Hvor meget vejer en forbrændingsmotor i en bil og er 300 kg batterier virkelig meget mere? [VI TROR]

For nylig har vi hørt den opfattelse, at forbrændingskøretøjer eller plug-in hybrider bruger energi mere effektivt, fordi "motorer vejer 100 kg, og batteriet i en elbil er 300 kg." Med andre ord: det giver ingen mening at bære et kæmpe batteri, det ideelle er et sæt i en plug-in hybrid. Derfor besluttede vi at tjekke, hvor meget en forbrændingsmotor vejer og beregne, om vægten af ​​batteriet virkelig er sådan et problem.

indholdsfortegnelse

• Vægten af ​​forbrændingsmotoren afhænger af batteriets vægt
  • Hvor meget vejer en forbrændingsmotor?
    • Måske bedre i plug-in hybrider? Hvad med Chevrolet Volt / Opel Ampera?
    • Og den minimale mulighed, for eksempel BMW i3 REx?

Lad os starte med at besvare et spørgsmål, der kan virke indlysende: hvorfor overvejer vi selve batteriet, hvis der også er en inverter eller en motor i en elbil? Vi svarer: for det første fordi det var formuleret sådan 🙂 Men også fordi batteriet udgør en væsentlig del af massen af ​​hele det elektriske drev.

Og nu tallene: batteri Renault Zoe ZE 40 med en nyttig kapacitet på 41 kWh vejer 300 kg (kilde). Nissan Leaf ligner meget. Cirka 60-65 procent af vægten af ​​dette design er cellerne, så vi kan enten 1) øge deres tæthed (og batterikapacitet) med en lille stigning i vægt, eller 2) opretholde en vis kapacitet og gradvist reducere vægten af batteri. batteri. Det ser ud til, at Renault Zoe-køretøjer op til 50 kWh vil følge sti 1 og derefter sti 2.

I hvert fald giver et batteri på 300 kilo i dag mulighed for at køre 220-270 kilometer i blandet tilstand. Ikke så lidt, men ture rundt i Polen skal allerede planlægges.

> Elbil og rejser med børn – Renault Zoe i Polen [IMPRESSIONER, rækkeviddetest]

Hvor meget vejer en forbrændingsmotor?

Renault Zoe er en B-segmentbil, så det er bedst at bruge en motor fra en lignende segmentbil. Et godt eksempel her er Volkswagens TSI-motorer, som producenten pralede med deres kompakte og ekstremt lette design. Og faktisk: 1.2 TSI vejer 96 kg, 1.4 TSI - 106 kg (kilde, EA211). Derfor kan vi gå ud fra det en lille forbrændingsmotor vejer faktisk omkring 100 kg.. Dette er tre gange mindre end batteriet.

Kun at dette kun er begyndelsen på vejningen, for til denne vægt skal du tilføje:

• smøremidler, fordi motorer altid vejes tørre - et par kilogram,
• Udstødningssystemfordi uden dem kan du ikke bevæge dig - et par kilo,
• kølervæske radiatorm, fordi forbrændingsmotoren altid omdanner mere end halvdelen af ​​energien fra brændstof til varme - et dusin + kilogram,
• brændstoftank med brændstof og pumpefordi uden dem går bilen ikke - flere titusinder af kilogram (falder under kørsel),
• gearkasse med kobling og olieFor i dag er det kun elbiler, der har ét gear – flere titusinder kilo.

Vægtene er unøjagtige, fordi de ikke er nemme at finde. Det kan man dog se hele forbrændingskraftenheden trænger let igennem 200 kg og nærmer sig 250 kg. Vægtforskellen mellem forbrændingsmotoren og batteriet er i vores sammenligning omkring 60-70 kg (20-23 procent af batteriets vægt), hvilket ikke er så meget. Vi forventer, at de vil blive fuldstændig ødelagt i løbet af de næste 2-3 år.

Måske bedre i plug-in hybrider? Hvad med Chevrolet Volt / Opel Ampera?

Volt/Amp er et meget dårligt og ugunstigt eksempel for dem, der mener, at "det er bedre at have en forbrændingsmotor med end et 300 kg batteri". Hvorfor? Ja, bilens forbrændingsmotor vejer 100 kg, men transmissionen i de første versioner vejede, bemærk, 167 kg, og fra 2016-modellen - "kun" 122 kg (kilde). Dens vægt skyldes det faktum, at det er et interessant eksempel på avanceret teknologi, der kombinerer flere driftsformer i et hus, der forbinder en forbrændingsmotor med en elektrisk på forskellige måder. Vi tilføjer, at det meste af gearkassen ville være overflødig, hvis bilen ikke havde en forbrændingsmotor.

Efter tilføjelse af udstødningssystem, væskekøler og brændstoftank kan vi nemt nå 300 kilo. Med en nyere transmission, for med den gamle vil vi springe denne grænse med flere titusinder af kilo.

> Chevrolet Volt falder ud af forsyning. Chevrolet Cruze og Cadillac CT6 forsvinder også

Og den minimale mulighed, for eksempel BMW i3 REx?

Faktisk er BMW i3 REx et interessant eksempel: en bils forbrændingsmotor fungerer kun som en strømgenerator. Den har ikke den fysiske evne til at drive hjulene, så den komplicerede og tunge Volt gearkasse er ikke nødvendig her. Motoren har et volumen på 650 kubikmeter.³ og har betegnelsen W20K06U0. Interessant nok er det produceret af taiwanske Kymco..

Forbrændingsmotoren i BMW i3 REx er placeret til venstre for kassen med de orange højspændingskabler tilsluttet. Bag kassen er en cylindrisk lyddæmper. Nederst på billedet ser du et batteri med celler (c) fra BMW.

Det er svært at finde sin vægt på internettet, men heldigvis er der en nemmere måde: bare sammenligne vægten af ​​BMW i3 REx og i3, som kun adskiller sig i forbrændingsenergigeneratoren. Hvad er forskellen? 138 kg (tekniske data her). I dette tilfælde er der allerede olie i motoren og brændstof i tanken. Er det bedre at bære sådan en motor, eller måske et batteri på 138 kilo? Her er den vigtige information:

• i tilstanden med kontinuerlig genopladning af batteriet larmer forbrændingsmotoren, så der er ingen stilhed hos elektrikeren (men over 80-90 km / t er forskellene ikke længere mærkbare),
• i tilstanden med næsten afladet batteriopladning er ICE-strømmen utilstrækkelig til normal kørsel; bilen accelererer næsten ikke over 60 km/t og kan sænke farten ved nedkørsler (!),
• til gengæld kunne disse 138 kg forbrændingsmotorer teoretisk* udskiftes med et 15-20 kWh batteri (19 kWh af Renault Zoe-batteriet beskrevet ovenfor), hvilket ville være nok til at køre yderligere 100-130 km.

Den elektriske BMW i3 (2019) har en rækkevidde på omkring 233 kilometer. Hvis den ekstra masse af forbrændingsmotoren i BMW i3 REx (2019) blev brugt, kunne bilen køre 330-360 kilometer på en enkelt opladning.

Valg af batterier. Energitætheden i celler stiger konstant, men for at fortsætte arbejdet skal der være folk, der er villige til at betale for overgangstrinene.

> Hvordan har batteritætheden ændret sig gennem årene, og har vi virkelig ikke gjort fremskridt på dette område? [VI VIL SVAR]

*) BMW i3-batteriet fylder næsten hele køretøjets chassis. Moderne teknologier til produktion af celler tillader ikke at fylde pladsen tilbage fra forbrændingsmotoren med et batteri med en kapacitet på 15-20 kWh, fordi det ikke er nok. Denne overskydende masse kan dog bedre håndteres år efter år ved at bruge celler med stadig højere energitætheder. Det skete i generationer (2017) og (2019).

Introbillede: Audi A3 e-tron, en plug-in hybrid med forbrændingsmotor, en elmotor og batterier.

Dette kan interessere dig: