Olen aiemmin kirjoittanut aiheesta. Downsize alkaa mennä jo rajalle että ottomoottori alkaa olla jo lähes hyödytön turbiinien välissä.
Mitä mieltä olette asiasta, ajetaanko tulevaisuudessa turbiineilla?
Kirjaudu kommentoidaksesi.
Olen aiemmin kirjoittanut aiheesta. Downsize alkaa mennä jo rajalle että ottomoottori alkaa olla jo lähes hyödytön turbiinien välissä.
Mitä mieltä olette asiasta, ajetaanko tulevaisuudessa turbiineilla?
Osakuormien hyötysuhde lienee kaasuturbiineissa vielä huonompi kuin mäntäkoneissa. Myös korkeista pyörimisnopeuksista johtuen tarvitaan moniportainen alennusvaihde -> lisää häviöitä. Lisäksi pyörimisnopeuden muutokset vievät aikaa -juuri korkeista nopeuksista johtuen.
Ei siis taitaisi olla mukavaa yrittää pysyä Kehä III:n sisäpuolisessa liikennerytmissä mukana turbiinimoottorisella kinnerillä.
Entä turbiinin yhdistäminen sähköauton akkujen laturiksi? Voitaisiinhan se silloin säätää toimimaan vain optimaalisella hyötysuhteella.
Ottomoottorikin on helppo säätää hyvälle hyötysuhteelle, jos se vain toimii täydellä teholla ja tietyllä kierrosluvulla. Kaasuturbiini siis lienee turha sarjahybrideissä.
Odotan innolla toisen sukupolven Chevrolet Volttia. Nykyisen mallin moottori on perus-Ecotec, mutta uudessa mallissa pitäisi olla otettu käyttötarkoitus paremmin huomioon.
Tässä oli alun perin juuri tuollainen ajatus.
http://en.wikipedia.org/wiki/Jaguar_C-X75
https://www.youtube.com/watch?v=5WEDewGq5Z4
Tapsa III:
Ei ajeta.
Käytännössä kaasuturbiinin hyötysuhde polttoaineen lämpöarvosta akselitehoksi on huonompi kuin mäntämoottorilla. Tämä johtuu isolta osin turbiinin pakokaasujen korkeasta lämpötilasta.
Asiaa voi parantaa laittamalla pakokaasuihin jonkinlaista energian talteenottoa. Tätä tekniikkaa käytetään suurissa voimaloissa, joissa hyötysuhde akselitehoksi on yli 50 %, samaa luokkaa tai ehkä vähän pienempi kuin parhaissa mäntämoottoreissa. Käytännössä turbiinin pakokaasujen energia otetaan talteen höyryturbiinilla, joka pyörittää samaa akselia.
Tämä teknologia on toimivaa ja kohtuullisissa tehorajoissa saatu myös säädettäväksi ilman ihan kohtuuttomia hyötysuhdevaikeuksia. Valitettavasti skaalaaminen alaspäin on kovin vaikeaa, joten autoskaalassa on vaikea päästä hyvään hyötysuhteeseen.
Turbiinille voisi ajatella kuitenkin asemaa auton hätäsähkölähteenä, koska turbiinin ja suurnopeusgeneraattorin (ei siihen mitään vaihteistoa saa väliin laittaa) yhdistelmän voisi ainakin teoriassa tehdä kevyeksi ja pienikokoiseksi. Tuossa käytössä mäntämoottoria heikompo hyötysuhde ei haittaisi kovin paljon.
Autojen parhaat mäntämoottorit ovat käytännössä parhaan hyötysuhteen lämpövoimakoneita, joita kyseiseen teholuokkaan pystytään tekemään. Hämmästyttävää on se, että ne on saatu sen lisäksi toimimaan hyvällä hyötysuhteella varsin laajalla tehoalueella.
Tästä syystä ei ole kovin todennäköistä, että mäntämoottori lähtee autoista pitkiin aikoihin mihinkään, jos auton pitää liikkua jollain poltettavalla.
Kylmälaukku:
Parhaat mäntämoottorit saadaan vielä antamaan hyvä hyötysuhde suhteellisen laajalla tehoalueella, kunhan kierrokset ja vääntö voidaan valita sopivasti. Esimerkiksi Toyotan 1,8-litrainen Atkinson mainostaa 37 % hyötysuhdetta välillä 10-50 kW. Todennäköisesti myös muuta Atkinsonit (Honda, Ford) pääsevät suunnilleen samaan, mutta en ole nähnyt niistä tarkkoja numeroita.
Iso osa hybridin hyötysuhde-edusta tulee siitä, että siinä moottoria ei tarvitse pyörittää epätaloudellisen pienellä osakuormalla, kun sähkö auttaa sekä tehoalueen ylä- että alapäässä.
Olen kanssasi samaa mieltä siitä, että GM:ltä on lupa odottaa merkittävää parannusta. Amerikkalaisilla on mukava tapa verrata ladattavissa autoissa sekä kulutusta polttomoottorilla että kulutusta sähkömoottorilla, joten tein vähän aikaa sitten pienen vertailun.
Tässä muutaman ladattavan hybridin EPA-lukemia. Olen muuttanut ne järkeviin mittayksiköihin, mutta testausmetodihan on kuluttavampi kuin EU:n käyttämä, joten lukemat ovat suurempia kuin meikäläiset. Laitoin mausteeksi mukaan muutaman vastaavalla tavalla mitatun bensiinikäyttöisen polttomoottoriauton ja sähköauton.
Luvuissa polttoaineenkulutus (l/100 km) / sähkönkulutus (Wh/km) / toimintamatka sähköllä (km):
- / 168 / 130 BMW i3
- / 174 / 132 Chevrolet Spark EV
- / 181 / 134 Volkswagen e-Golf 2015
- / 181 / 140 Fiat 500e
4,7 / 181 / 10 Toyota Prius PHEV 2015
4,7 / - / - Toyota Prius 2015
5,1 / 181 / 21 Honda Accord Plug-In 2014
5,0 / - / - Honda Accord Hybrid 2015
5,3 / - / - Volkswagen Jetta Hybrid 2015
5,6 / - / - Ford Fusion hybrid 2015
6,0 / 181 / 116 BMW i3 REX 2014
- / 186 / 135 Nissan Leaf 2015
- / 199 / 109 Smart ForTwo electric drive 2015
- / 199 / 122 Ford Focus Electric
6,2 / 230 / 32 Ford C-MAX Energi Plug-in 2015
6,2 / 230 / 32 Ford Fusion Energi Plug-in 2015
6,4 / 218 / 61 Chevrolet Volt 2015
- / 236 / 427 Tesla Model S 85 kWh 2014
- / 249 / 140 Mercedes-Benz B electric 2014
7,1 / 255 / 60 Cadillac ELR 2015
8,4 / 267 / 24 BMW i8 2014
9,4 / 323 / 26 Porsche Panamera S E-Hybrid
- / 226 / 204 BYD e6
Järjestys on hiukan mielivaltainen, mutta jonkinlainen pihiysjärjestys tuo on. Oikeastihan järjestys pitäisi tehdä kaksi- tai kolmiulotteisena.
Muutaman havainnon tuosta voi tehdä:
Tuolta puuttuvat eurooppalaisittain kiinnostavista ladattavista ainakin Mitsubishi PHEV, VAG:n plug-in (A3/Golf/Passat GTE) ja volvo V60 D6. Näistä kaikista saatavilla oleva tieto vinkkaa, että ne olisivat aika janoisia ainakin polttomoottorilla ajettuna. (Tosin tämä on vähän outoa VAG:n kohdalla, kun Jetta on menestynyt jenkkitestissä hyvin, samoin e-Golf.) Sähköautoista Zoe puuttuu listasta, se taas todennäköisesti sijoittuisi aika hyvin.
Tämän listan perusteella ladattavien osalta on mielenkiintoista odotella Voltin ja Priuksen seuraavaa versiota, koska niiden pitäisi olla parin vuoden sisällä tulossa. Lisäksi Honda on aika lupaavasti pelissä mukana. Fordin pitäisi hiukan petrata, se oli pari vuotta sitten tönimässä Toyotaa aika paljon, mutta sittemmin kehitys on hyytynyt.
Sähköautoissa näyttää taas siltä, että pihi perhesähköauto vielä puuttuu.
BMW kehitteli pientä höyryturbiinia pyörittämään laturia. Höyry oli tarkoitus tuottaa pakokaasujen hukkalämmöstä aivan kuten tehdään nykyaikaisissa isoissa diesel-käyttöisissä laivoissa.
Idea ei ole edennyt tuotantoasteelle.
http://www.dvice.com/archives/2011/09/bmws_turbosteam.php