitel üks käik – mitukümmend kilogrammi.

Kaalud on ebatäpsed, kuna neid pole lihtne leida. Siiski näete seda kogu sisepõlemismootor läbib kergesti 200 kilogrammi ja läheneb 250 kilogrammile... Sisepõlemismootori ja aku kaaluvahe meie võrdluses on umbes 60-70 kg (20-23 protsenti aku massist), mis pole just palju. Eeldame, et need hävitatakse täielikult järgmise 2-3 aasta jooksul.

Võib-olla parem pistikhübriidides? Aga Chevrolet Volt / Opel Ampera?

Volt/Amp on väga halb ja ebasoodne näide neile, kes arvavad, et "parem on kaasas kanda sisepõlemismootorit kui 300 kg akut". Miks? Jah, auto sisepõlemismootor kaalub 100 kg, kuid käigukast kaalus esimestes versioonides 167 kg ja 2016. aasta mudelist "ainult" 122 kilogrammi (allikas). Selle kaal tuleneb asjaolust, et see on huvitav näide arenenud tehnoloogiast, mis ühendab ühes korpuses mitu töörežiimi, ühendades sisepõlemismootori mitmel viisil elektrimootoriga. Lisame, et suurem osa käigukastist oleks üleliigne, kui autol poleks sisepõlemismootorit.

Pärast väljalaskesüsteemi, vedelikujahuti ja kütusepaagi lisamist jõuame kergesti 300 kilogrammini. Uuema käigukastiga, sest vanaga hüppame selle piiri mitmekümne kilogrammi võrra üle.

> Chevrolet Volt langeb pakkumisest välja. Kaovad ka Chevrolet Cruze ja Cadillac CT6

Ja kuidas on lood sellise minimaalse valikuga nagu BMW i3 REx?

Tegelikult on BMW i3 REx huvitav näide: auto sisepõlemismootor töötab ainult jõugeneraatorina. Sellel puudub füüsiline rataste vedamise võime, seega pole keerulist ja rasket Volti käigukasti siin vaja. Mootori töömaht on 650 cc.³ ja sellel on tähis W20K06U0. Huvitav on see, et seda toodab Taiwani Kymco..

BMW i3 REx sisepõlemismootor asub karbist vasakul ja ühendatud on oranžid kõrgepingekaablid. Karbi taga on silindriline summuti. Pildi allservas on näha BMW elementidega (c) akut.

Selle kaalu on Internetist raske leida, kuid õnneks on lihtsam viis: võrrelda lihtsalt BMW i3 RExi ja i3 kaalu, mis erinevad ainult põlemisenergia generaatori poolest. Mis vahet sellel on? 138 kilogrammi (tehnilised andmed siin). Sel juhul on mootoris juba õli ja paagis kütus. Kas on parem kanda sellist mootorit või äkki 138 kilogrammist akut? Siin on oluline teave:

• aku pideva laadimise režiimis teeb sisepõlemismootor müra, nii et elektriku jaoks pole vaikust (kuid üle 80-90 km / h pole erinevused enam märgatavad),
• peaaegu tühjenenud aku laadimise režiimis on sisepõlemismootori võimsus tavapäraseks sõiduks ebapiisav; auto ei kiirenda peaaegu üle 60 km / h ja võib laskumisel aeglustada (!),
• omakorda, et 138 kg sisepõlemismootorit saaks teoreetiliselt * vahetada 15-20 kWh aku vastu (ülalkirjeldatud Renault Zoe aku 19 kWh), millest piisaks veel 100-130 km läbimiseks.

Elektrilise BMW i3 (2019) sõiduulatus on umbes 233 kilomeetrit. Kui oleks kasutatud BMW i3 REx (2019) sisepõlemismootori lisamassi, saaks auto ühe laadimisega läbida 330-360 kilomeetrit.

Akude valimine. Energiatihedus rakkudes kasvab pidevalt, kuid töö jätkamiseks peab leiduma inimesi, kes on valmis üleminekuetappide eest maksma.

> Kuidas on akude tihedus aastate jooksul muutunud ja kas me tõesti pole selles vallas edusamme teinud? [VASTAME]

*) BMW i3 aku täidab peaaegu kogu sõiduki šassii. Kaasaegsed tehnoloogiad elementide tootmiseks ei võimalda sisepõlemismootorist üle jäänud ruumi täita 15-20 kWh võimsusega akuga, sest sellest jääb väheks. Selle liigse massiga saab aga aasta-aastalt paremini toime tulla, kasutades järjest suurema energiatihedusega rakke. See juhtus põlvkondade kaupa (2017) ja (2019).

Avapilt: Audi A3 e-tron, sisepõlemismootori, elektrimootori ja akudega pistikhübriid.

See võib teile huvi pakkuda: