Detta är en spin-off från Hyundai Ioniq-artikeln, där jag funderade litet på varför hybridsystemet till den bilen, och Toyotas dito, inkluderar mekanisk drivning på hjulen från förbränningsmotorn (via växellåda), och inte bara drivning från elmotorn (som då får ström från en generator och/eller batteri). Ett batteri finns med för att balansera effektuttag av el från elmotorn över tid, och för att tillåta kortare körningar på bara el.
Ett sådant system kallas "seriell hybrid" lärde jag mig, och det fanns några äldre trådar om detta. Men, ingenstans hittade jag varför ett sådant system inte tycks fungera i praktiken (åtminstone finns det inga seriella hybrider i större serier väl)?
Om någon har insikt i detta så vore det kul att veta!
Ett system utan mekanisk drivning från förbränningsmotorn borde kunna skippa växellåda och ha en allmänt förenklad mekanisk drivlina. Förbränningsmotorn borde oftare kunna arbeta närmare optimalt varvtal och effektuttag.
Möjliga (del)förklaringar till varför det inte (?) fungerar i praktiken kan vara:
(a) Generatorn blir för stor om den skall kunna producera el för körning i "hög fart", dvs motorvägsfart och kanske över det (säg 150 km/h). Den måste ha hög maxeffekt helt enkelt. Vad händer om man nöjer sig med en toppfart på säg 120 eller 130 km/h?
(b) Om förbränningsmotorn skall kunna producera el för körning i hög fart, så måste den optimala arbetspunkten läggas vid hög effekt, och då blir den ineffektiv (låg verkningsgrad) för laddning av batteriet på lägre effekt? Alternativt, en motor med hög verkningsgrad vid hög effekt blir väldigt stor (säg stor slagvolym)?
Kommentarer
Opel Ampera och Chevrolet Volt funkar så, bensinmotorn driver aldrig hjulen direkt.
Du tappar verkningsgrad genom att gå den omvägen, generator och elmotor har inte 100% verkningsgrad därför är det bättre att driva direkt när så krävs.
Absolut -- och dessa effektförluster går alltså inte att uppväga med viktbesparingar (som växellåda)? Växellådan ger också effektförluster förstås, men då mindre sådana?
Seriella hybrider är väl mest meningsfulla när det är plugin. Dvs att man kan köra dom första milen på batteri. Då kan man ta lite förlust i bensinförbrukning sen när man kör med urladdat batteri.
Beror väl också på vad man jämför med. Nya generationen Volt har väl förbättrat verkningsgraden en del, dvs snålare nu när batteriet är urladdat.
Jämför man med VWs nya pluginhybrider som Golf GTE så kanske förbrukning är rätt nära, kring 0,6 milen i staden.
Toyotas HSD-koncept är dock klart snålare.
Sen är det ju sånt som hållbarhet och driftsäkerhet nåt man kan väga in. Exempelvis slippa växellåda som kan krångla. Å andra sidan är ju Toyotas e-CVT mycket hållbar och driftsäker.
Ytterligare en dimension är körbarhet. Enbart elmotor som driver kan ju ge bättre acc och mer direkt gasrespons. Så är det ju med Toyotas nya vätgasbil, förmodligen trevligare att köra än Prius, om än lägre topphastighet kanske. Å andra sidan får ju Golf GTE mycket beröm för att drivlinan är pigg (turboladdad motor + DSG) och den kan väl dessutom dra tungt.
Om du tittar på Toyotas växellåda så är det oerhört få delar och den väger inte mycket.
Generator och elektronik väger säkert mer i den andra konstruktionen och man måste nog alltid ha ett buffertbatteri också,
Det där är fel. Ampera kan via växellådan skicka kraft till drivaxlarna från bensinmotorn.
BMW i3 REX går att köra med bensinmotor som generator för att förlänga räckvidden när man tömt batteriet. Fördelen är att man kan köra på el vid de flesta vardagliga resorna och därmed slipper åka och tanka. Man fyller främst på energi på resans mål.
Nja ok men till allra största delen funkar den så.
Lite oklart hur törstig Amperan är med batteriet urladdat. En långresa gjord av DN indikerar kring 0,6. Men kan tänka mig att den siffran stiger lite vid stadskörning. Kanske har nån annan mer uppgifter där.
http://www.dn.se/motor/tester/pa-langtur-tappar-amperan-sin-grona-glans/
Det här tycker jag vore det ulimata systemet i en modern seriell hybrid https://en.m.wikipedia.org/wiki/Active_Wheel
kombinerat med en konstantvarvsgående tvåtaktsmotor kopplad till en alternator. Med ett lämpligt ackumulatorpaket skulle det bli en alldeles utmärkt laddhybrid.
Den måste ju inte klara 0-100 på 3 sek. det kanske räcker med 15? Med en toppfart på 130?
Det märkliga är att ingen nappat på Michelins Active Wheel på 12 år!
Att bilindustrin gärna går i upptrampade hjulspår är tyvärr ingen nyhet. Är tanken att ha motorerna monterade ofjädrat i hjulen? Det borde kräva en tung bil för att få vettigt dämpat. Numera tänker jag på det varje gång jag kör en bil med stel bakaxel.
L.Mäkinen, Michelins hjul är ju inte ofjädrade, finessen är att man byggt in allt i hjulet, aktiv fjädring, dämpning, drivning och broms!
https://m.youtube.com/watch?v=-4ygUCbHjTc
http://en.venturi.fr/vehicles/venturi-range/volage/overview
Det ser helt klart intressant ut. Jag har inte sett det tidigare och hade gärna haft en modell att pilla på så jag lättare såg mekaniken.
Mäkinen, javisst det är ju alltid kul att pilla på modeller, men här är ändå lite bilder på hjulet där man ser lite mer:
https://www.google.se/search?q=michelin+active+wheel&espv=2&biw=1920&bih=979&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwje4r7PjanLAhVjG5oKHd7oC5UQsAQIGg
På den sajten visas ju många märkliga konstruktioner och även Porsches hjulmotoroch patentet från 1884!
W.Adams patent är väl det som Porsche använde: http://www.google.com/patents/US300827?hl=sv#v=onepage&q=&f=false
Här ytterligare en om Michelins motor: http://www.autoblog.com/2009/08/06/greenlings-what-are-in-wheel-motors/
Mäkinen, ja den ingår i den ofjädrade delen. Ganska tung och sävlig konstruktion då antagligen... Troligen bättre att låta motorerna ingå som fjädrad som de flesta är idag så fjädrar/dämpare har bättre kontroll över chassit.
Observera att det konto du använder för att kommentera artiklar skiljer sig från det konto som används för att logga in och läsa Premium-innehåll.