Alternatívne pohony automobilov

[Akord]

Nesmyslné porovnávání výkonu elektromotoru a spalovacího motoru vede k nedorozuměním a nepochopení. Auta prodává výkon, ale jezdí se na kroutící moment. A o tom to bude. Měl jsem možnost svézt se v elektromobilu vw golf a měl 18 kw el motor. Mám tentýž vůz, sice 66kw, ale 220nm........Ani omylem bych jej nedohnal, možná na max kdesi po 130 km h

Neporovnávám nesmyslne ale cosi o tom vím, vždyť elektromotory umím nejenom prevíjet ale i spočítat a komplet udelat. Požadovaný výkon autobusu vychází z požadované rychlosti pri daném stoupání. Pokud si to spočítáš, budeš prekvapený, a zjistíš, že je to presne ve smyslu toho, co jsem psal. Pokud ne, tak to sem doložím. Dále si pro jistotu over, jaký výkon potrebuje osobák pri rychlosti 130km/h, treba cx kolem 0.3 pouze na prekonání odporu vzduchu. Pak bude jasné, co na tech dálnicích vlastne deláme. Toto není nijak ve sporu s Tebou popisovanou akcelerací. Je to nejenom vhodným trakčním momentem, ale i absencí razení. Pri podrobném pohledu je však velký rozdíl, na jaké krátkodobé pretížení je motor stavený, protože to silne ovlivňuje účinnost, žádný ventilátor nezmenší odpor vinutí pod určitou mez. Vezmi si treba výkon trolejbusu, tam 50kW motor nijak nebude, ti konstruktéri by to tolik nepreháneli.

Edit: Díval jsem se do google, obvykle má trolejbus pres 100kW, a tak tam nejspíš nula nechybí, ale neco jako 2x50kW, aby nepotrebovali treba diferenciál. To by pak mohlo mít smysl. Pochybuji totiž, že by se nepochlubili výkonem motoru a pouze tajne mu naordinovali vysokou pretížitelnost.

[aNONym]

Nesmyslné porovnávání výkonu elektromotoru a spalovacího motoru vede k nedorozuměním a nepochopení. Auta prodává výkon, ale jezdí se na kroutící moment. A o tom to bude. Měl jsem možnost svézt se v elektromobilu vw golf a měl 18 kw el motor. Mám tentýž vůz, sice 66kw, ale 220nm........Ani omylem bych jej nedohnal, možná na max kdesi po 130 km h, ale pokud dle předpisů, tak ani omylem. Nikdy. A kdo mne zná, ví, že jsem velice sveřepý. Vy rozumíte elektřině, pak by jste mne mohli poučit, jak to je s tím kroutícím momentem u elektromobilů. Pokud totiž máte dostatečně tvrdý zdroj, pak je i relativně malý výkon ověnčen neuvěřitelným kroutícím momentem. A o tom to bude. Klidně si dokážu představit městský autobus 50kw.Dálkař určitě ne.

Při otáčení rotoru se napětí na kartáčích komutátoru připojuje k těm cívkám rotoru, které vytvářejí magnetické pole směru optimálního pro vznik krouticího momentu. Největší proud teče do cívek rotoru v klidu, kdy tudíž na rotor působí největší magnetické síly a motor vyvozuje velký záběrný moment. Naproti tomu v rychle se otáčejícím rotoru se indukuje napětí zmenšující proud tekoucí do cívek rotoru a krouticí moment s rostoucími otáčkami klesá. Motor s touto momentovou charakteristikou snadno překonává proměnné zatížení.

Citace z http://www.adremot.cz/elektrickepohony.html

[jarda ovčák svitavy]

No vida, jsem rád, že rozumíš elektromotorům. Tak jak je to s tím kroutícím momentem. A co se týče výkonů autobusů..... Vycházel jsem z mé veliké lásky, předválečné techniky na kolech.Tam těch 50kw stačilo bohatě. Dokonce i na kolejích. zde...http://www.pshzd.cz/m1200.html
Asi moc dnes spěcháme, ten odpor vzduchu nám to pak zpočítá. V tom máš recht.

[aNONym]

Pri podrobném pohledu je však velký rozdíl, na jaké krátkodobé pretížení je motor stavený, protože to silne ovlivňuje účinnost, žádný ventilátor nezmenší odpor vinutí pod určitou mez.

Nicméně v dnešní době jsou díky novým materiálům vyvinuté malé a přitom velmi silné motory s rotorem bez vinutí, kteréžto je pouze ve statoru (redukují se tak starosti ohledně chlazení = lze je chladit snáze). Myslel jsi to tak, doufám, nebo jsem to pochopil špatně?? Non

[Akord]

Jardo, stále si pamatuju, že si jednou rešil ten teplovzdušák, možná není moc práce ho oprášit. Však se možná časem uvidí.

Non, výkon pri zadané účinnosti omezuje nejvíce vodivost Cu, na tom nová konstrukce nic nezmení. Pokud se motor hreje a musí pak chladit, je méne účinný. Pokud se zdá, že se zmenší velikost a tím i teplo, není to tak, protože ten proud v určitém objemu Cu musí téct kvuli momentu, no a pak Cu má klíčové ztráty i pri 20 stupních Celzia, tedy skoro ideálním chlazení. Nejde tedy o teplotu, ale o teplo(treba o nízké teplote) na odporu Cu, s tím nejde moc hnout. Zbývá snad vysokoteplotní supravodič, pokud to není zase ve sporu s nejakým principem.
Asi jde o preklep - motory bez vinutí na rotoru asi ne, spíše motory bez železa na rotoru (nebo na statoru), pouze s vinutím(a treba magnety). Jinak bychom prišli možná k reluktančním motorum, nebo klecovým, a ty v merném výkonu myslím nevynikají. Nebo to nejak prosím upresni.

[aNONym]

Asi jde o preklep - motory bez vinutí na rotoru asi ne, spíše motory bez železa na rotoru (nebo na statoru), pouze s vinutím(a treba magnety). Jinak bychom prišli možná k reluktančním motorum, nebo klecovým, a ty v merném výkonu myslím nevynikají. Nebo to nejak prosím upresni.

Pouze s vinutím na statoru (a třeba magnety na rotoru). Je sice kolem nich ještě stále co vymýšlet, ale asi je to ta jediná správná cesta do budócna (nebo alespoň jedna z těch správnějších)

[martin11]

http://www.3pol.cz/index.asp?clanek&show&768
...vim , že to sem nepatří ale nenašel jsem vhodnější vlákno....už st to zde probíralo...nejde mi na rozum autobus,,,motor 53kW výkon....pár kilo vodíku...dojezd dost velký...na výkon motoru....martin11

Cituji z článku:
"Základním zdrojem energie pro elektromotor o výkonu kolem 50 kW (67 koní) budou palivové články, akumulátory pro rekuperaci energie při brždění a ultrakapacitory k pokrytí proudových špiček při rozjezdu autobusu. Na zhruba 20 kg tekutého vodíku, který si poveze na střeše v tlakových lahvích v plynném stavu (tlak 35 Mpa), dojede téměř 300 kilometrů."
Je jasne videt, že to nepsal odborník. 50kW má Fabie, na (plný)autobus je to málo. Zrejme chybí nula, výkon motoru je potreba pres 100kW, aby autobus vyjel mírný kopec.

...dost se člověk naučí...nebo pochopí čtením těchto řádek....
...ale....čtu....lahve s vodíkem...palivový článek....výroba elektřiny...elektromotor.....hm....
...ta elektřina se vyrobí jen přeměnou vodíku...???....já si vždycky myslel, že je třeba i kyslík....aby se udělala elektřina.....nějak mi v tom autobusu chyběj kyslíkový flaše...o těch se nemluví....může někdo odpovědět...když jsem nahodil tuto otázku....mě totiž připadá, že tam není el motor, ale motor spalovací...na vodík..proto jsem psal, a divil se , že 50kW motor je málo...50kw jsem měl v závodnickým Trabantu....před 25 roky...!!!.....???....ale třeba se pletu....martin11

[Akord]

Martin11, máš aktuální pripomínku. Samozrejme chybí ten kyslík. A to je hlavní problém palivového článku s alkalickým elektrolytem, kterých bylo doposud vetšina kvuli výhodným vlastnostem. Elektrolyt v alkalickém článku je totiž silne degadován obsahem CO2, protože ten kyslík se získává ze vzduchu a to CO2 je treba nejprve odstranit. To je i zásadní nevýhoda článku tohoto typu. Jsou však i kyselé články na bázi kyseliny fosforečné(vyžadují však drahé katalyzátory), nebo noveji články s pevným elektrolytem, nebo všelijakýma membránama. Pokud jde však o alkalickou bázi, tak ten problém s CO2 ve vzduchu více nebo méne zustává. Moc to už nesleduju, ale CO2 predpokládám byla hlavní rešená úloha pri nových koncepcích. Motor na vodík tedy obvykle není spalovací, pres palivový článek a elektromotor je účinnost vyšší, i když by se dalo dále mluvit i o zvýšení účinnosti spalovacího motoru na vodík. Co tomu nejvíce brání je myslím premrštený požadavek na výkon na úkor vlivu hmotnosti motoru a ceny, stejne jako v prípade dnešných spalováku. Jeden z hlavních problému spalovacího motoru je zajištení špičkového výkonu, proto je možná zajímavejší cesta pres elektrinu a treba ty kondenzátory nebo akumulátory. Prý už vymysleli Li akumulátor schopný se nabít za pár desítek sekund.

Ješte prosím poznámka ke príspevku psanému Jardovi, napsal jsem to nevyvážene.
Nechtel jsem ríct, že elektromobil s 18kW motorem je v porovnání s 50kW spalovákem slabý. V tom souhlasím s Jardou. Protože však argumenty odzneli, tak jsem to nezdurazňoval. Je jasné, že málokdo honí spalovák na plný výkon trvale, kdežto výkon elektromotoru bývá obvykle trvalý. Co si myslím, že se dlouho neudrží, žačnou šťuchat s kW jako v prípade repráku, každý se bude snažit napsat co nejvetší číslo kvuli tem, co neznají míru. Elektromotor dále pri snížené účinnosti muže být navržený na vysokou krátkodobou pretížitelnost. Dost pritom záleží na koncepci rídící jednotky, motor v principu nemusí být navržený na nominální napetí rovné napetí baterie, aby šlo zajistit akceleraci/moment i pri vyšších rychlostech.

[tbest]

http://biomod.multiply.com/
http://www.solarvehicles.org/home.html
http://www.solarvehicles.org/whatsnew.html
Musím uznat, že na 99% jízd by mi to stačilo, protože najedu tak 25km denně, na druhou stranu si nedovedu představit pohybovat se s podobným bazmekem v současném provozu. Ale jinak se princip takto malého lehkého a nenáročného vozidla líbí. Legislativně je to v čudu, leda by případný výrobce měl dobré vztahy nějakým tím "lobistou".

[gromit]

omlouvám se, ale nenašel jsem vhodnější vlákno - možná budoucnost - akumulátor s tekutými elektrodami: http://akademon.cz/SearchDatabase.asp?searchtext=anion

[Akord]

Ve vlákne auto na vzduch napsal Gromit tenhle odkaz :
http://akademon.cz/SearchDatabase.asp?searchtext=anion
Téma akumulátoru pro elektromobily je široká. Krome akumulátoru s pevnými elektrodami a palivových článku existují i mnohé jiné typy, jako Redox, kterého podstatou jsou treba 2 navzájem reagující kapaliny s možností opetovné regenerace. Takový článek má menší merný výkon, ale vyšší počet nabíjecích cyklu a menší opotrebení elektrod. Uvidíme, kam se vývoj ubere. Následující článek, cituji z Gromitova odkazu je zajímavý, ale vysokoteplotní, co je hlavní nevýhoda, suroviny taky nejsou ideální, antimon není príliš rozšírený, ani laciný a sulfid sodný je nebezpečný v rekci s jakoukoli kyselinou kvuli vzniku extrémne jedovatého ale naštestí i dostatečne smradlavého H2S. Predpokládám však, že Litium je dražší, než antimon. Antimon je však docela dobrý elektropositivní kov (pro kladnou elektrodu i ve sloučenine), zdá se být výhodnejší, než olovo, nebo nikl, nebo Cu. Uvažuji, zda bych mel ten článek vyzkoušet doma, jak se bude chovat. Horčík má však teplotu topení pri bežném tlaku pres 600 stupňu Celsia, proto je nutný aktivační ohrev článku treba propanbutanem na pracovní teplotu, a pak samozrejme tepelná izolace. Článek musí být vakuový, nebo v inertní atmosfére, jako argon, jinak horčík shorí. To by taky nebyl extrémní problém. Pokud ale otevreme dvere vysokoteplotním článkum, pak lze najít i další možnosti. Prekvapilo me, že neodradila pomerne malá rozšírenost antimonu, vznikají tím další možnosti.


Akumulátor z taveniny
9.3.2009

Velmi zajímavý akumulátor, který může najít uplatnění při skladování elektřiny, vynalezl tým prof. Donalda Sadowaye z MIT (Massachusetts Institute of Technology). Tvoří ho tři nemísitelné vrstvy taveniny, které se výrazně liší hustotou. Dole se nachází elektroda z roztaveného antimonu, nad ní sulfid sodný s rozpuštěným antimonitem hořečnatým Mg3Sb2 a úplně nahoře nejlehčí vrstva tekutého hořčíku jako druhá elektroda. Při nabíjení se hořečnaté ionty z elektrolytu redukují na kovový hořčík, jež díky své lehkosti stoupá vzhůru. Antimonidové aniony se oxidují na kovový antimon, který klesá dolů. Elektrolytu ubývá a elektrody narůstají. Při vybíjení probíhají reakce přesně opačně, přibývá elektrolytu a ubývá elektrod. Velkou výhodou nového zařízení je, že pracuje s proudovými hustotami asi desetkrát většími než současné typy akumulátorů. Díky důvtipné konstrukci založené na rozdílu hustot je velmi stabilní a jeho výroba není obtížná. Rovněž nedochází k opotřebení během cyklů, protože kapalina žádnou strukturu nemá a nemůžeme ji tedy poškodit. Vynálezce předpokládá, že do pěti let bude jeho produkt na trhu.

[lajos]

škoda že nepíšou hustotu energie, stejně budem muset na to čekat nějaký rok

[Akord]

Pokusil jsem se to spočítat, ale jen velice hrube, orientačne, protože jsem nenašel presnejší údaje, Mg3Sb2 má podobné slučovací teplo(entalpii) jako treba ZnO, porovnáním a prepočtem vyjde neco kolem 300Wh/kg(desetinásobek Pb aku), co není nic extra, baterie však nemusí trpet ztrátami typickými pro bežné baterie, a zajímavá muže být i rychlost nabíjení. Je možné, že tento odhad je špatný. Je to celkove takový otazník.

[gromit]

ten první odkaz byl v češtině, tohle vypadá na originální zdroj: http://www.technologyreview.com/read_article.aspx?ch=specialsections&sc=tr10&id=22116 - ale moc víc toho stejně nepíšou. Výhody - vyšší proudové hustoty a životnost, prý nižší cena. Zatím spíš pro stacionární použití, kvůli bezpečnosti.
ještě s diskuzí tady: http://www.physorg.com/news155569564.html

[gromit]

zase nevím, kam nejlíp to dát:
http://www.e-traction.nl/