Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Samochód elektryczny inaczej - diesel generator czy możliwe?

Oloo66 03 Sep 2009 13:27 12833 26
Buderus
  • #1
    Oloo66
    Level 13  
    Samochód elektryczny napędzany bateriami klasycznymi czy litowymi lub innymi wydaje mi się nierealną wizją jeszcze przez wiele lat z powodu ceny ogniw. Jedyną jako tako sensowną alternatywą jest auto na sprężone powietrze. Ja mam następujące pytanie: czy jest sens rozpatrywać konstrukcję zasilaną silnikiem diesla pracującym ze stałą prędkością obrotową, co umożliwi zoptymaalizowanie jego sprawności do maksimum. Do tego silnika podłączony silnik elektryczny /generator/skrzynia biegów w jednym i akumulator pełniący rolę bufora/magazynu o nieprzesadnej pojemności. Korzyścią byłoby zredukowanie zużycia oleju napędowego do absolutnego minimum. Przy pracy ze stałą optymalną prędkością obrotową można uzyskać sprawność ponad 40%, podczas normalnej eksploatacji przy pracy w stanach nieustalonych taka sprawność waha się od 20-40%. Do takiego prodejścia skłoniła mnie obserwacja silników zmarynizowanych, które w ogólnym zarysie spełniają taki warunek pracy i zużywają relatywnie mało paliwa. Taki silnik 1,4tdi w połączeniu z generatorem na magnesach neodymowych stosowanym w elektrowniach wiatrowych (nie pamiętam teraz nazwy firmy ze śląska) nie ważyłby więcej niż standardowy zespół napędowy. Może lepszy byłby silnik 2.0 bez turbo? Oczywiście ważną sprawą jest sterowanie umożliwiające wykorzystanie hamowania do ładowania. Czekam na jakiś odzew.
  • Buderus
  • #2
    Darrieus
    Level 38  
    Nie wyważaj otwartych drzwi, a napędy hybrydowe to niby jak są zrobione ? :)
    Tylko że w hybrydzie jedziesz i ładujesz, samo ładowanie/generowanie to za duże straty.
    Sprawność generatora 70-80%, sprawność diesla 40%, sprawność ładowania ogniw 70-85%, kiepsko to wygląda bardzo kiepsko
  • Buderus
  • #3
    Oloo66
    Level 13  
    No właśnie, sprawność silnika cały czas max. 40%, sprawność generatora 80%, ładowania 80% czyli łącznie 60% z początkowych 40. Daje ciągłą sprawność 24%. Niefajnie? Ano chyba fajnie bo odpadają normalne opory skrzyni biegów i inne przy takim liczeniu. Czytam teraz o maluchu na prąd, za późno zauważyłem...
  • #4
    kulmar
    Level 29  
    Nie wydaje mi się, żeby skonstruowanie prostego samochodu elektrycznego na dojazdy do pracy nie było możliwe z powodu ceny ogniw. Problem leży w przepisach - jeśliby nawet rzemieślnik zrobił takie chodzidełko (w cenie np. do 10 000), to istniejące wymagania dotyczące homologacji i tym podobnych bzdur wykończą każde założenia taniego projektu. I nie myśl Kolego, ze nasze rządy wsparłyby taką inicjatywę, skoro w cenie beznyny (ropy) 2/3 to podatki.

    Pozdrawiam

    Mariusz
  • #5
    forestx
    R.I.P. Meritorious for the elektroda.pl
    Oloo66 wrote:
    Samochód elektryczny napędzany bateriami klasycznymi czy litowymi lub innymi wydaje mi się nierealną wizją jeszcze przez wiele lat z powodu ceny ogniw.
    - hasło dla googla: Nissan Leaf - seryjna sprzedaż w przyszłym roku.

    Twoje rozwiązanie jest stosowane w spalinowozach - problemem w aucie jest masa: oszczędność na stałych obrotach jest zjedzona przez dodatkowe kilogramy.
  • #6
    trustno1
    Level 15  
    Oloo66 wrote:
    Daje ciągłą sprawność 24%. Niefajnie?Ano chyba fajnie bo odpadają normalne opory skrzyni biegów i inne przy takim liczeniu.


    Tragicznie. Sprawność skrzyni biegów to grubo ponad 90% na normalnych biegach, i prawie 100% na bieg bezpośrednim (o ile taki występuje).
    W swoich pomysłach zapomniałeś chyba o wzroście masy (oporów toczenia), sprawności sterowania i nie tylko.
    No i jeżeli silnik miał by pracować przy stałych obrotach w punkcie najwyższej sprawności to niestety dla różnego obciążenia nie jest to ta sama prędkość obrotowa. Zróbmy założenie że wykorzystasz silnik 1.9 o mocy 130KM (tak tak VW oczywiście) to przy pełnym obciążeniu w punkcie najwyższej sprawności uzyskasz tylko jakieś marne 80KM. Żebyś miał te 130KM to potrzeba by silnika o pojemności 4.0 :D
  • #7
    Darrieus
    Level 38  
    Forestx , dokładnie. Pomysł autora wątku jest używany w wynalazku ze zdjęcia ;).

    Samochód elektryczny inaczej - diesel generator czy możliwe?
  • #8
    Anonymous
    Anonymous  
  • #9
    trustno1
    Level 15  
    elel wrote:
    Takie pomysły się stosuje powodzeniem. Większość myśli, że moc silnika jest najbardziej istotna.

    Jak myślisz dlaczego tak jest większość jest w błędzie ?

    elel wrote:
    Teraz nie ma większego znaczenia czy samochód rozwija max prędkość 170 czy 250, i tak nigdy lub prawie nigdy nie jeździ się z takimi prędkościami maksymalnymi.

    Zgadza się przecież jeździmy po drogach publicznych na których obowiązuje ograniczenie prędkości, ale zdecydowana większość o tym chyba nie wie.

    elel wrote:
    Oprócz mocy bardzo istotny jest moment obrotowy, który jest odpowiedzialny za przyśpieszenie, które się częściej wykorzystuje, zwłaszcza w polsce.

    Jak można oddzielać moc, moment obrotowy i prędkość obrotową.
    Operowanie samą wartością momentu obrotowego jest po prostu śmieszne. Spójrz na przykład 2 samochody o identycznej masie, układzie napędowym (FWD, podobne przełożenia) itd. Jeden ma 285Nm i przyspiesza do setki w 10.8 sekundy. Drugi ma 160Nm i przyspiesza do setki w 10 sekund !
    No i jak się moment obrotowy przekłada się na przyspieszenie - NIJAK !

    elel wrote:
    Silnik elektryczny ma spory moment obrotowy w szerokim zakresie obrotów, więc nie trzeba montować sporych silników. Wiadomo, że im silnik ma większą moc tym ma większy moment, ale silnik elektryczny ma przy danej mocy sporo większy moment niż silnik benzynowy a nawet Diesla

    A jaki konkretnie silnik elektryczny masz na myśli ?
    Powiem tak, na samym momencie obrotowym nie pojedziesz. Każdy człowiek jest w stanie dokręcać śruby momentem np. 100Nm, ale gdyby założyć korbę w samochodzie to nie pojedzie nawet jak 40Nm maluch (powód oczywisty - moc człowieka).

    elel wrote:
    Do utrzymania stałej prędkości samochodu wystarczy tylko około 8 koni mechanicznych.

    Wystarczy żeby teoretycznie jechać po płaskiej nawierzchni jakieś 50km/h. Żeby wjechać na wzniesienie 3 stopni z tą samą prędkością trzeba już 20KM.
    Dla 6 stopni trzeba już 36KM

    A to wszystko czyli generator i silnik elektryczny można zastąpić przekładnią bezstopniową. Co już dawno uczyniono.
  • #10
    forestx
    R.I.P. Meritorious for the elektroda.pl
    elel wrote:
    Takie pomysły się stosuje powodzeniem.
    - a można się zapytać gdzie? Oprócz wspomnianych wyżej spalinówek, wiem, że stosuje się je także w wozidłach kopalnianych np: http://www.truck.pl/pub/art.asp?g=AMT&n=0689&f=wf_3077.xml
    Moim skromnym zdaniem nie o oszczędność paliwa głównie chodzi, ale o sprzęgło - trudno sobie wyobrazić skrzynie biegów przenoszącą 3MW
    elel wrote:
    Do utrzymania stałej prędkości samochodu wystarczy tylko około 8 koni mechanicznych.
    - to jakaś nowość z firmy matel (albo z ery :twisted:)
    Chyba, że mówimy o 15 km/h kiedy opory powietrza są znikome.
  • #11
    Jdsoul
    Level 23  
    Taki samochodzik elektryczny już istnieje jest nawet zarejestrowany :)

    [url=http://www.pg.gda.pl/~jarguz/erower/ecar.htm

    Inna sprawa, że sens łączenia silnika spalinowego i elektrycznego pojawia się dopiero przy znacznej oszczędności w zakresie eksploatacji :).

    Jeśli wg informacji Toyoty Prius spala 5l benzyny na 100 km, to korzyści nie są zbyt wielkie - dobry diesel też tyle spali, ale ropy :).
    Dochodzą koszty pozyskania energii elektrycznej , która też nie jest przecież za darmo. Do tego jeszcze dochodzi koszt wymiany baterii akumulatorów po max. 5 latach eksploatacji.

    Myślę że samochód elektryczny jeszcze długo będzie nie dla wszystkich.

    Jak chcecie mieć oszczędny fajny wózek do dojazdów do pracy, to kupcie sobie Ligier z dieslem :) :):
  • #12
    Darrieus
    Level 38  
    elel wrote:
    Takie pomysły się stosuje powodzeniem.


    Quote:
    - a można się zapytać gdzie?


    Przyłączam się do pytania, gdzie ?
  • #14
    forestx
    R.I.P. Meritorious for the elektroda.pl
    Nie chodzi nam o samochód elektryczny, bo takich przeróbek jest mnóstwo a podany przez mnie model ma być sprzedawany w przyszłym roku seryjnie.
    Mowa o samochodzie zawierającym silnik spalinowy->prądnicę->silniki elektryczne. Samochodzie osobowym - cokolwiek by to znaczyło :twisted:
  • #15
    Oloo66
    Level 13  
    W czasie normalnej eksploatacji pojazdów spalinowych korzystamy z momentu obrotowego silnika - przyspieszenie podczas ruszania, natomiast moc to generalnie mozliwość uzyskiwania prędkości maksymalnej większej lub mniejszej. Trochę zgeneralizowane, ale proszę już nie poruszać tego tematu, bo nie jest tu istotny. Możemy z powodzeniem zastosować silnik o bardzo wąskim piku przebiegu momentu obrotowego, ponieważ zależy nam na minimalnym spalaniu. Odwrotnie niż w samochodach, gdzie konstruktorom zależy na uzyskaniu płaskiego przebiegu momentu, żeby auto nie przyspieszało "skokami". Miałem tego tdi 130kM i jest to dosyć dziwne, ale przy takiej niewygórowanej mocy jeździło się jak dużo mocniejszym autem. Prędkość max ponad 200km/h i to jest ok, ale spalanie! przy dynamicznej jeździe na przestrzeni ok 100tys km 7,2 ma wsi i 8,4 w mieście. Czyli nieźle. Teraz najistotniejsza sprawa - prowadzone przeze mnie auto oczywiście przyspieszało i zwalniało cały czas. Gdyby ten sam silnik pracował tylko w swoim najlepszym zakresie obrotów niepotrzebny byłby katalizator, filtr cząstek stałych, możnaby zastosować zmodyfikowane turbo - bez kierownic itp,itd. Powstałaby prostsza konstrukcja, lepsza i niezniszczalna! Przebieg przeliczany na 1mln kilometrów byłby normą. Zero rozruchów na mrozie przy nierozprowadzonym i niepodgrzanym oleju itp,itd. Teraz pytanie czy ekonomiczny. Toyota Prius nie pali 5litrów pb. Pali zazwyczaj więcej. Wymaga drogich baterii. Moim "pomysłem" jest przerobiony diesel 1,4 tdi czy podobny zasilajacy prądnicę, silnik/skrzynię biegów/ generator prądu przy hamowaniu. To ostatnie może się znajdować przy kołach i pełnić rolę hamulców. No nie wiem, wszystko już było, ale mnie zależy na małym spalaniu i normalnej eksploatacji. Zaraz ktoś napisze, że jak się jedzie polo czy lupo 90km/h to spalą 5,6l/100. Nie o to chodzi. Sedno w tym, żeby passat ważący 1,6 tony spalił 3-4 litry ropy maksymalnie przy normalnej eksploatacji. Albo jakiś dostawczy. Normalny, a nie ultralight. To nie chodzi o zawody, kto zabierze więcej akumulatorów i dalej zajedzie. Nie wiem czy jasno opisałem istotę problemu.
  • #16
    revolt
    Level 34  
    Polecam się zapoznać z Hondą Insight IMHO chyba jedyną hybrydą jako tako spełniającą założenia samochodu hybrydowego.
  • #17
    mitusm
    Level 20  
    Opel Ampera ma wejść na rynek na 2 lata, 60km na bateriach + benzynowy 1.4 jako generator bez mechanicznego połączenia z kołami.
    Napęd tylko silnikami elektrycznymi.
  • #18
    kogiel
    Level 16  
    Ja mam podobny pomysł ,ale czesc tej hybrydy zostawiłbym w domu
    w ten sposób z diesla mozna odzyskac 90% energi
    poniewaz w silniku spalinowym lwia czesc jest przetwarzana w ciepło
    I tak w zimie ciepłem z silnika ogrzewac mieszkanie ,a latem ciepła wode
    i piwnice (piwnica w zimie odda ciepło)
    energie mechaniczną przetworzyc na prąd i tym prądem zasilac auto
  • #19
    mitusm
    Level 20  
    Całkiem niezły pomysł, tylko może to nagrzewanie piwnicy i odzysk z niej ciepła w zimie jakoś nie widzę...
    Można też w samochodzie zastosować turbinę gazową, na parę z cieczy o wrzeniu niższym temp. wody, która by była ogrzewana płynem chłodzącym.
    Turbina może wspomagać silnik mechanicznie lub napędzać generator.
    http://www.trimen.pl/witek/ciecze/old_index.html
  • #20
    kogiel
    Level 16  
    Oczywiscie nie twierdze,ze jak nagrzejemy piwnice przez lato to całą zime bedziemy mieli ciepło,ale na podobnej zasadzie działają pompy ciepła
    tzn odzyskują ciepło z ziemi którą w lecie nagrzało słonce
  • #21
    trustno1
    Level 15  
    kogiel wrote:
    Oczywiscie nie twierdze,ze jak nagrzejemy piwnice przez lato to całą zime bedziemy mieli ciepło,ale na podobnej zasadzie działają pompy ciepła
    tzn odzyskują ciepło z ziemi którą w lecie nagrzało słonce


    Interesujące rzeczy opowiadasz kolego na temat pomp ciepła itd.

    A tak w ogóle to kilka osób ponosi tu niezła fantazja.
  • #23
    Ardhard
    Level 1  
    Moim skromnym zdaniem samochody napędzane silnikiem elektrycznym(z/bez generatora) mogą znaleźć zastosowanie do małych miejskich samochodów, gdzie "spalinowce" stojąc w korkach tracą ogromne ilości energii do tego szczególnie disle smrodzą, że miło (niewiele zmienią to projekt np.: mercedesa ecostopstart?, gdzie silnik jest wyłączany podczas postoju, bo za to zdecydowanie skróci się jego żywotność).
    Przynajmniej do czasu jak nie nauczymy się generować/gromadzić energii elektrycznej z mniejszymi stratami.

    Jeśli chodzi o "normalne" samochody, to już dawno np.: Ford, czy Toyota opracowały technologię Full Hybryd, która zmniejsza zużycie energii przez samochody o minimum 25%, a przy odpowiedniej jeździe do 50%. Do tego w tych konstrukcjach zdecydowanie zmniejszono zużycie obu silników, przez co i koszty eksploatacji. W takich konstrukcjach stosuje się tandem silnika spalinowego z elektrycznym połączonych przez skrzynie biegów np.: bezstopniową CVT co umożliwia prace silnikowi spalinowemu z najwyższą sprawnością. Do tego wystarczy tylko jedne sprzęgło dla silnika spalinowego, gdyż elektryczny może się łatwo zsynchronizować z wałkiem skrzyni biegów i bez kolizyjnie podłączyć przeniesienie napędu za pomocą najzwyklejszych zębatek. Dodatkowo silnik spalinowy pracujący z maksymalną sprawnością może być wykorzystywany do ładowania baterii.

    Silnik elektryczny ma najwyższą sprawność bliską 95% przy maksymalnym obciążeniu dlatego najlepiej wykorzystywać go do ruszania z miejsca i przy małych prędkościach (do 50-60 km/h). Przy większych prędkościach wibracje pochodzące z zawieszenia dużo szybciej niszczą łożyska stojana. Dodatkowo możliwe jest odzyskiwanie energii podczas hamowania silnikiem elektrycznym.

    Silnik spalinowy ma niezłą sprawność (do 40%) w określonym przedziale obrotów co można wykorzystać w bezstopniowej skrzyni CVT, gdzie silnik dochodzi do odpowiednich obrotów, a resztą zajmuję się już skrzynia. Dzięki czemu możliwe jest też takie dobranie katalizatora i parametrów silnika, by taki silnik jak najmniej zanieczyszczał środowisko. Taki silnik biorąc pod uwagę sprawność generowania ładowania i zużycie baterii będzie zdecydowanie tańszy w eksploatacji niż napęd elektryczny, a nawet bardziej ekologiczny.

    Do tego taki samochód ma nawet lepsze osiągi jak zwykły samochód spalinowy, stąd też kierowcy nie powinni mieć większych oporów przed zmianą.

    Obecne akumulatory trzeba utylizować, co też jest kosztem auta i nie bez znaczenia dla środowiska, nie wspominając o nielegalnych składowiskach :/ stąd dopóki nie znajdziemy sposobu na lepsze magazynowanie energii elektrycznej to w pełni elektryczne samochody przy obecnej masie aut nie będą bardziej ekologiczne od aut spalinowych (nawet nie biorąc pod uwagę zanieczyszczeń środowiska wynikających z uszkodzenia akumulatorów czy nielegalnego składowania).

    Do poczytania:
    -http://www.pg.gda.pl/~jarguz/e-pojazdy.htm

    -Ford Escape Hybrid wykorzystywany przez NY taxi ma silnik elektryczny 90KM oraz spalinowy 133KM. Swoją drogą to chyba największy samochód osobowy o napędzie hybrydowym. Prawie 2t wagi, na bateriach przejedzie tylko do 5km, ale dzięki temu jest cięższy tylko o 230kg w porównaniu ze "zwykłą" wersją.
    http://www.roadlook.pl/technika/ford-escape-hybrid-ekologiczne-i-niezawodne-taxi-w-ny.html
  • #24
    GreenDriver
    Level 1  
    Odświeżę temat, bo znamy już trochę więcej informacji o wspomnianym tu Oplu Ampera
    Za Dziennikiem: To pięciodrzwiowe, czteromiejscowe auto o zwiększonym zasięgu (Extended-Range Electric Vehicle, E-REV), w którym zamknięto technologię napędu elektrycznego o nazwie Voltec. Ampera wykorzystuje elektryczność jako główne źródło zasilania a silnik benzynowy jako generator wytwarzający energię elektryczną. Koła Ampery napędzane są elektrycznie przez cały czas i przy każdej prędkości. Przy odległościach do 60 km pojazd pędzi wyłącznie dzięki czerpaniu prądu z litowo-jonowego akumulatora 16-kWh a z wydechu nie ulatuje nawet gram CO2.
    Po rozładowaniu akumulatora prąd z generatora benzynowego (silnik o pojemności 1.5 l ze stałymi obrotami dostarcza prąd do elektrycznej jednostki napędowej i jednocześnie uzupełnia baterie) pozwala na zwiększenie zasięgu auta do ponad 500 km. Tego opla można również podłączyć do domowej sieci elektrycznej 230V.
    I co Wy na to?
  • #25
    wowka
    Level 28  
    Z wikipedii:

    "Sprawność elektrowni cieplnych nie przekracza 60%"

    Z http://www.mototechnika.republika.pl/pliki/wskazniki.html

    "Zaledwie ok. 30% - 40% energii dostarczonej do silnika zostaje zamieniona na pracę użyteczną"


    Czyli niby ze z elektrycznymi lepiej, ale przesyl energii z elektrowni, straty przy ladowaniu akumulatorow i pod wzgledem sprawnosci wychodzi podobnie co silnik spalinowy.

    Tak naprawde dla mnie, jako konsumenta nie jest wazne czy z rury wyleci 200 czy 500g CO2 / 1km, dlamnie istotne jest czy za przejechanie 100km zaplace 40zl kupujac paliwo na stacji czy zalozmy 20zl ladujac auto z sieci.

    jezeli bo zbilansowaniu kosztow zakupu auta, kosztow eksploatacji itd wyjdzie ze bardziej oplaca sie auto elektryczne to wybieram elektryczne, jeslispalinowe to kupuje spalinowe i tak naprawde guzik mnie to obchodzi ze z rury wylatuje iles tam CO2. Jak nie wyleci z rury samochodu, to wyleci kominem w elektrowni
  • #26
    submariner
    Level 32  
    Widzialem takie rozwiazania na Discovery maly silnik pracujacy z optymalna sprawnoscia , akumulator i silniki elektryczne.
    Zastanawiam sie nad mala turbina gazowa - silnikem turbinowym gdzie sprawnosc mozna znacznie podniesc , wysokoobrotowym turbogeneratorem wytworzyc prad i zmagazynowac w akumulatorze buforowym , potem zasilic tym silniki elektryczne .
  • #27
    kaziowichura
    Level 14  
    Takie coś mają stosować w segwayu Samochód elektryczny inaczej - diesel generator czy możliwe?
    sami wiecie czemu, ilość energii w jednym litrze paliwa wielokrotnie przekracza to co można wycisnąć z nawet z 20kg akumulatora

    Pomysł masz ciekawy, czy realny to inna sprawa. Nie wątpię że to ma sens w segwayu - silniki elektryczne już i tak ma. A niska masa pojazdu powoduje że jest on względnie oszczędny. Obecny prototyp takiego minigeneratora ma wielkość trochę mniejszą od typowego agregatu od lodówki (heh miałem problem do czego to porównać :D ) i wykorzystuje silnik wankela.

    Co więcej ten sam facet (wynalazca segwey'a) zaczął nowy projekt, który w gruncie rzeczy ma byc tanim sinikiem stirlinga dla 3ciego świata. Ma dostarczać elektryczności i dodatkowo może przefiltrować 1000L wody dziennie (choćby ze ścieków lub moczu :D ). Aha no i generator/filtrator (bo to jedna maszyna) śmiga na wszystkim co się spala. W zasadzie w teście w indiach jakaś wioska zasilała go metanem wytworzonym z obornika :D

    A tu macie artykuł w Time o jednym i drugim
    http://www.time.com/time/business/article/0,8599,1226355,00.html