Hvor mye veier en forbrenningsmotor i en bil og er 300 kg batterier egentlig mye mer? [VI TROR]

Nylig har vi hørt oppfatningen om at forbrenningsbiler eller plug-in hybrider bruker energi mer effektivt fordi «motorer veier 100 kg, og batteriet i en elbil er 300 kg». Med andre ord: det gir ingen mening å bære et stort batteri, det ideelle er et sett i en plug-in hybrid. Derfor bestemte vi oss for å sjekke hvor mye en forbrenningsmotor veier og beregne om vekten på batteriet virkelig er et slikt problem.

innholdsfortegnelsen

• Forbrenningsmotorvekt kontra batterivekt
  • Hvor mye veier en forbrenningsmotor?
    • Kanskje bedre i plug-in hybrider? Hva med Chevrolet Volt / Opel Ampera?
    • Og hva med minimumsalternativet, for eksempel BMW i3 REx?

La oss starte med å svare på et spørsmål som kan virke innlysende: hvorfor vurderer vi selve batteriet, hvis det elektriske kjøretøyet også har en omformer eller en motor? Vi svarer: for det første fordi det ble formulert på denne måten 🙂 Men også fordi batteriet utgjør en betydelig del av massen til hele den elektriske stasjonen.

Og nå tallene: Renault Zoe ZE 40-batteriet med en nyttig kapasitet på 41 kWh veier 300 kilo (en kilde). Nissan Leaf er veldig lik. Omtrent 60-65 prosent av vekten til dette designet består av celler, så vi kan enten 1) øke deres tetthet (og batterikapasitet) med en liten økning i vekt, eller 2) opprettholde en viss kapasitet og gradvis redusere vekten av batteriet. batteri. Det ser ut til at Renault Zoe-biler opp til 50 kWh vil gå langs spor 1 og deretter langs spor 2.

Uansett kan i dag et batteri på 300 kilo kjøre 220-270 kilometer i blandet modus. Ikke så lite, men reiser til Polen må allerede planlegges.

> Elbil og reiser med barn – Renault Zoe i Polen [IMPRESSIONS, range test]

Hvor mye veier en forbrenningsmotor?

Renault Zoe er en B-segmentbil, så det er best å bruke en motor fra en lignende segmentbil. Et godt eksempel her er Volkswagens TSI-motorer, som produsenten skrøt av deres kompakte og ekstremt lette design. Og faktisk: 1.2 TSI veier 96 kg, 1.4 TSI - 106 kg (kilde, EA211). Derfor kan vi anta det en liten forbrenningsmotor veier faktisk rundt 100 kg.... Dette er tre ganger mindre enn for et batteri.

Bare at dette bare er begynnelsen på veiing, for til denne vekten må du legge til:

• smøremidler, fordi motorer alltid veies tørre - noen få kilo,
• Eksosanleggfordi uten dem kan du ikke bevege deg - noen få kilo,
• kjølevæske radiatorm, fordi forbrenningsmotoren alltid konverterer mer enn halvparten av energien fra drivstoff til varme - et dusin + kilogram,
• drivstofftank med drivstoff og pumpefordi uten dem går ikke bilen - flere titalls kilo (faller under kjøring),
• girkasse med clutch og oljeFor i dag er det bare elektriske kjøretøy som har ett gir – flere titalls kilo.

Vektene er unøyaktige fordi de ikke er lette å finne. Du kan imidlertid se det hele forbrenningsmotoren trenger lett gjennom 200 kilo og nærmer seg 250 kilo... Forskjellen i vekt mellom en forbrenningsmotor og et batteri er i vår sammenligning ca 60-70 kg (20-23 prosent av batteriets vekt), som ikke er så mye. Vi forventer at de blir fullstendig ødelagt i løpet av de neste 2-3 årene.

Kanskje bedre i plug-in hybrider? Hva med Chevrolet Volt / Opel Ampera?

Volt/Amp er et veldig dårlig og ugunstig eksempel for de som mener at "det er bedre å ha med seg en forbrenningsmotor enn et 300 kg batteri". Hvorfor? Ja, forbrenningsmotoren til bilen veier 100 kg, men girkassen i de første versjonene veide, merk deg, 167 kg, og fra 2016-modellen - "bare" 122 kg (kilde). Vekten skyldes det faktum at det er et interessant eksempel på avansert teknologi som kombinerer flere driftsmåter i ett hus, og kobler en forbrenningsmotor med en elektrisk på forskjellige måter. Vi legger til at det meste av girkassen ville vært overflødig dersom bilen ikke hadde forbrenningsmotor.

Etter å ha lagt til et eksosanlegg, en væskekjøler og en drivstofftank, kan vi lett nå 300 kilo. Med en nyere girkasse, for med den gamle vil vi hoppe over denne grensen med flere titalls kilo.

> Chevrolet Volt faller ut av tilbudet. Chevrolet Cruze og Cadillac CT6 vil også forsvinne

Og hva med minimumsalternativet, for eksempel BMW i3 REx?

Faktisk er BMW i3 REx et interessant eksempel: en bils forbrenningsmotor fungerer bare som en kraftgenerator. Den har ikke den fysiske evnen til å drive hjulene, så den kompliserte og tunge Volt-girkassen er ikke nødvendig her. Motoren har et volum på 650 cc.³ og har betegnelsen W20K06U0. Interessant nok er den produsert av taiwanske Kymco..

BMW i3 REx-forbrenningsmotoren er plassert til venstre for boksen med oransje høyspentkabler tilkoblet. Det er en sylindrisk lyddemper bak boksen. Nederst på bildet kan du se et batteri med celler (c) fra BMW.

Det er vanskelig å finne vekten på Internett, men heldigvis er det en enklere måte: bare sammenlign vekten til BMW i3 REx og i3, som bare er forskjellige i forbrenningsenergigeneratoren. Hva er forskjellen? 138 kilo (tekniske data her). I dette tilfellet er det allerede olje i motoren og drivstoff i tanken. Er det bedre å bære en slik motor, eller kanskje et batteri på 138 kilo? Her er viktig informasjon:

• i modusen for kontinuerlig opplading av batteriet, lager forbrenningsmotoren støy, så det er ingen stillhet for elektrikeren (men over 80-90 km / t er forskjellene ikke lenger merkbare),
• i modusen for nesten utladet batterilading er kraften til forbrenningsmotoren utilstrekkelig for normal kjøring; bilen akselererer nesten ikke over 60 km/t og kan bremse ned i utforkjøringer (!),
• på sin side at 138 kg av forbrenningsmotoren teoretisk * kunne byttes ut med 15-20 kWh batteri (19 kWh av Renault Zoe-batteriet beskrevet ovenfor), som ville være nok til å kjøre ytterligere 100-130 km.

Den elektriske BMW i3 (2019) har en rekkevidde på rundt 233 kilometer. Hvis den ekstra massen til BMW i3 REx (2019) forbrenningsmotor hadde blitt brukt, kunne bilen kjøre 330-360 kilometer på en enkelt lading.

Valg av batterier. Energitettheten i cellene øker stadig, men for å fortsette arbeidet må det være folk som er villige til å betale for overgangsstadiene.

> Hvordan har batteritettheten endret seg gjennom årene, og har vi virkelig ikke gjort fremskritt på dette området? [VI SKAL SVARE]

*) BMW i3-batteriet fyller nesten hele kjøretøyets chassis. Moderne teknologier for produksjon av celler tillater ikke å fylle plassen som er igjen fra forbrenningsmotoren med et batteri med en kapasitet på 15-20 kWh, fordi det ikke er nok av det. Denne overflødige massen kan imidlertid håndteres bedre år etter år ved å bruke celler med stadig høyere energitettheter. Det skjedde i generasjoner (2017) og (2019).

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

Dette kan interessere deg: