Наглядная иллюстрация КПД бензомобилей и электромобилей

[skysheep.livejournal.com]

Американское Министерство Энергетики опубликовало очень наглядные картинки (со ссылками на исследования), которые показывают КПД автомобилей с бензиновым двигателем, и КПД автомобилей с электродвигателями.

У бензомобилей, лишь 12-20% энергии достигают колес.  Лишь 6-10% энергии уходит на преодоление сопротивления воздуха и трения.


У электромобилей ситуация кардинально другая. От 86% до 94% энергии достигают колес.  Конечно, это не учитывает КПД производства электроэнергии, но разница на уровне автомобиля тут в 4-5 раз.

При езде по шоссе (равномерная высокая скорость), КПД бензомобиля несколько выше. От 20-30% энергии достигают колес.

У электромобилей при езде по шоссе от 72 до 74% энергии достигает колес.





Источники:

Lohse-Busch, H., et al. 2013. Ambient Temperature (20°F, 72°F and 95°F) Impact on Fuel and Energy Consumption for Several Conventional Vehicles, Hybrid and Plug-In Hybrid Electric Vehicles and Battery Electric Vehicle. SAE 2013-01-1462.

Lohse-Busch, H., et al. 2012. Advanced Powertrain Research Facility AVTA Nissan Leaf testing and analysis.

Thomas, J. 2014. Drive Cycle Powertrain Efficiencies and Trends Derived from EPA Vehicle Dynamometer Results. SAE 2014-01-2562.

Carlson, R., J. Wishart and K. Stutenberg, K. 2016. On-Road and Dynamometer Evaluation of Vehicle Auxiliary Loads. SAE Int. J. Fuels Lubr. 9(1):2016, doi:10.4271/2016-01-0901.

Rhodes, K., D. Kok, P. Sohoni, E. Perry, et al. 2017. Estimation of the Effects of Auxiliary Electrical Loads on Hybrid Electric Vehicle Fuel Economy. SAE Technical Paper 2017-01-1155, doi:10.4271/2017-01-1155.

Baglione, M., M. Duty and G. Pannone. 2007. Vehicle System Energy Analysis Methodology and Tool for Determining Vehicle Subsystem Energy Supply and Demand. SAE Technical Paper 2007-01-0398, 2007 SAE World Congress, Detroit, Michigan, April.

Bandivadekar, A., K. Bodek, L. Cheah, C. Evans, T. Groode, J. Heywood, E. Kasseris, M. Kromer and M. Weiss. 2008. On The Road in 2035: Reducing Transportation's Petroleum Consumption and GHG Emissions. MIT Laboratory for Energy and the Environment, Report No. LFEE 2008-05 RP, Cambridge, Massachusetts.

Baglione, M. 2007. Development of System Analysis Methodologies and Tools for Modeling and Optimizing Vehicle System Efficiency. Ph.D. Dissertation. University of Michigan.

Comments

[glagolev.livejournal.com]

отсутствие тепловых потерь у электроавтомобиля???
притом что ПАТЕНТУЮТСЯ системы укладки ячеек аккумуляторов для лучшего теплоотвода

[apashenko.livejournal.com]

Ну и как, лучший теплоотвод повышает КПД аккумуляторов?

[glagolev.livejournal.com]

Именно так.

[apashenko.livejournal.com]

Сами придумали?

[glagolev.livejournal.com]

Я конечно, умный, не спорю, но законы термодинамики были придуманы давно.

[apashenko.livejournal.com]

Ну давайте, расскажите уже, какие законы термодинамики в литиевом аккумуляторе?

[barzel.livejournal.com]

Карно, Отто, Брайтон Джеймс Ватт постарались:) Куча ученых 19 века.

[apashenko.livejournal.com]

Подсказка. Аккумулятор — не тепловая машина.

[ayamani-rei.livejournal.com]

Перегрев может привести к необратимому повреждению LiPo/LiFe (и прочих литиевых аккумуляторов) или даже к возгоранию/взрыву.
А как вы думаете откуда берется их перегрев?

[apashenko.livejournal.com]

Перегрев их берётся из закона Ленца—Джоуля. И охлаждать их, безусловно, необходимо.

А теперь повторю вопрос. Повышает ли охлаждение КПД аккумулятора?

[barzel.livejournal.com]

Вся термодинамика простроена на том, чтобы понять как из единицы тепла получить максимум работы. И дядя Карно установил потолок максимального кпд, которая определяется дельтой температур.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Цикл_Карно#КПД_тепловой_машины_Карно

отсюда следует, что все ДВС не очень эффективны, 30-35 %, работают по циклу Отто.

Электродвигатели приближаются термодинамически к 100%. Один сплошной профит. Проблема, что электричество получают с помощью турбин, и опять низкоэффективный цикл Брайтона.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D0%BA%D0%BB_%D0%91%D1%80%D0%B0%D0%B9%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0

[apashenko.livejournal.com]

Электродвигатели приближаются термодинамически к 100%.
Электродвигатели термодинамически ни к чему не приближаются. Они не преобразуют теплоту в механическую работу.

[jr0.livejournal.com]

Термодинамика только о тепле. Электрические машины меньше выделяют вредное тепло.

[vorrutyer.livejournal.com]

Бессмысленно сравнивать КПД бензомотора и КПД электрического, умноженного на КПД электростанции.
Электростанция работает на угле (в худшем случае), а уголь в разы дешевле и его запасы больше.
А в лучшем случае - электростанция вообще гидро или атомная.

[glagolev.livejournal.com]

во первых, согласно закону Ома для ПОЛНОЙ цепи, у аккумулятора ЕСТЬ сопротивление, ЕСТЬ ВЫДЕЛЕНИЕ ТЕПЛА.
и при повышении температуры СОПРОТИВЛЕНИЕ аккумулятора растёт.

[petr makarenko (from livejournal.com)]

Потому, что аккумуляторные ячейки имеют наивысший КПД в узком температурном диапазоне! Химические процессы - дело тонкое!

[apashenko.livejournal.com]

Подсказка. Чтобы попасть в этот диапазон, аккумулятор надо не охлаждать, а нагревать.
А охлаждают их вовсе не для повышения КПД.

[saint-daemon.livejournal.com]

Так на картинке и нарисованы потери в аккумуляторе отдельной цифирью.

[glagolev.livejournal.com]

так мой коммент альтернативно одарённому, утверждающему что нет тепловых потерь у электроавтомобиля

[apashenko.livejournal.com]

Ладно, расскажу неальтернативно одарённому, что же такое тепловые потери. Тепловые потери — это теплота, подведённая к двигателю и не преобразованная в механическую работу.

Ни электродвигатель, ни аккумуляторы не являются тепловыми машинами — они не преобразуют подведённое тепло в механическую работу.
Несмотря на то, что любая энергия в механических устройствах в конце концов преобразуется в тепло, потери в отдельных агрегатах тепловыми не являются.
Потери в аккумуляторе — электрические.
Потери в электродвигателе — электрические, магнитные и механические.
Потери в трансмиссии — механические.
Потери на трение в шинах — механические.
Всё перечисленное приходится так или иначе охлаждать, но не для повышения КПД, а для того, чтобы оно не разрушилось от перегрева.

[glagolev.livejournal.com]

потери в аккумуляторе-электрические? прям таки это электричество?
электроны утекают куда то? конденсируюются где то?
в электромагнитную энергию преобразовываются?
Или всё таки в тепло?
Или всё таки согласно закону Ома для ПОЛНОЙ цепи, у аккумулятора ЕСТЬ сопротивление, ЕСТЬ ВЫДЕЛЕНИЕ ТЕПЛА.
и при повышении температуры СОПРОТИВЛЕНИЕ аккумулятора растёт.

[apashenko.livejournal.com]

О, уроки закончились?

потери в аккумуляторе-электрические?
Да, прям-таки электрические (https://studfiles.net/preview/789748/). Не всё то, что нагревается, — тепловые потери.

и при повышении температуры СОПРОТИВЛЕНИЕ аккумулятора растёт
В этой вселенной при повышении температуры сопротивление аккумулятора падает (http://l.120-bal.ru/doc/8105/index.html?page=2).

Иди домашку делай, школота.

[kspshnik.livejournal.com]

Так это не тепловые потери классические, а деградация АКБ в следствие нарушения температурных режимов во время эксплуатации.

Не надо путать тёплое с зелёным, пусть даже оба колются
:)

[glagolev.livejournal.com]

Вы предлагаете ездить только на новых АКБ?
И ещё.
Закон Ома для полной цепи, что, уже не действует?
У АКБ, даже новой, не деградировавшей, нет внутреннего сопротивления? и нет тепловых потерь от прохождения тока? Да?
Или всё таки согласно закону Ома для ПОЛНОЙ цепи, у аккумулятора ЕСТЬ сопротивление, ЕСТЬ ВЫДЕЛЕНИЕ ТЕПЛА.
и при повышении температуры СОПРОТИВЛЕНИЕ аккумулятора растёт.

[kspshnik.livejournal.com]

Нет, конечно.
И закон Ома существует, и внутреннее сопротивление есть. А вот тепловых потерь от прохождения тока - нет. Есть - электрические от сопротивления источника питания. Аналогично в редукторе нет тепловых потерь, есть механические.
И да, в обоих случаях энергия (электрическая или механическая) переходит в форму тепла и рассеивается как тепловая. Но природа потерь - другая.