Her testes en totrinns el-drivlinje skal gi elbiler med bedre rekkevidde

[1P4XZQB7]

Beklager hvis jeg var "utydelig", jeg er ikke ingeniør, bare pensjonert mekaniker

Jeg mente selvfølgelig "motor med lav effekt og ett batteri med høy effekt".

Nå vil sikkert noen protestere igjen, men etter alt jeg har lært så er det vel slik?

Om det er noen trøst så er i det minste jeg enig med deg. Motorer, også elektromotorer, må tilpasses lasten.

 

Nå skal det sies at større motorer gjennomgående er mer effektiv som små, for samme prosentvise belastning av respektive motors merkeeffekt.

 

Man ønsker like fullt en så liten motor som mulig for å dekke behovet, da 1% tap på en større motor fortsatt er et større tap i absolutte Watt som 1% tap på en mindre motor.

 

Dertil er en stor motor på liten last mindre effektiv som en liten motor som opererer med ideell last. Referer til effektivitetskurven for Priusmotoren. Der er uansett motor flere ‘faste’ tap som må fordeles på uttatt effekt. Disse faste tapene er nødvendigvis større dess større motoren er. (Men igjen, prosentvis er faste tap mindre på store motorer som små.)

Endret 8. mars 2019 av 1P4XZQB7

[avo]

Du skal ikke kimse av Prius sin(e) elektromotor(er.) Det har gått med mange års (amerikansk) forskning og utvikling på å ta fram en slik hybrid reluktansmotor med innbakte permanentmagneter. Motortypen er notorisk vanskelig å regulere (motorstyring.).

 

Retorisk spørsmål - hvilken motor tror du sto modell for Tesla sin nye, høyeffektive hybridmotor i Modell 3?

 

Uten å ha prøvd å lese meg opp på detaljene, er jeg ute å synser, og antar at Priusen som hybrid, kan ha noen andre prioriteringer enn hva en ren elbil har. Det er jo alltid noen kompromisser som må gjøres, om ikke annet så mot økonomi. Det har også vært en utvikling de siste årene, og betydelig mer resurser i utviklingen. Det er godt mulig at TM3 motoren oppfører seg ganske så likt, men uansett ville det vært mer interessant å se slike data for Teslas nyeste motorer, enn for Prius. Om ikke annet så fordi Prius er en så utrolig kjedelig bil at ingen gidder å diskutere den.

Endret 8. mars 2019 av avo

[avo]

Beklager hvis jeg var "utydelig", jeg er ikke ingeniør, bare pensjonert mekaniker

Jeg mente selvfølgelig "motor med lav effekt og ett batteri med høy effekt".

Nå vil sikkert noen protestere igjen, men etter alt jeg har lært så er det vel slik?

Ta et eksempel, du er ute å går tur, på natta, med lommelykt.

Lommelykta har en pære som bruker 100 watt og batteriet blir tomt før du kommer halvveis.

Kvelden etter er du ute å går igjen, med samme lommelykt men med en pære som bruker bare 10 watt. Du har fremdeles lys nok til å gå hjem, og batteriet holder lenger ..

Eller er dette feil??

Hvis dette er feil så kunne jo alle elbiler ha 500 kw motor?

 

Beklager hvis jeg stiller dumme spørsmål...

Du er inne på noe, men bommer litt. 

Om du skal sammenligne med lommelykta må du heller tenke på det som at i det ene alternativet har du en lommelykt med 10W pære, og i det andre tilfellet en med 100W pære, men med en dimmer. Skrur du ned dimmeren gir også 100W pæra 10W ut, og varer like lenge, men du kan gi på litt mer når du trenger det.

 

For å flytte en bil fra A til B trenger du en hvis mengde energi. 

Om motoren(e) kan yte 500KW eller 50KW maks, er jo ikke det samme som at de bruker dette hele tiden.

Det er kun når du trykker pedalen helt ned du bruker alt sammen.

Litt forenklet bruker du i utgangspunktet den samme energien på å akselerere en masse (bil) fra 0 til 100 enten du bruker det på et par sekunder eller om du tar det over lang tid. 

 

På motorveien bruker du omtrent det samme  - i samme fart og med samme luftmotstand og rullemotstand enten motoren er akkurat stor nok, eller mye større. 

En større motor vil kanskje være en liten prosent mindre effektiv enn den store, og du bruker noe mer effekt på å flytte på en større masse.

 

Batteriene er i praksis begrensingen på rekkevidde.

Det Tesla skjønte tidlig var at for å få til en brukbar elbil måtte batteriene være store nok til å få rekkevidden som kreves for normalt bruk, og at det til daglig bruk holder med å lade når bilen uansett står stille hjemme.

Når du først har nok batterier, koster det (relativt) lite ekstra med stor motor, og da blir det jo ikke bare en bil du kan bruke, men også en gøyal bil det er lettere å selge.

 

A slippe løs 500KW i en liten elbil kunne jo være gøy, men da må resten av bilen være bygget for å håndtere det, med litt annet understell, bremser etc.

[Bjarne Kastanjenøtt]

Har ønsket dette i lang tid, kjører man med høyere hastigheter på kontinetet øker forbruket betraktelig mer enn for en fossilbil med stor motor. Kunne kjøre i 130 uten at forbruket dobles hadde vært å foretrekke, som en overdrive på riktig gamle automat biler.

[Ketill Jacobsen]

Har ønsket dette i lang tid, kjører man med høyere hastigheter på kontinetet øker forbruket betraktelig mer enn for en fossilbil med stor motor. Kunne kjøre i 130 uten at forbruket dobles hadde vært å foretrekke, som en overdrive på riktig gamle automat biler.

 

Elmotoren er 95% effektiv også ved 130 km/t, så to gir vil ikke endre på forbruket! To gir vil bidra til en mye høyere topphastighet, eller mer dreiemoment ved lave hastigheter, eller begge deler. To gir er bare for de spesielt interesserte! En bensinmotor vil ha 50% bedre virkningsgrad ved 130 km/t i forhold til ved 80 km/t (sånn ca). Bensinbilen kompenserer derved mye høyere krav til ytelse ved høy hastighet (80 km/t 0,5 l/mil, 0,75 l/mil ved 130 km7t , sånn ca)

[Ketill Jacobsen]

 

 

 

"Efficiency map of Prius 2010 machine, dc-link voltage = 650 V, maximum current density = 26.8 Arms/mm^2"

Interessant kurve. Det ser ut til at virknignsgraden er høyest nettopp når man trenger den mest, ved normal motorveihastighet og middels pådrag. Hvis man absolutt skal øke rekkevidden ved lave hastigheter så ser vi at det ikke er noe kjempepotensial å hente ut. Men man kan kanskje forvente 10-20% økt rekkevidde i beste fall?

 

Noen elbiler har to motorer. Hvis disse gires ulikt så kan man balansere pådraget mellom de to motorene for å maksimere virkningsgraden. Ved fult pådrag brukes begge motorene. Jeg har en magefølelse for at det er nettopp noe slikt Tesla skal gjøre med Roadster 2020 (3 motorer) og Semi (4 motorer?).

Denne turtall-momentfiguren (introdusert av IP4XZQB7) gjelder for Nissan Leaf, 109 hk og maks 230 NM og maks 14.000 o/min. Toyota Prius sin motor har 81 hk, 200 NM og maks turtall 5.000 o/min (samme som bensinmotoren).

 

 

Snitt virkningsgrad er ca 94% og ca 93% ved hastighet 5 km/t under hastighet ved maks turtall (14.000 o/min). Ved maks turtall har bilen effektoverskudd og kunne ha høyere hastighet enn oppgitt 144 km/t (effekt fra 3200 til 14.000 109 hk).

 

 

Motoren er regulert til å virke under fargelagt område i figuren. Dersom en pøser på med spenning kan motoren yte det doble, men går da fort varm. Motoren kan kanskje gi høyere moment ved igangsetting i bratt bakke enn figuren angir. Noen som vet?

 

 

Ulik giring mellom de to motorene har nok mer med å ha høyt moment fra start og høy topphastighet, enn bedre virkningsgrad!

[Hallvard The Horrible]

Fin gjennomgang Jeg ville understreket at effektiviteten på elmotoren (virkningsgraden) ligger på ca 95% fra null omdreininger og opp til maks, fra null last til full last på hvert turrtall (altså også like effektiv under akselrasjon).

 

Det stemmer vel ikke helt. PermanentMagnet motorer er vel de mest effektive, men også de dyreste. Vanlige EL-motorer har vel redusert virkningsgrad på redusert turtall og last.

 

https://physics.stackexchange.com/questions/46113/why-is-an-electric-motor-more-efficient-at-higher-loads

[Ketill Jacobsen]

Det stemmer vel ikke helt. PermanentMagnet motorer er vel de mest effektive, men også de dyreste. Vanlige EL-motorer har vel redusert virkningsgrad på redusert turtall og last.

 

https://physics.stackexchange.com/questions/46113/why-is-an-electric-motor-more-efficient-at-higher-loads

 

Her gjaldt det mest elmotorer for elbiler (se Leaf-motoren)!

[Snylter]

Man skulle tro folk her var mer positive til dette all den tid den o store mr EM leverte sine første roadstere med 2-trinns girkasse.

[Simen1]

Nja, han fant jo ut at det førte med seg en del ulemper og kuttet det ut på senere Roadstere.