Spørsmål om bilmotor-konsept

[Simen1]

Vanlige bilmotorer som går på bensin eller diesel har som kjent en karakteristikk for motoreffekt og dreiemoment avhengig av turtall. Effektivitetsgraden varierer også gjennom turtallspekteret. Klutsj, girkasse og drivknute reduserer effektivitetsgraden ytterligere. Har man automatgir blir effektiviteten ennå dårligere.

 

Jeg kom til å tenke på et konsept der man fjerner girkassen, klutsjen og akslingen. Dette erstatter man med en generator som sitter rett på motoren, samt elmotorer som sitter f.eks i hjulnavene.

 

Jeg antar det kan være flere fordeler med denne utskiftningen:

 

- Høyere effektivitetsgrad på overføringen. (generatorer og elmotorer har en effektivitet i størrelseorden 98%)

- Motoren kan gå på optimalt turtall uansett hastighet og dermed gi optimal effektivitetsgrad hele tiden

- Mindre motorvibrasjoner i bilen siden det er færre vibrerende deler med oppheng i bilramma

- Man får færre mekaniske deler og dermed mindre slitasje og færre feilkilder

- Det er teknisk enkelt og billig å lage drift på alle fire hjulene

- Man slipper å gire (automatgir)

- Når elmotorene brukes til nedbremsing så kan muligens bremseenergien lagres i batterier eller kondensatorer for bruk når man skal akselerere igjen

 

Kostnadsmessig tror jeg dette konseptet kan koste omtrent det samme som delene de erstatter.

 

Høres dette ut som en god idé? Hvorfor/hvorfor ikke?

[kevinedomm]

Har selv fundert litt på dette

 

Som f.eks å ha fremdriften kombinert med bensin/dieselmotor og elmotor, samt at man har generatorer på alle 4 hjulene som lader opp batteriet når man bremser, og i tillegg ha skivebremse som skal hjelpe til når man skal bremse skikkelig opp (for å unngå ulykker osv).

 

Men så spørs det hvor enkelt det er i praksis å lage en slik bil da, og om det ville lønne seg.

[Dr3as]

Opplading via nedbremsing finnes vel per dags dato?

 

Tror at det vil komme en del nye og gode ideer innen dette i biler fremover.

[dymoletratag]

Har ikke Lexus og Toyota noe lignende (elmotorer i hjulnavene)?

[kevinedomm]

Toyota eier Lexus, Lexus har mye mer luksuriøse biler enn Toyota. Stort sett alt er vel oppgradert på Lexusene.

 

Har ikke Hybrid drive noe sånt da?

Endret 26. april 2008 av Daniel_91

[dymoletratag]

Det er langt i fra det samme som dere har tenkt dere, men mener å huske at de har noen bilmodeller som har elmotorer i hjulene.

 

Jeg er ingen gutt med mekanisk/teknologisk innsikt, så jeg melder meg herved ut av diskusjonen.

[kevinedomm]

Biler med elmotorer i hjulene fins det nok, men har de generatorer som lader opp batteriet når man bremser?

[dymoletratag]

Ja, jeg mener å ha hørt at man har dette på Toyota Prius.

[Simen1]

Som f.eks å ha fremdriften kombinert med bensin/dieselmotor og elmotor

Jeg vet ikke om du/dere skjønte konseptet helt slik jeg mente det.

 

1. Fjerne klutsj, girkasse og all mekanisk overføring

2. Sette en generator på motoren og elmotorer i hjulnavene

3. All kraftoverføring fra bensinmotoren skjer elektrisk via ledninger fra generatoren til elmotorene i hjulene

[blla]

I bilens barndom ble det laget biler med generator på motoren, og el-motorer i hjulnavene. disse viste seg å funke veldig bra mot den tidens primitive driverk, og disse bilene vant flere løp. I nyere tid har også Audi laget en konseptbil, etter dette konseptet. Hybriden Toyota Prius kan riktig nok lade batteriene av å bremse, men den har også clutch og driverk.

 

Jeg vil tro dette systemet med nav-motorer har flere ulemper enn fordeler på dagens moderne biler:

- el-motorer og generator vil nok veie mye mer enn girkasse og driverk, og dette vil føre til høyere forbruk.

- vekten blir også veldig uheldig plassert. Den ekstra vekten av el-motorene, på hjulopphenget gjør at hjulene ikke følger ujevnheter like godt, dette vil føre til dårligere komfort, kjøreegenskaper og gi en større belastning på opphenget.

- en virkningsgrad på 98% på geneator og motor høres litt optimistisk ut (uten at jeg har noen kilder på det motsatte).

 

Foresten. Er det noen som vet virkningsgraden på et normalt driverk. la oss si 4WD?

Endret 26. april 2008 av blla

[reichspöbel]

http://en.wikipedia.org/wiki/Whispering_Wheel

The idea of the whispering wheel lies in the combination of existing technologies to create a simpler, more reliable and fuel-efficient vehicle propulsion system. Vehicles utilizing the whispering wheel technology typically combine a diesel engine, a generator and an electric in-wheel drive motor.

 

The idea behind the invention lies in the idea of housing the electric motor used for propulsion in the wheel itself. This eliminates the need for a massive diesel engine, transmission, and any type of axle drive system.

 

God ide

[Simen1]

Jøss, det finnes jo

 

Håper konseptbilene gir gode resultater og fører til produksjonsmodeller med dette systemet.

[Simen1]

Jeg vil tro dette systemet med nav-motorer har flere ulemper enn fordeler på dagens moderne biler:

- el-motorer og generator vil nok veie mye mer enn girkasse og driverk, og dette vil føre til høyere forbruk.

Jeg tror det vil komme relativt likt ut. Girkasser, drivverk, klutsj og oppheng til dette er ikke akkurat lett. Uansett tviler jeg på at bilens vekt vil endres med mer enn noen få prosent og dermed heller ikke påvirke drivstofforbruket nevneverdig på grunn av vekta. Derimot tror jeg effektivitetsgraden er betydelig høyere, noe som kan gi samme effekt til hjulene med en litt mindre og lettere motor.

 

- vekten blir også veldig uheldig plassert. Den ekstra vekten av el-motorene, på hjulopphenget gjør at hjulene ikke følger ujevnheter like godt, dette vil føre til dårligere komfort, kjøreegenskaper og gi en større belastning på opphenget.

Godt poeng, men jeg har allerede tenkt ut en løsning for å gjøre det på en bedre måte: Sette elmotoren fast i ramma innenfor hjulet og overføre krafta til hjulet med en aksling på ca 40-50 cm. Evt sette den litt inn på selve opphenget.

 

- en virkningsgrad på 98% på geneator og motor høres litt optimistisk ut (uten at jeg har noen kilder på det motsatte).

Du har rett. Jeg har sjekket litt rundt og den høyeste effektiviteten jeg finner på elmotorer (250hk) er 96,3%. Det så ut som gjennomsnittet på de elmotorene jeg fant på på rundt 90% effektivitet. En generator er så teknisk lik at den vil ha samme effektivitetsgrad. Likevel tror jeg at dette opplegget kan gi lavere energitap enn girkasse, drivverk og klutsj. All mekanikken har ganske store friksjonstap. Man får forsåvidt også en indikasjon på effektapene ved å kjenne på temperaturen på girkassa og de andre delene etter en lengre kjøretur og sammenligne med temperaturen som en elmotor av samme styrke gir under tilsvarende forhold. NB. Man må ta hensyn til at girkassa har et langt større effektivt kjølende areal. Hvis temperaturen er lik under like forhold og overflaten til elmotoren er 1/4 av overflaten til girkassa så betyr det at elmotoren gir 75% lavere energitap enn girkassa.

[perpyro]

Slettes ikke dumt.

Metoden brukes jo i dag på lokomotiv og store dumpere i gruver verden over.

Går de i tillegg for børsteløse motorer får man god regulering og godt moment på en bitteliten motor og eneste slitedelene der blir lagrene.

Eneste bekymringen bli vekten, det er en del teknisk jern med i bildet i både motorer og generatorer som veier litt.

Om man f.eks. sammenligner en 75KW normal elektromotor som brukes i industrien så er det en tung masiv klump.

[Barstad]

En til også, dette blir brukt på båt også. På Ulstein verft er det mange motorer som er koblet på generatorer som igjen driver elektriske motorer. Da vi var på skuletur til Ulstein, fikk vi vite det var mange fordeler med dette systemet, du slipper lange akslinger og mye mekanisk drivverk.

[Ernie]

Hybriden Toyota Prius kan riktig nok lade batteriene av å bremse, men den har også clutch og driverk.

Clutch i en Prius? Tviler på det gitt. De har noe CVT-ligenden opplegg hvor forbrenningsmotoren ikke er direkte koblet til drivverket. Det som skjer er at den mater en eller to generatorer som igjen driver bilen. Det er vel i bunn og grunn det Simen1 skisserer minus mangel på drivverk. Altså, man har en elektrisk motor som på sett og vis driver drivverket.

[SeaLion]

Jeg kom til å tenke på et konsept der man fjerner girkassen, klutsjen og akslingen. Dette erstatter man med en generator som sitter rett på motoren, samt elmotorer som sitter f.eks i hjulnavene.

• Det er dette systemet som brukes i såkalte plug-in-hybridbiler, som nå kommer fra den ene bilprodusenten etter den andre. Toyota Prius er nå redusert til en forrige-generasjons hybridbil.

• Såkalte dieselelektiske tog har brukt dette sistemet i mange årtier, bl.a er fjerntogene på Rørosbanen dieselelektriske, det vil si at en dieselmotor driver en generator som sender strøm til el-motorene i boggiene.

• Og konstruktøren Ferdinand Porsche brukte samme system i Lohner Porsche, en av verdens første firehjulstrekkere, i 1901.

http://en.wikipedia.org/wiki/Lohner_Porsche

 

Så dessverre, Simen1, idéen er god den, men du er litt over et århundre for sent ute.

Endret 27. april 2008 av SeaLion

[Simen1]

Så dessverre, Simen1, idéen er god den, men du er litt over et århundre for sent ute.

Hehe, jeg hadde aldri postet den her hvis jeg hadde tro på at jeg skulle patentere det. Tråden ble laget for å underholde meg selv og dere andre teknologi-interesserte og få belyst problemer med idéen og hvorfor det ikke finnes i bruk (hvilket er motbevist allerede)

[perpyro]

Jeg har fundert litt på om ikke dette også er mulig å gjennomføre på sykkel.

Man trår på en generator med en elektromotor som driver bakhjulet.

Slik slipper man unna slarkete girsystemer samtidig med at man får en sømmløs kraftoverføring til bakhjulet uavgengig av fart og stigning.

Dette kan man selvsagt kombinere med batterier for ekstra drahjelp i bakkene.

Sykler med batterier finnes jo allerede i dag.

[-Turin_Turambar-]

Tror ikke du vil tjene stort på å bruke det på sykkel. Sykler er jo svært lette i utgangspunktet, mens generatorer og el-motorer er relativt tunge. Så det ville blitt en tung, klumpete og dyr sykkel. Men gøy å prøve just for the heck of it selvsagt...