Mobil Mazda i-ELOOP

Mesin Mazda i-ELOOP (Intelligent Energy LOOP). Yang diperkenalkan Mazda di semua grade Atenza 2012 dan juga dipasang di Axela 2013 (beberapa grade). Adalah sistem regenerasi energi deselerasi unik Mazda.

Energi kinetik kendaraan yang sedang berjalan diubah menjadi energi panas oleh unit rem selama perlambatan dan dilepaskan ke atmosfer. Energi ini yang jika tidak terbuang sia-sia, dihasilkan kembali oleh unit motor/generator. Disimpan dalam perangkat penyimpanan daya (terutama baterai nikel-logam hidrida/baterai lithium-ion), dan digunakan untuk penggerak selanjutnya untuk mengurangi beban pada mesin dan meningkatkan efisiensi bahan bakar.Meningkatkan adalah prinsip dasar dari sistem hybrid.

Mobil Mazda

I-ELOOP juga memiliki fungsi yang sama yaitu meregenerasi energi yang terbuang selama deselerasi. Namun ditandai dengan dikembangkan secara khusus untuk “mengurangi kemungkinan pembangkitan daya alternator”. Penggerak alternator diperlukan untuk menyediakan tenaga listrik bagi peralatan listrik yang digunakan oleh mobil pada saat mobil berjalan. Untuk menggerakkan alternator, sekitar 10% dari output yang dihasilkan mesin saat mengemudi dikonsumsi.

Tenaga Pembakaran Yang Dikeluarkan Mesin Mobil

Tidak peduli berapa kilowatt output maksimum mesin. Output yang dibutuhkan untuk pengendaraan yang stabil di daerah perkotaan dan jalan raya adalah sekitar 5 hingga 6kW. Di sisi lain, mobil dilengkapi dengan berbagai komponen. Kelistrikan seperti komponen kelistrikan mesin, Power steering, sistem audio, AC, lampu depan, dan wiper. Arus konsumsi bervariasi tergantung pada kondisi mengemudi, tetapi secara kasar, ini menghabiskan sekitar 500W. Sangat menyakitkan memakan 500W dengan alternator saat diperlukan untuk menjalankan 5-6kW. Jika Anda menyimpan energi selama deselerasi di perangkat penyimpanan daya dan menggunakan energi yang tersimpan saat. Anda membutuhkan listrik nanti, alternator tidak perlu ikut bermain selama waktu itu, dan mesin akan bekerja dengan lancar. Jika Anda bisa membuatnya lebih mudah, efisiensi bahan bakar akan meningkat.

I-ELOOP terdiri dari alternator tegangan variabel, kapasitor lapisan ganda listrik, konverter DC-DC, dan baterai timbal. Baterai timbal dilengkapi dengan idling stop (nama Mazda adalah i-stop) yang mendukung output tinggi dan input tinggi. Kontrol dilakukan dengan menambahkan fungsi ke PCM (Powertrain Control Unit). Tidak ada unit kontrol baru yang ditambahkan.
Tim pengembangan, yang dipimpin oleh Tatsuro Takahashi, kepala departemen pengembangan sistem penggerak listrik, pertama-tama menetapkan target peningkatan efisiensi bahan bakar, dan kemudian memasukkan spesifikasi yang diperlukan ke dalam komponen individu untuk mencapai target tersebut. Tujuannya adalah untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar sekitar 10% dalam adegan mengemudi dunia nyata di mana akselerasi dan deselerasi sering terjadi.

Cara Kerja Mesin Mobil Mazda i-ELOOP

Mode JC08 Jepang juga digunakan untuk menetapkan target tentatif. Nilai konsumsi saat ini adalah 15 hingga 20A saat mengukur mode konsumsi bahan bakar, tetapi mencapai 40A dalam pengendaraan sebenarnya, sehingga konsumsi arus yang digunakan untuk menentukan spesifikasi adalah 40A. Target sementara ditetapkan pada kapasitas 3,5V x 40A x 45 detik = 24,3kJ, yang dapat menyuplai daya selama 45 detik dengan konsumsi saat ini. Pada kenyataannya, ini diatur pada 25kJ (sekitar 7Wh) dengan mempertimbangkan spesifikasi kapasitor dan alternator.

See also  Mesin Honda NC47E 400cc 2 silinder kontroversial untuk sepeda motor mengutamakan kecepatan sedang dan rendah

Ini menunjukkan hubungan antara kerapatan energi (semakin tinggi angkanya, semakin banyak energi yang dapat disimpan) dan kerapatan daya (semakin tinggi angkanya, semakin banyak daya yang dapat dikeluarkan secara instan) dari berbagai perangkat penyimpanan daya. Kepadatan daya tinggi kapasitor lapisan ganda listrik (EDLC) luar biasa. Namun, jika Anda mencoba mengamankan kapasitasnya, itu akan menjadi berat dan besar.
Kapasitas perangkat penyimpanan listrik ditentukan berdasarkan kapasitor, tetapi sebelum itu, kami melakukan studi perbandingan kapasitor lapisan ganda listrik, baterai lithium-ion, baterai nikel-logam hidrida, dan baterai timbal-asam. Spesifikasi alternator yang mengubah energi kinetik saat deselerasi menjadi energi listrik berdampak pada pemilihan perangkat penyimpan daya.

Tenaga Yang Diciptakan Oleh Mesin Mobil

Tegangan alternator biasanya 12-14V, namun alternator yang semula digunakan Mazda berpotensi mengontrol tegangan di kisaran 12-25V dengan sedikit perubahan spesifikasi. Jika voltase selama pembangkit listrik dinaikkan, sejumlah besar energi dapat dipulihkan secara instan. Namun, sebesar apapun energi listrik yang dihasilkan, percuma saja jika tidak dapat disimpan dalam alat penyimpan listrik. Di sinilah kapasitor dengan kerapatan daya superior berperan.

Baterai timbal-asam dan nikel-logam hidrida dengan cepat diberhentikan dalam hal penerimaan arus (kepadatan daya). Pada akhirnya, itu adalah pertempuran antara baterai lithium-ion dan kapasitor lapisan ganda listrik, tetapi mengingat kondisi penggunaan dan lingkungan, baterai lithium-ion memerlukan sistem pendingin, dan ada kekhawatiran bahwa efisiensi regenerasi akan menurun pada akhir masa pakainya, sehingga dipilih. dihapus dari

Cara Kerja Pembakaran Mesin Mobil

Kapasitor lapisan ganda elektrik yang dikembangkan bersama dengan Nippon Chemi-Con. Dalam kondisi tertentu, kapasitor dapat memulihkan energi perlambatan 25 kJ dalam waktu sekitar 6 detik, sedangkan baterai lithium-ion hanya dapat memulihkan 7-9 kJ dan baterai nikel-logam hidrida hanya dapat memulihkan 3-4 kJ. Karena karbon aktif elektroda karbon terbuat dari batok kelapa, maka tidak perlu dikumpulkan pada saat pembuangan. Biarkan saja. Sekitar 6 kg.
Meskipun kapasitor lapisan ganda elektrik telah diputuskan, masih ada beberapa masalah dalam menerapkannya pada kendaraan yang diproduksi secara massal. Meskipun memiliki potensi untuk menghasilkan arus yang besar dalam waktu singkat, perlu untuk menekan kenaikan suhu akibat panas internal yang dihasilkan di daerah yang sangat panas untuk mewujudkan pemasangan di ruang mesin. Dari sudut pandang biaya dan berat, adalah alasan untuk tidak mempertimbangkan membangun sistem pendingin. Oleh karena itu, Mazda bekerja sama mengembangkan sel/modul dengan Nippon Chemi-Con, pemasok kapasitor lapis ganda elektrik, untuk mengurangi resistansi kontak dan meningkatkan daya tahan suhu tinggi, sehingga cocok untuk penggunaan di dalam kendaraan.

See also  Spesifikasi mobil Overnight SUZUZKI "Spacia Base"

Penerapan Mesin Pada Mazda i-ELOOP

Tidak diputuskan untuk menginstal i-ELOOP dari tahap awal pengembangan Atenza, tetapi diputuskan untuk menerapkan i-ELOOP pada tahap desain tata letak berkembang, jadi 5 sel (sel tunggal 2.5V) ditumpuk dalam dua lapisan. Bentuk modul yang akan digunakan ditentukan oleh kenyamanan ruang yang tersisa. Alasan memusatkan sistem catu daya di ruang mesin adalah untuk “memperpendek harnes dan mengurangi kehilangan transmisi daya”, kata Tn. Takahashi.

Menjadikan alternator tegangan variabel 12 hingga 25V berkontribusi untuk meningkatkan efisiensi regenerasi energi, tetapi sebagai gantinya, diperlukan penurunan tegangan saat mengalirkan arus ke peralatan listrik 12V, sehingga diperlukan konverter DC-DC untuk tujuan itu. Saya membutuhkannya. Keluaran 675W karena konsumsi arus peralatan listrik diperkirakan maksimal 50A. Seperti halnya kapasitor, tidak ada ide untuk membangun sistem pendingin, jadi berpendingin udara dan ditempatkan di bawah kursi penumpang.

Alternator membutuhkan perubahan perangkat keras seperti mengubah dioda penyearah 3-gelombang dan menambahkan sirkuit deteksi arus, tetapi alternator i-ELOOP dibuat dengan fisik yang sama dengan alternator 12V konvensional. Jika voltase lebih tinggi dari ini, diperlukan perubahan besar, ukuran akan bertambah, dan biaya akan bertambah.

Rangkaian Pembakaran Mesin Mobil Mazda i-ELOOP

Untuk konverter DC/DC, kapasitas 675W ditentukan berdasarkan konsumsi daya. Jika konsumsi arus terus melebihi 50A, alternator dan baterai timah langsung dihubungkan untuk memasok arus ke peralatan listrik. Pada 50A energi terus menerus, mencapai sekitar 85°C dan mencapai kesetimbangan termal. Struktur yang menghilangkan panas dengan sirip radiasi panas. Sekitar 1,8kg.
Omong-omong, Honda telah memasang kapasitor yang sama buatan Nippon Chemi-Con seperti i-ELOOP di mobil yang dilengkapi mesin Fit 1.3L, dan menggunakannya sebagai perangkat penyimpan daya untuk idling stop. Ini sama dengan i-ELOOP sampai menyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh alternator selama deselerasi, tetapi tujuan utamanya bukan untuk memasok listrik yang tersimpan ke peralatan listrik, tetapi untuk menggerakkan starter saat memulai ulang. I-ELOOP juga mengamankan kapasitas kapasitor yang cukup untuk menggerakkan starter, tetapi jika muatan yang terakumulasi dalam kapasitor tinggi, tegangan perlu diturunkan saat memulai ulang. i-ELOOP tidak menggunakan energi listrik yang tersimpan untuk menggerakkan starter saat memulai ulang.

See also  Mengapa Mesin Multi Silinder Antitesis Perampingan [Kursus Super Dasar Mesin Pembakaran Internal]

Mesin Mobil Suzuki Dan Mesin Mobil Mazda i-ELOOPMazda i-ELOOP

Selain itu, Suzuki telah memasang sistem regenerasi energi deselerasi bernama “Ene Charge” di mobil penumpang Swift dan berbagai kendaraan mini. Listrik yang dihasilkan oleh alternator disimpan dalam paket baterai lithium-ion Denso (kapasitas 36Wh/130kJ) yang dipasang di bawah kursi penumpang. Daya yang tersimpan digunakan untuk komponen kelistrikan seperti koil pengapian, pompa bahan bakar, sistem audio, dan stop lamp. Kekuatan baterai timbal digunakan untuk menggerakkan starter saat memulai ulang.

Saat i-ELOOP berfungsi, ia meregenerasi energi selama deselerasi (selama penghentian bahan bakar) dan menyimpan daya di kapasitor. Idling stop menggunakan listrik yang tersimpan di kapasitor. Jika kapasitor memiliki sisa daya saat akselerator dihidupkan, alternator berhenti menghasilkan daya. Hasilnya, konsumsi bahan bakar untuk menggerakkan alternator dapat dihemat (=peningkatan efisiensi bahan bakar). Jika i-ELOOP tidak terpasang, selalu diperlukan bahan bakar untuk menghasilkan listrik dengan alternator.
Setelah i-ELOOP kehabisan daya yang disimpan dalam kapasitor selama pengendaraan normal, i-ELOOP akan bekerja sambil memasok daya dari baterai utama. Selama perlambatan, alternator menghasilkan listrik dan menyimpannya dalam kapasitor. Butuh beberapa detik untuk mencapai apa yang disebut tangki penuh. Settingannya berbeda-beda tergantung tujuan dan jenis mesin yang akan dipadukan, namun pada dasarnya beregenerasi sekaligus menghasilkan deselerasi saat pedal gas dimatikan (fuel cut). Jika kita ingin meningkatkan efisiensi regenerasi, kita ingin meningkatkan perlambatan G, tetapi kita merebusnya dengan hati-hati. Saat pengemudi menginjak rem, ia menilai bahwa pengemudi berniat untuk mengurangi kecepatan, dan mengontrol untuk lebih meningkatkan perlambatan dan meningkatkan jumlah regenerasi.

Mesin Pembakaran Pada Mobil Mazda i-ELOOP

Selama idling stop disebut i-stop, daya yang disimpan dalam kapasitor digunakan untuk menyuplai daya ke peralatan listrik. Sekitar satu menit hingga satu setengah menit dapat ditutupi oleh daya yang tersimpan dalam kapasitor. Jika waktu berhenti idling lama dan kapasitor telah habis, daya disuplai dari baterai timbal. Dikatakan bahwa tidak ada kekurangan kapasitas di hampir semua kondisi penggunaan, kecuali untuk kondisi konsumsi daya yang parah seperti malam musim panas yang hujan. Namun, kami tidak puas dengan keadaan saat ini, dan kami terus mengembangkan teknologi yang dapat meregenerasi energi perlambatan dalam jumlah besar, dan pada saat yang sama, kami juga berupaya mengembangkan teknologi yang dapat memanfaatkan energi regenerasi secara efektif.

By Yofi