Wie viel wiegt ein Verbrennungsmotor in einem Auto und sind 300 kg Batterien wirklich viel mehr? [WIR GLAUBEN]

In letzter Zeit haben wir die Meinung gehört, dass Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor oder Plug-in-Hybride Energie effizienter nutzen, weil „Motoren 100 kg wiegen und die Batterie in einem Elektroauto 300 kg“. Mit anderen Worten: Es macht keinen Sinn, einen riesigen Akku mitzuführen, ideal ist ein Set in einem Plug-in-Hybrid. Deshalb haben wir uns entschieden, das Gewicht eines Verbrennungsmotors zu überprüfen und zu berechnen, ob das Gewicht der Batterie wirklich so ein Problem ist.

Inhaltsverzeichnis

• Gewicht des Verbrennungsmotors im Vergleich zum Batteriegewicht
  • Wie viel wiegt ein Verbrennungsmotor?
    • Vielleicht besser in Plug-in-Hybriden? Was ist mit dem Chevrolet Volt / Opel Ampera?
    • Und was ist mit einer minimalen Option wie BMW i3 REx?

Beginnen wir mit der Beantwortung einer vielleicht naheliegenden Frage: Warum denken wir an die Batterie selbst, wenn das Elektrofahrzeug auch einen Wechselrichter oder einen Motor hat? Wir antworten: Erstens, weil es so formuliert wurde 🙂 Aber auch, weil die Batterie einen erheblichen Teil der Masse des gesamten Elektroantriebs ausmacht.

Und jetzt die Zahlen: der Renault Zoe ZE 40 Akku mit einer Nutzkapazität von 41 kWh wiegt 300 Kilogramm (eine Quelle). Der Nissan Leaf ist sehr ähnlich. Etwa 60-65 Prozent des Gewichts dieses Designs bestehen aus Zellen, daher können wir entweder 1) ihre Dichte (und Batteriekapazität) mit einer leichten Gewichtszunahme erhöhen oder 2) eine bestimmte Kapazität beibehalten und das Gewicht allmählich reduzieren des Akkus. Batterie. Es scheint uns, dass Renault Zoe-Fahrzeuge bis 50 kWh auf Gleis 1 und dann auf Gleis 2 fahren werden.

Jedenfalls kann eine 300 Kilogramm schwere Batterie heute im Mixed-Modus 220-270 Kilometer fahren. Nicht so wenig, aber Reisen nach Polen müssen bereits geplant werden.

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Wie viel wiegt ein Verbrennungsmotor?

Der Renault Zoe ist ein B-Segment-Auto, daher ist es am besten, einen Motor aus einem ähnlichen Segment-Auto zu verwenden. Ein gutes Beispiel sind hier die TSI-Motoren von Volkswagen, die der Hersteller mit seiner kompakten und extrem leichten Bauweise rühmte. Und tatsächlich: 1.2 TSI wiegt 96 kg, 1.4 TSI - 106 kg (Quelle, EA211). Daher können wir davon ausgehen ein kleiner Verbrennungsmotor wiegt tatsächlich etwa 100 kg.... Das ist dreimal weniger als bei einer Batterie.

Nur, dass dies nur der Anfang des Wiegens ist, denn zu diesem Gewicht müssen Sie hinzufügen:

• Schmierstoffe, weil Motoren immer trocken gewogen werden - ein paar Kilogramm,
• Abgassystemdenn ohne sie kann man sich nicht bewegen - ein paar Kilogramm,
• Kühlmittelkühlerm, weil der Verbrennungsmotor immer mehr als die Hälfte der Energie aus Kraftstoff in Wärme umwandelt - ein Dutzend + Kilogramm,
• Kraftstofftank mit Kraftstoff und Pumpedenn ohne sie fährt das Auto nicht - mehrere zehn Kilogramm (fällt während der Fahrt),
• Getriebe mit Kupplung und ÖlDenn heute haben nur noch Elektrofahrzeuge einen Gang – mehrere zehn Kilogramm.

Gewichte sind ungenau, weil sie nicht leicht zu finden sind. Das sieht man aber der gesamte Verbrennungsmotor dringt locker 200 Kilogramm durch und nähert sich 250 Kilogramm... Der Gewichtsunterschied zwischen einem Verbrennungsmotor und einer Batterie beträgt in unserem Vergleich etwa 60-70 kg (20-23 Prozent des Batteriegewichts), was nicht so viel ist. Wir erwarten, dass sie in den nächsten 2-3 Jahren vollständig zerstört werden.

Vielleicht besser in Plug-in-Hybriden? Was ist mit dem Chevrolet Volt / Opel Ampera?

Volt/Ampere ist ein sehr schlechtes und ungünstiges Beispiel für diejenigen, die denken, dass „es besser ist, einen Verbrennungsmotor mitzunehmen als eine 300-kg-Batterie“. Warum? Ja, der Verbrennungsmotor des Autos wiegt 100 kg, aber das Getriebe wog in den ersten Versionen 167 kg und ab dem Modell 2016 "nur" 122 kg (Quelle). Sein Gewicht ist darauf zurückzuführen, dass es sich um ein interessantes Beispiel für fortschrittliche Technologie handelt, die mehrere Betriebsarten in einem Gehäuse vereint und auf verschiedene Weise einen Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor verbindet. Wir fügen hinzu, dass der größte Teil des Getriebes überflüssig wäre, wenn das Auto keinen Verbrennungsmotor hätte.

Nach dem Hinzufügen einer Abgasanlage, eines Flüssigkeitskühlers und eines Kraftstofftanks kommen wir leicht auf 300 Kilogramm. Mit einem neueren Getriebe, denn mit dem alten werden wir diese Grenze um mehrere zehn Kilogramm überschreiten.

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Und was ist mit einer minimalen Option wie BMW i3 REx?

Tatsächlich ist der BMW i3 REx ein interessantes Beispiel: Der Verbrennungsmotor eines Autos arbeitet nur als Stromgenerator. Es hat nicht die physische Fähigkeit, die Räder anzutreiben, daher wird das komplizierte und schwere Volt-Getriebe hier nicht benötigt. Der Motor hat ein Volumen von 650 ccm.³ und hat die Bezeichnung W20K06U0. Interessanterweise wird es von der taiwanesischen Kymco hergestellt..

Der BMW i3 REx Verbrennungsmotor befindet sich links neben der Box mit angeschlossenen orangen Hochspannungskabeln. Hinter der Box befindet sich ein zylindrischer Schalldämpfer. Unten im Bild sieht man eine Batterie mit Zellen (c) von BMW.

Sein Gewicht ist im Internet schwer zu finden, aber zum Glück gibt es einen einfacheren Weg: Vergleichen Sie einfach das Gewicht des BMW i3 REx und des i3, die sich nur im Verbrennungsenergiegenerator unterscheiden. Was ist der Unterschied? 138 Kilogramm (technische Daten hier). In diesem Fall befindet sich bereits Öl im Motor und Kraftstoff im Tank. Ist es besser, einen solchen Motor oder vielleicht einen 138 Kilogramm schweren Akku mitzunehmen? Hier die wichtigen Informationen:

• im Modus des kontinuierlichen Nachladens der Batterie macht der Verbrennungsmotor Geräusche, so dass es für den Elektriker keine Stille gibt (aber oberhalb von 80-90 km / h sind die Unterschiede nicht mehr wahrnehmbar),
• im Modus der fast entladenen Batterieladung reicht die Leistung des Verbrennungsmotors für den normalen Fahrbetrieb nicht aus; das Auto beschleunigt kaum über 60 km/h und kann bergab (!) langsamer werden,
• wiederum, dass 138 kg des Verbrennungsmotors theoretisch * gegen 15-20 kWh Batterie getauscht werden könnten (19 kWh der oben beschriebenen Renault Zoe-Batterie), was für weitere 100-130 km ausreichen würde.

Der elektrische BMW i3 (2019) hat eine Reichweite von rund 233 Kilometern. Hätte man die zusätzliche Masse des Verbrennungsmotors des BMW i3 REx (2019) genutzt, könnte das Auto mit einer einzigen Ladung 330-360 Kilometer zurücklegen.

Batterien auswählen. Die Energiedichte in den Zellen nimmt ständig zu, aber um die Arbeit fortsetzen zu können, muss es Menschen geben, die bereit sind, für die Übergangsphasen zu bezahlen.

> Wie hat sich die Batteriedichte über die Jahre verändert und sind wir in diesem Bereich wirklich nicht vorangekommen? [WIR WERDEN ANTWORTEN]

*) Die BMW i3-Batterie füllt fast das gesamte Chassis des Fahrzeugs. Moderne Technologien zur Herstellung von Zellen erlauben es nicht, den vom Verbrennungsmotor verbleibenden Raum mit einer Batterie mit einer Kapazität von 15-20 kWh zu füllen, weil nicht genug davon vorhanden ist. Dieser Überschuss an Masse lässt sich jedoch Jahr für Jahr besser bewältigen, indem Zellen mit immer höheren Energiedichten verwendet werden. Es geschah in Generationen (2017) und (2019).

Eröffnungsbild: Audi A3 e-tron, ein Plug-in-Hybrid mit Verbrennungsmotor, Elektromotor und Batterien.

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