เครื่องยนต์สันดาปภายในมีน้ำหนักเท่าไหร่ในรถยนต์หนึ่งคันและแบตเตอรี่ 300 กิโลกรัมนั้นมากกว่าจริง ๆ ? [พวกเราเชื่อว่า]

เมื่อเร็ว ๆ นี้ เราได้ยินความคิดเห็นว่ารถยนต์สันดาปภายในหรือปลั๊กอินไฮบริดใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า เนื่องจาก "เครื่องยนต์มีน้ำหนัก 100 กก. และแบตเตอรี่ในรถยนต์ไฟฟ้ามีน้ำหนัก 300 กก." กล่าวอีกนัยหนึ่ง: มันไม่มีเหตุผลที่จะพกพาแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ อุดมคติคือชุดในปลั๊กอินไฮบริด นั่นคือเหตุผลที่เราตัดสินใจตรวจสอบว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในมีน้ำหนักเท่าใด และคำนวณว่าน้ำหนักของแบตเตอรี่เป็นปัญหาดังกล่าวจริงหรือไม่

สารบัญ

• น้ำหนักเครื่องยนต์สันดาปภายในเทียบกับน้ำหนักแบตเตอรี่
  • เครื่องยนต์สันดาปภายในมีน้ำหนักเท่าไหร่?
    • อาจจะดีกว่าในปลั๊กอินไฮบริด? แล้ว Chevrolet Volt / Opel Ampera ล่ะ?
    • แล้วตัวเลือกขั้นต่ำอย่าง BMW i3 REx ล่ะ?

เริ่มต้นด้วยการตอบคำถามที่อาจดูเหมือนชัดเจน: เหตุใดเราจึงพิจารณาตัวแบตเตอรี่เอง หากรถยนต์ไฟฟ้ามีอินเวอร์เตอร์หรือมอเตอร์ด้วย เราตอบ: อย่างแรกเลย เพราะมันถูกกำหนดมาแบบนี้ 🙂 แต่ยังเป็นเพราะแบตเตอรี่เป็นส่วนประกอบสำคัญของมวลของไดรฟ์ไฟฟ้าทั้งหมด

และตอนนี้ตัวเลข: แบตเตอรี่ Renault Zoe ZE 40 ความจุ 41 kWh หนัก 300 กิโลกรัม (แหล่งที่มา). Nissan Leaf มีความคล้ายคลึงกันมาก ประมาณ 60-65 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักของการออกแบบนี้ประกอบด้วยเซลล์ ดังนั้นเราจึงสามารถ 1) เพิ่มความหนาแน่น (และความจุของแบตเตอรี่) ด้วยน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย หรือ 2) รักษาความจุที่แน่นอนและค่อยๆ ลดน้ำหนัก ของแบตเตอรี่ แบตเตอรี่. สำหรับเราแล้ว ดูเหมือนว่ารถยนต์ Renault Zoe ที่มีขนาดไม่เกิน 50 kWh จะไปตามรางที่ 1 และตามรางที่ 2

ไม่ว่าในกรณีใด วันนี้แบตเตอรี่ขนาด 300 กิโลกรัมสามารถขับได้ 220-270 กิโลเมตรในโหมดผสม ไม่น้อย แต่การเดินทางไปโปแลนด์ต้องมีการวางแผนอยู่แล้ว

> รถยนต์ไฟฟ้าและการเดินทางกับเด็ก – Renault Zoe ในโปแลนด์ [IMPRESSIONS, range test]

เครื่องยนต์สันดาปภายในมีน้ำหนักเท่าไหร่?

Renault Zoe เป็นรถเซ็กเมนต์ B ดังนั้นจึงควรใช้เครื่องยนต์จากรถเซ็กเมนต์ที่คล้ายกัน ตัวอย่างที่ดีที่นี่คือเครื่องยนต์ TSI ของ Volkswagen ซึ่งผู้ผลิตอวดอ้างเกี่ยวกับการออกแบบที่กะทัดรัดและน้ำหนักเบามาก และแน่นอน: 1.2 TSI มีน้ำหนัก 96 กก., 1.4 TSI - 106 กก. (แหล่งที่มา, EA211) ดังนั้นเราจึงสันนิษฐานได้ว่า เครื่องยนต์สันดาปภายในขนาดเล็กที่จริงแล้วมีน้ำหนักประมาณ 100 กิโลกรัม... ซึ่งน้อยกว่าแบตเตอรี่สามเท่า

เฉพาะว่านี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการชั่งน้ำหนักเพราะคุณต้องเพิ่มน้ำหนักนี้:

• น้ำมันหล่อลื่นเนื่องจากเครื่องยนต์มักจะแห้งเสมอ - ไม่กี่กิโลกรัม
• ระบบไอเสียเพราะหากไม่มีพวกเขาคุณก็เคลื่อนไหวไม่ได้ - ไม่กี่กิโลกรัม
• หม้อน้ำหล่อเย็นm เนื่องจากเครื่องยนต์สันดาปภายในแปลงพลังงานมากกว่าครึ่งหนึ่งจากเชื้อเพลิงเป็นความร้อนเสมอ - หนึ่งโหล + กิโลกรัม
• ถังน้ำมันพร้อมน้ำมันและปั๊มเพราะหากไม่มีพวกเขารถจะไปไม่ได้ - หลายสิบกิโลกรัม (ตกขณะขับรถ)
• กระปุกเกียร์พร้อมคลัตช์และน้ำมันเนื่องจากทุกวันนี้มีเพียงรถยนต์ไฟฟ้าเท่านั้นที่มีเกียร์เดียว - หลายสิบกิโลกรัม

น้ำหนักไม่แม่นยำเพราะหาไม่ได้ง่าย อย่างไรก็ตาม คุณจะเห็นได้ว่า เครื่องยนต์สันดาปทั้งหมดสามารถเจาะ 200 กิโลกรัมได้อย่างง่ายดายและเข้าใกล้ 250 กิโลกรัม... ความแตกต่างของน้ำหนักระหว่างเครื่องยนต์สันดาปภายในและแบตเตอรี่ในการเปรียบเทียบของเราคือ 60-70 กก. (20-23 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักแบตเตอรี่) ซึ่งไม่มากนัก เราคาดว่าพวกเขาจะถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ใน 2-3 ปีข้างหน้า

อาจจะดีกว่าในปลั๊กอินไฮบริด? แล้ว Chevrolet Volt / Opel Ampera ล่ะ?

Volt/Amp เป็นตัวอย่างที่ไม่ดีและไม่เป็นที่พึงปรารถนาสำหรับผู้ที่คิดว่า "การพกเครื่องยนต์สันดาปภายในติดตัวไปด้วยนั้นดีกว่าการพกแบตเตอรี่ขนาด 300 กิโลกรัม" ทำไม ใช่ เครื่องยนต์สันดาปภายในของรถมีน้ำหนัก 100 กก. แต่ระบบส่งกำลังในรุ่นแรกมีน้ำหนัก 167 กก. และจากรุ่นปี 2016 - "เพียง" 122 กิโลกรัม (ที่มา) น้ำหนักของมันเกิดจากความจริงที่ว่ามันเป็นตัวอย่างที่น่าสนใจของเทคโนโลยีขั้นสูงที่รวมโหมดการทำงานหลายโหมดไว้ในตัวเรือนเดียว เชื่อมต่อเครื่องยนต์สันดาปภายในกับเครื่องยนต์ไฟฟ้าด้วยวิธีต่างๆ เราเสริมว่ากระปุกเกียร์ส่วนใหญ่จะไม่จำเป็นหากรถไม่มีเครื่องยนต์สันดาปภายใน

หลังจากเพิ่มระบบไอเสีย คูลเลอร์ของเหลว และถังเชื้อเพลิงแล้ว เราก็สามารถไปถึง 300 กิโลกรัมได้อย่างง่ายดาย ด้วยเกียร์ที่ใหม่กว่า เพราะสำหรับอันเก่า เราจะข้ามขีดจำกัดนี้ไปได้หลายสิบกิโลกรัม

> เชฟโรเลต โวลต์ ยกเลิกข้อเสนอ Chevrolet Cruze และ Cadillac CT6 จะหายไปด้วย

แล้วตัวเลือกขั้นต่ำอย่าง BMW i3 REx ล่ะ?

ในความเป็นจริง BMW i3 REx เป็นตัวอย่างที่น่าสนใจ: เครื่องยนต์สันดาปภายในของรถยนต์ทำงานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเท่านั้น มันไม่มีความสามารถทางกายภาพในการขับเคลื่อนล้อ ดังนั้นจึงไม่ต้องการกระปุกเกียร์ Volt ที่ซับซ้อนและหนักที่นี่ เครื่องยนต์มีปริมาตร 650 ซีซี.³ และมีการกำหนด W20K06U0 ที่น่าสนใจคือผลิตโดย Taiwanese Kymco.

เครื่องยนต์สันดาปของ BMW i3 REx อยู่ที่ด้านซ้ายของกล่องโดยเชื่อมต่อสายไฟแรงสูงสีส้ม มีท่อไอเสียทรงกระบอกอยู่ด้านหลังกล่อง ที่ด้านล่างของภาพ คุณจะเห็นแบตเตอรี่พร้อมเซลล์ (c) จาก BMW

การหาน้ำหนักบนอินเทอร์เน็ตเป็นเรื่องยาก แต่โชคดีที่มีวิธีที่ง่ายกว่า: เพียงเปรียบเทียบน้ำหนักของ BMW i3 REx และ i3 ซึ่งแตกต่างกันเฉพาะในเครื่องกำเนิดพลังงานจากการเผาไหม้ อะไรคือความแตกต่าง? 138 กิโลกรัม (ข้อมูลทางเทคนิคที่นี่) ในกรณีนี้มีน้ำมันเครื่องและเชื้อเพลิงอยู่ในถังแล้ว จะดีกว่าไหมที่จะพกเครื่องยนต์แบบนี้ หรืออาจจะเป็นแบตเตอรี่ขนาด 138 กิโลกรัม? นี่คือข้อมูลสำคัญ:

• ในโหมดการชาร์จแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่องเครื่องยนต์สันดาปภายในส่งเสียงดังดังนั้นจึงไม่มีความเงียบสำหรับช่างไฟฟ้า (แต่สูงกว่า 80-90 กม. / ชม. ความแตกต่างจะไม่สังเกตเห็นได้อีกต่อไป)
• ในโหมดการชาร์จแบตเตอรี่เกือบหมด พลังของเครื่องยนต์สันดาปภายในไม่เพียงพอสำหรับการขับขี่ปกติ รถเร่งความเร็วได้ไม่เกิน 60 กม. / ชม. และสามารถชะลอตัวลงได้ (!),
• ในทางกลับกัน เครื่องยนต์สันดาปภายใน 138 กก. ในทางทฤษฎีสามารถแลกเปลี่ยนเป็นแบตเตอรี่ 15-20 กิโลวัตต์ชั่วโมง (แบตเตอรี่เรโนลต์โซอี้ 19 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงที่อธิบายข้างต้น) ซึ่งเพียงพอสำหรับขับต่อไปอีก 100-130 กม.

BMW i3 (2019) ไฟฟ้ามีระยะทางประมาณ 233 กิโลเมตร หากมีการใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในของ BMW i3 REx (2019) จำนวนมาก รถสามารถเดินทางได้ 330-360 กิโลเมตรต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง

การเลือกแบตเตอรี่ ความหนาแน่นของพลังงานในเซลล์เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่เพื่อทำงานต่อ จะต้องมีคนที่ยินดีจ่ายสำหรับขั้นตอนการเปลี่ยนแปลง

> ความหนาแน่นของแบตเตอรี่เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในช่วงหลายปีที่ผ่านมา และเรายังไม่มีความคืบหน้าในด้านนี้จริงหรือ? [เราจะตอบ]

*) แบตเตอรี่ BMW i3 เติมได้เกือบทั่วทั้งแชสซีของรถ เทคโนโลยีสมัยใหม่สำหรับการผลิตเซลล์ไม่อนุญาตให้เติมพื้นที่ว่างที่เหลือจากเครื่องยนต์สันดาปภายในด้วยแบตเตอรี่ที่มีความจุ 15-20 kWh เนื่องจากมีไม่เพียงพอ อย่างไรก็ตาม มวลส่วนเกินนี้สามารถจัดการได้ดีกว่าทุกปีโดยใช้เซลล์ที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงขึ้น มันเกิดขึ้นในรุ่น (2017) และ (2019)

ภาพเปิด: Audi A3 e-tron ปลั๊กอินไฮบริดพร้อมเครื่องยนต์สันดาป มอเตอร์ไฟฟ้า และแบตเตอรี่

สิ่งนี้อาจสนใจคุณ: