Vaikka itsellänikin on nykyään ladattava bensahybridi (lähinnä verotusteknisistä syistä), olen sillä kannalla että tuo on teknisesti hölmöin mahdollinen yhdistelmä; otetaan painava ja monimutkainen polttomoottorivoimalinja, ja lisätään siihen vielä lisää painoa ja monimutkaisuutta isolla akulla ja sähkömoottorilla. Kallis valmistaa ja varmasti vanhemmiten myös kallis pitää kunnossa.
Ja sitä olen tässä kovasti ihmetellyt että miksi tässä välivaiheessa ei tehtäisi noita hybridejä juuri toisinpäin, eli otettaisiin pohjaksi selkeästi yksinkertaisempi sähköauto, ja laitetaan siihen joku pieni ja simppeli 50-100hv moottori lataamaan akkua tarvittaessa. Tällöin itse ajoakun voisi jättää hieman pienemmäksi, joten kokonaismassakaaan ei välttämättä nousisi. Itse paljon pitkää matkaa ajavana en vielä voi hankkia sähköautoa vaan joudun tyytymään hybridii, ja tuollainen sähköautoon pohjautuva "range extender hybridi" kuulostaisi ihan unelma vehkeeltä, mutta kun niitä ei jostain syystä laajemmalti ole markkinoilla.
Onhan näitä joitain yksittäisiä harvoja malleja ollut, esim. BMW:n i3 jossa oli akun lisäksi ns. "range extender" eli pieni polttomoottori antamassa sähköä pidemmille reissuille, mutta laajemmalti tuo ratkaisu ei ole levinnyt vaan kaikki valmistajat puskee markkinoille näitä "wanhan mallisia" hybridejä. Miksi ihmeessä???
Matka-ajossa tuollainen sarjahybridi on rinnakkaishybridiä huonompi hyötysuhteeltaan. Sarjahybridin edut eivät ole oikein käyneet vieläkään selväksi, vaikka noita on tehty jo pitkään.
Juu tuo on muuten varmaan totta! Mutta jos tuolla sähköautoon pohjautuvalla hyridillä pääsisi kuitenkin esim. sen 300-400 kilsaa sähköllä niin polttomoottoria tarvitsisi kovin harvoin, jolloin ei se kovin paljoa haittaisi. Etuna olisi mielestäni kuitenkin tuo vähemmän monimutkainen ja ehkä jopa kevyempi tekniikka, kun ei tarvitsisi olla wanhaa mekaanista voimalinjaa kokonaisuudessaan.
Vaikka polttomoottoria tarvittaisiin vain harvoin, niin sen huollot rullaisivat normaaliin tapaan ja ihan vain kunnossapysymisen vuoksi, sitä moottoria olisi hyvä käyttää silloin tällöin. 300-400 kilometrin range vaatisi jo ihan normaalin täyssähköauton tekniikan, jonka päälle tulisi vielä polttomoottori tankkeineen, jäähdytyksineen ja saasteidenkäsittelyineen.
Peräkärryjen saasteita ei säädellä, joten ei kun yksivaihteinen moottorillinen peräkärry jollain ajettavan ruohonleikkurin tehokkaalla moottorilla, joka työntää sähköautoa sen verran, että sähkö riittää täältä ikuisuuteen. Joku keskipakokytkin siinä pitäisi olla, joka vetäisi polttomoottorin mukaan, kun vauhtia on riittävästi ja alennusvaihde. (Toteuttamiskelpoinen vitsi, jonka aivan varmasti joku pellepeloton rakentaa, kun sähköautot yleistyvät hieman.)
Pitäähän noita nykyisiä polttomoottoriautoon perustuviakin hybridejä huoltaa ja niissäkin on molemmat teknologiat, eli sikäli tuossa ei taida olla eroa? Tosin se range extender moottori voitaisiin tehdä paljon pienemmäksi ja matalaviritteisemmäksi joten sen huoltoväli ja osat olisivat varmasti edullisemmat, kun siihen tosiaan varmaankin rittäisi joku 50-70 hevosvoimaa isommassakin autossa akkuja lataamaan. Mutta tällä ratkaisulla autossa ei tarvitsisi olla esim. vaihteistoa, kytkintä, mekaanista voimansiirtoa, eikä monimutkaista tekniikkaa poltto- ja sähkömoottorien kytkemiseksi voimalinjaan.
Aivan, vastaus on Toyota
Rover, kolmisylinterinen 1,5-litrainen
Ei taida Toyotalla tai Land Roverilla olla yhtään sähköautoa range extenderillä..?
Joo... Tuosta Toyotan käyttämästä systeemistä tosiaan puuttuvat niin vaihteisto, kuin kytkinkin sekä laturi ja starttimoottori ja lisäksi niin polttomoottori kuin sähkömoottorigeneraattoritkin (MG1 ja MG2) ovat koko ajan kytkettyinä voimalinjaan. MG2 pyörii kiinteällä välityssuhteella renkaiden kanssa ja MG1:n pyörimisnopeuden suhde MG2:een määrittää polttomoottorin pyörimisnopeuden siten, että polttomoottorin pyörimisnopeus on 0 tai 1000-6000 r/min.
Mutta paljonkos sillä pääsee pelkällä sähköllä ilman että polttomoottori käy?
Mitsun Outlander on oikeastaan aika pätevä eli pääsääntöisesti sähköllä. Vasta kun vauhtia on tarpeeksi niin polttomoottori kytkeytyy suoraa pyöriin, muuten lataa akkua tarvittaessa. Eli jätetty vaihteisto pois välistä. Mutta järkevämpi akun lataaja autoon olisi polttokenno, varsinkin jos se toimisi etanolilla. Vetykäyttöisenä vaatisi infran rakentamista.
Kiitos kaikille kommenteista tähän saakka! Mutta en nyt varsinaisesti edes hakenut tässä ehdotuksia tämän tyylisistä autoista, vaan enemmänkin ymmärrystä siihen että miksi tällaisia BMW:n i3:n tyylisiä sähköautoja kevyellä range extenderillä tehdä enempää, vaan kaikki isot valmistajat puskevat markkinoille monimutkaisia ja raskaita polttomoottoriin pohjautuvia hybridejä? i3:ssahan virtaa siis tuo tosiaan pieni 650cc kone jossa on jotain 38hv, ja se riittänee ihan hyvin matkavauhdin ylläpitämiseen. Onko este näille tekninen, laillinen, verotuksellinen vai mikä?
Esim. tuossa Mitsussahan on keulalla perinteinen ja aikas janoinen 2.4l kone, ja mikäli oikein käsitin, siinä on myös mekaaninen voimalinja eli kone kytketään tarvittaessa kiinni etupyöriin. Eli siinäkin on voimalinja tuplana.
Olen ihmetellyt samaa kuin Jarikin, koska jos vaikkapa sähkömoottorin ja mäntämoottorin yhteenlaskettua 150 kW tehoa ei katsota riittäväksi, pitäisi olla aika helppoa päätellä kumpaan harvoin käytettävä tehoreservi kannattaa rakentaa?
Yksi syy 100 kW sähkömoottorin kaveriksi asennetulle 200 kW mäntämoottorille saattaa olla yksinkertaisesti kaupallinen tarve jatkaa jo tehdyn mäntämoottorivoimalinjan elinkaarta? Toinen, ei välttämättä vähäisempi on varmaan NHB:n jo mainitsemat ulkoiset vaatimukset mm. päästönormien osalta.
BMW i3, Mitsubishi Outlander ja Opel Ampera eivät ole mäntämoottorinsa osalta loppuun saakka optimoituja, koska kaikkiin on valittu tuotantolinjalta valmiina löytynyt ajoneuvokäyttöön suunniteltu mäntämoottori eikä tarkoitukseensa alun perin suunniteltu vakiokierrosmoottori. Näistä lähtökohdista pidän toteutuksia varsin onnistuneina toteutuneiden kulutuslukemien valossa.
Väittävät koeajajat että jopa puolet sähköllä taajama ajokilometreistä, en ole pitänyt lukua, mutta aikausein mennään pelkällä sähköllä, eikä moottori silloin käy.
Eikös Outlander PHEV ole sarjahybridi, joka ei kykene liikahtamaan paikaltaan muuten kuin sähkömoottorin voimalla? Jos ymmärsin oikein, silloin vaihteistoa ei ole, vaan rinnakkaishybridinä ajettaessa polttis kytketään voimalinjaan vakiovälityksellä. Kytkin toki tarvitaan.
Outlander PHEVin toteutuneet kulutuslukemat kestävät minusta varsin hyvin vertailun saman kokoluokan bensiini- ja dieselkäyttöisiin nelivetoisiin. Minusta vähän reilu 4 sadalle keskiarvona ja 8.6 maksimikulutus pitkän ajan keskiarvona ei ole tuon kokoiselle liiterille ainakaan kilpailijoita enemmän:
https://www.spritmonitor.de/de/uebersicht/31-Mitsubishi/280-Outlander.html?fueltype=6&constyear_s=2017&minkm=15000&powerunit=2
Jos sähkörangea on 300 kilometriä, niin generaattorin tarve taitaa jäädä niin vähäiseksi, ettei sen tuomaa kustannusta, tilantarvetta, vuosittaisia huoltoja ja massaa voi perustella. Laittaa ennemmin vaikka lisää akkua ennemmin.
Mitsussa on atkinsonmoottori. En oikein voi väittää, että omassa plugarissani olisi voimalinja tuplana. Vauhtipyörän tilalla on sähkömoottori, jolle on oma kytkin. Siinä olennaisimmat erot. Tuollaiseen pieniakkuiseen sopii oikein hyvin vaihteisto sähkömoottorin jälkeen ja isoakkuinen ei polttomoottoria juurikaan tarvitse.
Outlander on myös siinä mielessä Jarin kaipaamin periaattein suunniteltu, että sähkömoottorien teho ylittää (marginaalisesti) mäntämoottorin tehon. 100 kW aggregaatin pyörittäjäksi voisi joku suunnitella 2.4 litran bensakonetta taloudellisemmankin papattajan, mutta diesel ei ole muodissa ja Mitsubishillä on tuollainen moottori käytettävissä.
Valmistajalla on tosiaan vaikeuksia perustella omistajilleen ja asiakkaalleen polttomoottorin lisääminen 300 km sähköautoon.
Ei yhtään töpselisähköllä, paitsi plugin malleilla. "itselataavissa" akun nettosisältö on vain noin 0,4-0,7 kWh mallista riippuen eikä sekään juuri koskaan ole "täynnä" vaan aina pitää olla varaa sekä antaa että ottaa virtaa joten tilanteesta riippien 0 - noin 4 km kerrallaan. Liikkeelle lähtiessä akku voi hyvinkin olla edellisen ajon jäljiltä niin tyhjä ettei pääse metriäkään sähköllä, toisin kuin juuri latauksesta otetulla ladattavalla hybridillä. Mutta mitäs väliä sillä on kuinka paljon ainoastaan bensalla tankattava auto kulkee sähköllä - kunhan kuluttaa vähän sitä bensiiniä!
Juu tuo voi tosiaan olla ihan looginen selitys eli isossa osassa maailmaa ja useimmille kuskeille joku 300-400km on varmasti ihan riittävä range 99% ajasta. Itselle taas kun tulee viikoittain 600km stinttejä, ei sähköauto ole potentiaalinen vaihtoehto ennenkuin tuohon pystyy 100% varmasti myös talven kovimmilla pakkasilla, ja siksi tuollainen range extender olisi MINULLE ainoa tapa päästä sähköautoilun maailmaan tällä hetkeä. Mutta voihan se olla että 5v päästä tuohon päästään jo ihan akuilla, toivoa sopii...
Sarjahybridin etuna olisi myös se, että range extenderin ei tarvitse välttämättä olla mäntämoottori. Kyseeseen voisi tulla vaikka hyvin nopeasti pyörivä mikroturbiini, jolla saavutettaisiin pieni koko, tai sitten edellä mainittu polttokenno, joka voisi syödä esim. vetyä tai metanolia. Mahdollisuus optimoida laitteen toiminta vaikka vain yhteen toimintapisteeseen luultavasti auttaisi päästöjen hallinnassa ja hyötysuhteen optimoinnissa. RE:n hyötysuhteellahan ei välttämättä olisi niin suurta väliä, jos sitä tarvittaisiin suhteellisen harvoin.
Minullekin riittäisi sähköautoon 100 km toimintamatka akuilla, jos olisi varavoimala mukana pitkiä matkoja varten. Ties vaikka tällöin hintakin pysyisi edullisena verratuna nykyisiin saman kantaman lataushybrideihin.
Yksi sarjahybridin ongelma on se, että se on parhaimmillaan kaupunkiliikenteessä, jossa kuitenkin sähkö yleensä riittää ilman generaattoriakin. Maantiellä taasen rinnakkaishybridi on parempi.
Aika kallita ilmeisesti nuo metanolipolttokennot. Katselin erästä Saksalaista maastokykyista matkailuauto joka oli täysin omavarainen kaikin puolin sähköineen päivineen ja siinä oli aurinkopaneeleiden lisäksi metanolipolttokenno ja hinta taisi olla polttokennolle n. 78 000 euroa eli aika paljon tuohon hintaan saa akkuja autoon.
Ehkä tuollainen nestekaaupulloilla käyvä agrekaatti joita on matkailuautoissa ollut olisi halvempi ratkaisu.
Kaiken lisäksi metanoli tarvitsee kaksivaiheisen polttokennon, jossa metanolista ensin irroitetaan vety. Suoran metanolikennon hyötysuhde kun on edelleen todella huono. Tietysti polttokennojenkin hinnat laskisi tuotantomäärien kasvaessa, jollei iridiumin saatavuus nouse ongelmaksi. Ehkä vetyä polttokennoon ja metanoli mäntämoottoriin tai mikroturbiiniin.
TM:kin näköjään mikroturbiineista kirjoitellut, mutta eipä tainnut tuotantoautoissa näkyä.
https://tekniikanmaailma.fi/hollantilaisfirmojen-uusi-mikroturbiini-pidentaa-sahkoauton-matkaa/
Lupaavaa sähköiseen lentämiseen vedyllä. Toivottavasti toteutuu aikataulussa.
Amerikkalaisyrityksen hurja tavoite: Vetykäyttöinen matkustajalentokone markkinoille jo 2024
https://www.tekniikkatalous.fi/uutiset/tt/10afcf54-0888-4d7d-a929-3ffc2636279d?ref=ampparit:6be9