In einem aktuellen Video hat Jason bei Engineering erklärt zeigten einige bessere Möglichkeiten, um den Wirkungsgrad verschiedener Motoren zu vergleichen. Während der Schwerpunkt auf Verbrennungsmotoren lag, kann uns das von ihm eingeführte Konzept einige wichtige Dinge über Elektrofahrzeuge beibringen.
Hier ist zuerst das Video (mehr von mir unten)
Gesamteffizienz im Vergleich zur Motor- / Umrichtereffizienz
Die grundlegende Erkenntnis, die wir aus diesem Video ziehen müssen, ist, dass Effizienz eine komplizierte Sache ist, und dies gilt sowohl für Elektrofahrzeuge als auch für Gasautos. Während ein Elektroroller wahrscheinlich viel mehr Meilen pro kWh als ein Elektroauto erreicht, kann der Motor und andere Systeme im Roller viel Energie verbrauchen, wenn man bedenkt, um welche Art von Arbeit es sich tatsächlich handelt tun.
Oder schauen wir uns etwas Verrücktes wie das Tesla Semi an. Sicher, der Tesla Semi wird viel mehr Strom verbrauchen als ein Modell 3. Aber ist er weniger effizient als das Modell 3? Wahrscheinlich nicht. Das EV-System des Semi trägt 40 Tonnen, während das Modell 3 etwas weniger als zwei Tonnen wiegt. Ein voll beladener Semi wiegt bis zu 20 Modell 3, verbraucht aber nicht 20x mehr Strom.
In der Tat wird der Semi 1-2 Meilen pro kWh bekommen, während das Modell 3 3-5 bekommt. Das ist das 20-fache des Gewichts für nur das 2-3-fache des Stroms. Somit ist der Semi ein weitaus effizienteres Fahrzeug.
Das Laden eines Elektrofahrzeugs aus einer Anlage für fossile Brennstoffe ist noch besser
Eine der großen „Fallstricke“, die Menschen gegen Elektrofahrzeuge einsetzen wollen, ist „Ihr Auto ist nur mit Kohle betrieben“ oder „langes Endrohr“. Wenn Sie sich die Informationen im Video ansehen, ist das überhaupt nicht das "Gotcha", von dem sie denken, dass es es ist.
Screenshot von der Engineering erklärt Video.
Eine Person, die ein gasbetriebenes Auto fährt, muss durch viele Gänge rudern, und der Motor erfährt eine Vielzahl von Motordrehzahlen und -lasten (Gas). Manchmal ist es sehr effizient, beispielsweise wenn es auf der Autobahn fährt. Das Sitzen in einem niedrigen Drehzahlbereich mit höheren Lasten bringt das Auto ziemlich nahe an den Sweet Spot. Aber stampfen Sie darauf und schalten Sie herunter, und plötzlich befinden Sie sich in dem Teil von Jasons Karte, in dem Sie die schlechteste Effizienz erzielen.
Auch wenn Ihr Strom hauptsächlich aus fossilen Brennstoffen stammt, sind Sie immer noch besser dran als das Gasauto. Dies liegt daran, dass die Motoren oder Turbinen des Kraftwerks an der effizientesten Stelle auf der Karte eingestellt und einfach dort gelassen werden können, während der Generator gedreht und Strom erzeugt wird. Sie erzielen also maximale Effizienz, während das Gasauto überall ist.
Außerdem können Kraftwerke Kombiturbinen verwenden. Turbinentriebwerke sind bereits effizienter als Kolbenmotoren, verfügen jedoch auch über eine Dampfturbine, die mit der Abwärme aus dem Abgas der ersten Turbine mehr Strom erzeugt. Das Gasauto Ihres Freundes hingegen verschwendet nur die gesamte Abwärme.
"Ihr" Motor hat nicht nur den höchsten Wirkungsgrad, sondern ist auch viel höher.
EVs haben auch Karten
Bild vom US-Energieministerium, Oak Ridge National Laboratory
Sie können zwar nicht "bremsspezifischer Kraftstoffverbrauch„Bei Elektromotoren und Umrichtern können Sie für jede aus dem Akkupack entnommene Leistungseinheit herausfinden, wo sie am meisten Arbeit leisten. Die obige Tabelle ist für ein frühes Nissan LEAF, aber Sie können ähnliche Diagramme für die meisten Elektrofahrzeuge finden.
In diesem Diagramm ist Rot effizienter, während Blau am wenigsten effizient ist. Im besten Fall haben Gasautos einen Wirkungsgrad von etwa 40%, im schlimmsten Fall einen Elektrofahrzeug von etwa 70%. Das bedeutet, dass der EV im schlimmsten Fall den größten Teil seiner Energie in Bewegung umwandelt, während das Gasauto den größten Teil seines Kraftstoffs verschwendet. Die Drehzahlen in den meisten EV-Effizienzdiagrammen korrelieren direkt mit der Geschwindigkeit, solange die Räder nicht durchrutschen. 3000 U / min entsprechen also immer der gleichen Geschwindigkeit. Dies liegt daran, dass die meisten Elektrofahrzeuge nur ein Untersetzungsgetriebe und kein Mehrganggetriebe wie ein Gasauto haben.
Während der EV über einen weiten Drehzahlbereich besser effizient ist, ist er bei einigen Geschwindigkeiten immer noch besser als bei anderen, sodass sie immer noch von einem Getriebe wie dem Porsche Taycan oder unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen vorne und hinten wie einem Dual profitieren würden Motor Tesla. Ich werde dies in einem anderen Artikel ausführlich besprechen, aber der große Vorteil davon ist, dass Elektrofahrzeuge noch effizienter werden, da sie optimiert werden, um den Elektromotor im richtigen Bereich zu halten.
Wenn Sie sich die Tabelle für Ihr Fahrzeug ansehen, können Sie sich ein Bild davon machen, wie Sie die beste Reichweite Ihres Elektrofahrzeugs erzielen. Wenn Sie die LEAF-Karte oben verwenden, ist es ziemlich klar, dass Sie nicht von einem toten Punkt aus auf das Gaspedal treten möchten. Das würde Sie in den oberen Teil des Diagramms bringen, wo es am wenigsten effizient ist. Sie möchten auch nicht sehr langsam abheben und nur leicht auf das Pedal treten, da Sie das Auto am unteren Rand der Tabelle entlangziehen und die schlechteste Effizienz erzielen würden. Entschuldigung, Oma.
In diesem Fall ist es am besten, mit einer leichten Beschleunigung zu beginnen und schrittweise zu erhöhen, wie stark Sie das Pedal drücken, wenn das Fahrzeug schneller wird, wodurch Sie auf schnellstem Weg zu maximaler Effizienz gelangen. Die maximale Geschwindigkeit liegt jedoch bei 50-55 MPH. Sobald Sie schneller sind, verlieren Sie wieder an Effizienz.
Beachten Sie, dass dieses Diagramm keine anderen Faktoren berücksichtigt, die die Effizienz beeinflussen, wie z. B. Rollwiderstand oder Luftwiderstand. Diese nehmen mit der Geschwindigkeit zu, sodass sie auch die Effizienz beeinträchtigen. Aus diesem Grund sind die linken Enden der effizientesten Zonen unter allen Umständen die effizientesten.
Alles zusammenfügen
Was wir daraus lernen können, ist, dass Elektrofahrzeuge vom Kraftwerk bis zu den Rädern effizienter sind. Größere Elektrofahrzeuge sind auch effizienter, Pfund für Pfund. Dies widerspricht dem, was viele Menschen denken, da sie davon ausgehen, dass zum Bewegen von Fahrzeugen eine bestimmte Energiemenge benötigt wird, und sie davon ausgehen, dass Elektrofahrzeuge im Vergleich zum Gasauto eine äquivalente Energiemenge verbrauchen. Was verwendet und was verschwendet wird, macht jedoch einen großen Unterschied.
Wenn jeder diese Tatsachen wüsste, würden die meisten Lügen über Elektrofahrzeuge verschwinden.
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