Bir arabada içten yanmalı bir motor ne kadar ağırdır ve 300 kg pil gerçekten çok daha fazladır? [İNANIYORUZ]

Son zamanlarda içten yanmalı araçların veya plug-in hibritlerin "motorlar 100 kg, elektrikli bir arabada ise batarya 300 kg" olduğu için enerjiyi daha verimli kullandığı yönünde görüşler duyuyoruz. Başka bir deyişle: büyük bir pil taşımanın bir anlamı yoktur, ideal olan bir plug-in hybrid settir. Bu nedenle içten yanmalı bir motorun ağırlığını kontrol etmeye ve akünün ağırlığının gerçekten bu kadar önemli olup olmadığını hesaplamaya karar verdik.

içindekiler

• Akü ağırlığına karşı içten yanmalı motor ağırlığı
  • Bir içten yanmalı motorun ağırlığı ne kadardır?
    • Plug-in hibritlerde belki daha iyi? Chevrolet Volt / Opel Ampera ne olacak?
    • Peki ya minimum seçenek, örneğin BMW i3 REx?

Açıkça görülebilecek bir soruyu yanıtlayarak başlayalım: Elektrikli araçta ayrıca bir invertör veya motor varsa neden pilin kendisini düşünüyoruz? Cevap veriyoruz: öncelikle, çünkü bu şekilde formüle edildi 🙂 Ama aynı zamanda pil, tüm elektrikli sürücünün kütlesinin önemli bir bölümünü oluşturduğu için.

Ve şimdi sayılar: 40 kWh faydalı kapasiteye sahip Renault Zoe ZE 41 pil, 300 kilogram ağırlığında (bir kaynak). Nissan Leaf çok benzer. Bu tasarımın ağırlığının yaklaşık yüzde 60-65'i hücrelerden oluşur, bu nedenle 1) yoğunluklarını (ve pil kapasitesini) hafif bir ağırlık artışı ile artırabilir veya 2) belirli bir kapasiteyi koruyup ağırlığı kademeli olarak azaltabiliriz. pilin. pil. Bize öyle geliyor ki 50 kWh'ye kadar olan Renault Zoe araçları 1. pistte ve ardından 2. pistte gidecek.

Her durumda, bugün 300 kilogramlık bir pil, karma modda 220-270 kilometre yol kat edebilir. Çok az değil, ancak Polonya'ya yapılacak gezilerin şimdiden planlanması gerekiyor.

> Elektrikli otomobil ve çocuklarla seyahat – Polonya'da Renault Zoe [İZLENİMLER, menzil testi]

Bir içten yanmalı motorun ağırlığı ne kadardır?

Renault Zoe, B segmenti bir otomobil, bu yüzden benzer segment bir otomobilden bir motor kullanmak en iyisidir. Burada iyi bir örnek, üreticinin kompakt ve son derece hafif tasarımıyla övündüğü Volkswagen'in TSI motorlarıdır. Ve aslında: 1.2 TSI 96 kg, 1.4 TSI - 106 kg (kaynak, EA211). Bu nedenle, varsayabiliriz ki küçük bir içten yanmalı motor aslında yaklaşık 100 kg ağırlığındadır.... Bu, bir pilinkinden üç kat daha azdır.

Sadece bu, tartmanın sadece başlangıcıdır, çünkü bu ağırlığa eklemeniz gerekir:

• yağlayıcılar, çünkü motorlar her zaman kuru olarak tartılır - birkaç kilogram,
• Egzoz sistemiçünkü onlarsız hareket edemezsin - birkaç kilo,
• soğutucu radyatörm, çünkü içten yanmalı motor her zaman enerjinin yarısından fazlasını yakıttan ısıya dönüştürür - bir düzine + kilogram,
• yakıt ve pompa ile yakıt deposuçünkü onlarsız araba gitmez - birkaç on kilogram (sürüş sırasında düşer),
• debriyaj ve yağ ile şanzımanÇünkü bugün sadece elektrikli araçların bir vitesi var - birkaç on kilogram.

Ağırlıklar yanlış çünkü bulmak kolay değil. Ancak görebilirsin ki tüm yanmalı motor 200 kilogramı kolayca nüfuz eder ve 250 kilograma yaklaşır... Karşılaştırmamızda, içten yanmalı bir motor ile akü arasındaki ağırlık farkı yaklaşık 60-70 kg'dır (akünün ağırlığının yüzde 20-23'ü), ki bu o kadar da fazla değil. Önümüzdeki 2-3 yıl içinde tamamen yok olmalarını bekliyoruz.

Plug-in hibritlerde belki daha iyi? Chevrolet Volt / Opel Ampera ne olacak?

Volt/Amp, "300 kg'lık akü yerine içten yanmalı motor taşımak daha iyidir" diye düşünenler için çok kötü ve olumsuz bir örnek. Neden? Evet, arabanın içten yanmalı motoru 100 kg ağırlığında, ancak ilk versiyonlardaki şanzımanın ağırlığı 167 kg ve 2016 modelinden - “sadece” 122 kilogram (kaynak). Ağırlığı, birkaç çalışma modunu tek bir muhafazada birleştiren, içten yanmalı bir motoru elektrikli bir motora çeşitli şekillerde bağlayan ilginç bir ileri teknoloji örneği olmasından kaynaklanmaktadır. Otomobilin içten yanmalı motoru olmasaydı şanzımanın çoğunun gereksiz olacağını ekliyoruz.

Egzoz sistemi, sıvı soğutucu ve yakıt deposu ekledikten sonra rahatlıkla 300 kilograma ulaşabiliyoruz. Daha yeni bir şanzımanla, çünkü eskisiyle bu sınırı birkaç on kilogram atlayacağız.

> Chevrolet Volt tekliften düşüyor. Chevrolet Cruze ve Cadillac CT6 da ortadan kalkacak

Peki ya minimum seçenek, örneğin BMW i3 REx?

Aslında BMW i3 REx ilginç bir örnektir: Bir otomobilin içten yanmalı motoru yalnızca elektrik jeneratörü olarak çalışır. Tekerlekleri sürmek için fiziksel yeteneğe sahip değil, dolayısıyla burada karmaşık ve ağır Volt dişli kutusuna gerek yok. Motor hacmi 650 cc'dir.³ ve W20K06U0 atamasına sahiptir. İlginç bir şekilde, Tayvanlı Kymco tarafından üretiliyor..

BMW i3 REx yanmalı motor, turuncu yüksek gerilim kablolarının bağlı olduğu kutunun solunda bulunur. Kutunun arkasında silindirik bir susturucu var. Resmin altında, BMW'den hücreli (c) bir pil görebilirsiniz.

İnternette ağırlığını bulmak zor, ama neyse ki daha basit bir yol var: sadece yanma enerjisi jeneratöründe farklılık gösteren BMW i3 REx ve i3'ün ağırlığını karşılaştırın. Fark ne? 138 kilogram (burada teknik veriler). Bu durumda, motorda zaten yağ ve depoda yakıt vardır. Böyle bir motoru taşımak mı, yoksa 138 kilogramlık bir pili taşımak mı daha iyi? İşte önemli bilgiler:

• akünün sürekli şarj edilmesi modunda, içten yanmalı motor ses çıkarır, bu nedenle elektrikçi için sessizlik yoktur (ancak 80-90 km / s'nin üzerinde farklar artık fark edilmez),
• neredeyse boşalmış akü şarjı modunda, içten yanmalı motorun gücü normal sürüş için yetersizdir; araba 60 km / s üzerinde neredeyse hiç hızlanmaz ve inişlerde yavaşlayabilir (!),
• buna karşılık, 138 kg içten yanmalı motorun teorik olarak * 15-20 kWh pil (yukarıda açıklanan Renault Zoe pilinin 19 kWh'si) ile değiştirilebileceği, bu da 100-130 km daha sürmek için yeterli olacaktır.

Elektrikli BMW i3 (2019) yaklaşık 233 kilometre menzile sahip. BMW i3 REx (2019) içten yanmalı motorun ekstra kütlesi kullanılmış olsaydı, otomobil tek şarjla 330-360 kilometre yol kat edebiliyordu.

Pil seçimi. Hücrelerdeki enerji yoğunluğu sürekli artıyor, ancak çalışmaya devam etmek için geçiş aşamaları için para ödemeye istekli insanlar olmalı.

> Pil yoğunluğu yıllar içinde nasıl değişti ve bu alanda gerçekten ilerleme kaydetmedik mi? [CEVAP VERECEĞİZ]

*) BMW i3 pil, aracın neredeyse tüm şasisini doldurur. Hücre üretimi için modern teknolojiler, içten yanmalı motordan kalan boşluğun 15-20 kWh kapasiteli bir batarya ile doldurulmasına izin vermez, çünkü yeterli değildir. Bununla birlikte, bu fazla kütle, giderek daha yüksek enerji yoğunluklarına sahip hücreler kullanılarak her yıl daha iyi ele alınabilir. Nesillerde (2017) ve (2019) oldu.

Açılış resmi: Audi A3 e-tron, içten yanmalı motor, elektrik motoru ve pillere sahip bir plug-in hibrit.

Bu ilginizi çekebilir: