en ole saanut täysin selville sitä että millä kierroksilla Auris/Prius menee tasaisessa maantieajossa, asia kiinnostaa lähinnä sen vuoksi että onko pieni maantiekulutus pitkien välitysten vai ns. Atkinson-kierron ansiota.
Jos vertaa Auris hybridin maantiekulutuksia TM:ssä vertailtuihin samankokoisten autojen 1.4 turboisiin, niin ne kuluttavat maantiellä 1.0 - 1.5 l/100km enempi, toki niissä on tehoa myös enemmän mutta onko tuo ero sitten työkierron ansiota.
Priusin polttomoottori on aivan perus 1,8 litran nelitahtimoottori. Ainut ero normaaliin on erilaiset venttiilien ajoitukset, joilla teho ja vääntö vähenevät normaalista, mutta kulutus vielä enemmän. Priusissa ei siis ole atkinson-moottori vaan työkierto muistuttaa hieman sitä, koska työtahti on pidennetty normaalista venttiilien ajoitusta muuttamalla.
Miksi puristus- ja paisumissuhteiden ero pitäisi toteuttaa jollakin tietyllä mekaanisella ratkaisulla, jotta voitaisiin puhua atkinson-työkierrosta? Ainakin minä miellän tuon "jatketun paisumisen" villakoiran ytimeksi tässä asiassa.
en ole saanut täysin selville sitä että millä kierroksilla Auris/Prius menee tasaisessa maantieajossa, asia kiinnostaa lähinnä sen vuoksi että onko pieni maantiekulutus pitkien välitysten vai ns. Atkinson-kierron ansiota.
Eiköhän se ole monen tekijän summa. Suurimpina lienevät polttomoottori, välitykset ja pieni ilmanvastus. Mielenkiintoista on nähdä, että miten eron käy kovenevassa kilpailussa. Honda tuo atkinson-kierron ja Volkkari muuttuvan iskutilavuuden perusautoihin. Mersu taasen on onnistunut hienosti ilmanvastuksen pienentämisessä. Voi olla, että tulevaisuudessa Priuksen etu maantiellä on nykyistä pienempi.
en ole saanut täysin selville sitä että millä kierroksilla Auris/Prius menee tasaisessa maantieajossa, asia kiinnostaa lähinnä sen vuoksi että onko pieni maantiekulutus pitkien välitysten vai ns. Atkinson-kierron ansiota.
Eiköhän se ole monen tekijän summa. Suurimpina lienevät polttomoottori, välitykset ja pieni ilmanvastus. Mielenkiintoista on nähdä, että miten eron käy kovenevassa kilpailussa. Honda tuo atkinson-kierron ja Volkkari muuttuvan iskutilavuuden perusautoihin. Mersu taasen on onnistunut hienosti ilmanvastuksen pienentämisessä. Voi olla, että tulevaisuudessa Priuksen etu maantiellä on nykyistä pienempi.
Priuksen matalahko kulutus maantiellä perustuu lähinnä auton matalaan kulkuvastukseen (pieni ilmanvastus) ja moottorin hyvään hyötysuhteeseen laajalla tehoalueella. Atkinsonin dieetti on tärkeä - vaan ei ainoa - osa jälkimmäistä. Moottorissahan on muutakin hyötysuhdeviritystä alkaen sähköisestä vesipumpusta.
Tällä hetkellä Toyotan 1.8-litrainen Atkinson on laajassa käytössä olevista bensiinimoottoreista paras hyötysuhteeltaan. Se ei kuitenkaan ole paras kautta aikojen, koska alkuperäisen kaksipaikkaisen Honda Insightin laihaseosmoottori oli parhaan hyötysuhteen pisteessä vielä selvästi parempi jo kymmenen vuotta sitten. Hondan moottorin ongelmana on kuitenkin hyvän hyötysuhteen kapeampi tehoalue ja erityisesti moottorin hengitysilmapäästöt.
Pitkillä välityksillä ei tässä tapauksessa ole osuutta asiaan kovinkaan paljon, koska itse asiassa Priuksen pitkät välitykset ovat epätaloudellisia voimansiirron sähköisen osuuden vuoksi. Siinä suhteessa jokin nykyaikainen riittävän pitkillä pitkillä vaihteilla varustettu mekaaninen vaihteisto voisi olla parempikin, joskin Atkinsonin käyttäminen muun kuin portaattoman kanssa on vähän haastavaa.
Ilmanvastus on maantiellä hyvinkin tärkeä tekijä. Moni valmistaja on saanut ilmanvastusta alas, ja autot alkavat yhä enemmän näyttää kammbackeilta, minkä näkee kaikkien pihien autojen sivuprofiileista. Ilmanvastus kuitenkin usein ilmoitetaan ilmanvastuskertoimena eikä ilmanvastuspinta-alana, jolloin isolla autolla usein on pienempi kerroin, vaikka sen todellinen ilmanvastus on suurempi.
Pieni ilmanvastuspinta-ala syntyy matalalla ja pitkällä autolla, joka kapenee ja madaltuu perää kohti. Tästä kuitenkin seuraa se, että matala ilmanvastus ja tilavat sisätilat ovat vähän ristiriidassa keskenään. Ilmanvastus on siinäkin mielessä demokraattinen, että kaikilla autonvalmistajilla on samat lähtökohdat lähteä hakemaan matalaa kulutusta.
Jos teknologian kehitys menee niin kuin sen pitäisi, Toyotan etumatkan pitäisi hiljalleen kadota. Itse asiassa Toyota on saanut pitää etumatkansa jo vähän liiankin pitkään, kilpailijat ovat uinuneet ruususen unta. Jos nyt kauppoihin tuleviin dieselhybrideihin saadaan riittävän hyvä puhdistusteknologia polttopäästöihin, Toyotan HSD voi muutaman vuoden kuluttua olla jopa hätää kärsimässä. (Tosin tuskin Toyotakaan laakereillaan lepää, vaikka nopeimman kehityksen aika onkin ohi.)
Miksi puristus- ja paisumissuhteiden ero pitäisi toteuttaa jollakin tietyllä mekaanisella ratkaisulla, jotta voitaisiin puhua atkinson-työkierrosta? Ainakin minä miellän tuon "jatketun paisumisen" villakoiran ytimeksi tässä asiassa.
Toinen puhuu moottorista ja toinen työkierrosta...
Atkinsonin työkierto näyttää perustuvan juuri siihen samaan asiaan, mistä yritin tuloksetta avata keskustelua sinun ja Hiilipäästön kanssa eli kaasuläpän vaikutuksesta hyötysuhteeseen.
Ilmavirtauksen kuristaminen imutahdissa ei siis itsessään aiheuta suuriakaan häviöitä, koska alhainen sylinterin täyttöaste aiheuttaa pienemmän puristuspaineen puristustahdissa. Bensakoneen huonompi hyötysuhde osakuormilla johtuu siis sylinterin vajaasta täyttöasteesta eikä siitä, että mäntä joutuu imemään sylinteriin alipaineen.
Ilmavirtauksen kuristaminen imutahdissa ei siis itsessään aiheuta suuriakaan häviöitä, koska alhainen sylinterin täyttöaste aiheuttaa pienemmän puristuspaineen puristustahdissa. Bensakoneen huonompi hyötysuhde osakuormilla johtuu siis sylinterin vajaasta täyttöasteesta eikä siitä, että mäntä joutuu imemään sylinteriin alipaineen.
En ole ihan varma, puhummeko samasta asiasta, mutta...
Otetaan nyt erittäin yksinkertainen malli moottorista, niin pääsemme samalle kartalle. Yksinkertaisessa mallissa imuventtiili on auki koko imutahdin ajan, sen jälkeen se suljetaan. Jos imusarja ja venttiili eivät lainkaan vastusta ilman virtausta, sylinteriin tulee sylinterin tilavuuden verran seosta. Mitään häviöitä ei tässä ilman siirtelyssä synny.
Ongelma tietysti tulee vajaatäytöstä. Se voidaan tehdä kahdella tavalla; joko kuristamalla virtausta kaasuläpällä tai sitten muuttamalla imuventtiilin ajoitusta. Jos asia tehdään virtausta kuristamalla, imutahdin aikana mäntä joutuu tekemään töitä alipainetta vastaan. Kun sitten imuventtiili suljetaan ja siirrytään puristustahtiin, osa tästä työstä saadaan takaisin (koska alipaine "vetää" mäntää ylöspäin).
Kaasulakien vuoksi käy kuitenkin niin, että vain osa työstä saadaan takaisin. Tämä voi tuntua vaikealta hahmottaa, mutta siihen pääsee käsiksi ajattelemalla voimaa. Periaatteessa imutahdin aikana mäntään vaikuttaa vakiovoima (koska imusarjan paine on vakio), kun taas puristustahdin alussa voima on aluksi tuon vakiovoiman suuruinen mutta pienenee sitten nopeasti, kun mäntä lähtee nousemaan.
Venttiilien ajoitusta voidaan muuttaa kahdella tavalla. Ensimmäinen on imuventtiilin aikainen sulkeminen. Siinä imuventtiili suljetaan, kun seosta on oikea määrä. Tähän asti paine sylinterissä on lähellä ulkoilman painetta. Sen jälkeen paine lähtee laskemaan kohti alakuolokohtaa. Alakuolokohdan jälkeen paine lähtee taas takaisin nousemaan puristustahdin aikana, mutta koska nousu on symmetrinen laskun kanssa, energiaa ei periaatteessa katoa.
Toinen mahdollisuus on sulkea imuventtiili vasta puristustahdin alettua. Tällöin mitään häviöitä ei synny, ja sylinteri on vajaasti täytetty.
Käytännössä näiden strategioiden välillä on erilaisia kompromisseja. Samaa asiaa haetaan pakokaasujen takaisinkierrätykselläkin. Ilmeisesti on niin, että täysin kaasuläpättömän koneen tekemisessä aikainen imuventtiilien sulkeminen on tehokkain tapa, mutta kaikilla tavoilla on omat etunsa ja haittansa.
Ei siis ole mitenkään sama, miten se vajaatäyttö tehdään. Ihan yleisestikin säätötekniikassa on niin, että kokonaan kiinni tai kokonaan auki olevat venttiilit eivät hukkaa energiaa, sen sijaan puoliksi avoin on huono. Tähänhän muuten perustuu digitaalihydrauliikankin hyötysuhde-etu, ja samaa periaatetta sovelletaan nykyään myös vaikkapa audiolaitteissa (D-luokan pääteasteet).
Kaiken kaikkiaan moottoriteknologiassa joustavan venttiiliajoituksen tekeminen on aika suuressa osassa monessakin kohdassa. Se vain ei ole ihan helppoa, kun ei se sähköisestikään ihan heittämällä mene.
Jos länsimurteet sujuvat, niin tässä on varsin hyvin selitettynä koko asia. Erityisesti kaaviot ovat hyviä:
Yksinkertaisessa mallissa imuventtiili on auki koko imutahdin ajan, sen jälkeen se suljetaan. Jos imusarja ja venttiili eivät lainkaan vastusta ilman virtausta, sylinteriin tulee sylinterin tilavuuden verran seosta. Mitään häviöitä ei tässä ilman siirtelyssä synny.
Kyllä.
Hiilipäästö:
Ongelma tietysti tulee vajaatäytöstä. Se voidaan tehdä kahdella tavalla; joko kuristamalla virtausta kaasuläpällä tai sitten muuttamalla imuventtiilin ajoitusta. Jos asia tehdään virtausta kuristamalla, imutahdin aikana mäntä joutuu tekemään töitä alipainetta vastaan. Kun sitten imuventtiili suljetaan ja siirrytään puristustahtiin, osa tästä työstä saadaan takaisin (koska alipaine "vetää" mäntää ylöspäin).
Kyllä.
Hiilipäästö:
Kaasulakien vuoksi käy kuitenkin niin, että vain osa työstä saadaan takaisin. Tämä voi tuntua vaikealta hahmottaa, mutta siihen pääsee käsiksi ajattelemalla voimaa.
Ei ole vaikea hahmottaa ja olet oikeassa, vain osa imutahdin aikana tehdystä työstä saadaan takaisin.
Jatkossa puhutaan eri asiasta, mitä alunperin ajoin takaa eli vertailua ottomoottorin ja dieselmoottorin välillä.
Täällä on usein nostettu esiin bensiinimoottorin huonompi hyötysuhde verrattuna dieselmoottorin ja perusteluna on käytetty kaasuläppää tai yleensäkin imuilman kuristamista ja juuri sitä, että mäntä joutuu imutahdin aikana imemään ilmaa kuristetun läpän/imuventtiilin läpi.
Kommentoin jo aikaisemmin kirjoitustasi, jos et huomannut.
Hiilipäästö 25.11.11 17:05: "Ahtamattomassa paras hyötysuhde tulee aika lähellä täyttä kaasua (ilmaläppä ei aiheuta häviöitä )."
Jos ilmaläpällä oikeastaan tarkoititkin sylinterin vajaata täyttöä, niin olemme samaa mieltä. Ilmaläppä toki aiheuttaa sen vajaan sylinterin vajaan täytön, mutta vaikka läpän sijaan täyttöä säädettäisiin venttiililläkin, niin lopputulos lähes sama.
Tarkoitan siis sitä, että vaikka kaasuläppä/imuventtiili olisi täysin suljettuna koko imutahdin ajan, niin silti työtä tehtäisiin vähemmän imu- ja puristustahdin aikana, kuin se että kaasu virtaisi vapaasti sylinteriin koko imutahdin ajan.
Dieseliä huonompi hyötysuhde ei siis johdu varsinaisesti tästä imutahdin aikana tehdystä työstä, vaan siitä, että puristustahdin lopussa sylinterissä olevan kaasuseoksen paine on alhaisempi. Eikö niin?
Ensiksikin, minkälaisia hybridejä on olemassa: micro-, mild- ja full- eli täyshybridejä. Täyshybridi voi liikkua myös pelkällä sähköllä, muissa sähkö vaan avustaa mutta polttomoottori on aina liikkuessa toiminnassa. Ainoat täyshybridit ovat Toyota (pian viisi mallia) ja Lexus (neljä mallia jo pitkään). Nuo ovat aika kovia laitteita; ei vikoja, pienet ajoneuvoverot, pienet huoltokustannukset, varsin siedettävät hinnat, esim. Lexus Ct 200h alk 34000,- siis LEXUS ja TÄYShybdiri tuohon hintaan. Kyllä muuten on aika viisas auto-ostos. Parin kolmen vuoden kuluttua kaikilla on jonkinlainen hybridi myynnissä ja hybridikuume valtaa alaa. Lexus ja Toyota ovat kuumaa kamaa markkinoilla! Ei vikoja ja toimii sekä tosi pieni kulutus. Lexuksella vieläpä mahtavat kalliimmanluokan täsyhybrisit Rx 450h, tulossa uusi GS 450h. Ja mielettömät arvot. BMW ei todellakaan ole teho / päästökilpailussa samalla alueellakaan. Kyllä hybridi on viisasten auto.
Täällä on usein nostettu esiin bensiinimoottorin huonompi hyötysuhde verrattuna dieselmoottorin ja perusteluna on käytetty kaasuläppää tai yleensäkin imuilman kuristamista ja juuri sitä, että mäntä joutuu imutahdin aikana imemään ilmaa kuristetun läpän/imuventtiilin läpi.
Juu, tuo argumentti ei pidä paikkaansa. Sen huomaa jo siitä, että jos argumentti pitäisi paikkansa, täydellä kaasulla ajetun bensiinimoottorin hyötysuhteen pitäisi olla saman kuin dieselmoottorilla. Todellisuudessa ero tulee mm. dieselin huomattavasti korkeammasta puristussuhteesta. (Koko kuva on monimutkaisempi, mutta samalla puristussuhteella dieselmoottori on hyötysuhteeltaan huonompi kuin bensiinimoottori.)
Jos ilmaläpällä oikeastaan tarkoititkin sylinterin vajaata täyttöä, niin olemme samaa mieltä. Ilmaläppä toki aiheuttaa sen vajaan sylinterin vajaan täytön, mutta vaikka läpän sijaan täyttöä säädettäisiin venttiililläkin, niin lopputulos lähes sama.
Kaksi eri asiaa, jotka kyllä vaikuttavat samaan lopputulokseen. Moottorissa kuin moottorissa laajenemissuhteella on tekemistä asian kanssa, ja tietysti hyvin pienellä täytöllä oleva ottomoottori on tässä suhteessa heikompi kuin dieselmoottori, koska dieselissä suuremman puristussuhteen vuoksi efektiivisen puristussuhteen alenema vaikuttaa vähemmän. Toisaalta tästä syystä Atkinsonilla on merkitystä bensiinikoneissa.
Siitä minulla ei ole kuin huonoa dataa, mikä on minkäkin häviön osuus moderneissa bensiinikoneissa. Jonkun tiedon mukaan ne olisivat noin 50/50, kummastakin saisi noin 5 %-yksikköä lisää hyötysuhdetta osakuormalla. Muuttuva venttiilien ajoitus yhdistettynä muuttuvaan puristussuhteeseen on kaikkien moottorivalmistajien joulupukinlistalla.
Eli jos kysymys oli siitä, onko bensiinimoottorin syklillä ja dieselin syklillä jotain muutakin eroa kuin kaasuläppä, niin vastaus on: kyllä.
No jopas menee pitkään. No, onhan PSA:lla kuitenkin markkinoiden ensimmäiset diesel-hybridit. DS5 hybridi on erittäin haluttava kärry.
Volvolta on kyllä kova suoritus, mikäli se V60 D6 saadaan ensi vuonna tuotantoon.
Hinta toki on korkea, mutta eipä ole markkinoilla mitään vastaavaa saatavilla. Mikäli akuilla voi oikeasti ajaa likimainkaan sitä luvattua 50 km matkaa, voisi valtaosa suomalaisista taittaa työmatkansa pelkällä sähköllä. Etenkin jos työpaikalla on latausmahdollisuus. Ei mikään ihan pieni plussa.
Sähkömoottorin + dieselin yhteisteho kuulostaa sekin aika muikealta. 210 kw = reilu 280 hv. Satunnainen tehontarvekin on siis turvattu.
En tiedä miten näissä muissa plug-in hybrideissä, mutta Volvo on sanonut auton esilämmittävän sisätilat, kun auto on tolpassa. Talviaamuna pääsisi siis valmiiksi lämpimään autoon. Tosin veikkanpa, että esimerkiksi Volt/Ampera toimii ihan samalla tavalla kuten myös PSA:n tulevat latausmahdollisuudella varustetut.
En tiedä miten näissä muissa plug-in hybrideissä, mutta Volvo on sanonut auton esilämmittävän sisätilat, kun auto on tolpassa. Talviaamuna pääsisi siis valmiiksi lämpimään autoon. Tosin veikkanpa, että esimerkiksi Volt/Ampera toimii ihan samalla tavalla kuten myös PSA:n tulevat latausmahdollisuudella varustetut.
Jos valmistajat ovat fiksuja, autot esilämmittävät itsensä tolpassa ollessaan. Muussa tapauksessa pelkkään auton lämmittämiseen menee paljon kallisarvoisia sähköllä liikuttavia kilometrejä. Sähköllä liikkuvassa autossa lämmitys voi viedä talvella kaupungissa enemmän sähköä kuin ajaminen.
Vähän yllättävästi jäähdytys kesällä on vähemmän kuluttavaa. Tähän on kaksi syytä; jäähdytys tehdään lämpöpumpulla (lämmitys suoraan vastuksilla), ja kesällä tarvittava lämpötilaero on kuitenkin yleensä pienempi.
Sähkön kokonaiskulutuksen kannalta matkustamon esilämmittäminen on huono veto, mutta sähköautoissa toistaiseksi kiinnostaa vain ajomatka, ei kulutus.
- EU-syklin mukainen kulutus 1,9l/100 km. Todellinen kulutus lienee suuri kysymysmerkki. Toisaalta jos menee sähköllä edes 30 km todellista matkaa, voi moni työmatkaliikenteensä hoitaa pelkän sähkön voimalla.
- Joistain muista hybrideistä poiketen Volvolla saa vetää kärryä. Vetopaino on 1800 kg.
- Painoa on kertynyt. Hybridi painaa Volvon mukaan 300 kg enemmän kuin tavallinen V60. Miten lienee ajettavuuden laita?
Nämä siis ilmeisesti ihan virallisia tuotantomallin tietoja. Parturissa luetussa Tekniikan Maailmassa Volvo mainosti dieseleitään aukeamalla, mukana myös tuo D6 voimansiirtopaketti. Kokonaisuutena mielestäni äärimmäisen kiinnostava uutuus.
Sähkön kokonaiskulutuksen kannalta matkustamon esilämmittäminen on huono veto, mutta sähköautoissa toistaiseksi kiinnostaa vain ajomatka, ei kulutus.
Kulutuksen kannalta varmasti melkoinen miinus, mutta mukavuuden kannalta tosi suuri plussa jos kovillakin pakkasilla voi astua aamulla suoraan lämpimään autoon.
Ei sentään ole Euroopassa lähdetty jenkkien kelkkaan mukaan, eli auton esilämmittämiseen/jäähdyttämiseen kaukokäynnistyksen avulla. Monet jenkkiautot saa käyntiin auton avaimen nappia painamalla. Ainakin Ford on pitkään tarjonnut tuota ihan tehdasoptionakin.
Peugeot esittelee Pekingissä 3008 HYbrid4:n, joka on varustettu bensiinimoottorin ja sähkömoottorin yhdistelmällä.
Saapa nähdä saadaanko tuota bensiiniversiota Eurooppaan ja Suomeen.
Voisin kuvitella että myös bensiinihybridimalleille, HYbrid4, on Euroopan tietyissä maissa kysyntää, kuten Suomessa. On vain ajan kysymys milloin ne tulevat.
BMW:n 5-sarjan (aktiivi)hybridi:n testikulutus Auto Zeitungin testissä 11,0 ja Auto Bildin testijulkaisun(AUTO TEST)vertailussa 10,3 l/100 km. Liittyyköhän tuo mallinimen mainostama aktiivisuus jotenkin tankkaamiseen? AUTO TEST:n vertailun verrokkina olut Infiniti M35h kulutti hieman säädyllisemmät 8,7 l/100 km.
BMW:lllä tuntuu olevan rajusti kirittävää hybrideissä.
BMW:n 5-sarjan (aktiivi)hybridi:n testikulutus Auto Zeitungin testissä 11,0 ja Auto Bildin testijulkaisun(AUTO TEST)vertailussa 10,3 l/100 km. Liittyyköhän tuo mallinimen mainostama aktiivisuus jotenkin tankkaamiseen? AUTO TEST:n vertailun verrokkina olut Infiniti M35h kulutti hieman säädyllisemmät 8,7 l/100 km.
BMW:lllä tuntuu olevan rajusti kirittävää hybrideissä.
Jos yhdistetty kulutus on luvattu 7,0 litraan niin kyllä tuo on aika harvinaisen kaukana ilmoitetusta jopa noiden julkaisujen testeissä.
Ei toki tuon hybridin tarkoitus ole mikään absoluuttinen säästäjä ollakaan, enemmän tuo on tehomalli (340 hv) luonteeltaan. Tosin moderniksi sellaiseksikin syö aika paljon jos perusajossa 10-11 litraa menee.
Enemmän tehoa tuosta Infinitistä löytyy ja menee huomattavasti pienemmällä. Toki AutoBildin testissä sekin vei 1.7 litraa enemmän kuin olisi "pitänyt", kuitenkin ihan kohtuullisesti yli 360 hevosvoimaiseksi autoksi.
Jos erot ovat noin suuria, niin nelivetoisuus ei niitä selitä. Pösö kuluttaa 20 prosenttia enemmän ja samalla kiihtyy paljon huonommin. Hinta on tässä tarinassa sivuseikka, koska tässä mielenkiinto kohdistuu tekniikkaan.
Jos epäreiluudesta puhutaan, niin kyllähän hybridin kulutuksen vertaaminen perinteiseen polttomootoriseen pitäisi olla epäereilua. Turha alkaa selittelemään sitä, että tässä testissä kävinkin toisin päin kuin pitikään.
en ole saanut täysin selville sitä että millä kierroksilla Auris/Prius menee tasaisessa maantieajossa, asia kiinnostaa lähinnä sen vuoksi että onko pieni maantiekulutus pitkien välitysten vai ns. Atkinson-kierron ansiota.
Jos vertaa Auris hybridin maantiekulutuksia TM:ssä vertailtuihin samankokoisten autojen 1.4 turboisiin, niin ne kuluttavat maantiellä 1.0 - 1.5 l/100km enempi, toki niissä on tehoa myös enemmän mutta onko tuo ero sitten työkierron ansiota.
LMJ:
Miksi puristus- ja paisumissuhteiden ero pitäisi toteuttaa jollakin tietyllä mekaanisella ratkaisulla, jotta voitaisiin puhua atkinson-työkierrosta? Ainakin minä miellän tuon "jatketun paisumisen" villakoiran ytimeksi tässä asiassa.
Samppa1300:
Eiköhän se ole monen tekijän summa. Suurimpina lienevät polttomoottori, välitykset ja pieni ilmanvastus. Mielenkiintoista on nähdä, että miten eron käy kovenevassa kilpailussa. Honda tuo atkinson-kierron ja Volkkari muuttuvan iskutilavuuden perusautoihin. Mersu taasen on onnistunut hienosti ilmanvastuksen pienentämisessä. Voi olla, että tulevaisuudessa Priuksen etu maantiellä on nykyistä pienempi.
NHB:
Priuksen matalahko kulutus maantiellä perustuu lähinnä auton matalaan kulkuvastukseen (pieni ilmanvastus) ja moottorin hyvään hyötysuhteeseen laajalla tehoalueella. Atkinsonin dieetti on tärkeä - vaan ei ainoa - osa jälkimmäistä. Moottorissahan on muutakin hyötysuhdeviritystä alkaen sähköisestä vesipumpusta.
Tällä hetkellä Toyotan 1.8-litrainen Atkinson on laajassa käytössä olevista bensiinimoottoreista paras hyötysuhteeltaan. Se ei kuitenkaan ole paras kautta aikojen, koska alkuperäisen kaksipaikkaisen Honda Insightin laihaseosmoottori oli parhaan hyötysuhteen pisteessä vielä selvästi parempi jo kymmenen vuotta sitten. Hondan moottorin ongelmana on kuitenkin hyvän hyötysuhteen kapeampi tehoalue ja erityisesti moottorin hengitysilmapäästöt.
Pitkillä välityksillä ei tässä tapauksessa ole osuutta asiaan kovinkaan paljon, koska itse asiassa Priuksen pitkät välitykset ovat epätaloudellisia voimansiirron sähköisen osuuden vuoksi. Siinä suhteessa jokin nykyaikainen riittävän pitkillä pitkillä vaihteilla varustettu mekaaninen vaihteisto voisi olla parempikin, joskin Atkinsonin käyttäminen muun kuin portaattoman kanssa on vähän haastavaa.
Ilmanvastus on maantiellä hyvinkin tärkeä tekijä. Moni valmistaja on saanut ilmanvastusta alas, ja autot alkavat yhä enemmän näyttää kammbackeilta, minkä näkee kaikkien pihien autojen sivuprofiileista. Ilmanvastus kuitenkin usein ilmoitetaan ilmanvastuskertoimena eikä ilmanvastuspinta-alana, jolloin isolla autolla usein on pienempi kerroin, vaikka sen todellinen ilmanvastus on suurempi.
Pieni ilmanvastuspinta-ala syntyy matalalla ja pitkällä autolla, joka kapenee ja madaltuu perää kohti. Tästä kuitenkin seuraa se, että matala ilmanvastus ja tilavat sisätilat ovat vähän ristiriidassa keskenään. Ilmanvastus on siinäkin mielessä demokraattinen, että kaikilla autonvalmistajilla on samat lähtökohdat lähteä hakemaan matalaa kulutusta.
Jos teknologian kehitys menee niin kuin sen pitäisi, Toyotan etumatkan pitäisi hiljalleen kadota. Itse asiassa Toyota on saanut pitää etumatkansa jo vähän liiankin pitkään, kilpailijat ovat uinuneet ruususen unta. Jos nyt kauppoihin tuleviin dieselhybrideihin saadaan riittävän hyvä puhdistusteknologia polttopäästöihin, Toyotan HSD voi muutaman vuoden kuluttua olla jopa hätää kärsimässä. (Tosin tuskin Toyotakaan laakereillaan lepää, vaikka nopeimman kehityksen aika onkin ohi.)
NHB:
Toinen puhuu moottorista ja toinen työkierrosta...
Atkinsonin työkierto näyttää perustuvan juuri siihen samaan asiaan, mistä yritin tuloksetta avata keskustelua sinun ja Hiilipäästön kanssa eli kaasuläpän vaikutuksesta hyötysuhteeseen.
Ilmavirtauksen kuristaminen imutahdissa ei siis itsessään aiheuta suuriakaan häviöitä, koska alhainen sylinterin täyttöaste aiheuttaa pienemmän puristuspaineen puristustahdissa. Bensakoneen huonompi hyötysuhde osakuormilla johtuu siis sylinterin vajaasta täyttöasteesta eikä siitä, että mäntä joutuu imemään sylinteriin alipaineen.
Opelixi:
En ole ihan varma, puhummeko samasta asiasta, mutta...
Otetaan nyt erittäin yksinkertainen malli moottorista, niin pääsemme samalle kartalle. Yksinkertaisessa mallissa imuventtiili on auki koko imutahdin ajan, sen jälkeen se suljetaan. Jos imusarja ja venttiili eivät lainkaan vastusta ilman virtausta, sylinteriin tulee sylinterin tilavuuden verran seosta. Mitään häviöitä ei tässä ilman siirtelyssä synny.
Ongelma tietysti tulee vajaatäytöstä. Se voidaan tehdä kahdella tavalla; joko kuristamalla virtausta kaasuläpällä tai sitten muuttamalla imuventtiilin ajoitusta. Jos asia tehdään virtausta kuristamalla, imutahdin aikana mäntä joutuu tekemään töitä alipainetta vastaan. Kun sitten imuventtiili suljetaan ja siirrytään puristustahtiin, osa tästä työstä saadaan takaisin (koska alipaine "vetää" mäntää ylöspäin).
Kaasulakien vuoksi käy kuitenkin niin, että vain osa työstä saadaan takaisin. Tämä voi tuntua vaikealta hahmottaa, mutta siihen pääsee käsiksi ajattelemalla voimaa. Periaatteessa imutahdin aikana mäntään vaikuttaa vakiovoima (koska imusarjan paine on vakio), kun taas puristustahdin alussa voima on aluksi tuon vakiovoiman suuruinen mutta pienenee sitten nopeasti, kun mäntä lähtee nousemaan.
Venttiilien ajoitusta voidaan muuttaa kahdella tavalla. Ensimmäinen on imuventtiilin aikainen sulkeminen. Siinä imuventtiili suljetaan, kun seosta on oikea määrä. Tähän asti paine sylinterissä on lähellä ulkoilman painetta. Sen jälkeen paine lähtee laskemaan kohti alakuolokohtaa. Alakuolokohdan jälkeen paine lähtee taas takaisin nousemaan puristustahdin aikana, mutta koska nousu on symmetrinen laskun kanssa, energiaa ei periaatteessa katoa.
Toinen mahdollisuus on sulkea imuventtiili vasta puristustahdin alettua. Tällöin mitään häviöitä ei synny, ja sylinteri on vajaasti täytetty.
Käytännössä näiden strategioiden välillä on erilaisia kompromisseja. Samaa asiaa haetaan pakokaasujen takaisinkierrätykselläkin. Ilmeisesti on niin, että täysin kaasuläpättömän koneen tekemisessä aikainen imuventtiilien sulkeminen on tehokkain tapa, mutta kaikilla tavoilla on omat etunsa ja haittansa.
Ei siis ole mitenkään sama, miten se vajaatäyttö tehdään. Ihan yleisestikin säätötekniikassa on niin, että kokonaan kiinni tai kokonaan auki olevat venttiilit eivät hukkaa energiaa, sen sijaan puoliksi avoin on huono. Tähänhän muuten perustuu digitaalihydrauliikankin hyötysuhde-etu, ja samaa periaatetta sovelletaan nykyään myös vaikkapa audiolaitteissa (D-luokan pääteasteet).
Kaiken kaikkiaan moottoriteknologiassa joustavan venttiiliajoituksen tekeminen on aika suuressa osassa monessakin kohdassa. Se vain ei ole ihan helppoa, kun ei se sähköisestikään ihan heittämällä mene.
Jos länsimurteet sujuvat, niin tässä on varsin hyvin selitettynä koko asia. Erityisesti kaaviot ovat hyviä:
http://www.mechadyne-int.com/vva-reference/part-load-pumping-losses-si-engine
Hiilipäästö:
Kyllä.
Hiilipäästö:
Kyllä.
Hiilipäästö:
Ei ole vaikea hahmottaa ja olet oikeassa, vain osa imutahdin aikana tehdystä työstä saadaan takaisin.
Jatkossa puhutaan eri asiasta, mitä alunperin ajoin takaa eli vertailua ottomoottorin ja dieselmoottorin välillä.
Täällä on usein nostettu esiin bensiinimoottorin huonompi hyötysuhde verrattuna dieselmoottorin ja perusteluna on käytetty kaasuläppää tai yleensäkin imuilman kuristamista ja juuri sitä, että mäntä joutuu imutahdin aikana imemään ilmaa kuristetun läpän/imuventtiilin läpi.
Kommentoin jo aikaisemmin kirjoitustasi, jos et huomannut.
Hiilipäästö 25.11.11 17:05: "Ahtamattomassa paras hyötysuhde tulee aika lähellä täyttä kaasua (ilmaläppä ei aiheuta häviöitä )."
Jos ilmaläpällä oikeastaan tarkoititkin sylinterin vajaata täyttöä, niin olemme samaa mieltä. Ilmaläppä toki aiheuttaa sen vajaan sylinterin vajaan täytön, mutta vaikka läpän sijaan täyttöä säädettäisiin venttiililläkin, niin lopputulos lähes sama.
Tarkoitan siis sitä, että vaikka kaasuläppä/imuventtiili olisi täysin suljettuna koko imutahdin ajan, niin silti työtä tehtäisiin vähemmän imu- ja puristustahdin aikana, kuin se että kaasu virtaisi vapaasti sylinteriin koko imutahdin ajan.
Dieseliä huonompi hyötysuhde ei siis johdu varsinaisesti tästä imutahdin aikana tehdystä työstä, vaan siitä, että puristustahdin lopussa sylinterissä olevan kaasuseoksen paine on alhaisempi. Eikö niin?
Ensiksikin, minkälaisia hybridejä on olemassa: micro-, mild- ja full- eli täyshybridejä. Täyshybridi voi liikkua myös pelkällä sähköllä, muissa sähkö vaan avustaa mutta polttomoottori on aina liikkuessa toiminnassa. Ainoat täyshybridit ovat Toyota (pian viisi mallia) ja Lexus (neljä mallia jo pitkään). Nuo ovat aika kovia laitteita; ei vikoja, pienet ajoneuvoverot, pienet huoltokustannukset, varsin siedettävät hinnat, esim. Lexus Ct 200h alk 34000,- siis LEXUS ja TÄYShybdiri tuohon hintaan. Kyllä muuten on aika viisas auto-ostos. Parin kolmen vuoden kuluttua kaikilla on jonkinlainen hybridi myynnissä ja hybridikuume valtaa alaa. Lexus ja Toyota ovat kuumaa kamaa markkinoilla! Ei vikoja ja toimii sekä tosi pieni kulutus. Lexuksella vieläpä mahtavat kalliimmanluokan täsyhybrisit Rx 450h, tulossa uusi GS 450h. Ja mielettömät arvot. BMW ei todellakaan ole teho / päästökilpailussa samalla alueellakaan. Kyllä hybridi on viisasten auto.
Opelixi:
Juu, tuo argumentti ei pidä paikkaansa. Sen huomaa jo siitä, että jos argumentti pitäisi paikkansa, täydellä kaasulla ajetun bensiinimoottorin hyötysuhteen pitäisi olla saman kuin dieselmoottorilla. Todellisuudessa ero tulee mm. dieselin huomattavasti korkeammasta puristussuhteesta. (Koko kuva on monimutkaisempi, mutta samalla puristussuhteella dieselmoottori on hyötysuhteeltaan huonompi kuin bensiinimoottori.)
Kaksi eri asiaa, jotka kyllä vaikuttavat samaan lopputulokseen. Moottorissa kuin moottorissa laajenemissuhteella on tekemistä asian kanssa, ja tietysti hyvin pienellä täytöllä oleva ottomoottori on tässä suhteessa heikompi kuin dieselmoottori, koska dieselissä suuremman puristussuhteen vuoksi efektiivisen puristussuhteen alenema vaikuttaa vähemmän. Toisaalta tästä syystä Atkinsonilla on merkitystä bensiinikoneissa.
Siitä minulla ei ole kuin huonoa dataa, mikä on minkäkin häviön osuus moderneissa bensiinikoneissa. Jonkun tiedon mukaan ne olisivat noin 50/50, kummastakin saisi noin 5 %-yksikköä lisää hyötysuhdetta osakuormalla. Muuttuva venttiilien ajoitus yhdistettynä muuttuvaan puristussuhteeseen on kaikkien moottorivalmistajien joulupukinlistalla.
Eli jos kysymys oli siitä, onko bensiinimoottorin syklillä ja dieselin syklillä jotain muutakin eroa kuin kaasuläppä, niin vastaus on: kyllä.
PSA tuo ensimmäisen pistokehybridin markkinoille vuonna 2016.
Kehittävät pistokehybridin PSA:n ja BMW:n yhteisyrityksessä BPC Electrification.
No jopas menee pitkään. No, onhan PSA:lla kuitenkin markkinoiden ensimmäiset diesel-hybridit. DS5 hybridi on erittäin haluttava kärry.
Volvolta on kyllä kova suoritus, mikäli se V60 D6 saadaan ensi vuonna tuotantoon.
Hinta toki on korkea, mutta eipä ole markkinoilla mitään vastaavaa saatavilla. Mikäli akuilla voi oikeasti ajaa likimainkaan sitä luvattua 50 km matkaa, voisi valtaosa suomalaisista taittaa työmatkansa pelkällä sähköllä. Etenkin jos työpaikalla on latausmahdollisuus. Ei mikään ihan pieni plussa.
Sähkömoottorin + dieselin yhteisteho kuulostaa sekin aika muikealta. 210 kw = reilu 280 hv. Satunnainen tehontarvekin on siis turvattu.
En tiedä miten näissä muissa plug-in hybrideissä, mutta Volvo on sanonut auton esilämmittävän sisätilat, kun auto on tolpassa. Talviaamuna pääsisi siis valmiiksi lämpimään autoon. Tosin veikkanpa, että esimerkiksi Volt/Ampera toimii ihan samalla tavalla kuten myös PSA:n tulevat latausmahdollisuudella varustetut.
VW:n tuleva Cross Coupe SUV Hybridistä tulee varmaan myös pistokehybridi, onhan siinä 9,8 kWh li-ion akut.
Polttomoottorissa tehoa 148 hv/210 Nm ja 53 hv/180 Nm sähkömoottori jotka vaikuttavat etupyöriin.
Lisäksi takapyörille antaa tarvittaessa voimaa 114 hv/270 Nm sähkömoottori.
Kiihtyvyys 0-100 km/h noin 7 sekunnissa.
Akuilla voi ajaa 40 km.
Aika hyvin on tullut vuoden 2008 hybridiin kilometrejä 336 000!
>> Prius <<
Penteles:
Ei kai tuo ole taksille mitenkään erityisen paljon.
NHB:
Ei se ainakaan korjaamolla ole seisonut kun kilometrejä on tullut 96 000 km/vuosi.
Miksi olisikaan:
http://www.iltalehti.fi/autot/2011122815010625_au.shtml
simppa:
Jos valmistajat ovat fiksuja, autot esilämmittävät itsensä tolpassa ollessaan. Muussa tapauksessa pelkkään auton lämmittämiseen menee paljon kallisarvoisia sähköllä liikuttavia kilometrejä. Sähköllä liikkuvassa autossa lämmitys voi viedä talvella kaupungissa enemmän sähköä kuin ajaminen.
Vähän yllättävästi jäähdytys kesällä on vähemmän kuluttavaa. Tähän on kaksi syytä; jäähdytys tehdään lämpöpumpulla (lämmitys suoraan vastuksilla), ja kesällä tarvittava lämpötilaero on kuitenkin yleensä pienempi.
Sähkön kokonaiskulutuksen kannalta matkustamon esilämmittäminen on huono veto, mutta sähköautoissa toistaiseksi kiinnostaa vain ajomatka, ei kulutus.
V60 D6 hybridi tulee kovaa vauhtia:
http://www.volvocars.com/fi/all-cars/volvo-v60/Pages/default.aspx
- 50 km sähköllä, liukkailla auttaa neliveto. Pelkällä sähköllä voi ajaa aina -30c pakkasiin asti.
- Huippunopeus 230 km/h (rajoitettu), sähköllä kulkee 120 km/h (rajoitettu). 0-100 km/h 6,2s.
- Tehoa irtoaa yhteensä 280 hv (215hv/440 nm diesel + 70hv sähkömoottori taka-akselilla)
- EU-syklin mukainen kulutus 1,9l/100 km. Todellinen kulutus lienee suuri kysymysmerkki. Toisaalta jos menee sähköllä edes 30 km todellista matkaa, voi moni työmatkaliikenteensä hoitaa pelkän sähkön voimalla.
- Joistain muista hybrideistä poiketen Volvolla saa vetää kärryä. Vetopaino on 1800 kg.
- Painoa on kertynyt. Hybridi painaa Volvon mukaan 300 kg enemmän kuin tavallinen V60. Miten lienee ajettavuuden laita?
- Tavaratila on onnettoman pieni, 304l.
- Latausaika 16A sulakkeella tyhjästä täyteen 3,5h.
Nämä siis ilmeisesti ihan virallisia tuotantomallin tietoja. Parturissa luetussa Tekniikan Maailmassa Volvo mainosti dieseleitään aukeamalla, mukana myös tuo D6 voimansiirtopaketti. Kokonaisuutena mielestäni äärimmäisen kiinnostava uutuus.
Hiilipäästö:
Kulutuksen kannalta varmasti melkoinen miinus, mutta mukavuuden kannalta tosi suuri plussa jos kovillakin pakkasilla voi astua aamulla suoraan lämpimään autoon.
Ei sentään ole Euroopassa lähdetty jenkkien kelkkaan mukaan, eli auton esilämmittämiseen/jäähdyttämiseen kaukokäynnistyksen avulla. Monet jenkkiautot saa käyntiin auton avaimen nappia painamalla. Ainakin Ford on pitkään tarjonnut tuota ihan tehdasoptionakin.
https://www.youtube.com/watch?v=06DXcVRHN08
Peugeot esittelee Pekingissä 3008 HYbrid4:n, joka on varustettu bensiinimoottorin ja sähkömoottorin yhdistelmällä.
Saapa nähdä saadaanko tuota bensiiniversiota Eurooppaan ja Suomeen.
Voisin kuvitella että myös bensiinihybridimalleille, HYbrid4, on Euroopan tietyissä maissa kysyntää, kuten Suomessa. On vain ajan kysymys milloin ne tulevat.
BMW:n 5-sarjan (aktiivi)hybridi:n testikulutus Auto Zeitungin testissä 11,0 ja Auto Bildin testijulkaisun(AUTO TEST)vertailussa 10,3 l/100 km. Liittyyköhän tuo mallinimen mainostama aktiivisuus jotenkin tankkaamiseen? AUTO TEST:n vertailun verrokkina olut Infiniti M35h kulutti hieman säädyllisemmät 8,7 l/100 km.
BMW:lllä tuntuu olevan rajusti kirittävää hybrideissä.
NHB:
Jos yhdistetty kulutus on luvattu 7,0 litraan niin kyllä tuo on aika harvinaisen kaukana ilmoitetusta jopa noiden julkaisujen testeissä.
Ei toki tuon hybridin tarkoitus ole mikään absoluuttinen säästäjä ollakaan, enemmän tuo on tehomalli (340 hv) luonteeltaan. Tosin moderniksi sellaiseksikin syö aika paljon jos perusajossa 10-11 litraa menee.
Enemmän tehoa tuosta Infinitistä löytyy ja menee huomattavasti pienemmällä. Toki AutoBildin testissä sekin vei 1.7 litraa enemmän kuin olisi "pitänyt", kuitenkin ihan kohtuullisesti yli 360 hevosvoimaiseksi autoksi.
Taitaa Audi päätyä A1-hybridin polttomoottorin osalta Wankel moottoriin, vaikka välillä olivat wakelista luopumassa.
>> Video A1 e-tron <<
Mielenkiintoinen tuo Outlander pistokehybridi jossa on sähkömoottorit sekä etu- että taka-akselilla ja edessä 2 litran bensiinimoottori.
Autoa voi ajaa pelkällä sähköllä (4-veto!), sarja- tai rinnakkaishybridinä.
>> Kuva <<
Edit:
Näin sijoitettuna akut eivät vie tilaa tavaratilasta:
>> Kuva <<
Neliveto pistokehybridin voi tehdä kuten Quantum F-150 PHEV Hybrid Truck (Ford F-150).
>> Kuva autosta <<
>> Tekniikka <<
"BMW:n ja PSA:n Hybridiyhteistyö kesti vuoden"
Nyt PSA suunnittelee yhdistymistä Mitsubishin kanssa.
http://www.autobild.de/artikel/peugeot-3008-bmw-320d-ed-test-3543301.html
Tämä vertailu saa PSA:n hybriditekniikan edut näyttämään kyseenalaisilta.
NHB:
On epäreilua verrata takavetoisen ja nelivetoisen auton kulutusta ja hintaa keskenään.
Jos erot ovat noin suuria, niin nelivetoisuus ei niitä selitä. Pösö kuluttaa 20 prosenttia enemmän ja samalla kiihtyy paljon huonommin. Hinta on tässä tarinassa sivuseikka, koska tässä mielenkiinto kohdistuu tekniikkaan.
Jos epäreiluudesta puhutaan, niin kyllähän hybridin kulutuksen vertaaminen perinteiseen polttomootoriseen pitäisi olla epäereilua. Turha alkaa selittelemään sitä, että tässä testissä kävinkin toisin päin kuin pitikään.