we've a new website! visit MechDesign.xyz
english
 
automotive news
 
όλα τα τελευταία νέα

AVL wankel range extender για ηλεκτρικά αυτοκίνητα
by IKE 05-Dec-2010 02:18


Πριν εννέα μήνες η Audi παρουσίασε το τρίτο πρωτότυπο e-tron, το οποίο ήταν βασισμένο στο μικρό A1. Σε αντίθεση με τα άλλα δύο πρωτότυπα e-tron αυτό ήταν εξοπλισμένο και με μηχανή εσωτερικής καύσης για επέκταση της αυτονομίας του (range extender). Το A1 e-tron είχε παρουσιαστεί από τότε από εμάς εδώ. Το πιο ενδιαφέρον στοιχείο του project αυτού είναι ο συγκεκριμένος κινητήρας ο οποίος είναι ένας μικρός Βάνκελ με έναν ρότορα, εξελιγμένος από την Αυστριακή AVL.---



Αριστερά στην εικόνα επάνω είναι μία τομή του συγκεκριμένου κινητήρα Βάνκελ. Η AVL αποκαλεί την διάταξη αυτή με τον ιδιαίτερα περιγραφικό χαρακτηρισμό «μετατροπέας ενέργειας από χημική σε ηλεκτρική» (ίσως η AVL να χαρακτηρίζει και τα κλασσικά project ΜΕΚ που αναλαμβάνει σαν χημικοκινετικούς μετατροπείς ενέργειας…). Ο πολύ συμπαγής σε διαστάσεις κινητήρας σχεδιάστηκε ειδικά για αυτή την εφαρμογή, έχει έναν ρότορα και ενσωματώνει μία ηλεκτρική γεννήτρια. Η Audi (στην φωτογραφία επάνω το κάλυμμα του κινητήρα από το πρωτότυπο e-tron) ανακοίνωσε στην παρουσίαση που έκανε τότε πως ο κινητήρας είχε χωρητικότητα 254κ.εκ., λογικά αυτό αφορά και όλα τα αντίστοιχα project της AVL.



Η διάταξη αυτή έχει δοκιμαστεί εκτενώς σε ένα πρωτότυπο ηλεκτρικό αυτοκίνητο επαυξημένης εμβέλειας (range extended electric) με όνομα EVARE (Electric Vehicle And Range Extender) βασισμένο σε ένα MINI (επάνω αριστερά). Με το αυτοκίνητο αυτό έχουν γίνει πάνω από 150 test drive και η εταιρία δουλεύει στην επόμενη εκδοχή του, το EVARE2 που ίσως είναι το Audi A1 e-tron προ-παραγωγής. Στο διάγραμμα επάνω φαίνεται ο οικονομικός συσχετισμός μεταξύ εμβέλειας και κόστους για κάθε είδους υβριδικό ή ηλεκτρικό όχημα.



Τα ηλεκτροκίνητα αυτοκίνητα προσαυξημένης εμβέλειας (RE-EV) φαίνεται να πετυχαίνουν την χρυσή τομή στο ευρύ φάσμα που εκτείνεται από τα απλά υβριδικά (mildly hybrids) έως τα αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα. Η AVL εργάζεται επίσης και στην πιο συμβατική πλευρά του φάσματος αυτού με το project που ονομάζει AVL turbo hybrid. Τα περισσότερα υβριδικά συστήματα που βρίσκονται σε παραγωγή (από τις Toyota, Honda, GM, Ford, BMW κλπ) βασίζονται στην μηχανή εσωτερικής καύσης τους με το ηλεκτρικό σύστημα να έχει ρόλο ανάκτησης ενέργειας και υποβοήθησης ισχύος. Από την άλλη πλευρά τα αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα μπορεί να μην εκπέμπουν ρύπους (σε τοπικό επίπεδο τουλάχιστον) και να είναι πολύ εύχρηστα αλλά η ανάγκη τους για συγκεκριμένους σταθμούς φόρτισης αλλά και ο χρόνος φόρτισης των μπαταριών τα περιορίζει σε διαδρομές εντός της εμβέλειάς τους και μάλιστα με κάποιον σχετικό προγραμματισμό.

Τα range extended ηλεκτροκίνητα οχήματα έχουν όλα τα πλεονεκτήματα των αποκλειστικά ηλεκτρικών χωρίς τον περιορισμό σε εμβέλεια με μόνη επιβάρυνση το να μεταφέρουν έναν κινητήρα ο οποίος συνήθως μένει σβηστός. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο ο κινητήρας Βάνκελ μοιάζει ιδανικός για την χρήση αυτή. Μπορεί να υπολείπεται σε απόδοση αλλά η υψηλή εδική κατανάλωση είναι δευτερεύουσας σημασίας για έναν κινητήρα που ουσιαστικά χρησιμοποιείται σαν μέτρο ανάγκης. Εφόσον υπάρχουν δεδομένες απαιτήσεις ισχύος για ηλεκτροπαραγωγή μέσα στο αυτοκίνητο, ο κινητήρας Βάνκελ είναι μακράν ο πιο συμπαγής σε διαστάσεις αλλά και αυτός με την ευνοϊκότερη χωροταξία (packaging). Μόνο ένας στροβιλοκινητήρας έχει συγκρίσιμο (ή και μικρότερο) μέγεθος αλλά είναι πολύ πιο απαιτητικός ως προς το πώς θα ενσωματωθεί σε ένα αυτοκίνητο.



Μία άλλη ενδιαφέρουσα πτυχή του concept αυτού δημοσιεύτηκε στο αγγλικό car. Η AVL και η Audi συνεργάζονται στο project αυτό με την Mazda, την εταιρία με την μεγαλύτερη τεχνογνωσία στους κινητήρες wankel. Παρόλα αυτά η Mazda δεν παρέχει τον κινητήρα στην AVL. Η τελευταία τονίζει πως ο βάνκελ αυτός έχει σχεδιαστεί αποκλειστικά από αυτήν και όπως φαίνεται και από τις εικόνες επάνω ο Renesis της Mazda έχει σημαντικές διαφορές. Οι πλάγια τοποθετημένες θυρίδες του και η πολύπλοκη εισαγωγή του, οι δύο πιο σημαντικές βελτιώσεις του κινητήρα αυτού δεν υπάρχουν στον κινητήρα της AVL, ο οποίος έχει ακτινικά τοποθετημένες θυρίδες και πολύ συμπαγές σύστημα εισαγωγής. Είναι λογική η ύπαρξη των διαφορών αυτών, ο Renesis είναι βελτιστοποιημένος για την μέγιστη δυνατόν απόδοση και ακόμα και με ογκώδη σύστημα εισαγωγής και εξάτμιση παραμένει πολύ μικρότερος από τους ανάλογης ισχύος παλινδρομικούς. Από την άλλη η AVL είχε σαν κύριο στόχο να κάνει τον κινητήρα της όσο το δυνατόν μικρότερο σε όγκο.

Το πιθανότερος σενάριο είναι η Mazda να παρέχει τεχνογνωσία για την αντιμετώπιση του μεγαλύτερου προβλήματος των Βανκελ, την στεγανοποίηση στις λεπίδες στις ακμές του ρότορα και την σωστή λίπανση. Τα σημεία αυτά είναι από σχεδίασης του κινητήρα Βάνκελ πολύ απαιτητικά και μία νεοεισερχόμενη στο πεδίο αυτό εταιρία σίγουρα θα συναντήσει δυσκολίες. Η AVL μπορεί να ωφεληθεί από την τεράστια εμπειρία της Mazda αλλά και η Mazda μπορεί να αποσβέσει έτσι ένα μέρος από την τεράστια επένδυση που έχει κάνει εδώ και δεκαετίες στον κινητήρα Βάνκελ.

http://www.avl.com

(photos by Audi, AVL, Mazda)

blog comments powered by Disqus


more :
F1grip





Κείμενα, σχέδια και φωτογραφίες είναι πνευματική ιδιοκτησία του robotpig.net εφόσον δεν αναφέρεται κάτι διαφορετικό.
Για αναδημοσίευση οποιοδήποτε τμήματος της ιστοσελίδας απαιτείται έγγραφη άδεια. © robotpig.net