Quant pesa un motor de combustió interna en un cotxe i 300 kg de bateries són realment molt més? [NOSALTRES CREIEM]

Recentment, hem sentit l'opinió que els vehicles de combustió interna o els híbrids endollables utilitzen l'energia de manera més eficient perquè "els motors pesen 100 kg, i la bateria d'un cotxe elèctric és de 300 kg". En altres paraules: no té sentit portar una bateria enorme, l'ideal és un conjunt en un híbrid endollable. És per això que vam decidir comprovar quant pesa un motor de combustió interna i calcular si el pes de la bateria és realment un problema.

Taula de continguts

• Pes del motor de combustió interna versus pes de la bateria
  • Quant pesa un motor de combustió interna?
    • Potser millor en híbrids endollables? Què passa amb el Chevrolet Volt / Opel Ampera?
    • I què passa amb una opció mínima com el BMW i3 REx?

Comencem responent a una pregunta que pot semblar òbvia: per què ens plantegem la pròpia bateria, si el vehicle elèctric també té un inversor o un motor? Contestem: en primer lloc, perquè s'ha formulat d'aquesta manera 🙂 Però també perquè la bateria constitueix una part important de la massa de tota la unitat elèctrica.

I ara els números: la bateria Renault Zoe ZE 40 amb una capacitat útil de 41 kWh pesa 300 quilograms (una font). El Nissan Leaf és molt semblant. Al voltant del 60-65 per cent del pes d'aquest disseny està format per cèl·lules, de manera que podem 1) augmentar la seva densitat (i capacitat de la bateria) amb un lleuger augment de pes, o 2) mantenir una certa capacitat i reduir gradualment el pes. de la bateria. pila. Ens sembla que els vehicles Renault Zoe de fins a 50 kWh aniran per la pista 1 i després per la pista 2.

En qualsevol cas, avui dia una bateria de 300 quilos pot recórrer 220-270 quilòmetres en mode mixt. No tan poc, però els viatges a Polònia ja s'han de planificar.

> Cotxe elèctric i viatges amb nens – Renault Zoe a Polònia [IMPRESSIONS, prova d'autonomia]

Quant pesa un motor de combustió interna?

El Renault Zoe és un cotxe del segment B, així que el millor és utilitzar un motor d'un cotxe del segment similar. Un bon exemple aquí són els motors TSI de Volkswagen, que el fabricant va presumir del seu disseny compacte i extremadament lleuger. I de fet: 1.2 TSI pesa 96 kg, 1.4 TSI - 106 kg (font, EA211). Per tant, podem suposar que un petit motor de combustió interna en realitat pesa uns 100 kg.... Això és tres vegades menys que el d'una bateria.

Només que això és només el començament del pes, perquè a aquest pes cal afegir:

• lubricants, perquè els motors sempre es pesen en sec: uns quants quilograms,
• Sistema d'escapamentperquè sense ells no et pots moure, uns quants quilograms,
• radiador de refrigerantm, perquè el motor de combustió interna sempre converteix més de la meitat de l'energia del combustible en calor: una dotzena de quilograms,
• dipòsit de combustible amb combustible i bombaperquè sense ells el cotxe no anirà: diverses desenes de quilograms (caigudes mentre condueixes),
• caixa de canvis amb embragatge i oliPerquè avui en dia només els vehicles elèctrics tenen una marxa: diverses desenes de quilograms.

Els pesos són inexactes perquè no són fàcils de trobar. Tanmateix, ho podeu veure tot el motor de combustió penetra fàcilment els 200 quilos i s'acosta als 250 quilos... La diferència de pes entre un motor de combustió interna i una bateria en la nostra comparació és d'uns 60-70 kg (20-23 per cent del pes de la bateria), que no és tant. Esperem que es destrueixin completament en els propers 2-3 anys.

Potser millor en híbrids endollables? Què passa amb el Chevrolet Volt / Opel Ampera?

Volt/Amp és un exemple molt dolent i desfavorable per a aquells que pensen que "és millor portar un motor de combustió interna que una bateria de 300 kg". Per què? Sí, el motor de combustió interna del cotxe pesa 100 kg, però la transmissió de les primeres versions pesava 167 kg, i des del model de 2016, "només" 122 quilograms (font). El seu pes es deu al fet que és un exemple interessant de tecnologia avançada que combina diversos modes de funcionament en una sola carcassa, connectant un motor de combustió interna amb un elèctric de diverses maneres. Afegim que la major part de la caixa de canvis seria superflua si el cotxe no tingués motor de combustió interna.

Després d'afegir un sistema d'escapament, un refrigerador de líquids i un dipòsit de combustible, podem arribar fàcilment als 300 quilos. Amb una transmissió més nova, perquè amb l'antiga saltarem aquest límit unes quantes desenes de quilograms.

> Chevrolet Volt abandona l'oferta. Chevrolet Cruze i Cadillac CT6 també desapareixeran

I què passa amb una opció mínima com el BMW i3 REx?

De fet, el BMW i3 REx n'és un exemple interessant: el motor de combustió interna d'un cotxe només funciona com a generador d'energia. No té la capacitat física per conduir les rodes, de manera que aquí no es necessita la complicada i pesada caixa de canvis de Volt. El motor té un volum de 650 cc.³ i té la designació W20K06U0. Curiosament, està produït per la taiwanesa Kymco..

El motor de combustió BMW i3 REx es troba a l'esquerra de la caixa amb cables d'alta tensió taronja connectats. Hi ha un silenciador cilíndric darrere de la caixa. A la part inferior de la imatge podeu veure una bateria amb cèl·lules (c) de BMW.

És difícil trobar el seu pes a Internet, però, afortunadament, hi ha una manera més senzilla: només cal comparar el pes del BMW i3 REx i l'i3, que només difereixen en el generador d'energia de combustió. Quina és la diferència? 138 quilograms (dades tècniques aquí). En aquest cas, ja hi ha oli al motor i combustible al dipòsit. És millor portar un motor així, o potser una bateria de 138 quilos? Aquí teniu la informació important:

• en el mode de recàrrega contínua de la bateria, el motor de combustió interna fa soroll, de manera que no hi ha silenci per a l'electricista (però per sobre de 80-90 km / h les diferències ja no es noten),
• en el mode de càrrega de la bateria gairebé descarregada, la potència del motor de combustió interna és insuficient per a la conducció normal; el cotxe gairebé no accelera per sobre dels 60 km/h i pot reduir la velocitat en baixades (!),
• al seu torn, aquells 138 kg del motor de combustió interna es podrien * canviar teòricament per 15-20 kWh de bateria (19 kWh de la bateria Renault Zoe descrita anteriorment), que seria suficient per conduir 100-130 km més.

El BMW i3 elèctric (2019) té una autonomia d'uns 233 quilòmetres. Si s'hagués utilitzat la massa addicional del motor de combustió interna BMW i3 REx (2019), el cotxe podria recórrer 330-360 quilòmetres amb una sola càrrega.

Selecció de piles. La densitat energètica de les cèl·lules augmenta constantment, però per continuar la feina cal que hi hagi gent disposada a pagar les etapes de transició.

> Com ha canviat la densitat de la bateria al llarg dels anys i realment no hem avançat en aquesta àrea? [RESPONDREM]

*) La bateria del BMW i3 omple gairebé tot el xassís del vehicle. Les tecnologies modernes per a la producció de cèl·lules no permeten omplir l'espai que queda del motor de combustió interna amb una bateria amb una capacitat de 15-20 kWh, perquè no n'hi ha prou. Tanmateix, aquest excés de massa es pot tractar millor any rere any utilitzant cèl·lules amb densitats energètiques cada cop més altes. Va passar en generacions (2017) i (2019).

Imatge d'obertura: Audi A3 e-tron, un híbrid endollable amb motor de combustió, motor elèctric i bateries.

Això et pot interessar: