Колко тежи един двигател с вътрешно горене в кола и наистина ли са много повече 300 кг батерии? [НИЕ ВЯРВАМЕ]

Напоследък чухме мнението, че автомобилите с вътрешно горене или plug-in хибридите използват енергията по-ефективно, защото „двигателите тежат 100 кг, а батерията на електрическата кола е 300 кг“. С други думи: няма смисъл да носите огромна батерия, идеалът е комплект в plug-in хибрид. Ето защо решихме да проверим колко тежи един двигател с вътрешно горене и да изчислим дали теглото на батерията наистина е такъв проблем.

Таблица на съдържанието

• Теглото на двигателя с вътрешно горене в зависимост от теглото на акумулатора
  • Колко тежи един двигател с вътрешно горене?
    • Може би е по-добре при plug-in хибриди? Какво ще кажете за Chevrolet Volt/Opel Ampera?
    • А минималният вариант, примерно BMW i3 REx?

Нека започнем с отговор на въпрос, който може да изглежда очевиден: защо разглеждаме самата батерия, ако има и инвертор или двигател в електрическата кола? Отговаряме: първо, защото е формулирано така 🙂 Но и защото батерията съставлява значителна част от масата на цялото електрическо задвижване.

А сега цифрите: батерия Renault Zoe ZE 40 с полезен капацитет 41 kWh тежи 300 килограма (източник). Nissan Leaf е много подобен. Около 60-65 процента от теглото на този дизайн са клетките, така че можем или 1) да увеличим тяхната плътност (и капацитета на батерията) с малко увеличение на теглото, или 2) да поддържаме определен капацитет и постепенно да намалим теглото на батерия. батерия. Струва ни се, че автомобили Renault Zoe с мощност до 50kWh ще следват път 1 и след това път 2.

Във всеки случай днес батерия с тегло 300 килограма ви позволява да карате 220-270 километра в смесен режим. Не толкова малко, но пътуванията из Полша вече трябва да се планират.

> Електрическа кола и пътуване с деца – Renault Zoe в Полша [ВПЕЧАТЛЕНИЯ, тест на гама]

Колко тежи един двигател с вътрешно горене?

Renault Zoe е автомобил от сегмент B, така че е най-добре да използвате двигател от автомобил от подобен сегмент. Добър пример тук са TSI двигателите на Volkswagen, които производителят се похвали с компактния и изключително лек дизайн. И наистина: 1.2 TSI тежи 96 кг, 1.4 TSI - 106 кг (източник, EA211). Следователно можем да приемем, че малък двигател с вътрешно горене всъщност тежи около 100 кг.. Това е три пъти по-малко от батерията.

Само че това е само началото на претеглянето, защото към това тегло трябва да добавите:

• смазочни материали, тъй като двигателите винаги се претеглят сухи - няколко килограма,
• Изпускателна системазащото без тях не можете да се движите - няколко килограма,
• радиатор на охлаждащата течностм, защото двигателят с вътрешно горене винаги преобразува повече от половината енергия от гориво в топлина - дузина + килограма,
• резервоар за гориво с гориво и помпазащото без тях колата няма да върви - няколко десетки килограма (пада по време на шофиране),
• скоростна кутия със съединител и маслоЗащото днес само електрическите превозни средства са с една предавка – няколко десетки килограма.

Теглата са неточни, защото не са лесни за намиране. Въпреки това, можете да видите това целият захранващ агрегат с горене лесно прониква 200 килограма и се доближава до 250 килограма. Разликата в теглото между двигателя с вътрешно горене и батерията в нашето сравнение е около 60-70 кг (20-23 процента от теглото на батерията), което не е толкова много. Очакваме те да бъдат напълно унищожени в следващите 2-3 години.

Може би е по-добре при plug-in хибриди? Какво ще кажете за Chevrolet Volt/Opel Ampera?

Volt/Amp е много лош и неблагоприятен пример за тези, които смятат, че "е по-добре да носите двигател с вътрешно горене в себе си, отколкото 300 кг батерия". Защо? Да, двигателят с вътрешно горене на колата тежи 100 кг, но трансмисията в първите версии тежеше, забележете, 167 кг, а от модела от 2016 г. - "само" 122 килограма (източник). Теглото му се дължи на факта, че е интересен пример за напреднала технология, която комбинира няколко режима на работа в един корпус, свързвайки двигател с вътрешно горене с електрически по различни начини. Добавяме, че по-голямата част от скоростната кутия би била излишна, ако колата нямаше двигател с вътрешно горене.

След като добавим изпускателната система, охладителя на течността и резервоара за гориво, лесно можем да достигнем 300 килограма. С по-нова трансмисия, защото със старата ще прескочим тази граница с няколко десетки килограма.

> Chevrolet Volt спира захранването. Chevrolet Cruze и Cadillac CT6 също ще изчезнат

А минималният вариант, примерно BMW i3 REx?

Всъщност BMW i3 REx е интересен пример: двигателят с вътрешно горене на автомобила работи само като генератор на енергия. Той няма физическата възможност да задвижва колелата, така че тук не е необходима сложната и тежка скоростна кутия Volt. Двигателят е с обем 650 куб.м.³ и има обозначението W20K06U0. Интересното е, че се произвежда от тайванската Kymco..

Двигателят с вътрешно горене на BMW i3 REx е разположен отляво на кутията с оранжевите кабели за високо напрежение, свързани. Зад кутията има цилиндричен ауспух. В долната част на снимката виждате батерия с клетки (c) от BMW.

Трудно е да се намери теглото му в интернет, но, за щастие, има по-лесен начин: просто сравнете теглото на BMW i3 REx и i3, които се различават само в генератора на енергия за горене. Каква е разликата? 138 килограма (технически данни тук). В този случай вече има масло в двигателя и гориво в резервоара. По-добре ли е да носите такъв двигател, или може би 138 килограмов акумулатор? Ето важната информация:

• в режим на непрекъснато презареждане на батерията двигателят с вътрешно горене издава шум, така че няма мълчание на електротехника (но над 80-90 км / ч разликите вече не се забелязват),
• в режим на почти разредена батерия, мощността на ICE е недостатъчна за нормално шофиране; колата почти не ускорява над 60 км / ч и може да забави при спускания (!),
• на свой ред тези 138 кг двигател с вътрешно горене теоретично* биха могли да бъдат заменени за 15-20 kWh батерия (19 kWh от батерията Renault Zoe, описана по-горе), което би било достатъчно за изминаване на още 100-130 км.

Електрическият BMW i3 (2019) има пробег от около 233 километра. Ако се използва допълнителната маса на двигателя с вътрешно горене на BMW i3 REx (2019), колата може да измине 330-360 километра с едно зареждане.

Избор на батерии. Енергийната плътност в клетките непрекъснато нараства, но за да продължи работата, трябва да има желаещи да платят за преходните стъпки.

> Как се промени плътността на батериите през годините и наистина ли не сме постигнали напредък в тази област? [ЩЕ ОТГОВОРИМ]

*) Батерията на BMW i3 запълва почти цялото шаси на автомобила. Съвременните технологии за производство на клетки не позволяват запълване на пространството, останало от двигателя с вътрешно горене, с батерия с капацитет 15-20 kWh, защото това не е достатъчно. Въпреки това, тази излишна маса може да бъде по-добре преодоляна година след година, като се използват клетки с все по-висока енергийна плътност. Това се случи в поколения (2017) и (2019).

Встъпително изображение: Audi A3 e-tron, plug-in хибрид с двигател с вътрешно горене, електрически двигател и батерии.

Това може да ви заинтересува: