Kiek automobilyje sveria vidaus degimo variklis ir ar tikrai 300 kg akumuliatorių yra daug daugiau? [MES TIKIME]

Pastaruoju metu girdime nuomonę, kad vidaus degimo automobiliai ar įkraunami hibridai energiją naudoja efektyviau, nes „varikliai sveria 100 kg, o akumuliatorius elektromobilyje – 300 kg“. Kitaip tariant: nėra prasmės neštis didžiulę bateriją, idealu – komplektas įkraunamame hibride. Todėl nusprendėme patikrinti, kiek sveria vidaus degimo variklis ir paskaičiuoti, ar akumuliatoriaus svoris tikrai yra tokia problema.

Turinys

• Vidaus degimo variklio svoris ir akumuliatoriaus svoris
  • Kiek sveria vidaus degimo variklis?
    • Gal geriau įkraunamus hibridus? Ką apie Chevrolet Volt / Opel Ampera?
    • O kaip dėl minimalaus varianto, pavyzdžiui, BMW i3 REx?

Pradėkime nuo atsakymo į klausimą, kuris gali atrodyti akivaizdus: kodėl mes galvojame apie patį akumuliatorių, jei elektromobilyje taip pat yra inverteris ar variklis? Atsakome: pirma, todėl, kad taip suformuluota 🙂 Bet ir todėl, kad baterija sudaro nemažą visos elektros pavaros masės dalį.

O dabar skaičiai: Renault Zoe ZE 40 akumuliatorius, kurio naudingoji talpa 41 kWh, sveria 300 kilogramų (šaltinis). „Nissan Leaf“ yra labai panašus. Apie 60–65 procentus šios konstrukcijos svorio sudaro elementai, todėl galime arba 1) padidinti jų tankį (ir akumuliatoriaus talpą) šiek tiek padidinus svorį, arba 2) išlaikyti tam tikrą talpą ir palaipsniui mažinti svorį. akumuliatoriaus. baterija. Mums atrodo, kad Renault Zoe automobiliai iki 50 kWh važiuos 1 taku, o paskui 2 taku.

Bet kuriuo atveju, šiandien 300 kilogramų akumuliatorius mišriu režimu gali nuvažiuoti 220-270 kilometrų. Ne tiek jau mažai, bet keliones į Lenkiją jau reikia planuoti.

> Elektromobilis ir kelionės su vaikais – Renault Zoe Lenkijoje [ĮSPĖJIMAI, diapazono testas]

Kiek sveria vidaus degimo variklis?

Renault Zoe yra B segmento automobilis, todėl geriausia naudoti variklį iš panašaus segmento automobilio. Geras pavyzdys – „Volkswagen“ TSI varikliai, kuriuos gamintojas gyrėsi kompaktiška ir itin lengva konstrukcija. Ir iš tiesų: 1.2 TSI sveria 96 kg, 1.4 TSI – 106 kg (šaltinis, EA211). Todėl galime manyti, kad mažas vidaus degimo variklis realiai sveria apie 100 kg.... Tai tris kartus mažiau nei akumuliatoriaus.

Tik tiek, kad tai tik svėrimo pradžia, nes prie šio svorio reikia pridėti:

• lubrikantai, nes varikliai visada sveriami sausai – keli kilogramai,
• Išmetimo sistemanes be jų tu negali pajudėti – keli kilogramai,
• aušinimo skysčio radiatoriusm, nes vidaus degimo variklis daugiau nei pusę kuro energijos visada paverčia šiluma – keliolika + kilogramų,
• kuro bakas su kuru ir pompanes be jų automobilis nevažiuos - kelios dešimtys kilogramų (nukrenta važiuojant),
• pavarų dėžė su sankaba ir alyvaNes šiandien tik elektromobiliai turi vieną pavarą – keliasdešimt kilogramų.

Svoriai netikslūs, nes juos nėra lengva rasti. Tačiau jūs galite tai pamatyti visas vidaus degimo variklis lengvai prasiskverbia į 200 kilogramų ir artėja prie 250 kilogramų... Vidaus degimo variklio ir akumuliatoriaus svorio skirtumas mūsų palyginime yra apie 60-70 kg (20-23 proc. akumuliatoriaus svorio), tai nėra tiek daug. Tikimės, kad per ateinančius 2–3 metus jie bus visiškai sunaikinti.

Gal geriau įkraunamus hibridus? Ką apie Chevrolet Volt / Opel Ampera?

Volt/Amp – labai blogas ir nepalankus pavyzdys tiems, kurie mano, kad „geriau su savimi nešiotis vidaus degimo variklį nei 300 kg akumuliatorių“. Kodėl? Taip, automobilio vidaus degimo variklis sveria 100 kg, tačiau pavarų dėžė pirmosiose versijose, atkreipkite dėmesį, svėrė 167 kg, o nuo 2016 m. modelio - „tik“ 122 kilogramus (šaltinis). Jo svorį lemia tai, kad tai įdomus pažangios technologijos pavyzdys, viename korpuse sujungiantis kelis darbo režimus, įvairiais būdais sujungiantis vidaus degimo variklį su elektriniu. Priduriame, kad didžioji dalis pavarų dėžės būtų perteklinė, jei automobilis neturėtų vidaus degimo variklio.

Pridėjus išmetimo sistemą, skysčių aušintuvą ir degalų baką, nesunkiai pasiekiame 300 kilogramų. Su naujesne transmisija, nes su senąja šią ribą peršoksime keliomis dešimtimis kilogramų.

> „Chevrolet Volt“ pasitraukia iš pasiūlos. Taip pat išnyks „Chevrolet Cruze“ ir „Cadillac CT6“.

O kaip dėl minimalaus varianto, pavyzdžiui, BMW i3 REx?

Tiesą sakant, BMW i3 REx yra įdomus pavyzdys: automobilio vidaus degimo variklis veikia tik kaip elektros generatorius. Jis neturi fizinių galimybių vairuoti ratus, todėl sudėtinga ir sunki Volt pavarų dėžė čia nereikalinga. Variklio tūris yra 650 cc.³ ir turi žymėjimą W20K06U0. Įdomu tai, kad jį gamina Taivano Kymco..

BMW i3 REx vidaus degimo variklis yra kairėje nuo dėžės su prijungtais oranžiniais aukštos įtampos kabeliais. Už dėžutės yra cilindrinis duslintuvas. Paveikslo apačioje matote BMW akumuliatorių su elementais (c).

Internete sunku rasti jo svorį, bet, laimei, yra paprastesnis būdas: tereikia palyginti BMW i3 REx ir i3 svorį, kurie skiriasi tik degimo energijos generatoriumi. Koks skirtumas? 138 kilogramai (techniniai duomenys čia). Tokiu atveju variklyje jau yra alyvos, o bake – kuro. Ar geriau neštis tokį variklį, o gal 138 kilogramų akumuliatorių? Štai svarbi informacija:

• nuolatinio akumuliatoriaus įkrovimo režimu vidaus degimo variklis skleidžia triukšmą, todėl elektrikui netyla (tačiau virš 80-90 km/h skirtumai nebepastebimi),
• beveik išsikrovusio akumuliatoriaus įkrovimo režimu vidaus degimo variklio galios nepakanka normaliam važiavimui; automobilis beveik neįsibėgėja virš 60 km / h ir gali sulėtinti nusileidimas (!),
• savo ruožtu, kad 138 kg vidaus degimo variklio teoriškai * būtų galima iškeisti į 15-20 kWh akumuliatorių (19 kWh aukščiau aprašyto Renault Zoe akumuliatoriaus), kurio užtektų nuvažiuoti dar 100-130 km.

Elektrinio BMW i3 (2019) atstumas yra apie 233 kilometrus. Jei būtų panaudota papildoma BMW i3 REx (2019) vidaus degimo variklio masė, automobilis vienu įkrovimu galėtų nuvažiuoti 330-360 kilometrų.

Akumuliatorių pasirinkimas. Energijos tankis ląstelėse nuolat didėja, tačiau norint tęsti darbą, turi būti žmonių, norinčių mokėti už pereinamuosius etapus.

> Kaip keitėsi baterijų tankis bėgant metams ir ar tikrai nepadarėme pažangos šioje srityje? [ATSAKYSIME]

*) BMW i3 akumuliatorius užpildo beveik visą transporto priemonės važiuoklę. Šiuolaikinės elementų gamybos technologijos neleidžia užpildyti nuo vidaus degimo variklio likusios vietos 15-20 kWh talpos akumuliatoriumi, nes jo neužtenka. Tačiau su šia pertekline mase galima geriau susidoroti metai iš metų, naudojant vis didesnio energijos tankio ląsteles. Tai įvyko kartomis (2017 m.) ir (2019 m.).

Atidarymo vaizdas: Audi A3 e-tron, įkraunamas hibridas su vidaus degimo varikliu, elektros varikliu ir akumuliatoriais.

Tai gali jus sudominti: