एक कार में आंतरिक दहन इंजन का वजन कितना होता है, और क्या 300 किलोग्राम बैटरी वास्तव में बहुत अधिक है? [हमें यकीन है]

हाल ही में, हमने यह राय सुनी है कि आंतरिक दहन वाहन या प्लग-इन हाइब्रिड ऊर्जा का अधिक कुशलता से उपयोग करते हैं क्योंकि "इंजन का वजन 100 किलो होता है, और इलेक्ट्रिक कार में बैटरी 300 किलो होती है।" दूसरे शब्दों में: एक बड़ी बैटरी ले जाने का कोई मतलब नहीं है, आदर्श प्लग-इन हाइब्रिड में एक सेट है। यही कारण है कि हमने यह जांचने का निर्णय लिया कि आंतरिक दहन इंजन का वजन कितना होता है और गणना करें कि क्या बैटरी का वजन वास्तव में ऐसा ही एक मुद्दा है।

लेख-सूची

• आंतरिक दहन इंजन का वजन बैटरी के वजन पर निर्भर करता है
  • एक आंतरिक दहन इंजन का वजन कितना होता है?
    • शायद प्लग-इन हाइब्रिड में बेहतर? शेवरले वोल्ट/ओपल एम्पेरा के बारे में क्या?
    • और न्यूनतम विकल्प, उदाहरण के लिए बीएमडब्ल्यू i3 REx?

आइए एक ऐसे प्रश्न का उत्तर देकर शुरुआत करें जो स्पष्ट लग सकता है: यदि इलेक्ट्रिक कार में इन्वर्टर या मोटर भी है तो हम बैटरी पर ही विचार क्यों कर रहे हैं? हम उत्तर देते हैं: सबसे पहले, क्योंकि इसे इस तरह से तैयार किया गया था 🙂 बल्कि इसलिए भी क्योंकि बैटरी संपूर्ण इलेक्ट्रिक ड्राइव के द्रव्यमान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाती है।

और अब संख्याएँ: 40 kWh की उपयोगी क्षमता वाली रेनॉल्ट ज़ो ZE 41 बैटरी का वजन 300 किलोग्राम है (स्रोत)। निसान लीफ बहुत समान है। इस डिज़ाइन का लगभग 60-65 प्रतिशत वजन कोशिकाओं का है, इसलिए हम या तो 1) वजन में थोड़ी वृद्धि के साथ उनका घनत्व (और बैटरी क्षमता) बढ़ा सकते हैं, या 2) एक निश्चित क्षमता बनाए रख सकते हैं और धीरे-धीरे वजन कम कर सकते हैं। बैटरी। बैटरी। हमें ऐसा लगता है कि 50kWh तक के रेनॉल्ट ज़ो वाहन पथ 1 और फिर पथ 2 का अनुसरण करेंगे।

किसी भी स्थिति में, आज 300 किलोग्राम वजन वाली बैटरी आपको मिश्रित मोड में 220-270 किलोमीटर ड्राइव करने की अनुमति देती है। इतना कम नहीं, लेकिन पोलैंड के आसपास की यात्राओं की योजना पहले से ही बनाने की ज़रूरत है।

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एक आंतरिक दहन इंजन का वजन कितना होता है?

रेनॉल्ट ज़ोए एक बी सेगमेंट कार है, इसलिए समान सेगमेंट कार से इंजन का उपयोग करना सबसे अच्छा है। यहां एक अच्छा उदाहरण वोक्सवैगन के टीएसआई इंजन हैं, जो निर्माता ने अपने कॉम्पैक्ट और बेहद हल्के डिजाइन के बारे में दावा किया था। और वास्तव में: 1.2 TSI का वजन 96 किग्रा, 1.4 TSI - 106 किग्रा (स्रोत, EA211) है। इसलिए हम यह मान सकते हैं एक छोटे आंतरिक दहन इंजन का वजन वास्तव में लगभग 100 किलोग्राम होता है।. यह बैटरी से तीन गुना कम है।

केवल यह कि यह तोलने की शुरुआत है, क्योंकि इस वज़न में आपको निम्नलिखित जोड़ना होगा:

• स्नेहक, क्योंकि इंजन हमेशा सूखे तौले जाते हैं - कुछ किलोग्राम,
• निकास तंत्रक्योंकि उनके बिना आप चल नहीं सकते - कुछ किलोग्राम,
• शीतलक रेडिएटरमी, क्योंकि आंतरिक दहन इंजन हमेशा आधे से अधिक ऊर्जा को ईंधन से गर्मी में परिवर्तित करता है - एक दर्जन + किलोग्राम,
• ईंधन और पंप के साथ ईंधन टैंकक्योंकि उनके बिना कार नहीं चलेगी - कई दसियों किलोग्राम (गाड़ी चलाते समय गिरती है),
• क्लच और तेल के साथ गियरबॉक्सक्योंकि आज केवल इलेक्ट्रिक वाहनों में एक गियर होता है - कई दसियों किलोग्राम।

वज़न ग़लत हैं क्योंकि उन्हें ढूंढना आसान नहीं है। हालाँकि, आप इसे देख सकते हैं संपूर्ण दहन शक्ति इकाई आसानी से 200 किलोग्राम तक प्रवेश कर जाती है और 250 किलोग्राम तक पहुंच जाती है. हमारी तुलना में आंतरिक दहन इंजन और बैटरी के बीच वजन का अंतर लगभग 60-70 किलोग्राम (बैटरी के वजन का 20-23 प्रतिशत) है, जो उतना अधिक नहीं है। हमें उम्मीद है कि अगले 2-3 साल में ये पूरी तरह नष्ट हो जाएंगे.

शायद प्लग-इन हाइब्रिड में बेहतर? शेवरले वोल्ट/ओपल एम्पेरा के बारे में क्या?

वोल्ट/एएमपी उन लोगों के लिए एक बहुत बुरा और प्रतिकूल उदाहरण है जो सोचते हैं कि "300 किलो बैटरी की तुलना में आंतरिक दहन इंजन को अपने साथ ले जाना बेहतर है"। क्यों? हां, कार के आंतरिक दहन इंजन का वजन 100 किलोग्राम है, लेकिन पहले संस्करणों में ट्रांसमिशन का वजन, ध्यान दें, 167 किलोग्राम और 2016 के मॉडल से - "केवल" 122 किलोग्राम (स्रोत)। इसका वजन इस तथ्य के कारण है कि यह उन्नत तकनीक का एक दिलचस्प उदाहरण है जो एक आवास में संचालन के कई तरीकों को जोड़ता है, एक आंतरिक दहन इंजन को विभिन्न तरीकों से जोड़ता है। हम कहते हैं कि अगर कार में आंतरिक दहन इंजन नहीं होता है तो अधिकांश गियरबॉक्स शानदार होंगे।

एग्जॉस्ट सिस्टम, लिक्विड कूलर और फ्यूल टैंक को जोड़ने के बाद हम आसानी से 300 किलोग्राम तक पहुंच सकते हैं। नए ट्रांसमिशन के साथ, क्योंकि पुराने ट्रांसमिशन के साथ हम इस सीमा को कई दसियों किलोग्राम तक बढ़ा देंगे।

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और न्यूनतम विकल्प, उदाहरण के लिए बीएमडब्ल्यू i3 REx?

वास्तव में, बीएमडब्ल्यू i3 REx एक दिलचस्प उदाहरण है: कार का आंतरिक दहन इंजन केवल बिजली जनरेटर के रूप में काम करता है। इसमें पहियों को चलाने की शारीरिक क्षमता नहीं है, इसलिए यहां जटिल और भारी वोल्ट गियरबॉक्स की जरूरत नहीं है। इंजन की मात्रा 650 घन मीटर है।³ और इसका पदनाम W20K06U0 है। दिलचस्प बात यह है कि इसका निर्माण ताइवानी किम्को द्वारा किया गया है।.

बीएमडब्ल्यू i3 REx का आंतरिक दहन इंजन नारंगी उच्च वोल्टेज केबलों से जुड़े बॉक्स के बाईं ओर स्थित है। बॉक्स के पीछे एक बेलनाकार मफलर है। चित्र के नीचे आपको बीएमडब्ल्यू की सेल (सी) वाली बैटरी दिखाई देती है।

इंटरनेट पर इसका वजन ढूंढना मुश्किल है, लेकिन, सौभाग्य से, एक आसान तरीका है: बस बीएमडब्ल्यू i3 REx और i3 के वजन की तुलना करें, जो केवल दहन ऊर्जा जनरेटर में भिन्न हैं। क्या अंतर है? 138 किलोग्राम (तकनीकी डेटा यहाँ)। इस मामले में, इंजन में पहले से ही तेल और टैंक में ईंधन है। क्या ऐसा इंजन, या शायद 138 किलोग्राम की बैटरी ले जाना बेहतर है? यहाँ महत्वपूर्ण जानकारी है:

• बैटरी के निरंतर रिचार्जिंग मोड में, आंतरिक दहन इंजन शोर करता है, इसलिए इलेक्ट्रीशियन की कोई चुप्पी नहीं होती है (लेकिन 80-90 किमी / घंटा से ऊपर अंतर अब ध्यान देने योग्य नहीं है),
• लगभग डिस्चार्ज हो चुकी बैटरी चार्जिंग के मोड में, सामान्य ड्राइविंग के लिए ICE पावर अपर्याप्त है; कार मुश्किल से 60 किमी/घंटा से ऊपर गति करती है और उतरते समय धीमी हो सकती है (!),
• बदले में, इन 138 किलोग्राम दहन इंजन को सैद्धांतिक रूप से* 15-20 kWh बैटरी (ऊपर वर्णित रेनॉल्ट ज़ो बैटरी की 19 kWh) के लिए बदला जा सकता है, जो अन्य 100-130 किमी ड्राइव करने के लिए पर्याप्त होगा।

इलेक्ट्रिक BMW i3 (2019) की रेंज करीब 233 किलोमीटर है। यदि बीएमडब्ल्यू i3 REx (2019) के आंतरिक दहन इंजन के अतिरिक्त द्रव्यमान का उपयोग किया जाता है, तो कार एक बार चार्ज करने पर 330-360 किलोमीटर की यात्रा कर सकती है।

बैटरियां चुनना. कोशिकाओं में ऊर्जा घनत्व लगातार बढ़ रहा है, लेकिन काम जारी रखने के लिए, ऐसे लोग होने चाहिए जो संक्रमणकालीन चरणों के लिए भुगतान करने को तैयार हों।

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*) बीएमडब्ल्यू i3 बैटरी लगभग पूरे वाहन चेसिस को भर देती है। कोशिकाओं के उत्पादन के लिए आधुनिक प्रौद्योगिकियां आंतरिक दहन इंजन से छोड़ी गई जगह को 15-20 kWh की क्षमता वाली बैटरी से भरने की अनुमति नहीं देती हैं, क्योंकि यह पर्याप्त नहीं है। हालाँकि, उच्च ऊर्जा घनत्व वाली कोशिकाओं का उपयोग करके इस अतिरिक्त द्रव्यमान से साल दर साल बेहतर ढंग से निपटा जा सकता है। यह पीढ़ियों (2017) और (2019) में हुआ।

परिचय छवि: ऑडी ए3 ई-ट्रॉन, एक आंतरिक दहन इंजन, एक इलेक्ट्रिक मोटर और बैटरी के साथ एक प्लग-इन हाइब्रिड।

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