Скільки важить двигун внутрішнього згоряння в автомобілі і чи дійсно 300 кг акумуляторів набагато більше? [МИ ВВАЖАЄМО]

Нещодавно ми чули думку, що автомобілі внутрішнього згоряння або гібриди, що підключаються до електромережі, використовують енергію більш ефективно, тому що «двигуни важать 100 кг, а акумулятор в електромобілі – 300 кг». Іншими словами: немає сенсу тягати величезну батарею, ідеал - набір в гібриді, що підключається. Саме тому ми вирішили перевірити, скільки важить двигун внутрішнього згоряння та порахувати, чи справді вага акумулятора є такою проблемою.

Зміст

• Вага двигуна внутрішнього згоряння в залежності від ваги акумулятора
  • Скільки важить двигун внутрішнього згоряння?
    • Може краще в гібридах, що підключаються? А як щодо Chevrolet Volt/Opel Ampera?
    • А мінімальний варіант, наприклад, BMW i3 REx?

Почнемо з відповіді на запитання, яке може бути очевидним: чому ми розглядаємо саму батарею, якщо в електромобілі є ще інвертор або мотор? Ми відповідаємо: по-перше, тому що так воно було сформульовано 🙂 Але ще й тому, що акумулятор становить значну частину маси всього електроприводу.

А тепер цифри: акумулятор Renault Zoe ZE 40 корисною ємністю 41 кВтг важить 300 кілограм (Джерело). Nissan Leaf дуже схожий. Близько 60-65 відсотків ваги цієї конструкції складають елементи, тому ми можемо або 1) збільшити їх густину (і ємність батареї) з невеликим збільшенням ваги, або 2) зберегти певну ємність та поступово зменшити вагу батареї. акумулятор. Нам здається, що автомобілі Renault Zoe потужністю до 50 кВтг підуть шляхом 1, а потім по шляху 2.

У будь-якому разі, сьогодні акумулятор вагою 300 кілограмів дозволяє проїхати 220-270 кілометрів у змішаному режимі. Не так уже й мало, але поїздки Польщею вже треба планувати.

> Електромобіль та подорож з дітьми – Renault Zoe Польщею [ВРАЖЕННЯ, тест дальності]

Скільки важить двигун внутрішнього згоряння?

Renault Zoe - автомобіль сегмента B, тому найкраще використовувати двигун від автомобіля аналогічного сегмента. Хорошим прикладом тут є двигуни TSI концерну Volkswagen, які виробник хвалився своєю компактною та надзвичайно легкою конструкцією. І справді: 1.2 TSI важить 96 кг, 1.4 TSI – 106 кг (джерело, EA211). Тому ми можемо припустити, що Невеликий двигун внутрішнього згоряння насправді важить близько 100 кг.. Це втричі менше, ніж у батареї.

Тільки те, що це лише початок зважування, тому що до цієї ваги треба додати:

• мастильні матеріали, тому що двигуни завжди зважуються всуху - кілька кілограмів,
• система витяжкитому що без них не можна рухатися – кілька кілограмів,
• радіатор охолоджуючої рідиним, тому що ДВС завжди перетворює більше половини енергії з палива на тепло - десяток + кілограм,
• паливний бак з паливом та насосомбо без них машина не поїде – кілька десятків кілограмів (падає під час руху),
• коробка передач зі зчепленням та олієюТому що сьогодні лише електромобілі мають одну передачу – кілька десятків кілограмів.

Вага неточна, тому що їх нелегко знайти. Однак ви можете бачити, що весь силовий агрегат згоряння легко проникає у 200 кілограмів та наближається до 250 кілограмів.. Різниця у вазі між двигуном внутрішнього згоряння та акумулятором у нашому порівнянні становить близько 60-70 кг (20-23 відсотки ваги акумулятора), що не так вже й багато. Ми очікуємо, що їх буде повністю знищено в найближчі 2-3 роки.

Може краще в гібридах, що підключаються? А як щодо Chevrolet Volt/Opel Ampera?

Вольт/Ампер – дуже поганий та несприятливий приклад для тих, хто вважає, що «краще носити із собою двигун внутрішнього згоряння, ніж 300-кілограмову батарею». Чому? Так, двигун внутрішнього згоряння автомобіля важить 100 кг, але трансмісія в перших версіях важила, зауважимо, 167 кг, а з моделі 2016 року - «всього» 122 кілограми (джерело). Його вага обумовлена ​​тим, що це цікавий зразок передової техніки, що поєднує в одному корпусі кілька режимів роботи, пов'язуючи різними способами двигун внутрішнього згоряння з електричним. Додамо, що більша частина коробки була б зайвою, якби в машині не було двигуна внутрішнього згоряння.

Після додавання вихлопної системи, охолоджувача з рідиною та паливного бака ми легко можемо досягти 300 кілограмів. З новою трансмісією, бо зі старою ми перестрибнемо цю межу на кілька десятків кілограмів.

> Chevrolet Volt випадає із пропозиції. Також зникнуть Chevrolet Cruze та Cadillac CT6

А мінімальний варіант, наприклад, BMW i3 REx?

Фактично, BMW i3 REx – цікавий приклад: двигун внутрішнього згоряння автомобіля працює лише як генератор енергії. У нього немає фізичної можливості рухати колеса, тому складна і важка коробка передач Volt тут не потрібна. Двигун має об'єм 650 куб.³ та має позначення W20K06U0. Що цікаво, його виробляє тайванська Kymco..

Двигун внутрішнього згоряння BMW i3 REx розташований ліворуч від коробки з підключеними помаранчевими високовольтними кабелями. За коробкою знаходиться глушник циліндричної форми. Внизу зображення ви бачите акумулятор з елементами (c) від BMW.

В Інтернеті складно знайти його вагу, але, на щастя, є простий спосіб: досить порівняти вагу BMW i3 REx і i3, які відрізняються тільки генератором енергії згоряння. В чому різниця? 138 кілограмів (технічні дані тут). В цьому випадку олія в двигуні вже є, а паливо у баку. А краще такий двигун возити, а може, акумулятор 138 кілограм? Ось важлива інформація:

• в режимі безперервної підзарядки АКБ шумить двигун внутрішнього згоряння, тому тиші електрика немає (але вище за 80-90 км/год відмінності вже не помітні),
• в режимі майже розрядженої зарядки АКБ потужність ДВЗ недостатня для нормальної їзди; машина насилу розганяється вище 60 км/год і може зменшувати швидкість на спусках (!),
• у свою чергу, ці 138 кг двигуна внутрішнього згоряння теоретично можна було б обміняти на 15-20 кВтг батареї (19 кВтг батареї Renault Zoe, описаної вгорі), чого було б достатньо, щоб проїхати ще 100-130 км.

Електричний BMW i3 (2019) має запас ходу близько 233 км. Якби використовувалася додаткова маса двигуна внутрішнього згоряння BMW i3 REx (2019), машина могла проїхати 330-360 кілометрів на одній зарядці.

Вибираємо батарейки. Щільність енергії в клітинах постійно збільшується, але для продовження роботи мають бути люди, які готові платити за перехідні етапи.

> Як з роками змінювалася щільність акумуляторів і чи дійсно ми не досягли прогресу в цій галузі? [МИ ВІДПОВІДІМО]

*) Акумулятор BMW i3 заповнює практично всі шасі автомобіля. Сучасні технології виробництва елементів не дозволяють заповнити простір, що залишився від двигуна внутрішнього згоряння, акумулятором ємністю 15-20 кВтг, тому що його недостатньо. Однак з цією надмірною масою рік за роком можна краще справлятися, використовуючи елементи з дедалі більшою щільністю енергії. Сталося це у поколіннях (2017) та (2019).

Вступне зображення: Audi A3 e-tron, гібрид, що підключається з двигуном внутрішнього згоряння, електродвигуном і акумуляторами.

Це може вас зацікавити: