Teknologi anak bangsa -- Kylie Minogue menghadirkan model hybrid Lexus Mobil masa depan akan menjadi hybrid, tulis peneliti independen Schalk Cloete di bagian kedua dari sebuah seri pendek dimana dia membandingkan biaya dan kinerja berbagai drivetrains.Menurut Cloete, perbaikan dan pengurangan biaya motor listrik dan baterai akan, ironisnya, membantu mesin pembakaran internal (ICE) melalui hibridisasi.Pengurangan biaya ini dikombinasikan dengan perampingan mesin yang substansial dapat membuat drivetrains hibrida lebih murah daripada drivetrains ICE konvensional.Selain itu, hibrida masa depan akan menghindari trade-off yang besar antara kekuatan dan efisiensi mobil ICE murni, yang menyebabkan penerimaan konsumen secara luas.
Teknologi anak bangsa -- Pada artikel sebelumnya, saya mengemukakan argumen utama mengapa mesin pembakaran internal (ICE) akan tetap sangat kompetitif dengan penggerak daya baterai meski harga baterai terus menurun.Artikel ini akan menjelaskan lebih detail tentang bagaimana drivetrains ICE yang sangat kompetitif ini terlihat.MeskipunKedepannya kurang pasti untuk kendaraan sel bahan bakar, teknologi ini juga akan disertakan dalam diskusi.Masa Depan ICE drivetrains Fakta: Mesin pembakaran internal (dan mesin panas lainnya) berfungsi paling baik dalam beban konstan.
Teknologi anak bangsa -- Jika mesin terus bekerja di dekat titik operasi optimal, efisiensi dan umur panjang meningkat secara dramatis, kompleksitas dan biaya berkurang, dan pengendalian emisi menjadi jauh lebih mudah dan murah.Drive listrik, di sisi lain, sangat bagus untuk beban variabel.Efisiensi tetap tinggi, torsi maksimum tersedia bahkan pada output daya rendah dan energi mekanik dapat diperoleh secara efisien ke energi listrik di bawah pengereman.Drivetrains Hybrid bertujuan untuk secara sinergis menggabungkan mesin pembakaran internal dan motor listrik untuk sepenuhnya memanfaatkan karakteristik dasar ini.
Teknologi anak bangsa -- Meskipun drive hybrid telah ada selama sekitar dua dekade, ruang besar untuk perbaikan lebih lanjut ada.Pengurangan biaya terus menerus pada drivetrains listrik dan teknologi bateraiology dikombinasikan dengan pengembangan ICE lebih lanjut yang dirancang khusus untuk drive hibrida dapat menyebabkan efisiensi yang lebih tinggi, biaya lebih rendah dan pengalaman berkendara yang lebih baik.Kebutuhan daya selama berkendara Untuk lebih memahami potensi dorongan hibrid, penting untuk menyadari betapa sedikit kekuatan yang diperlukan untuk mempertahankan kecepatan konstan (peran ICE) dan seberapa besar daya yang dibutuhkan untuk mempercepat (peran motor listrik ).Untuk menggambarkan hal ini, tiga grafik sederhana disajikan di bawah ini.
Teknologi anak bangsa -- Grafik pertama menunjukkan tenaga kuda (hp) yang dibutuhkan untuk mempertahankan kecepatan konstan yang diberikan untuk mobil seberat 3050 lbs dengan luas frontal 22 kaki (bilangan Toyota Prius khas) untuk koefisien tarik (sumber) yang berbeda.Bahkan pada kecepatan 60 mph, hanya 11-15 hp yang dibutuhkan.Hal yang benar-benar membutuhkan banyak kuda adalah akselerasi.Seperti ditunjukkan pada grafik di bawah, percepatan bahkan pada tingkat yang cukup sederhana setara dengan waktu 10 s 0-60 mph membutuhkan daya yang jauh lebih besar daripada mempertahankan kecepatan pada 60mph.
Teknologi anak bangsa -- Hills juga membutuhkan daya yang cukup besar tergantung gradiennya.Untuk alasan sederhana ini, hibrida masa depan akan memiliki mesin yang memiliki daya jauh lebih rendah daripada motor listrik.Mesin akan bertanggung jawab untuk kecepatan berkendara yang paling konstan, sementara motor listrik akan memberikan semburan pendek daya yang lebih besar yang dibutuhkan oleh percepatan dan perbukitan yang curam.Hibrida mesin kecil Berdasarkan grafik di atas, tidak lebih dari 50 hp akan dibutuhkan untuk sebuah ICE di dalam mobil standar.
Teknologi anak bangsa -- ICE ini kemudian dapat dilengkapi dengan motor listrik 100 hp (atau yang lebih kuat) dengan kapasitas baterai sekitar 5 kWh untuk memberikan fleksibilitas yang cukup untuk waktu yang lebih lama dengan daya yang lebih tinggi (misalnya untuk mendapatkan jalur gunung).Tentu, skenario terburuk untuk mobil semacam itu kehabisan baterai, sehingga Anda hanya memiliki 50 tenaga kuda (yang masih jauh lebih baik daripada kehabisan jus di BEV).Namun, dalam kondisi berkendara biasa, hampir tidak mungkin melebihi 50 hp untuk waktu yang cukup lamauntuk mengalirkan 5 kWh kapasitas baterai tanpa melanggar beberapa undang-undang lalu lintas.Baterai dapat diisi ulang melalui mesin setiap kali kurang dari 50 hp diperlukan untuk menggerakkan mobil, melalui pengereman regeneratif, atau melalui sistem pemulihan panas limbah.
Teknologi anak bangsa -- Konfigurasi hibrida paralel akan lebih disukai untuk menghindari kerugian efisiensi yang terkait dengan penggunaan ICE hanya untuk menggerakkan generator (hibrida seri).Sebenarnya, generator bisa benar-benar dihindari karena motor bisa berfungsi ganda sebagai generator dalam konfigurasi paralel.Selanjutnya, motor yang lebih kecil bisa digunakan karena kekuatan ICE masuk langsung ke driveshaft.Dengan motor listrik yang memiliki setidaknya dua kali kekuatan ICE, mungkin biaya yang paling efektif untuk membiarkan motor listrik menggerakkan roda belakang dan roda depan ICE, sehingga memungkinkan sistem transmisi ICE yang dirampingkan.
Teknologi anak bangsa -- Mengingat bahwa ICE hanya perlu mengendarai mobil dengan kecepatan jelajah, transmisi bisa sangat sederhana dan murah.Dalam sistem ini, mesinnya tidakuntuk mengalirkan 5 kWh kapasitas baterai tanpa melanggar beberapa undang-undang lalu lintas.Baterai dapat diisi ulang melalui mesin setiap kali kurang dari 50 hp diperlukan untuk menggerakkan mobil, melalui pengereman regeneratif, atau melalui sistem pemulihan panas limbah.Konfigurasi hibrida paralel akan lebih disukai untuk menghindari kerugian efisiensi yang terkait dengan penggunaan ICE hanya untuk menggerakkan generator (hibrida seri).
Teknologi anak bangsa -- Sebenarnya, generator bisa benar-benar dihindari karena motor bisa berfungsi ganda sebagai generator dalam konfigurasi paralel.Selanjutnya, motor yang lebih kecil bisa digunakan karena kekuatan ICE masuk langsung ke driveshaft.Dengan motor listrik yang memiliki setidaknya dua kali kekuatan ICE, mungkin biaya yang paling efektif untuk membiarkan motor listrik menggerakkan roda belakang dan roda depan ICE, sehingga memungkinkan sistem transmisi ICE yang dirampingkan.Mengingat bahwa ICE hanya perlu mengendarai mobil dengan kecepatan jelajah, transmisi bisa sangat sederhana dan murah.
Teknologi anak bangsa -- Dalam sistem ini, mesinnya tidakke motor untuk pengisian baterai diasumsikan mengeluarkan biaya tambahan $ 500.Seperti yang terlihat di atas, powertrain hybrid bekerja dengan sangat baik dalam perbandingan biaya ini.Biaya pemeliharaan konfigurasi hibrida masa depan ini juga akan rendah berkat ICE kecil yang beroperasi pada beban konstan.Hibrida terkemuka hari ini sudah menunjukkan potensi ini.
Teknologi anak bangsa -- Misalnya, 5 tahun pemeliharaan biaya Prius hanya $ 450 lebih banyak daripada Leaf (sementara biaya asuransi $ 330 lebih sedikit).Beberapa tahun sebelum hibrida semacam itu mulai muncul.Saat ini, motor listrik dan elektronika harganya hampir sama seperti mesin bensin dan transmisi, dan baterai masih mahal (dan tidak disubsidi untuk hibrida).Oleh karena itu hibrida biasanya memiliki baterai kecil (~ 1 kWh) yang membatasi daya dan kegunaan motor listrik.
Teknologi anak bangsa -- Perbandingan biaya saat ini diberikan di bawah ini untuk menunjukkan bahwa sistem hibrida yang diusulkan akan jauh lebih mahal daripada ICE standar.Lain iPerkembangan penting yang akan meningkatkan konfigurasi hibrida yang dijelaskan di atas adalah sistem pemulihan panas limbah.Teknologi seperti generator termoelektrik, Teknologi anak bangsa listrik dan siklus Rankine organik dapat mengubah persentase kecil panas limbah dari ICE menjadi listrik untuk terus mengisi baterai setiap kali ICE beroperasi.Hal ini memungkinkan hibrida untuk menjaga agar baterai tetap terpasang tanpa memerlukan kerja ekstra dari mesin.
Teknologi anak bangsa -- Perkembangan teknologi yang baik di bidang ini dapat menghilangkan kebutuhan akan koneksi fisik antara mesin dan motor listrik, sehingga mengimbangi beberapa biaya dari sistem pemulihan energi ini.Perampingan mesin tambahan yang diizinkan oleh keuntungan efisiensi yang ditawarkan oleh sistem ini akan semakin menurunkan biaya.Manfaat tambahan Konfigurasi hibrida masa depan dengan ICE yang sangat kecil akan membawa setidaknya dua manfaat samping yang signifikan.Pertama, konfigurasi hybrid dengan motor listrik besar akan lebih menyenangkan bagi drPerkembangan penting yang akan meningkatkan konfigurasi hibrida yang dijelaskan di atas adalah sistem pemulihan panas limbah.
Teknologi anak bangsa -- Teknologi seperti generator termoelektrik, Teknologi anak bangsa listrik dan siklus Rankine organik dapat mengubah persentase kecil panas limbah dari ICE menjadi listrik untuk terus mengisi baterai setiap kali ICE beroperasi.Hal ini memungkinkan hibrida untuk menjaga agar baterai tetap terpasang tanpa memerlukan kerja ekstra dari mesin.Perkembangan teknologi yang baik di bidang ini dapat menghilangkan kebutuhan akan koneksi fisik antara mesin dan motor listrik, sehingga mengimbangi beberapa biaya dari sistem pemulihan energi ini.Perampingan mesin tambahan yang diizinkan oleh keuntungan efisiensi yang ditawarkan oleh sistem ini akan semakin menurunkan biaya.
Teknologi anak bangsa -- Manfaat tambahan Konfigurasi hibrida masa depan dengan ICE yang sangat kecil akan membawa setidaknya dua manfaat samping yang signifikan.Pertama, konfigurasi hybrid dengan motor listrik besar akan lebih menyenangkan bagi drnasi.Bahkan hanya sejumlah kendaraan flex-fuel moderat yang bisa memberikan elastisitas permintaan yang cukup untuk mencegah kenaikan harga bahan bakar.Misalnya, jika harga minyak mulai naik di luar kisaran normal, semua orang dengan kendaraan ini dapat segera mulai mengganti beberapa konsumsi bensin mereka dengan listrik, sehingga mengurangi permintaan minyak dan menurunkan harganya.
Teknologi anak bangsa -- Drivetrains sel bahan bakar di masa depan Kendaraan sel bahan bakar di masa depan akan beroperasi dengan prinsip yang sama seperti hibrida ICE yang dijelaskan di atas.Mengingat bahwa sel bahan bakar adalah bagian konfigurasi yang paling mahal, ia akan menyimpan ukuran minimum absolut dan sebagian besar bertanggung jawab untuk mengemudi dengan kecepatan konstan dan pengisian ulang baterai secara bertahap.Akselerasi dan perbukitan akan ditangani dengan penggerak listrik baterai konvensional.Biaya sel bahan bakar di masa depan sangat tidak pasti, tapi $ 50st drivetrain sel bahan bakar ditambahkan ke grafik di atas.
Teknologi anak bangsa -- Hal ini menunjukkan bahwa drivetrain FCV secara substansial lebih mahal daripada alternatif ICE, namun masih lebih murah daripada BEV.Dari mana bahan bakar itu berasal.Meskipun kita masih memiliki banyak minyak murah (di bawah), akhirnya kita harus beralih ke sumber yang lebih berkelanjutan.Emisi CO2 dari pembakaran bahan bakar yang berasal dari minyak juga akan menjadi pertimbangan ekonomi yang lebih penting selama beberapa dekade mendatang.
Teknologi anak bangsa -- Oleh karena itu, artikel selanjutnya akan melihat berbagai cara untuk menghasilkan bahan bakar berkelanjutan untuk masa depan jangka panjang.Catatan Editor Schallk Cloete menggambarkan dirinya sebagai "ilmuwan riset yang mencari kenyataan obyektif tentang keberlanjutan jangka panjang peradaban manusia industri di Teknologi anak bangsa bumi.Isu seputar energi dan iklim sangat penting dalam gambaran keberlanjutan ini dan saya berusaha menyumbangkan sudut pandang pragmatis secara konsisten terhadap perdebatan yang sedang berlangsung.Fokus penelitian formal saya adalah pada gen keduaproses pengambilan CO2 CO2 karena sistem ini sesuai dengan skenario masa depan dari pertarungan yang jauh terlambat untuk dekarbonisasi mendalam dan cepat dari sistem energi global.
Teknologi anak bangsa -- "Artikel ini pertama kali dipublikasikan di situs web saudari kita The Energy Collective dan dipublikasikan ulang di sini dengan izin.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar