In een recente video, Jason bij Engineering uitgelegd toonde enkele betere manieren om de efficiëntie van verschillende motoren te vergelijken. Hoewel de focus lag op verbrandingsmotoren, kan het concept dat hij introduceert ons verschillende belangrijke dingen leren over elektrische voertuigen.

Ten eerste, hier is de video (meer van mij hieronder)

Algehele efficiëntie versus motor / omvormer-efficiëntie

De belangrijkste afweging die we uit deze video moeten halen, is dat efficiëntie een gecompliceerde zaak is, en dit geldt zowel voor elektrische voertuigen als voor gasauto's. Hoewel een elektrische scooter waarschijnlijk veel meer kilometers per kWh zal afleggen dan een elektrische auto, kan het, als de motor en andere systemen in de scooter niet zo efficiënt zijn, veel energie verbruiken als je bedenkt wat voor werk het eigenlijk is. aan het doen.

Of laten we eens kijken naar iets geks als de Tesla Semi. Zeker, de Tesla Semi gaat veel meer elektriciteit verbruiken dan een Model 3. Maar is hij minder efficiënt dan de Model 3? Waarschijnlijk niet. Het EV-systeem van de Semi draagt ​​40 ton rond terwijl de Model 3 iets minder dan twee ton weegt. Een volledig geladen Semi weegt maar liefst 20 Model 3's, maar verbruikt geen 20x meer elektriciteit.

In feite krijgt de Semi 1-2 mijl per kWh, terwijl de Model 3 3-5 krijgt. Dat is 20 keer het gewicht voor slechts 2-3 keer de elektriciteit. De Semi is dus een veel efficiëntere auto.

Een elektrische auto opladen vanaf een fossiele brandstofcentrale is nog steeds beter

Een van de grote valstrikken die mensen tegen elektrische voertuigen proberen te gebruiken, is 'je auto wordt alleen aangedreven door kolen' of 'lange uitlaat'. Als je naar de informatie in de video kijkt, is dat helemaal niet de "gotcha" die ze denken dat het is.

Screenshot van de Engineering uitgelegd video.

Een persoon die een auto op gas bestuurt, moet door veel versnellingen roeien en de motor zal een breed scala aan motortoerentallen en belastingen (gasklep) ervaren. Soms is het erg efficiënt, bijvoorbeeld wanneer het op de snelweg rijdt. Zittend op een laag toerentalbereik met hogere belastingen komt de auto redelijk dicht bij de sweet spot. Maar stamp erop en schakel terug, en plotseling bevind je je in het deel van Jasons kaart waar je de slechtste efficiëntie krijgt.

Zelfs als je elektriciteit voornamelijk uit fossiele brandstoffen komt, ben je nog steeds beter af dan de gasauto. Dat komt omdat de motoren of turbines van de energiecentrale op hun meest efficiënte plaats op de kaart kunnen worden ingesteld en daar gewoon kunnen worden achtergelaten terwijl de generator wordt gedraaid en stroom wordt geproduceerd. U krijgt dus maximale efficiëntie terwijl de gaswagen overal is.

Bovendien kunnen energiecentrales gebruikmaken van turbines met een gecombineerde cyclus. Turbinemotoren zijn al efficiënter dan zuigermotoren, maar ze hebben ook een stoomturbine die meer vermogen genereert met de restwarmte van de uitlaat van de eerste turbine. De gaswagen van je vriend verspilt daarentegen gewoon alle afvalwarmte.

Niet alleen "uw" motor heeft het hoogste rendement, maar het rendement is ook veel hoger.

EV's hebben ook kaarten

Afbeelding van het Amerikaanse ministerie van Energie, Oak Ridge National Laboratory

Hoewel je 'remspecifiek brandstofverbruik”Voor elektromotoren en omvormers kun je voor elke eenheid stroom die uit het accupakket wordt gehaald in kaart brengen waar ze het meeste werk krijgen. De bovenstaande grafiek is voor een vroege Nissan LEAF, maar u kunt vergelijkbare grafieken vinden voor de meeste elektrische voertuigen.

Op deze kaart is rood efficiënter, terwijl blauw het minst efficiënt is. In het beste geval zijn auto's op gas ongeveer 40% efficiënt, terwijl in het slechtste geval een elektrische auto ongeveer 70% is. Dat betekent dat de EV in het ergste geval de meeste energie in beweging zet, terwijl de gasauto de meeste brandstof verspilt. De RPM's op de meeste EV-efficiëntiekaarten correleren rechtstreeks met de snelheid, zolang de wielen niet slippen. Dus 3000 RPM is altijd gelijk aan dezelfde snelheid. Dit komt omdat de meeste EV's alleen een versnellingsbak met één versnelling hebben en geen versnellingsbak met meerdere versnellingen zoals een gasauto dat doet.

Hoewel de EV beter is in het efficiënt zijn over een breed toerentalbereik, is hij bij sommige snelheden nog steeds beter dan bij andere, dus ze zouden nog steeds profiteren van een transmissie zoals de Porsche Taycan, of verschillende overbrengingsverhoudingen voor en achter, zoals een dubbele versnellingsbak. motor Tesla. ik bespreek dit uitvoerig in een ander artikel, maar het grote voordeel hiervan is dat EV's nog efficiënter zullen worden omdat ze optimaliseren om de elektromotor in het juiste bereik te houden.

Als u de kaart voor uw voertuig bekijkt, kunt u een idee krijgen van hoe u het beste bereik uit uw elektrische auto kunt halen. Als je de bovenstaande LEAF-kaart gebruikt, is het vrij duidelijk dat je niet vanuit stilstand op het gaspedaal wilt trappen. Dat zou u in het bovenste deel van de grafiek plaatsen, waar het het minst efficiënt is. Je zou ook niet super langzaam willen opstijgen, door het pedaal slechts licht aan te raken, omdat je de auto langs de onderkant van de kaart zou slepen om de slechtste efficiëntie te behalen. Sorry, oma.

In dit geval kunt u het beste beginnen met een lichte acceleratie en geleidelijk verhogen hoe hard u het pedaal indrukt naarmate de snelheid van het voertuig toeneemt, waardoor u op de snelst mogelijke manier naar maximale efficiëntie gaat. De dingen zijn echter maximaal rond de 50-55 MPH. Als je eenmaal sneller gaat, verlies je weer efficiëntie.

Houd er rekening mee dat deze grafiek geen rekening houdt met andere zaken die de efficiëntie beïnvloeden, zoals rolweerstand of luchtweerstand. Die nemen toe met de snelheid, dus ze hebben ook invloed op de efficiëntie. Om die reden zullen de linkeruiteinden van de meest efficiënte zones, alles bij elkaar genomen, het meest efficiënt zijn.

Dit alles samen

Wat we uit dit alles kunnen leren, is dat elektrische voertuigen efficiënter zijn, van krachtcentrale tot wielen. Grotere EV's zijn ook efficiënter, pond voor pond. Het is in strijd met wat veel mensen denken, omdat ze aannemen dat er een bepaalde hoeveelheid energie nodig is om voertuigen te verplaatsen, en ze denken dat elektrische auto's evenveel energie zullen verbruiken als een auto op gas. Wat wordt gebruikt en wat wordt verspild, maakt echter een groot verschil.

Als iedereen deze feiten kende, zouden de meeste leugens over elektrische voertuigen verdampen.