Koliko tehta motor z notranjim zgorevanjem v avtomobilu in ali je 300 kg baterij res veliko več? [VERJAMEMO]

V zadnjem času je slišati mnenje, da vozila z notranjim zgorevanjem oziroma priključni hibridi učinkoviteje porabljajo energijo, ker »motorji tehtajo 100 kg, baterija v električnem avtomobilu pa 300 kg«. Z drugimi besedami: nima smisla prenašati ogromne baterije, idealen je komplet v priključnem hibridu. Zato smo se odločili, da preverimo, koliko tehta motor z notranjim zgorevanjem, in izračunamo, ali je teža baterije res tako velik problem.

Kazalo

• Teža motorja z notranjim zgorevanjem v primerjavi s težo baterije
  • Koliko tehta motor z notranjim zgorevanjem?
    • Morda bolje pri priključnih hibridih? Kaj pa Chevrolet Volt/Opel Ampera?
    • Kaj pa minimalna možnost, kot je BMW i3 REx?

Začnimo z odgovorom na vprašanje, ki se morda zdi očitno: zakaj razmišljamo o sami bateriji, če ima električno vozilo tudi pretvornik ali motor? Odgovorimo: prvič, ker je bilo tako oblikovano 🙂 Pa tudi zato, ker baterija predstavlja pomemben del mase celotnega električnega pogona.

In zdaj številke: baterija Renault Zoe ZE 40 z uporabno zmogljivostjo 41 kWh tehta 300 kilogramov (vir). Nissan Leaf je zelo podoben. Približno 60-65 odstotkov teže te zasnove sestavljajo celice, tako da lahko 1) povečamo njihovo gostoto (in zmogljivost baterije) z rahlim povečanjem teže ali 2) ohranimo določeno zmogljivost in postopno zmanjšamo težo baterije. baterija. Zdi se nam, da bodo vozila Renault Zoe do 50 kWh šla po tiru 1 in nato po tiru 2.

Vsekakor pa lahko danes 300-kilogramska baterija v mešanem načinu prevozi 220-270 kilometrov. Ne tako malo, a potovanja na Poljsko je že treba načrtovati.

> Električni avto in potovanje z otroki – Renault Zoe na Poljskem [VTISI, preizkus dometa]

Koliko tehta motor z notranjim zgorevanjem?

Renault Zoe je avtomobil segmenta B, zato je najbolje uporabiti motor iz avtomobila podobnega segmenta. Dober primer tukaj so Volkswagnovi motorji TSI, ki se jih je proizvajalec pohvalil s kompaktno in izjemno lahko zasnovo. In res: 1.2 TSI tehta 96 kg, 1.4 TSI - 106 kg (vir, EA211). Zato lahko domnevamo, da majhen motor z notranjim zgorevanjem dejansko tehta okoli 100 kg.... To je trikrat manj kot pri bateriji.

Le da je to šele začetek tehtanja, saj morate tej teži dodati:

• maziva, ker se motorji vedno tehtajo na suhem - nekaj kilogramov,
• Izpušni sistemker brez njih se ne morete premakniti - nekaj kilogramov,
• radiator hladilne tekočinem, ker motor z notranjim zgorevanjem vedno pretvori več kot polovico energije iz goriva v toploto - ducat + kilogramov,
• rezervoar za gorivo z gorivom in črpalkoker brez njih avto ne bo šel - nekaj deset kilogramov (pade med vožnjo),
• menjalnik s sklopko in oljemKajti danes imajo samo električna vozila eno prestavo – več deset kilogramov.

Uteži so netočne, ker jih ni enostavno najti. Vendar pa to lahko vidite celoten motor z notranjim zgorevanjem zlahka prebije 200 kilogramov in se približa 250 kilogramom... Razlika v teži med motorjem z notranjim zgorevanjem in akumulatorjem v naši primerjavi je približno 60-70 kg (20-23 odstotkov teže baterije), kar ni tako veliko. Pričakujemo, da bodo v naslednjih 2-3 letih popolnoma uničeni.

Morda bolje pri priključnih hibridih? Kaj pa Chevrolet Volt/Opel Ampera?

Volt/Amp je zelo slab in neugoden primer za tiste, ki mislijo, da je "bolje s seboj nositi motor z notranjim izgorevanjem kot 300 kg akumulator". Zakaj? Da, motor z notranjim zgorevanjem avtomobila tehta 100 kg, vendar je menjalnik v prvih različicah tehtal, upoštevajte, 167 kg, od modela 2016 pa "le" 122 kilogramov (vir). Njegova teža je posledica dejstva, da gre za zanimiv primerek napredne tehnologije, ki v enem ohišju združuje več načinov delovanja, na različne načine povezuje motor z notranjim zgorevanjem z električnim. Dodajmo, da bi bil večji del menjalnika odveč, če avtomobil ne bi imel motorja z notranjim zgorevanjem.

Po dodajanju izpušnega sistema, hladilnika tekočine in rezervoarja za gorivo zlahka dosežemo 300 kilogramov. Z novejšim menjalnikom, saj bomo s starim to mejo preskočili za nekaj deset kilogramov.

> Chevrolet Volt izstopa iz ponudbe. Izginila bosta tudi Chevrolet Cruze in Cadillac CT6

Kaj pa minimalna možnost, kot je BMW i3 REx?

Pravzaprav je BMW i3 REx zanimiv primer: avtomobilski motor z notranjim zgorevanjem deluje le kot generator energije. Nima fizične sposobnosti poganjati koles, zato zapleten in težak Voltov menjalnik tukaj ni potreben. Motor ima prostornino 650 ccm.³ in ima oznako W20K06U0. Zanimivo je, da ga proizvaja tajvanski Kymco..

Motor z notranjim izgorevanjem BMW i3 REx se nahaja levo od škatle s priključenimi oranžnimi visokonapetostnimi kabli. Za škatlo je cilindrični dušilec. Na dnu slike lahko vidite baterijo s celicami (c) znamke BMW.

Težko je najti njegovo težo na internetu, a na srečo obstaja enostavnejši način: samo primerjajte težo BMW i3 REx in i3, ki se razlikujeta le v generatorju energije zgorevanja. Kakšna je razlika? 138 kilogramov (tehnični podatki tukaj). V tem primeru je že olje v motorju in gorivo v rezervoarju. Je bolje nositi tak motor, ali morda 138 kilogramsko baterijo? Tukaj so pomembne informacije:

• v načinu neprekinjenega polnjenja akumulatorja motor z notranjim zgorevanjem povzroča hrup, zato za električarja ni tišine (vendar nad 80-90 km/h razlike niso več opazne),
• v načinu skoraj izpraznjenega polnjenja baterije je moč motorja z notranjim zgorevanjem nezadostna za normalno vožnjo; avto skoraj ne pospešuje nad 60 km / h in lahko upočasni pri spustih (!),
• po drugi strani pa bi lahko 138 kg motorja z notranjim zgorevanjem teoretično * zamenjali za 15-20 kWh baterije (19 kWh baterije Renault Zoe, opisano zgoraj), kar bi zadostovalo za nadaljnjih 100-130 km.

Električni BMW i3 (2019) ima doseg okoli 233 kilometrov. Če bi uporabili dodatno maso motorja z notranjim zgorevanjem BMW i3 REx (2019), bi lahko avto z enim polnjenjem prevozil 330-360 kilometrov.

Izbira baterij. Gostota energije v celicah se nenehno povečuje, a za nadaljevanje dela morajo biti ljudje pripravljeni plačati za prehodne faze.

> Kako se je z leti spreminjala gostota baterij in ali na tem področju res nismo napredovali? [MI BOMO ODGOVORI]

*) Baterija BMW i3 zapolni skoraj celotno podvozje vozila. Sodobne tehnologije za proizvodnjo celic ne dovoljujejo zapolnitve prostora, ki ostane od motorja z notranjim zgorevanjem, z baterijo s kapaciteto 15-20 kWh, ker je ni dovolj. Vendar se lahko s to presežno maso iz leta v leto bolje spopadejo z uporabo celic z vedno večjo energijsko gostoto. Zgodilo se je v generacijah (2017) in (2019).

Uvodna slika: Audi A3 e-tron, priključni hibrid z motorjem z notranjim izgorevanjem, elektromotorjem in baterijami.

To vas lahko zanima: