Muhtemelen İçten Yanmalı Motorların Ne Kadar Verimsiz Olduğunu Fark Etmiyorsunuz

Elektrikli taşıtları benimseyenlerle onları eleştirenler arasındaki en sık tartışılan konulardan biri menzildir. Her zamanki argüman, fosil yakıtlı araçların yakıt ikmali arasında 700 mil gidebildiği ve bunun beş dakika sürdüğü yönünde. Ancak menzil odağı, akülü elektrikli arabaların çok önemli bir özelliğini gizliyor; içten yanmalı arabalardan çok daha verimliler.

Bunu anlatmak için küçük bir hesaplama yapmamız gerekiyor. İçten yanmalı araçlar ve akülü elektrikli araçlara yönelik spesifikasyonların farklı şekillerde belirtilmesi nedeniyle bu, olabileceğinden daha karmaşık hale getirilmiştir. İkincisi için, neredeyse her zaman pil kapasitesini ve nominal aralığını bilirsiniz. Fosil yakıtlı araçlarda, deponuzun ne kadar büyük olduğunu bile bilmeyebilirsiniz, yalnızca galon başına nominal kilometreyi bilebilirsiniz. Menzil genellikle spesifikasyonun bir parçası değildir. Bunun mil başına ne kadar enerjiye eşit olduğu hakkında neredeyse hiçbir fikriniz yok.

Bununla birlikte, işleri karşılaştırılabilir olacak şekilde çözdüğünüzde, içten yanmalı motorlu bir otomobilin, akülü elektrikli bir otomobille karşılaştırıldığında kullandığı enerji miktarı tamamen zıt hale gelir. Bu, özellikle eskiden sahip olduğum bir arabanın (1992 klasik Porsche 968) "dolu depoda" değiştirdiğim araba ile hemen hemen aynı menzile sahip olduğunu fark ettiğimde aklıma geldi. Tesla Model 3 Performansı. Her ikisi de doludan boş duruma 300 milden biraz fazla yol kat ediyor. Porsche, bir Porsche'nin olması gerektiği gibi sürülmezse bundan biraz daha fazlasını yapabilirdi, ancak bunların hepsi "sigara paketinin arkası" hesaplamasıdır, birkaç on yıl önce sigarayı bırakmam dışında.

Bu makale için biraz farklı arabalar kullanacağım ve hesaplamaları EPA ve WLTP rakamlarını temel alarak işleri mümkün olduğunca adil tutacağım. Seçtiğim arabalar, BEV'ler için Tesla Model 3 Uzun Menzilli ve fosil köşesini temsil eden Toyota Camry'dir; çünkü Model 3'e benzer sınıfta Amerika'nın en çok satan arabasıydı ve o zamandan beri Birleşik Krallık'ta olmasa da dünya çapında mevcuttu. Kasım 2021. Camry artık hibrit olarak satın alınabiliyor, yani yalnızca yanmalı versiyonlardan daha verimli, ancak yine de konuyu net bir şekilde ortaya koyacak.

Tesla'yla başlayalım. Mevcut Model 3 Long Range, EPA testine göre 82 mil WLTP menzili veya 374 mil sağlayan 358kWh'lik bir pile sahiptir. Bu, kWh başına 4.6 mil (WLTP) veya kWh başına 4.4 mil (EPA) anlamına gelir. 2.5 L Camry LE Hibrit, WLTP testine göre 53.3 mpg (İngiliz galonu) ve EPA testine göre 52 mpg (Amerikan galonu) sunar. Peki karşılaştırma için bunu nasıl kWh'ye dönüştürebiliriz?

Bu tür tartışmalarda hiç kimse bir galon benzinde (veya burada Birleşik Krallık'ta adlandırdığımız şekliyle petrolde) ne kadar enerji olduğundan bahsetmiyor. Ancak bu rakamı oldukça kolay bir şekilde takip edebilirsiniz. Bulduğum bir rakam şuydu Litre başına 9.6 kWhBu da (İngiliz) galonu başına 43.58kWh'ye eşittir. Genel ölçü, MPGe'nin (benzin eşdeğerinin galonu başına mil) türetildiği "Benzin galon eşdeğeri"dir. Benzin/benzinin E10 versiyonu, (Amerikan) galonu başına 32.78kWh olarak çıkıyor. ABD Çevre Koruma Ajansı.

Camry için bulmamız gereken bir sonraki şey mil başına kaç kWh harcadığıdır, dolayısıyla bu rakamları daha önce elde ettiğimiz MPG'ye aktarmamız gerekiyor. WLTP MPG rakamını ve İngiliz galonu enerji değerini kullanırsanız, kWh başına 1.2 mil elde edersiniz. EPA MPG ve galon enerji değerini kullanarak kWh başına 1.59 mil elde edersiniz. Yani Camry, WLTP verimlilik derecelendirme sistemi aracılığıyla mil başına Tesla'ya göre 3.74 kat, EPA derecelendirmesine göre ise 3.57 kat daha fazla enerji kullanıyor. Enerjinin geri kalanı nereye gidiyor? Boşa harcanan ısı, aktarma organlarındaki sürtünme ve diğer verimsizlikler.

Elbette bu, bir galon benzinin/petrolün çok daha fazla kWh elektrik tükettiği anlamına gelmiyor. Üretim sürecinde bir kısmını kullanacak ama petrol yerin altından çıkarıldığında zaten bu enerji potansiyeline sahipti. Burada vurgulamaya çalıştığım nokta, içten yanmalı bir motorun, akülü elektrikli bir motora göre kilometre başına çok daha fazla enerji tükettiğidir. O kadar ki aynı basketbol sahasında bile değil. Zorunda olmadığımız halde neden bu kadar enerjiyi boşa harcıyoruz?

Elbette, içten yanmalı araçların şu anda bazı pratik avantajları var; daha uzun menzilli araçlar, daha ucuz araçlar, daha hızlı yakıt ikmali. Ancak temelde akülü elektrikli araçlardan daha kötü bir teknolojidir. Bir asırdan fazla bir süredir piyasada ve bu süre zarfında verimliliği yalnızca biraz arttı. Birim güç başına çok daha fazla kilometre sağlayabilecek bir alternatif mevcutken, bu kadar çok enerjiyi çöpe atmayı göze alamayız. Bu nedenle günlük ulaşımda içten yanmalı yakıtların aşamalı olarak kaldırılması çok önemlidir.