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プリウス PRIUSなどのハイブリットカーの冬(寒い地域)について - 寒いとバッテリ

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tru122467179 公開 2009-12-22 23:34:00 | 显示全部楼层 |読書モード
プリウス PRIUSなどのハイブリットカーの冬(寒い地域)について
寒いとバッテリーはすぐに使えなくなってしまいますが(携帯電話など)、プリウス PRIUSなどのハイブリットカーのニッケル水素バッテリーも寒いとあまり使えなくて燃費がかなり悪くなったりしますか?
冷寒地仕様などで何か対策はされているのですか?
変な質問すいません。よろしくお願いします!
nb5113358479 公開 2009-12-22 23:40:00 | 显示全部楼层
普通の乗用車など、寒冷地対策として高価な大容量バッテリーを積みます。
なので、少なからずなにかプリウスも対策すると思いますよ。
e6012846769 公開 2009-12-23 23:24:00 | 显示全部楼层
携帯電話の電池が低温で弱いように,プリウスも低温では燃費が悪化します。ただし理由は電池の起電力低下ではありません。なおトヨタもこのことは知っていて,下記のような対策をしています。いずれも非常に先進的な技術です。
・電動ウォータポンプ
・EGRクーラ
・排熱回収
では,以下に説明いたします。
●低外気温時のプリウスの制御
エンジンの冷却水温度が約60℃になるまでは,ふつうのガソリン車のようになります。これは冷却水の温度を早く上昇させて,エンジンオイルの温度を高くすることで,オイル粘度を低下させ(さらさらに),エンジンの内部フリクションを低減するためです。このため水温60℃までは,エンジンのみで始動する場合があります。ただしEV走行を選ぶと,エンジンを使いません。ただし暖房は,エンジン冷却水の熱を使うため,冬季のEV走行は非常に寒いことになります。
●どうやって冷却水温度を上げるか
プリウスには,アトキンソン・サイクルという圧縮比より膨張比が大きい効率的なエンジンを使っているので,排熱量が少ないという特徴があります。このためこの排熱量で冷却水温度を急速に上げるのが不利な状況です。これを改善するため,下記の3つの新しい技術を投入しています。
(1) 電動ウォータポンプ
プリウスには,エンジン駆動ではなく,電気モータによるウォータポンプを使っています。これにより,水温が低いときは,冷却水を循環させずにおいて,短時間でエンジンブロックの温度を上げるようにします。
なおこの電動ウォータポンプにより,ポンプの最大駆動力が約1/10になっており,これまた高速時の燃費改善に有効です。
(2) EGRクーラ
エンジンから排出される排ガスの中には,窒素酸化物(NOx)が含まれています。これを減らすには,酸素量を減らし,燃焼温度を低下させる必要があります。このため外気に加えて,排ガスを再度,燃焼室内に入れています。これをEGR(Exhaust Gas Recirculation)といいます。排ガスを入れると,酸素がほとんど消費されているので,酸素量が少なく,しかも比熱が変わるため,燃焼温度が低下するためです。
EGRを使うと別のメリットもあります。街乗りなどの負荷の低いときは,スロットルバルブがほとんど閉じた状態です。このため,エンジンが吸入空気を吸うとき,ここを通過するときに大きな抵抗になります(ポンピング・ロス)。EGRを使うと,スロットルバルブをより大きくしても,酸素量が増えないため,ポンピング・ロスが低減し,燃費が向上します。このためEGRの目的は第1が燃費改善,第2にNOx低減になりました。
さてこのEGRクーラは,排ガスをエンジン冷却水で冷却しますので,その分,冷却水温が早く上昇します。
(3) 排熱回収
排ガスの熱をエンジン冷却水で回収しています。このため特別な熱交換器を持っています。これにより最大1.2kWくらいの熱回収でき,その分,冷却水温度をより早く高めることができます。
●どうして冷却水温度を早期に高めることが燃費改善になるのか?
冷却水温度が高いほど,下記になります。
(1) オイルの粘度低下 → フリクションロスの低減
(2) 霧化の促進 → 燃料が気化し,空気(酸素)と混合しやすくなります
(3) 燃料噴射量の低減 → これは下記理由によります(低水温での状況)
フリクションが大きい → 出力を補足するため,空燃比で燃料を濃くします
燃料が吸入弁などに付着し,実質的な燃焼分が少ない → その分,燃料を濃くする
このように冷却水温度を早期に高めると,燃費が改善します。逆にいえば,冬季,燃費が悪化するのは,上記の理由からです。
なお「寒冷地仕様」とは,ヒータ能力の向上や凍結防止ワイパーを備えていますが,上記のような熱量制御は温地用仕様と同等です。
ご参考になれば幸いです。
aki101227285 公開 2009-12-23 14:20:00 | 显示全部楼层
プリウスの寒冷地仕様では、バッテリーは通常仕様と同じ物が使われています。
つまり、通常のバッテリーでも充分に使えるように余裕の有る設計になっているということです。
プリウスの寒冷地仕様は、リアフォグと、熱線入りサイドミラーと、フロントデフォッガーと、PTCヒーターと、下回りの塗装が違う程度です。
でも、PTCヒーターはかなりききますよ。先日スノボに行きましたが、前に乗っていたボルボと比べても遜色ないくらいヒーターが利きました。
aki101227285 公開 2009-12-23 09:52:00 | 显示全部楼层
プリウスに積むニッケル水素バッテリーは、当然自動車に使うわけですから温度による影響は考慮されて設計されています。
携帯のバッテリーと容量が違いますし、バッテリーの効率自体は問題になりません。
プリウスが寒冷地で燃費が悪くなるのは、ヒーターの熱源の問題があります。プリウスはヒーターの熱を通常の自動車と同じくエンジンから取ります。そのため、エンジンを温めるために寒いとエンジンを回す時間が長くなり、結果的に燃費が悪化します。
寒冷地仕様では、ヒーターからすぐに温風が出るようにセラミックヒーターが付いています。結果的にどのくらい燃費が改善されるか情報は持っていませんが、これによりエンジンを回す時間を減らす効果はあるでしょう。
aki101227285 公開 2009-12-23 13:05:00 | 显示全部楼层
ニッケル水素電池は充電すると発熱します。充放電を繰り返すプリウスの使用方法だと、すぐに発熱でバッテリーが温まるので、特に対策など必要ないと思います。寒冷地仕様は設定されていますが、ニッケル水素電池の保温などの仕様ではありません。
>寒いとバッテリーはすぐに使えなくなってしまいますが(携帯電話など)
これは、放電のみだからこうなるのでです。充放電を繰り返すプリウスとは、バッテリーの使い方が異なるということです。
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