Hoeveel weegt een verbrandingsmotor in een auto, en is 300 kg batterijen echt veel meer? [WE GELOVEN]

Onlangs hebben we de mening gehoord dat voertuigen met een verbrandingsmotor of plug-in hybrides efficiënter met energie omgaan omdat "motoren 100 kg wegen en de batterij in een elektrische auto 300 kg is". Met andere woorden: het heeft geen zin om een ​​enorme batterij mee te nemen, het ideaal is een set in een plug-in hybride. Daarom hebben we besloten om te kijken hoeveel een verbrandingsmotor weegt en te berekenen of het gewicht van de accu echt zo'n issue is.

inhoudsopgave

• Het gewicht van de verbrandingsmotor is afhankelijk van het gewicht van de batterij
  • Hoeveel weegt een verbrandingsmotor?
    • Misschien beter in plug-in hybrides? Hoe zit het met de Chevrolet Volt / Opel Ampera?
    • En de minimale optie, bijvoorbeeld BMW i3 REx?

Laten we beginnen met het beantwoorden van een vraag die misschien voor de hand ligt: ​​waarom kijken we naar de batterij zelf als er ook een omvormer of een motor in een elektrische auto zit? We antwoorden: ten eerste omdat het zo is geformuleerd 🙂 Maar ook omdat de batterij een aanzienlijk deel uitmaakt van de massa van de gehele elektrische aandrijving.

En nu de cijfers: batterij Renault Zoe ZE 40 met een bruikbare capaciteit van 41 kWh weegt 300 kilogram (bron). Nissan Leaf lijkt erg op elkaar. Ongeveer 60-65 procent van het gewicht van dit ontwerp zijn de cellen, dus we kunnen ofwel 1) hun dichtheid (en batterijcapaciteit) verhogen met een kleine toename in gewicht, of 2) een bepaalde capaciteit behouden en geleidelijk het gewicht van de accu. accu. Het lijkt ons dat voertuigen van Renault Zoe tot 50kWh pad 1 en daarna pad 2 zullen volgen.

In ieder geval kun je tegenwoordig met een batterij van 300 kilogram 220-270 kilometer in gemengde modus rijden. Niet zo weinig, maar reizen door Polen moeten al worden gepland.

> Elektrische auto en reizen met kinderen – Renault Zoe in Polen [IMPRESSIES, actieradiustest]

Hoeveel weegt een verbrandingsmotor?

De Renault Zoe is een auto uit het B-segment, dus je kunt het beste een motor uit een vergelijkbare auto uit het segment gebruiken. Een goed voorbeeld hiervan zijn de TSI-motoren van Volkswagen, waarmee de fabrikant pochte over hun compacte en extreem lichte ontwerp. En inderdaad: 1.2 TSI weegt 96 kg, 1.4 TSI - 106 kg (bron, EA211). Daar mogen we dus vanuit gaan een kleine verbrandingsmotor weegt eigenlijk ongeveer 100 kg.. Dit is drie keer minder dan de batterij.

Alleen dat dit nog maar het begin van het wegen is, want bij dit gewicht moet u optellen:

• smeermiddelen, omdat motoren altijd droog worden gewogen - een paar kilo's,
• Uitlaatsysteemwant zonder hen kun je niet bewegen - een paar kilo,
• koelvloeistof radiatorm, omdat de verbrandingsmotor altijd meer dan de helft van de energie uit brandstof omzet in warmte - een dozijn + kilogram,
• brandstoftank met brandstof en pompwant zonder hen gaat de auto niet - enkele tientallen kilo's (valt tijdens het rijden),
• versnellingsbak met koppeling en olieOmdat tegenwoordig alleen elektrische voertuigen één versnelling hebben - enkele tientallen kilo's.

De gewichten zijn onnauwkeurig omdat ze niet gemakkelijk te vinden zijn. Dat zie je echter wel de hele verbrandingsmotor dringt gemakkelijk 200 kilogram binnen en benadert 250 kilogram. Het gewichtsverschil tussen de verbrandingsmotor en de batterij in onze vergelijking is ongeveer 60-70 kg (20-23 procent van het gewicht van de batterij), wat niet zo veel is. We verwachten dat ze in de komende 2-3 jaar volledig zullen worden vernietigd.

Misschien beter in plug-in hybrides? Hoe zit het met de Chevrolet Volt / Opel Ampera?

Volt/Amp is een heel slecht en ongunstig voorbeeld voor wie denkt dat "je beter een verbrandingsmotor mee kunt nemen dan een accu van 300 kg". Waarom? Ja, de verbrandingsmotor van de auto weegt 100 kg, maar de transmissie in de eerste versies woog, let op, 167 kg, en vanaf het model uit 2016 "slechts" 122 kilogram (bron). Het gewicht is te danken aan het feit dat het een interessant voorbeeld is van geavanceerde technologie die verschillende werkingsmodi in één behuizing combineert en een verbrandingsmotor op verschillende manieren met een elektrische motor verbindt. We voegen eraan toe dat het grootste deel van de versnellingsbak overbodig zou zijn als de auto geen verbrandingsmotor had.

Na het toevoegen van het uitlaatsysteem, de vloeistofkoeler en de brandstoftank kunnen we makkelijk de 300 kilogram halen. Met een nieuwere transmissie, want met de oude gaan we enkele tientallen kilo's over deze grens heen.

> Chevrolet Volt valt uit voorraad. Chevrolet Cruze en Cadillac CT6 zullen ook verdwijnen

En de minimale optie, bijvoorbeeld BMW i3 REx?

In feite is de BMW i3 REx een interessant voorbeeld: de verbrandingsmotor van een auto werkt alleen als stroomgenerator. Hij heeft niet het fysieke vermogen om de wielen aan te drijven, dus de ingewikkelde en zware Volt-versnellingsbak is hier niet nodig. De motor heeft een inhoud van 650 kubieke meter.³ en heeft de aanduiding W20K06U0. Interessant is dat het wordt geproduceerd door het Taiwanese Kymco..

De verbrandingsmotor van de BMW i3 REx bevindt zich links van de doos met de oranje hoogspanningskabels aangesloten. Achter de bak zit een cilindrische geluiddemper. Onderaan de foto zie je een accu met cellen (c) van BMW.

Het is moeilijk om zijn gewicht op internet te vinden, maar gelukkig is er een eenvoudigere manier: vergelijk gewoon het gewicht van de BMW i3 REx en i3, die alleen verschillen in de verbrandingsenergiegenerator. Wat is het verschil? 138 kilogram (technische gegevens hier). In dit geval zit er al olie in de motor en brandstof in de tank. Kun je zo'n motor beter meenemen, of misschien een accu van 138 kilogram? Hier is de belangrijke informatie:

• in de continue oplaadmodus van de batterij maakt de verbrandingsmotor geluid, dus er is geen stilte van de elektricien (maar boven de 80-90 km / u zijn de verschillen niet meer merkbaar),
• in de modus waarbij de batterij bijna leeg is, is het ICE-vermogen onvoldoende voor normaal rijden; de auto accelereert nauwelijks boven de 60 km/u en kan afremmen bij afdalingen (!),
• op zijn beurt zou deze verbrandingsmotor van 138 kg theoretisch* ingewisseld kunnen worden voor een batterij van 15-20 kWh (19 kWh van de hierboven beschreven batterij van Renault Zoe), wat voldoende zou zijn om nog eens 100-130 km te rijden.

De elektrische BMW i3 (2019) heeft een actieradius van zo'n 233 kilometer. Als de extra massa van de verbrandingsmotor van de BMW i3 REx (2019) zou worden gebruikt, zou de auto 330-360 kilometer kunnen afleggen op een enkele lading.

Batterijen kiezen. De energiedichtheid in cellen neemt voortdurend toe, maar om het werk voort te zetten, moeten er mensen zijn die willen betalen voor de overgangsstappen.

> Hoe is de batterijdichtheid in de loop der jaren veranderd en hebben we op dit gebied echt geen vooruitgang geboekt? [WIJ ZULLEN ANTWOORDEN]

*) De BMW i3 accu vult bijna het gehele voertuigchassis. Moderne technologieën voor de productie van cellen laten niet toe om de ruimte die overblijft van de verbrandingsmotor te vullen met een batterij met een capaciteit van 15-20 kWh, omdat het niet genoeg is. Deze overtollige massa kan echter jaar na jaar beter worden opgevangen door gebruik te maken van cellen met steeds hogere energiedichtheden. Het gebeurde in generaties (2017) en (2019).

Introbeeld: Audi A3 e-tron, een plug-in hybride met een verbrandingsmotor, een elektromotor en batterijen.

Dit kan je interesseren: