Miksi polttomoottoreita ei kehitetä pitemmälle,hyötysuhde parhaimmillaan on vain n.45%,joten poltetusta polttoaine litrasta saisi vielä paljon enemmän talteen esim.ottamalla pakokaasujen liike-energian talteen,jota on joissain kuorma-autojen moottoreissa jo toteutettu.Samoin jäähdytyslämmöstä esim.peltier-elementtejä käyttämällä saisi talteen suurimman osan jäähdytyshäviötehosta,saatu sähkö syötettäisiin sähkömoottorin kautta voimansiirto akselille.Näillä tempuilla hyötysuhde nousisi jo lähelle 80-95 %,eli samassa suhteessa myös polttomoottorin kulutus laskisi vielä oleellisesti.Esim. nyt 4l/100km kuluttava veisi enään 2l polttoainetta sadalle kilometrille.Polttomoottorin kehitys ei todellakaan ole vielä kohdannut päätepistettä.Insinöörit vain töihin,jotta saadaan taas lisää kehitystä aikaan.
Polttomoottorin kehityksestä!!!
havukka-ahon ajattel
362209
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 36
Vanhimmat
Käytetäänhän sitä pakokaasujen liike-energiaa hyödyksi. Tätä laitetta sanotaan turboksi. Tiedoksi vaan tälle viestiketjun aloittaneelle ääliölle.
Kyllö noita kaikenlaisia virityksia autotehtaiden protopajoissa on mutta lopulta päädytään aina siihen ikävään kustannuslaksentaa.
Se missä helpoiten saadaan säästöjä ainakin pohjolassa on pakokaasujen lämmön talteenotto. Henkilöautosita minun tietääksen vain Prius ja Picasson parahaimmas varustelussa tätä hyödynnetään.
Ääliökommentoijalle tiedoksi, että bensakoneissa turbo ei käytännössä nosta hyötysuhdetta, dieselissä taas nostaa. Joskus muinoin lentokoneissa oli pakokaasujen liike-energian hyödyntämistä varten turbiini eli turbo. Siinä ei ollut ahdinta joten se oli vain turbo eikä turboahdin.
No kyllä pakokaasujen liike-energiaa hyödynnetään...putki on yleensä taaksepäin, siis työntää autoa :D.
Aloittaja varmaan tarkoitti pakokaasun liike-energiaa hyödyntävällä laitteella tätä ainakin Scanian käyttämää turbocompound systeemiä, joka tosiaan pakokaasuturbiinin avulla avustaa kampiakselin pyörintää. Mielestäni Scania kuitenkin on luopunut tästä järjestelmästä.
Vaikka sitä hukkaenergiaa hyödynnettäisiinkin, niin kulutus ei laske samassa suhteessa, koska moottorin kulutus tuotettua kilowattia kohden on pienin sen huipputeholla. Tämä johtuu sisäisistä kitkoista ja muista häviötekijöistä.
Valehtelinpas taas, näkyy Scanialla olevan edelleen käytössä tuo turbocompound.
Tätä se teettää, kun ei ole perustiedot hanskassa.
Lämpöenergiaa nyt vaan ei saa muutettua 100 % hyötysuhteella liike-energiaksi, sähköksi tms. Nykyisten moottorien hyötysuhde kuormitettuna ei ole hirveän huono eikä kaukana teoreettisista maksimiarvoista. Ongelma on enemmänkin siinä, etteivät autojen moottorit voi jatkuvasti toimia hyvän hyötysuhteen alueella. Kevyellä kuormituksella hyötysuhde laskee ja tätähän yritetään nykyään ratkaista erilaisilla virityksillä, kuten hybridit tai ns. downsizing (=pienet, ahdetut, moottorit).
Ps. pakokaasujen liike-energia on täysin olematon. Nämä pakokaasuahtimet yms. ovat nekin, tosiasiassa, lämpövoimakoneita, jotka hyödyntävät pakokaasun lämpöenergiaa.
1990-luvulla muuttuvapuristeista moottoria, mutta ilmeisesti kustannukset tulivat vastaan. Ideana se on kyllä hyvä, mutta toteutus taisi sitten kuitenkin ontua. Kyseessähän oli siis viritelmä jossa kampiakselin ja kannen välistä etäisyyttä muutettiin kulloisenkin moottorin kuormituksen mukaan.
Jatkaisikohan Spyker siitä mihin Saabin insinöörit jäivät?
Jos en ihan väärin muista niin eikös GM sen idean torpedoinu
"etteivät autojen moottorit voi jatkuvasti toimia hyvän hyötysuhteen alueella."
Kyllä voivat jos on portaaton vaihteisto.
"... Tämä mahdollistaa hihnan etäisyyden vaihtelun pyörän akselilta, jolloin sama moottorin kierrosluku tuottaa muuttuvan hihnannopeuden, eli muuttuvan välityksen."
http://www.autowiki.fi/index.php/CVT
Ei auta portaaton vaihteisto, koska hyötysuhteen maksimointi tarkoittaa sitä, että moottori suunnitellaan toimimaan vain yhdellä kierrosluvulla ja jatkuvasti korkealla kuormitusasteella. Vrt. dieselvoimalat.
Remmiveto ei poista sitä ongelmaa, että hlöauton moottori pitää suunnitella tuottamaan 100 kW teho, mutta suurimman osan ajasta körötellään viittä kymppiä = tehontarve 5 kW.
Tarvitaan 100kW:n teho? Pienemmälläkin teholla voidaan kiihdyttää, jos vain välityssuhde pysyy koko ajan optimaalisena. Itse kyllä karsastan tuollaista variaattorisysteemiä pitäen sitä hivenen epävarmana pidemmän päälle, mutta saman kaltaisen portaattoman vaihteiston voisi toteuttaa myös hydraulisena, joskin sen hyötysuhde jäänee hivenen huonommaksi, kuin variaattorilla.
> Tarvitaan 100kW:n teho? Pienemmälläkin teholla voidaan kiihdyttää, jos vain välityssuhde pysyy koko ajan optimaalisena.
No, kiihdytä sinä sitten 20 kW moottorilla ja variaattorivaihteistollasi ylämäessä, jossa jo 80 km/h vakionopeuden ylläpitoon menee 20 kW (5 kW renkaiden vierintävastukseen, 5 kW ilmanvastukseen ja 10 kW potentiaalienergian lisäämiseen).
Minä otan mieluummin sen 100 kW käyttöön ja painelen ohi tientukosta, joka tasamaalla ajaa 70-85 km/h, kiihdyttää ohituskaistoilla (=ylämäessä) sataseen, mutta hyytyy muissa ylämäissä kuuteenkymppiin.
En kyllä puhunut mitään 20kW:sta, vaan tarkoitus oli lähinnä se, ettei henkilöautossa välttämättä tarvita kuitenkaan 100 kilowatin tehoa! Jos auton pitää kiihtyä tietyssä ajassa, niin tietty teho toki vaaditaan. Sen vain pystyisi tekemään paremmallakin hyötysuhteella, kuin se nykyään tehdään porrastetuilla vaihteilla...
> Sen vain pystyisi tekemään paremmallakin hyötysuhteella, kuin se nykyään tehdään porrastetuilla vaihteilla...
Ei optimaalisen väiltyssuhteen käyttö nyt niin suunnattomasti hyötysuhdetta paranna. Piemminkin päinvastoin - variaattori tuppaa lisäämään kulutusta, koska voimansiirron häviöt kasvavat enemmän kuin moottorin hyötysuhde paranee.
Se on kyllä totta, että 100 kW on kuin ampuisi tykillä hyttystä. Vaihteita käyttämällä pärjää vähemmälläkin, mutta jengi haluaa automaatin sijaan mieluummin käsinhämmennettävän + moottorin, jonka on niin ylimitoitettu, että se jaksaa kiihdyttää autoa, vaikka taulussa olisi vain 3000/2000 rpm (bensa/diesel) eli käytössä vain 50-60 % moottorin maksimitehosta.
"Samoin jäähdytyslämmöstä esim.peltier-elementtejä käyttämällä saisi talteen suurimman osan jäähdytyshäviötehosta,saatu sähkö syötettäisiin sähkömoottorin kautta voimansiirto akselille.Näillä tempuilla hyötysuhde nousisi jo lähelle 80-95 %"
peltiereillä saa tosiaan lämpötilaerosta sähköä, normaalimpi suunta että sähköllä tehdään lämpötilaeroa vaikkapa matkajääkaapissa, mutta parhaat hyötysuhteet jäävät noin 5% luokkaan, ja tämä isoilla lämpötilaeroilla. valitettavasti esim 1 kW:n tapauksessa tämän 950W hukkaamiseen kuluu yleensä enemmän sähköä (pumppu tai puhallin) kuin 50W. teho pitää vaihtelevassa käytössä muuntaa sitten haluttuun muotoon, esim lataamaan akkua tai sähköverkkoon AC:ksi. esim kamiinan kylkeen vapaasti jäähtyvä (ei puhallinta) peltier-järjestelmä lataamaan mökille akkuja talvella.
hyvät peltierit tehdään huokoisiksi ja valmistustekniikan johdosta ovat kalliita. halvat peltierit kykenevät luokkaa 1% hyötysuhteeseen, tosin aika pienillä lämpötilaeroilla ja lämpötiloilla. tällöin jäähdytykseen kuluu enemmän sähköä kuin hyvillä peltiereillä. ja paljon enemmän kuin mitä tuottavat. mutta tätä tutkitaan kyllä ahkerasti, josko löytyisi hyvät matskut/tekniikat --> kannattavaksi. toimivat paremmin tietty toiseenkin suuntaan, eli kuluisi vähemmän sähköä esim matkajääkaapissa.
Peltier-elementti. Tälle ei ole mitään varteenotettavaa käyttökohdetta. Sopii erittäin huonon hyötysuhteen tuotteena marginaalisiin halpoihin kuluttujatuotteisiin, kuten retkikäyttöön tehdyn kylmälaukun viilennykseen. Tässäkin kertoo karua kieltä se, että tehoa kuluu useita ampeereita, ja tuloksena jotain 10-20 astetta ympäristön lämpötilaa kylmempi ilma. Normaalilla jääkaapin yksimäntäisellä kompressorilla saadaan samalla energian käytöllä helposti kylmälaukku jäähän.
siirtymällä käyttämään MPÖ:ä.
taitaapi tulla nuilla kaikilla lisäherkuilla moottorista melkoisen kallis laite.
Veikkaampa ingenjöörien miettineen moisia härpäkkeitä, mutta on tainnut ekonoomien realiteetit tulleet vastaan.
Jep. Jos vertailukohdaksi otetaan voimalaitokset, niin maakaasukombivoimaloilla päästään nykyään liki 60 % hyötysuhteeseen sähköntuotannossa. Tämä vaatii maakaasua polttoaineenaan käyttävän turbiinin (jossa tod. näk. käytössä kaikki mahdolliset kikat eli ahtoilman välijäähdytys, jäähdytetyt turbiinin siivet yms.) + pakokaasukattilan, jolla tuotetaan höyryä, jolla pyöritetään höyryturbiinia.
Dieselvoimaloilla ja laivadieseleillä päästään n. 50 % mekaaniseen/sähköntuotannon hyötysuhteeseen + saadaan vielä lämpöä moottorien jäähdytysvedestä & pakokaasukattilasta. Mutta nämäkin ovat isoja vakiokierrosmoottoreita.
Voimalaitoksissa päästääkin lähelle teor. maksimiarvoa, jonka määrää tasan tarkkaan käytettävissä oleva lämpötilaero - kuinka korkeaa kuumuutta moottori/turbiini/kattila kestää ja kuinka kylmää jäähdytysvettä on tarjolla. Materiaalien kehittyessä on lämpötiloja voitu nostaa ja hyötysuhde on noussut. Varhaiset höyrykoneet taisivat toimia prosentin tai kahden hyötysuhteella ja nykyinen voimalaitoskanta pyörii lähempänä 30 kuin 50 % tasoa. Toki asiaan vaikuttaa polttoainekin. Turvetta tai öljyhiekkaa on paha polttaa tässä parhaassa eli kombivoimalaitosprosessissa.
Autoon ei ole mahdollista/kannattavaa sovittaa yhtä monimutkaisia ratkaisuja eivätkä ne toimisikaan, kun moottorin kuormitus vaihtelee 0-100 % ja enimmäkseen taidetaan liikkua alta 10 % kuormitusasteessa.
Pitäisi unohtaa koko antiikkinen laitos ja siirtyä kokonaan uuteen tekniikkaan, kuten vaikka polttokennoihin.
Fysiikan lait koskevat myös polttokennoja. Lisäksi useimmat polttokennot on tarkoitettu muulla tavalla tuotetun energian säilömiseen ja siirtämiseen esimerkiksi liikennekäyttöön.
Polttomoottorilla paras hyötysuhde saavutetaan korkealla kuomituksella. Mikä toteutuu harvoin, kun moottorissa on tehoa 100 kW, mutta kaupunkiköröttelyssä riitää 5 kW.
Polttokennolla asia on päinvastoin. Maksimiteholla hyötysuhde ei ole ihmeellinen - voi olla polymeerikennoilla huonompikin (alle 30 %) kuin polttomoottorilla, mutta polttokennon hyötysuhde nousee, kun kuormitus pienenee. Eli käytännössä polttokennoauto toimii kaupunkiajossa n. 30 % hyötysuhteella ja polttomoottori 15 % hyötysuhteella.
> Lisäksi useimmat polttokennot on tarkoitettu muulla tavalla tuotetun energian säilömiseen ja siirtämiseen esimerkiksi liikennekäyttöön.
Häh? Millä tavalla vetyä tai metanolia polttoaineenaan käyttävä polttokenno on tarkoitettu energian säilömiseen? Ymmärrätkö itsekkään, mitä höpötät?
"Polttomoottorilla paras hyötysuhde saavutetaan korkealla kuomituksella. Mikä toteutuu harvoin, kun moottorissa on tehoa 100 kW, mutta kaupunkiköröttelyssä riitää 5 kW." - Korkea kuormitustilanne saadaan helposti aikaiseksi. Isompi mäki edessä, isoin vaihde silmässä ja vauhti sellainen, että isoimmalla vaihteella pystyy juuri siitä nopeudesta alkaen ajaa. Mikäli ylämäessä säilytät isoimman vaihteen, lyöt kaasun pohjaan ja vauhti pysyy samana, niin olet saavuttanut tämän parhaan hyötysuhteen ajotilan! Ei siis kovin vaikeaa taikka harvinaista. Tosin silloin ei ole maksimi tehoa käytössä, mutta maksimi tehon kohdalla ei ole taloudellisuus parhaimmillaan, vaan maksimi väännön.
Ja kaupunkiköröttelyssä ei kyllä 5 kW riitä mihinkään, ellet sitten köröttele 50 km/h pysähtymättä ja muuttamatta nopeutta kertaakaan. Tosin en usko, että silloin ajat kaupungissa.
Ja kyllä se on valittettavasti niin, että ei siitä polttokennosta myöskään taida oikein mihinkään loppujen lopuksi olla. Taitaa käydä niin, että polttomoottori sähkömoottori hybridit yleistyvät kuin myös puhtaat sähköautot. Ainakin näiden konstruktioissa on jotain tolkkua... No se oli semmoinen arvaus. Mutta aikas selvältä faktalta näyttää, että vety, muodossa taikka toisessa, ei tule koskaan tarjoamaan sellaisia ominaisuuksia, että siitä tulisi mitään varteenotettavaa.
joo ja yllensä polttomoottori toimii "hyvällä hyötysuhteella" noin 75% kuormituksessa. siihen pyritään esim sillä vedättämisellä kaupunkinopeuksissa.
eikös hybridi olisi aika hyvä hyötysuhteeltaan? En tiedä miten ne nyt on rakennettu mutta ajattelin että poltomoottori lataa akkuja hyvällä hyötysuhteella ja kun akut on täynnä niin se sammuu. Sitten kun taas akuissa on virta vähissä niin polttomoottori käynnistyy. Eli polttomoottori ei käy tyhjäkäyntiä lainkaan.
tuossa hytötysuhdetta heikentää generaattori ja sähkömoottori mutta eikös niissä ole aika hyvä hyötysuhde?
Akkujen hyötysuhde? Niidenkin pitää toimia hyvällä hyötysuhteella järjestelmän kokonaishyötysuhteen hyvänä pysymiseksi.
> Ja kaupunkiköröttelyssä ei kyllä 5 kW riitä mihinkään, ellet sitten köröttele 50 km/h pysähtymättä ja muuttamatta nopeutta kertaakaan
No kyllähän se riittää KESKIMÄÄRÄISENÄ tehona. Eli riittäisi vaihtelevallakin nopeudella, jos jarrutusenergia saataisiin talteen ja hyödynnettyä kiihdytyksissä. Tai ajateltaessa homma niin, että voimanlähde tuottaa koko ajan 5 kW, mutta auton seistessä energiaa ladataan akkuun seuraavaa kiihdytystä varten.
> Ja kyllä se on valittettavasti niin, että ei siitä polttokennosta myöskään taida oikein mihinkään loppujen lopuksi olla. Taitaa käydä niin, että polttomoottori+sähkömoottori hybridit yleistyvät kuin myös puhtaat sähköautot.
Polttomoottori + sähkömoottori + vaihteisto + ns. täyshybridissä vielä koko joukko kilkkeitä, millä mahdollistetaan ajo jommalla kummalla tai molemmilla yhteensä + akut päälle. Aikalailla sama kuin vyö + henkselit eli hemmetinmoinen määrä kilkkeitä = monimutkaisuutta, hintaa ja painoa.
Siis sama juttu kuin jo puidussa auton moottori vs. voimalaitos -hyötysuhdevertailuissa, Esim. hlöauton diesel pääsee 40 % asti ja dieselvoimalaitos 50 % asti, mutta ne viimeiset 10 % ei synny helpolla, vaan palikoiden määrä ja laitoksen hinta nousevat hurjasti, kun lähdetään niitä viimeisiä prosentteja puristamaan.
Autoissa tosiasiat ovat sellaiset, että voimalaitepaketin pitäisi kustantaa 1000 € luokkaa ollakseen kilpailukykyinen polttomoottorien kanssa. Polttokenno on laitteena hemmetin yksinkertainen verrattuna useita satoja osia sisältävään polttomoottoriin. Tähän päälle vielä sähkömoottori tai pari ja mahd. akku antamaan lisäpotkua kiihdytyksiin. En pidä lainkaan mahdottomana, että paketista saadaan yhtä kustannustehokas kuin polttomoottoreista, KUNHAN saadaan kaikki materiaalien kestävyysjutut yms. tuotekehitys kuntoon ja sarjavalmistus jauhamaan miljoonia voimalaitepaketteja/vuosi.
Hybrideissäkin olisi ennemmän järkeä, kun niistä karsittaisiin turha kikkailu, kuten pelkällä sähköllä ajo (muutama hassu kilometri) pois. Siis pieni polttomoottori, joka viritettäisiin toimimaan hyvällä hyötysuhteella = korkealla kuormituksella jo tasaisessa ajossa. Tällöin ruutia ei enää riittäisi ylämäkiin tai ohituskiihdytyksiin, mutta nämä hoituisivatkin polttomoottorin avuksi tulevalla sähkömoottorilla. Tässä systeemissä akku voisi olla pieni eikä voimanlähteiden väliin tarvittaisi mitään erillisiä kytkimiä.
Toki joku voisi nähdä huonona puolena sen, ettei autolla voisi ajaa pitkiä aikoja >>120 km/h. Itse laskisin tämän enemmänkin eduksi. Kun nykyautot ovat aika painavia ja autoon laitetaan semmoinen 100+ kW moottori, millä saadaan painosta huolimatta hyvä ohituskiihtyvyys, niin tehokkaan moottorin "sivuvaikutuksena" huippunopeus nousee jopa päälle 200. Ja sehän tarkoittaa sitten myös >200 km/h nopeusluokan renkaiden käyttöä (=meleko hintavia), alustan virittelyä ao. nopeuden mukaan jne. vaikka autolla ei ikipäivänä olisi tarvetta/mahdollisuutta päästellä 150-200 nopeuksilla.
Hakemasi ratkaisu on joko ns. sarjahybridi tai sähköauto, johon lisätään pitkillä ajomatkoilla akkuja lataava generaattori. Kun generaattori mitoitetaan tuottamaan maantieajossa tarvittava keskimääräinen teho, luokkaa 15 kW, voi autolla ajaan niin pitkälle kuin bensa-asemia riittää.
Sarjahybridin etuna on paljon yksinkertaisempi tekniikka:
- pieni (alle 1000 cm²) moottori + generaattori
- sähkömoottori tai pari + kiinteä alennusvaihteisto
- pieni/iso akusto (sarjahybridissä vain kiihdytyksiä varten, "generaattoriautossa" muutaman kymmenen km ajomatkoille)
Ei siis mitään nykyisten rinnakkaishybridien kytkimiä vaihteiston ja/tai moottorien välillä, robotti/variaattori/planeettavaihteistoja, täyssähköautojen isoja ja painavia akustoja .... joilla ei silti pääse talvella edes Helsingistä Hämeenlinnaan.
> hytötysuhdetta heikentää generaattori ja sähkömoottori mutta eikös niissä ole aika hyvä hyötysuhde?
On joo, mutta mekaanista vaihteistoa on paha pestä. Etuvetoisissa ja poikittaismoottorisissa voimansiirtohäviöt ovat alle 10 %, olisiko 6-7 %. Sähköinen voimansiirto ei pääse samaan. Esim. generaattorin hyötysuhde 90 %, taajuusmuuttajan 95 % ja moottorin hyötysuhde 90 % = kokonaishyötysuhde 77 % eli häviöt 23 %.
Maantieajossa sarjahybridi on siis pikemminkin haitta... mutta kaupunkipyörityksessä voisi olla etuja yksinkertaisemman rakenteen = pienemmän painon vuoksi ja kulutuksessakin pitäisi ottaa vertailukohdaksi automaattivaihteiset autot.
Vrt. pitkää matkaa taittavat rahtilaivatkin liikkuvat suoraan moottorien pyörittämän potkurin voimin, mutta edestakaisin sahaavat "porauslautat", jäämurtajat yms. ovat "sarjahybridejä" eli potkureita pyöritetään sähkömoottoreilla, joiden nopeutta ja pyörimissuuntaa on helppo muuttaa.
"On joo, mutta mekaanista vaihteistoa on paha pestä. Etuvetoisissa ja poikittaismoottorisissa voimansiirtohäviöt ovat alle 10 %, olisiko 6-7 %. Sähköinen voimansiirto ei pääse samaan. Esim. generaattorin hyötysuhde 90 %, taajuusmuuttajan 95 % ja moottorin hyötysuhde 90 % = kokonaishyötysuhde 77 % eli häviöt 23 %."
noin korkeisiin hyötysuhteisiin ei oikein päästä, eikä kannatakkaan kun muuten moottori/genu tulee aika painaviksi. ehkä joku 70 tai 80% ja laturi +akku (noin 90%)+ invertteri vievät enemmän prosentteja kun toimivat osateholla. parhaimmillaan päästään noin 60% hujakoille, siis järkevillä painoilla/pienikokoisilla systeemeillä. siksi yleensä halutaan se mekaaninenkin voimansiirto. akkujen kanssa voi pienitehoisen genun ja polttomoottorin tehdä hyvähyötysuhteisiksi, optimointi yhdelle kierrosluvulle, ja hidastus/jarrutustehoa saa talteen.
laivoissa päästään yli 90% hyötysuhteisiin sähköllä, ilman akkuja siis. ja rahtiversiot ovat silti mekaanisella voimansiirrolla.
Nyt ei kannata tähän keskusteluun vetää. Seuraava kortti onkin sitten rasismi-kortti?
"No kyllähän se riittää KESKIMÄÄRÄISENÄ tehona. Eli riittäisi vaihtelevallakin nopeudella, jos jarrutusenergia saataisiin talteen ja hyödynnettyä kiihdytyksissä. Tai ajateltaessa homma niin, että voimanlähde tuottaa koko ajan 5 kW, mutta auton seistessä energiaa ladataan akkuun seuraavaa kiihdytystä varten." - Kaivappa se taskulaskin esiin. Kaupunkiajossa ei 5 kW tee mitään, mikäli auto on perinteinen tonnin painoinen, polttomoottorivekotin näillä perusvärmeillä. Ei vaikka koittaisi ajatella sen tehon KESKIMÄÄRÄISENÄ. Ja mitä helvettiä tekee keskimääräisellä teholla oikeassa elämässä? Tulee mieleen se armeijan keskimäärin hyvä telttailuelämä. Varpaat palaa, pää jäätyy. Keskimäärin toimiva ratkaisu. Mutta kyllä se 5 kW on oikein sopiva määrä, kun tarkastelee kaupunkiajon jotain hetkellistä tapahtumaa, kuten alamäkeen rullaamista. Ja sitten tämä tekninen ajatus, että laitaisi kokoajan johonkin akkuun kiihdytysreserviä, niin mistä v:stä minä olisin tiennyt, että 5 kW tarkoitat jotain tällaista? Ja kyllähän tämä on kiva ajatus, mikäli tehoreserviä sitten riittää. Kiva tilanne kun ison mäen alapuolelle joudut pysähtymään, ja heti lähtemään liikkeelle. Pitänee toivoa, että jokin kuorma-auto työntää sut takapuskurista mäenpäälle. Toimii siis taas hienosti teoriassa. Ja sehän riittää, eikö vain?
"Esim. hlöauton diesel pääsee 40 % asti ja dieselvoimalaitos 50 % asti, mutta ne viimeiset 10 % ei synny helpolla, vaan palikoiden määrä ja laitoksen hinta nousevat hurjasti, kun lähdetään niitä viimeisiä prosentteja puristamaan." - Ahaa, kyllä maailma on mennyt sitten eteenpäin siitä kun viimeksi olen noita hyötysuhteita katsellut! 40%!! Mitä hyötysuhdetta olet mahdollisisti tässä tapauksessa tarkastellut? Ja miten voi olla, että henkilöauto diesel pääsee 40%, mutta voimalapuoli ei ole päässyt yhtään eteenpäin? Mutta jos 40% on totta, niin unohtakaa sähköt ja hybridit yms. roskat (harmi ettei ole).
"Polttokenno on laitteena hemmetin yksinkertainen verrattuna useita satoja osia sisältävään polttomoottoriin. Tähän päälle vielä sähkömoottori tai pari ja mahd. akku antamaan lisäpotkua kiihdytyksiin. En pidä lainkaan mahdottomana, että paketista saadaan yhtä kustannustehokas kuin polttomoottoreista, KUNHAN saadaan kaikki materiaalien kestävyysjutut yms. tuotekehitys kuntoon ja sarjavalmistus jauhamaan miljoonia voimalaitepaketteja/vuosi." - Niin, ei muita ongelmia kuin mistä se energia siihen järjestelmään. Se pikku ongelma kun ratkaistaa, niin avot.
"Hybrideissäkin olisi ennemmän järkeä, kun niistä karsittaisiin turha kikkailu, kuten pelkällä sähköllä ajo (muutama hassu kilometri) pois. Siis pieni polttomoottori, joka viritettäisiin toimimaan hyvällä hyötysuhteella = korkealla kuormituksella jo tasaisessa ajossa. Tällöin ruutia ei enää riittäisi ylämäkiin tai ohituskiihdytyksiin, mutta nämä hoituisivatkin polttomoottorin avuksi tulevalla sähkömoottorilla. Tässä systeemissä akku voisi olla pieni eikä voimanlähteiden väliin tarvittaisi mitään erillisiä kytkimiä." - Kehottaisin jälleen kaivamaan sitä taskulaskinta esille. Pieni polttomoottori, pieni akku. Turun ja Helsingin välisellä moottoritiellä jonkin helvatin iso mäki. Vauhtia se 100 km/h, ja vauhti alkaa hiipua heti mäen alettua. Mistäs saadaan se energia kiivetä se kilometrin ylämäki ylös asti? Vai vedetäänkö mäki ylös 20 kilowatilla?
"Toki joku voisi nähdä huonona puolena sen, ettei autolla voisi ajaa pitkiä aikoja >>120 km/h. Itse laskisin tämän enemmänkin eduksi. Kun nykyautot ovat aika painavia ja autoon laitetaan semmoinen 100+ kW moottori, millä saadaan painosta huolimatta hyvä ohituskiihtyvyys, niin tehokkaan moottorin "sivuvaikutuksena" huippunopeus nousee jopa päälle 200. Ja sehän tarkoittaa sitten myös >200 km/h nopeusluokan renkaiden käyttöä (=meleko hintavia), alustan virittelyä ao. nopeuden mukaan jne. vaikka autolla ei ikipäivänä olisi tarvetta/mahdollisuutta päästellä 150-200 nopeuksilla." - Tottahan tämä on. Kuitenkin juuri muiden asioiden takia se huippunopeus kelautuu sinne minne kelautuu. Tähän ei siis pyritä, mutta näin käy.
> "No kyllähän se riittää KESKIMÄÄRÄISENÄ tehona. Eli riittäisi vaihtelevallakin nopeudella, jos jarrutusenergia saataisiin talteen ja hyödynnettyä kiihdytyksissä. Tai ajateltaessa homma niin, että voimanlähde tuottaa koko ajan 5 kW, mutta auton seistessä energiaa ladataan akkuun seuraavaa kiihdytystä varten." - Kaivappa se taskulaskin esiin. Kaupunkiajossa ei 5 kW tee mitään, mikäli auto on perinteinen tonnin painoinen, polttomoottorivekotin näillä perusvärmeillä.
Sähän luupää olet. Mopoautot liikkuvat 4 kW teholla ja silläkin pärjää auttavasti ruuhkaliikenteessä. Kyllä tuplasti painavampi hlöautokin kiihtyy 10 kW teholla viiteenkymppiin (teoriassa huiput pitäisi olla 70-80 luokkaa) eikä ruuhkaköröttelyssä 30 km/h keskinopeudella tosiaan tarvita kuin luokkaa 5 kW.
20 kW teho riittää jo 100 km/h vauhtiin takaa ihan kelvollisen 0-50 kiihtyvyyden kaupunkiajossa. Loput 80 kW, mitä nykyautoista irtoaa, tarvitaan
a) nopeuden nostamiseen 200 km/h lukemiin (siis ei tarvita)
b) siihen, että auto kykenee ylläpitämään 100 km/h nopeuden myös ylämäessä, missä tehontarve voi olla 2x .... jopa ilman että tarvitsee edes käyttää max. tehon kierroslukua eli vaihtaa pienemmälle!
c) siihen, että auto kiihtyy ripeästi, ohituksia varten, vielä yli 50 km/h nopeuksillakin... jopa ilman että tarvitsee edes käyttää max. tehon kierroslukua eli vaihtaa pienemmälle!
Esim. jos jurrutat ruuhkassa 1700 rpm ja moottorista irtoaa max. 130 Nm tällä kierrosluvulla, sinulla on käytössäsi vain 23 kW, kun painat kaasun pohjaan. Dieselillä vastaavat lukemat voivat olla vaikka 1300 rpm ja 200 Nm = 27 kW eli kaukana 100 kW huipputehosta ollaan senkin kanssa.
> Niin, ei muita ongelmia kuin mistä se energia siihen järjestelmään. Se pikku ongelma kun ratkaistaa, niin avot.
Polttokenno toimii vedyllä, jota valmistetaan nykyisinkin suuria määriä kemianteollisuuden tarpeisiin, pääasiassa maakaasua raaka-aineena käyttäen. Tulevaisuuden CO2-päästöttömiä tekniikoita voisivat puolestaan olla veden terminen hajottaminen korkeassa lämpötilassa toimivalla ydinreaktorilla, viher/sinilevien yhteytysketjun peukalointi niin, että valoenergia vapautuukin vetykaasun muodossa ennen kuin kerkiää sitoitua sokereihin yms. "hyödyttömään" jne.
> Mistäs saadaan se energia kiivetä se kilometrin ylämäki ylös asti? Vai vedetäänkö mäki ylös 20 kilowatilla?
Jos mäen nousu vaatii 40 kW ja kestää vajaan minuutin, niin eipä nyt suunnatonta akkua tarvita 20 kW * 45 s * 1/3600 h/s = 0, kWh energiamäärän säilömiseen. Genu/polttokenno kun jauhaisi sen toisen 20 kW koko ajan. Akun lataaminen puolestaan sujuisi seuraavassa alamäessä, missä tehontarve 0 kW.
Sekä akun lataamisessa, varastoinnissa, että purkamisessa on myös hyötysuhde. Taitaa kokonaishyötysuhde kuitenkin mennä miinukselle, kun otetaan akut mukaan.
Mutta itse olisin myös kiinnostunut ratkaisusta jossa olisi pikkudiesel lataamassa akustoa ja liike tapahtuisi suuritehoisilla sähkömoottoreilla.
Akustossa voisi olla vaikka parin tunnin ajoon vaadittu sähkö, joka pyörässä voisi olla vaikka 30kW sähkömoottori ja polttomoottorilaturi olisi jotain 30kW.
Ei sähkömoottoriin tarvita mitään alennsvaihteita. Sähkömoottorista saadaan maksivääntö vaikka pyörimisnopeudella nolla. Joka pyörään oma moottori, niin auto on silloin myös nelivetoinen.
Ei sähkömoottoritkaan täysin tunteettomia kierrosluvulle ole - siis väännön/hyötysuhteensa puolesta. Hitaasti pyörivät moottorit tehdään moninapaisina = hinta nousee tuppaavat yleensä olemaan fyysisestikin aika reilun kokoisia. Sulle lienee jäänyt epäselväksi, että teho = vääntömomentti x pyörimisnopeus.... eli hitaalla kierrosluvulla tarvitaan enemmän vääntöä = moottorista tulee isompi möhkäle.
Ja reaalitodellisuushan näyttää yhä olevan sellainen, että sähköautoihinkin tyrkytetään yhä oikosulkumoottoreita eli sitä halvinta ja helpoiten saatavaa mallia. Vaikka tällä moottorityypillä hyötysuhde heikkenee pahasti osakuormalla ja hitailla pyörimisnopeuksilla.
Sattuneesta syystä joissain sähköautokehitelmissä onkin vaihteisto, esim. 2-nopeuksinen planeettapyörästö.
Päänisteri tekee vain lakialoitteen että hytysuhteen on oltava 100%. Ainahan lakeja voidaan kirjoittaa uusiksi.
Auto polttokennolla sekä myöskin verkosta ladattavilla kaupunkiin riittävillä akuilla olisi paras. Paljon yksinkertaisempi kokonaisuus, vähemmän liikkuvia osia eikä tarvitse lutrata öljyjen kanssa. Vetyä teollisuudessa tuotetaan paljon sekä sitä voi pulputella missä vaan on vettä ja sähköä, vaikkapa aurinkopaneeleista.