Miten auton käytön kannalta moottorin hyötysuhde olisi korkeimmillaan?
Nykymoottoria käytetään eri kierrosalueilla ja välillä käy vaikkei liikuta mihinkään. Lämpöä tulee liikaa ja kiihdytykset tuo saastetta.
Miten hyötysuhde parantuisi jos moottori kävisi aina optimialueellaan ja sen energia otettaisiin talteen sähköenergiana käytettävänä.
Kuinka iso/pieni moottori riittäisi antamaan tarvittavan voiman sähköauton kulkemiseen.
Nykyhybrideissä on tuplamoottorit ja lisukkeet sen mukaan, sähköautoissa osasta varusteista voisi luopua ja painokin laskiksi.
Moottorilla saisi tarvittavaa lämpöä ja lataustehoa akkujen latausvarauksen uuvuttua.
Olisiko pieni diisseli esim paras vaihtoehto?
Onko jossain testattu/kokeiltu?
Kirjaudu kommentoidaksesi.
https://tekniikanmaailma.fi/uutiset/ajettua-opel-ampera
http://www.tekniikkatalous.fi/metalli/article239950.ece
Hyviä esimerkkejä, mutta nuissa ei kerrottu
onko moottorin hyötysuhde parempi jos moottoria käytetään
vain sähkön tuottamiseen.
Tasainen käynti, tasainen kuorma kai se jotain auttaa.
Aika iso moottori, eikö pienempi riitä?
Sähkön tuottamisessa on hävikkiä, joten ehkei ole sittenkään paras ratkaisu.
Moottorin hyötysuhde on parempi isolla ja tasaisella kuormalla, mutta kokonaishyötysuhteeseen vaikuttaa generaattorissa, akuissa, taajuusmuuttajassa, sähkömoottorissa ym. syntyvät häviöt.
Mitä tulee moottorin kokoon/tehoon, niin sehän on täysin kiinni siitä minkälaista suorituskykyä halutaan. Lyhytkestoisiin tehopiikkeihin riittäisi pienempikin polttomoottori, kun puuttuvia kilowatteja voidaan varastaa akuista.
polttomoottorin parempi hyötysuhde ei millään alueella, verrattuna johonkin toiseen järjelliseen käyttönopeusalueeseen, ole niin paljon parempi että sähkön jauhaminen energiaksi jolla korvattaisiin polttomoottorin suora käyttö, olisi taloudellisempaa. Auton moottorilla jauhettu sähkön hyötysuhde ei kaukana 50% ole.
Sähkömoottorin hyötysuhde suorastaan romahtaa osakuormilla ja on parhaimmillaankin 90% luokkaa. 30% kuormalla tyypillisen sähkömoottorin hyötysuhde on 50% luokkaa. Laturin hyötysuhde voi olla parhaimmillaan 70%, yleensä alempi. Taajuusmuuttajan häviöt on 3-5%, akun hyötysuhdetta en osaa arvioida, mutta tuskin sieltä läheskään samaa saadaan ulos kuin sinne laitetaan sisään.
0,9 x 0,7 x 0,97 x X = 0,61 x X (akku) + kaapelihäviöt
= sähkön käyttö ilman nykyistä paljon parempaa tallennuskapasiteettia on kyseenalainen, ei sillä ainakaan rahaa säästä kun ottaa investoinnit huomioon.
Generaattorien hyötysuhde on yli 90% ja samoin sähkömoottorien jos puhutaan laitteista joita vaikkapa hybridiautoissa käytetään tai sitten vaikka teollisuudessa.
Kannattaamuistaa että polttomoottori hyötysuhde on parhaimmillaan 30% tuntumassa ja yleensä jossain 5-15% välissä. Sitten kun ajatellaan kuinka paljon polttoaineesta oikeasti kuluu auton liikuttamiseen kaiken kaikkiaan liikutaan helposti 5-10% tasolla.
Sähkömoottori energian talteenotolla liikuttaisi autoa ehkä jollain 70% kokonaishyötysuhteella. Aika paljon jäisi hukattavaksi matkalla sähkömoottorille ja akuille.
Joku kertoi täällä BMW:n uusimpien latureiden hyötysuhteen yltävän 70% tuntumaan. 90% ja ylikin saavutetaan kyllä teollisuudessa ja voimantuotannossa, mutta tehot on ainakin dekadilla suuremmat.
Tässä olikin kyseessä tilanne, jos jossakin esim. kapealla käyttöalueella moottorin hyötysuhde olisi parempi kuin normaalissa käytössä. Onhan se, mutta kuinka paljon? Talteenotto sinänsä on positiivista, mutta ei sillä autoa pitkiä matkoja liikutella, ellei joku kehittele jotain ikiliikkujan tapaista eli sama energia saataisiin jarrutuksessa talteen mikä kiihdytyksessä on käytetty + lisänä tasaisen vauhdin vaatima energia.
Jos moottorin hyötysuhde esim. 2200 rpm (esim. mainittu 30%)olisi selkeästi parempi kuin vaikkapa 1600 rpm (hyötysuhde esim. 10%) (sama auton nopeus, eri vaihde), senhän huomaisi esim. hetkellisen kulutuksen näytössä. Kulutus tippuisi esim. 6 L/100km -> 5 L/100km. (vain 20% eroa). Itse en ole tällaista huomannut, tosin auto on diesel, ehkä bensiini olisi toinen juttu.
Puhtaasti sähköllä liikkuva auto on siis eri asia, sitä energiaa vaan pitäisi saada jostain tarpeeksi jotta matka jatkuu.
kello68:
Kummasta nyt puhuttiin?
1. Sähköautosta
2. Sarjahybridistä
Kohtaan 1 pitää todeta, että sähköauton hyötysuhde pistorasiasta liikkeeksi on energiana mitattuna paljon parempi kuin polttomoottoriauton hyötysuhde tankkauspistoolista liikkeeksi. Mutta vertailu ei vain ole kovin järkevä, koska sähköenergia ja polttoaineen polttoarvo eivät ole samanlaisia energiamuotoja.
Kohtaan 2 taas voi todeta, että teoriassa sarjahybridi antaa mahdollisuuden käyttää moottoria parhaan hyötysuhteen pisteessä (teho/vääntö/kierrosluku). Käytännössä kuitenkin sähköisen voimansiirron häviöt syövät edun hyvinkin helposti.
Tällä hetkellä paras sarjahybridi (GM Volt, joka nyt ei oikeasti ole sarjahybridi) kuluttaa kolmanneksen enemmän polttoainetta kuin piheimmät samankokoiset perinteisemmät hybridit.
Jos sarjahybridi olisi oikeasti tie hyvään hyötysuhteeseen, niin eivät valmistajat viitsisi turata planeettavaihteistovehkeiden kanssa. Sarjahybridi on helpompi rakentaa ja ohjata, mutta hyötysuhteeltaan se ei ole kovin hyvä ainakaan nykytekniikalla.
Pari asiaa tässä helposti hämää ajatuksia. Ensimmäinen on se, että autonmoottoreita usein pidetään hyötysuhteeltaan huonoina. Ne ovat kuitenkin teholuokassaan erittäin hyviä hyötysuhteeltaan.
Toinen hämäävä asia on ajatus siitä, että moottoreilla olisi hyvä hyötysuhde vain tietyllä teholla. Tämäkin alkaa olla historiaa. Ajatus tuntuu usein tulevan väärinkäsityksen kautta siitä, että autonmoottoreilla on usein tietyllä teholla vain kapea kierroslukualue, jossa hyötysuhde on hyvä. Tähän taas auttaa muu voimansiirtotekniikka (moniportaiset automaatit, portaattomat vaihteistot, hybridiviritelmät).
Ei siis ole mitään vippaskonstia, jolla tehtäisiin esimerkiksi 30 kW:n polttomoottorigeneraattori, jossa polttomoottorin hyötysuhde olisi olennaisesti autonmoottoria parempi, ja joka muuten täyttäisi vaatimukset (päästöt, kestävyys, ympäristöolosuhteet, kustannukset).
Toki maailmala huhutaan erilaisista mikroturbiineista sun muista vehkeistä, jotka mullistavat sähkön tuottamisen tässä kokoluokassa. Niitä odotellessa... Voi mennä pitkäänkin.
Hiilipäästö:
Minä ainakin olen ymmärtänyt niin, että ottomoottorin hyötysuhde on parhaimmillaan suurilla kuormilla.
Hiilipäästö:
Oletan hyödyn tulevan juuri siitä, että generaattorikäytössä polttomoottoria voidaan käyttää aina maksimiteholla eli paremmalla hyötysuhteella ja ladata ylijäävällä teholla akkuja.
Opelixi:
Suurella väännöllä kyllä, mutta ei välttämättä suurella teholla. Yksi tämän hetken parhaista bensiinimoottoreista on Toyotan 1,8-litrainen Atkinson, jonka hyötysuhde on liki vakio kymmenen ja viidenkymmenen kilowatin välillä.
Pienellä teholla ajaminen ei ole hyvä ajatus, mutta sen välttämiseen riittää paljon kevyempikin hybridijärjestely.
Hiilipäästö:
Miten toimii vekotin jossa pakokaasujen paine otettaisiin turbiinilla talteen sähkön tuottamiseksi turbon sijasta?
Tosin tuolle pitää olla energiavarasto.