Mikrohybriditekniikka

9 kommenttia

Kuinka tämä oikeasti toimii. Mistä laturi saa impullssin? Siis jarru vai moottorijarrutus tai molemmat. Autossani sanotaan olevan kondensaattori johon tämä ylimääräinen energia menee. Mikähän on suunnilleen tällaisen kapasiteetti. Onko se jotenkin kytketty akkuun. Autoliike ei juurikaan tunnu tarkemmin tietävän :smile:

  
  • Olihan noissa jotain kauniita sanoja. Juuri kuin myyjän esitteissä tai myyntimiehen kehut. Mutta tietääkö kukaan miten se oikeasti toimii. Siis mistä ja millä se ottaa impulssin. Minkälainen suhde on akulla ja "kondensaattorilla". Millä jännitteillä toimitaan jne.

    Minulla joskus ei ko. vehkeessä riitä paukut vaan se käynnistyy vielä punaisen palaessa. Siis mistä se latautuu ja millä tekniikalla ??

      
  • Ainakin PSA:n mikrohybridissä on käynnistingeneraattori ja generaattorin elektroninen ohjaus, jonka ansiosta auton hidastuksessa moottorijarrutuksella saatava energia voidaan hyödyntää.



    Peugeotin tekniikka toimii niin, että kun nostaa kaasupolkimen ylös, käynnistingeneraattori lataa akkua ja kondensaattorit (e-Booster).



    :warning:

    Eli impulssi tulee kaasupolkimen nostosta.



    Moottori sammuu manuaalivaihteistolla 20 km/h ja robottivaihteistolla 8 km/h-nopeudessa.



    Kun siirrät jalan jarrupolkimelta kaasupolkimelle, käynnistää käynnistingenraattori moottorin välittömästi e-Boosterin avustamana.



    :warning:

    Kun siirrät jalan jarrupolkimelta kaasulle käynnistyy moottori, paloi liikennevaloissa mikä valo tahansa.

      
  • Tuopa oli hyvä vastaus. Vielä jää mietyttimään nuo tehot, jännitteet ja kapasiteetit. Eihän nillä sinänsä ole merkitystä mutta kun koneinsinöörinä m. 1973 ne vähän kuitenkin kiinnostavat.

      
  • Akku on tavanomaista akkua tehokkaampi, tyypillisesti 70 Ah.

    Boosterin tehosta ei tietoa (2x1200F)



    Boosterin avustamana moottori käynnistyy 0,4 sekunnissa.

    Jännite 12 V.



    >> Kuva e-Boosterista <<

      
  • Kiitos hyvistä vastauksista. Tarkoitin tuolla vehkeen sammumislla etä ilmeisesti tuosta E-boosterista loppuu paukut. Siis tuo konkka tai mikä onkaan tyhjenee ja kone

    käynnistyy hienosti itsekseen kuten kuuluukin.



    Toinen kysymys olisi tuo FAP-vehje. Kuinka oikeasti toimii tuo ns. jälkipoltto ja miten se siis toimi. Minne ne ja kuinka ne hiukkaset menevät mekaanisesti ja millä ihmeellä niistä tehdään vaaratonta tuhkaa.



    Satu Hassi varmaan kertoisi noista hyviäkin SATUJA mutta en oikeasti luota häneen.

      
  • Trumppa:

    Tuopa oli hyvä vastaus. Vielä jää mietyttimään nuo tehot, jännitteet ja kapasiteetit. Eihän nillä sinänsä ole merkitystä mutta kun koneinsinöörinä m. 1973 ne vähän kuitenkin kiinnostavat.




    Penteles tuossa antoikin perustiedot, mutta tässä vielä pieni sähkötekninen viisastelu.



    Continentalin eBoosterissa on sisällä kaksi MXWL:n 1200 F/2,7 V -superkondensaattoria (todennäköisesti BCAP1200). Nämä on kytketty sarjaan, sarjakytkennän suurin käyttöjännite on 5 V ja yhteiskapasitanssi 600 F.



    Teoriassa siis maksimienergia on:



    1/2 C U^2 = 0,5 x 600 F x (5 V)^2 = 7 500 J



    Jos auto painaa 1500 kg, tuo energia liike-energiana vastaisi nopeutta:



    v^2 = E / (1/2 m)

    v^2 = 7 500 J / (0,5 * 1500 kg) = 10 m^2/s^2

    v = 3,1 m/s



    Käytännössä superkondensaattorin kapasitanssi voi olla suurempikin (Penteleksen linkittämässä kuvassa mittaustulos oli 658 F), mutta sähköä hukkuu matkalla aika paljon. Olennaisesti noiden kondensaattorien merkitys tässä käytössä on siinä, että niillä saadaan käynnistysmoottorin tarvitsema sähkö revittyä moottorijarrutuksen kanssa. Akkukin on onnellisempi, kun sieltä ei tarvitse repiä satojen ampeerien piikkejä joka liikennevaloissa. Kondensaattorit kestävät sitä paremmin.



    Hinnaltaan nuo konkat ovat yksittäiskappaleina jossain 50 euron nurkilla, mutta autonvalmistaja ei kahdesta maksa kuin muutaman kympin. Systeemiin tarvittava tehoelektroniikka on kalliimpaa.

      
  • Yritin haea vielä vastavuutta tuolle 600 F. Mutta se onkin näköjään vaikeaa. Nuo radiomiehethän eivät suostu paljastamaan salojaan. Näin tyhmällä maalaisjärjellä kuitenkin tuo konkka kuitenkin panee auton käymään. Täytyyhän siis olla jokin, vaikka summittainenkin vastavuus

    F:n ja AH:n kesken.

      
  • Trumppa:

    Yritin haea vielä vastavuutta tuolle 600 F. Mutta se onkin näköjään vaikeaa. Nuo radiomiehethän eivät suostu paljastamaan salojaan. Näin tyhmällä maalaisjärjellä kuitenkin tuo konkka kuitenkin panee auton käymään. Täytyyhän siis olla jokin, vaikka summittainenkin vastavuus
    F:n ja AH:n kesken.




    No onhan sitä, muttei ihan yksinkertainen.



    Teoreettinen akku on kapistus, jonka antojännite on koko ajan sama, esimerkiksi 12 V. Sinne varastoidaan tietty määrä varausta (mittayksikkönä Ah tai C = As). Kun varaus on käytetty loppuun, akun jännite putoaa tasan nollaan. Niinpä akun sisältämä energia on ihan suoraan napajännite kerrottuna varauksen määrällä. Jos siis käynnistysakku on 12 V, 70 Ah, se varastoi energiaa 840 Wh (tai jouleina eli wattisekunteina 3,024 MJ).



    Kondensaattori varaa myös sähköä, mutta kondensaattorin napajännite riippuu suoraan varastoidun sähkön määrästä. Jos yhden faradin (1 F) kondensaattorissa on varausta yksi As (ampeerisekunti), sen napajännite on 1 V. Jos taas varaus on pudonnut puoleen (0,5 As), jännitekin on enää 0,5 V. Kondensaattorin varaus taas on kapasitanssin ja napajännitteen tulo:



    Q = C U,



    jossa C on kapasitanssi ja U napajännite. Koska kondensaattorin jännite laskee sitä purkaessa, olevan energian määrä onkin vain puolet jännitteen ja varauksen tulosta.



    E = 0,5 U Q = 0,5 C U^2,



    Otetaan vertailuun nuo 1200 F:n kondensaattorit. Ne ovat hyvin matalalle jännitteelle tarkoitettuja, yhden komponentin käytännön maksimi on noin 2,5 V. Sillä laskettuna:



    E = 0,5 x 1200F x (2,5 V)^2 = 3750 J



    Tämä voidaan muuttaa wattitunneiksi jakamalla 3600:lla, jolloin saadaan noin 1,04 Wh.



    Ehkä tässäkin vielä on vaikea vertailla 12 V:n akkuun. Jos kondensaattoreita kytketään viisi kappaletta sarjaan (peräkkäin), niiden jännitekesto onkin jo 12,5 V. Kapasitanssi tuolla järjestelyllä putoaa viidesosaan ja on 240 F. Jos tämä viiden kondensaattorin rimpsu ladataan 12 V:iin, siinä on energiaa 17 280 J = 4,8 Wh.



    Vaikka toki viisi superkondensaattoria meneekin vähän pienempään tilaan kuin se 12 voltin lyijyakku, niin energiaa ne varastoivat vain kahdessadasosan akun energiamäärästä. Käytännössäkin on niin, että kondensaattorien kyky varastoida energiaa on noin kymmenesosa akun kyvystä, jos verrataan samaa tilavuutta tai samaa massaa.



    Lisäksi sähköisesti akku on tietysti paljon mukavampi, kun sen napajännite on suunnilleen vakio. Tällöin erilaiset akun perään kytkettävät laitteet on paljon helpompi tehdä, eikä tarvita jännitteenmuunnosta välissä.



    Kondensaattori on kuitenkin akkua parempi kolmessa asiassa:



    1. Kondensaattori pystyy ottamaan ja antamaan hyvin suuria virtoja kokoonsa nähden.



    2. Kondensaattorin hyötysuhde on hyvin lähellä 100 %.



    3. Kondensaattori ei kulu käytössä.



    Näistä syistä kondensaattorit sopivat hyvin jarrutusenergian talteenottoon, ja niitä on käytetty esimerkiksi hybridibusseissa. Kondensaattorin ja akun yhdistäminen on myös hyvä ajatus, koska silloin kondensaattori voi hoitaa nopeat virtapiikit, jolloin akkua voidaan kohdella lempeämmin.

      
Kirjaudu kommentoidaksesi.

Kommentoiduimmat artikkelit