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GME-Flex推進システムのしくみ


1996年、ゼネラルモーターズのEV-1バッテリー駆動電気自動車が、カリフォルニアとアリゾナのサターンショールームに登場しました。次の7年間で、1,000を超えるモデルが、ガソリンを車に入れる負担なしに移動したいドライバーにリースされました。しかし、GMは最終的に消費者の需要を決定し、バッテリー技術は標準に達しておらず、それらの車のほとんどは最終的に破砕施設に到着しました。

1990年代以降、燃料の価格が高騰し、バッテリー技術が大幅に進歩したため、GMは電気自動車にもう一度亀裂を入れる時が来たと判断しました。ただし、今回は少し違ったやり方をしています。

E-Flex推進システム はGMのまったく新しいプラットフォームで、2010年末までにショールームで待望のシボレーボルトセダンを支えることが期待されています。このシステムは、エンジニアが電気自動車に革命的なスピンと呼ぶものを搭載します。内燃機関の助けを借りて何百マイルも運転することができます。

GMのスポークスマンであるデイブ・ダロビッツ氏は、「[E-フレックス車は]エンジンなしでは作動できないハイブリッド車とは異なり、ガスエンジンからのサポートは必要ない」と述べた。 「私たちのエンジンは車輪に直接接続されておらず、バッテリーが消耗したときにのみ作動し、バッテリーを再充電して車に電力を供給するための追加の電気を生成する固定の車載発電機として機能します。」ただし、低速走行には小型電気モーターを使用し、加速と高速走行には内燃エンジンに切り替えたトヨタプリウスのようなハイブリッド車とは異なり、GMはE-Flexプラットフォームで製造された車を電気自動車と見なしています。プラグインハイブリッドより。

夜の充電後(家庭用電源コンセントならどれでもかまいません)、車のホイールはバッテリーパックからの電力だけで駆動されます。ガソリンエンジンは、バッテリーがなくなるとバッテリーを充電するためにのみ使用されます。

すべてがGMの計画どおりに進んだ場合、E-Flexを搭載した車は、ガソリンを1滴も使用せずに、電力だけで最大40マイル(64 km)走行できます。 40マイル(64 km)後、車の最初のバッテリー充電がなくなり、レンジエクステンダーと呼ばれる内燃エンジンが使用されます。 -シームレスに起動し、バッテリーを充電して車を電力で運転し続ける発電機を操作します。

次のセクションでは、E-Flexプラットフォームの心臓部であるバッテリーと、1台で走る車でどれだけのお金を節約できるかを見ていきます。

コンテンツ
  1. E-Flexバッテリー
  2. E-Flexオンボード発電機とモーター
  3. E-Flexレンジエクステンダー
  4. E-Flexと環境
  5. E-Flexの未来

> E-Flexバッテリー


E-Flexバッテリーは、最大16キロワット時の電力を生成する400ポンド(181キログラム)の高度なリチウムイオンバッテリーです。

近年、これらの種類のデバイスを可能にしたバッテリー技術の進歩は、E-Flexプラットフォーム上の車がその機能を実行できる理由を説明しています。たとえば、EV-1は、E-Flexを搭載した車両と同じ出力の鉛蓄電池パックを使用しましたが、重量は約2,200ポンド(998キログラム)多くなりました。

E-Flexバッテリーも、このタイプのほとんどの車で使用されている円筒形のリチウムイオンバッテリーとは異なり、フラットです。フラットセルは円筒形セルよりも占有スペースが少ないため、車のバッテリーパックにより多くのエネルギーを蓄えることができます。これらのセルは、流体が平らな表面を簡単に流れることができるため、冷却と調整も簡単です。

単に車のエンジンベイに配置される従来のバッテリーとは異なり、E-Flexバッテリーは非常に大きいため、実際には車自体に組み込まれています。 T字型バッテリーは、前輪と後輪の間の車両の中央を通り、「T」の上部は後部座席の下にあります。これにより、事故が発生した場合でもバッテリーを安全に保つことができます。

それでも、プラットフォームの独自性は、GMが直面しなければならない課題を生み出します。

「[E-Flexプラットフォーム]の心臓部はバッテリーであり、車両が上にあります」と、シボレーボルトの車両ラインディレクターであるトニーポサワッツは述べています。エンジニアは車両の設計と製造の方法を知っていると彼は言った。 「しかし、バッテリーパックの取り付け、加熱と冷却、使用される材料の種類…それはすべて不明です。」

水素燃料電池とは異なり、この技術は私たちが待つ必要のない技術です。 「電気自動車のインフラはすでに整っている」とポサワッツ氏は語った。 「電気代は1マイルあたり1〜2セントですが、現在のガスの場合は1マイルあたり10セントです。」

> E-Flexオンボード発電機とモーター

E-Flexバッテリーは、車両の前輪を駆動する電気モーターに接続されています。このモードでは完全に静かで、ドライバーに聞こえるのは道路の騒音だけです。

このモーターは約120キロワットの電力を生成します。これは、内燃エンジンの約160馬力にほぼ相当します。ただし、電気モーターは瞬時のトルクを提供するため(フルパワーを体験するためにエンジンを回転させる必要はありません)、シボレーボルトはかなり優れたパフォーマンスを提供します。

ボルトは9秒未満で時速0マイルから時速60マイル(時速97キロ)に達すると予想されています。しかし、パフォーマンスに夢中になっているドライバーを本当に感動させるのは、車を発売する感覚です。加速は、小型のエコノミーカーというよりも、V型6気筒エンジンを搭載したスポーティな車のように感じられます。車は回生ブレーキも使用しています 、これは、車が惰性走行またはブレーキをかけるときに運動エネルギーを収集し、このエネルギーを使用してバッテリーを再充電することを意味します。車の底にバッテリーがあるということは、重心も低いことを意味します。

E-Flex搭載車で使用されているリチウムイオン電池は、携帯電話やラップトップを操作するものと同じですが、はるかに大きいだけです。バッテリーを充電するには、車を110ボルトのコンセントに差し込むだけです。標準の家庭用ソケットならどれでも使用できます。 GMは、ほとんどの顧客がガレージで一晩車を充電することを期待しています。このプロセスは完了するのに約6時間かかります。 220ボルトの回路では、ドライバーはバッテリーを充電するのに3〜4時間かかります。

GMのエンジニアは、誰でも操作できる車を作ろうとしています。 E-Flex車両の多くのコンポーネントは複雑に聞こえますが、VoltのチーフエンジニアであるAndrew Farahは、車を走らせ続けるのは電化製品を接続するのと同じくらい簡単であることを人々に理解してもらいたいと考えています。ボルトの側面には、充電用の壁のコンセントに挿入するためのプラグがあります。

シボレーボルトで内燃機関が果たす役割について学ぶために読んでください。

> E-フレックスレンジエクステンダー


バッテリーパックが初期充電を失ったら、レンジエクステンダー(車両の前部にある内燃エンジンのGMの名前)が機能する時が来ました。シボレーボルトのコンセプトカーでは、バッテリーを充電し続ける発電機を作動させるように設計された1.0リッター(1,000立方センチメートル)の3気筒エンジンです。 12ガロン(45リットル)の燃料タンクで作動します。

「典型的な電気自動車には、バッテリーと電気モーターがあります」とエンジニアのアンドリュー・ファラーは言いました。 「料金がなくなるまでは、これですべてです。それから、家に持ち帰る必要があります。」 E-Flexプラットフォームのガスモーターがあれば、それはもはや問題ではない、と彼は言いました。

ガソリン式レンジエクステンダーの背後にある目的は、ドライバーが車の向きを変えて家に帰って充電する前に、残っているジュースの量を確認するためにドライバーが常にゲージを見つめているわけではない電気自動車を作ることです。

電気モーターの有効性にもかかわらず、ドライバーはガソリンタンクを満タンにしておくことを忘れないでください。車はバッテリー電源で最大40マイル(64 km)走行できますが、その後は、発電機に電力を供給するためにガスモーターを稼働させる必要があります。

GMによると、平均的な顧客は毎年約500ガロン(1,892リットル)の燃料を節約する必要があり、ガソリンスタンドに行ったり、通常のエンジンサービススケジュールを維持したりする必要はほとんどありません。バッテリーの状態を維持するために、車はできるだけ頻繁に、できるだけ長く接続することをお勧めします。

現在、GMのエンジニアは、レンジエクステンダーにガソリンとE85エタノール/ガソリン混合物を動力源とするよう取り組んでいます。ヨーロッパでは、彼らはディーゼル燃料も実験しています。彼らはまた、E-Flexの燃料電池バリアントにも取り組んでいます[出典:Farah]。その車両では、レンジエクステンダーとジェネレーターが取り外され、水素燃料電池に置き換えられます。そのような車で、ファラーは「あなたはほとんどの時間燃料電池を動かしているでしょう、そしてバッテリーはそれほど多くないでしょう」と言いました。

> E-Flexと環境

GMは、E-Flexプラットフォームが、排出量と燃料経済の観点から環境に優しいプラットフォームであることを望んでいます。これまでのところ、順調に進んでいます。E-Flexを搭載した車は、最初の40マイル(64 km)を走行しても、排出ガスはまったく発生しません。車がバッテリーで走っている間、電気モーターはガソリン車がそれほど悪意を持っている化学物質や大気汚染物質を排出しません。

内燃エンジンが始動すると、GMエンジニアは、レンジエクステンダーを使用すると、ドライバーが1ガロンあたり約50マイル(21 km /リットル)を取得できると見積もっています。 Chevy Voltのコンセプトカーは、全体の航続距離が600マイル(966 km)を超えると宣伝していましたが、ガスタンクのサイズが縮小されたため、生産バージョンの航続距離は約360マイル(579 km)になりました。 GMのエンジニアは、追加のタンクスペースと追加の重量は必要ないと判断しただけです。

GMの関係者は、この変更は理にかなっていると主張しています。 「人々は止まることなく400マイル以上運転することはほとんどないので、なぜあなたが決して使用しないかもしれない余分な燃料をすべて持ち歩くのですか?」ダロビッツは尋ねた。実際、GMは、米国の通勤者の75%以上が1日40マイル(64 km)未満を運転していると推定しているため、ほとんどの人はガソリンを使用しない可能性があります[出典:シボレー]。

すべてがE-Flex車両で計画どおりに進んだ場合、これらのドライバーは毎日の通勤中にガソリンを一滴も使用したり、有害な排出物を生成したりすることはありません。しかし、これらのドライバーが新しいパワートレインをテストして公道を走ることを決定した場合に備えて、車は1ガロンあたり約50マイル(21キロメートル/リットル)を取得します。

それで、あなたはいつシェビーボルトを買うことができますか、そしていくらですか?ドライバーはE-Flexプラットフォームで他に何を見つけることができますか?次のページで調べてください。

> E-Flexの未来


2007年北米国際自動車ショー(NAIAS)で発表されたシボレーボルトは、E-Flexプラットフォームの最初の車両です。 2人乗り2ドアEV-1とは異なり、Voltは4人乗りの4ドアコンパクトセダン。インテリアは、前部座席と後部座席に6フィート2インチの男性を快適に収容する必要があります。後部にセンターシートがないため、車の中央に車のバッテリーを入れるスペースができ、空力性能を高めるためにルーフを低く保つことができます。 GMが望む燃費を得るために、ボルトは非常に空力的になります。

いくつかの作業が必要になります。多くの人が、Voltのリリーススケジュールを非常に野心的なものと呼んでいます。 GMは、2010年末までに車を路上に出すことを望んでいます。つまり、バッテリーの広範なテストと車自体の開発を意味します。

バッテリーは冷たく保つ必要があります。安全でなければなりません。でこぼこの道を処理する必要があり、大量生産する必要があります。エンジニアはまた、車自体、つまりバッテリーが動作するすべてのものを、リリース日までに準備する必要があります。

同社はボルトのリーズナブルな価格として30,000ドルを目標としていましたが、ここ数か月、GMの関係者はその数に悩まされ、ボルトの価格は自動車の発売時のガソリンの価格にリンクされると記者団に語りました[出典:ブランコ]。

「シボレーボルトの価格はまだ決定されていない」とダロビッツ氏は語った。 「価格を確定する前に、政府の税額控除、顧客の利益と価値、その他の補助金、電力コストとガソリンの節約、初期量など、多くの要素を評価します。」

ボルトを発表してから数ヶ月後、GMはそのいとこであるオペルフレックストレムを発表しました。欧州市場向けのE-Flex車で、ボルトと同じ心を持ったスタイリッシュな5ドアハッチバック。唯一の例外は、Flextremeのレンジエクステンダーです。これは、Voltの内燃エンジンではなく、1.3リッター(1,300立方センチメートル)のターボディーゼルユニットです。これにより、Flextremeは、ディーゼル燃料がほとんどの車両に動力を供給するオペルの国内市場であるドイツなどのヨーロッパ諸国により適しています。

2008年1月、キャデラックProvoqSUVがモーターショーサーキットに登場しました。水素燃料電池と組み合わせたE-Flexシステムを使用して、水素で280マイル(451 km)、バッテリーエネルギーで20マイル(32 km)を走行できる車両を提供し、水蒸気以外の排出物を排出しません。

Volt、Flextreme、Provoqはすべてまだコンセプト段階にありますが、Farah氏は、E-Flexコンポーネントはさまざまな車両で使用できるように設計されていると述べています。 「この種の技術の利用可能性を広げて、人々が望むあらゆる種類の異なる車に搭載できるようにする必要があります」と彼は言いました。

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ソース

  • ブランコ、セバスチャン。 「シボレーボルトの費用はいくらですか?2010年末のガスの価格に依存します。」 Autoblogグリーン。 2009年3月27日。(2009年7月10日)
  • シボレー。 「シボレー:新しい電気自動車。」 (2008年7月6日)http://www.chevrolet.com/electriccar
  • ダロビッツ、デイブ。シボレーボルトとE-フレックスオペレーションのGMスポークスマン。 2008年7月6日に実施された電話および電子メールによるインタビュー。
  • エネルギー情報局。 「週次小売プレミアムガソリン価格(税込)」 (2008年7月10日)http://www.eia.doe.gov/emeu/international/gas1.html
  • ゼネラルモーターズ。 「GMはシボレーボルトE-フレックスシステムの先進開発バッテリー契約を授与します。」 (2008年7月10日)http://www.gm.com/explore/technology/news/2007/fuel_cells/volt_eflex_batteries_060607.jsp
  • ゼネラルモーターズ。 「シボレーボルトの開発はオンになります。」 (2008年7月10日)http://media.gm.com/us/gm/en/news/events/volt_eflex/index.html
  • ファラ、アンドリュー。シボレーボルトチーフエンジニア。 2008年7月8日に実施された電話インタビュー。
  • ポサワッツ、トニー。シボレーボルトビークルラインディレクター。 2008年7月8日に実施された電話インタビュー。
  • ターナー、ランス。 GMバッテリーテストエンジニア。 2008年7月7日に実施された電話インタビュー。
  • ラウフ、ジョナサン。 「電気ショック療法」。アトランティックマンスリー。 2008年7月/ 8月。http://www.theatlantic.com/doc/200807/general-motors

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