自動車のエネルギー 
角倉 2007/8/14(火) 18:12 No.0708141812
家庭で使うエネルギーの中で、電気については前回考えてみましたが、
エネルギー使用量の大きい自家用車ではどうでしょう?
今回はガソリン自動車を電気自動車(EV=Electric Vehicle)に置き換えて考えてみました。

ガソリン1リットルの持っているエネルギーは、発熱量10,500kcal/kg  比重0.75とすると
総発熱量は10,500×0.75=7,875kcalで、
kcal(キロカロリー)をkWh(キロワット時)に換算すると7,875×0.001163=9.2kWhになります。
その中から実際の仕事に変換出来るのは、ガソリン車の効率を15%とすると、9.2×0.15=1.4kWhとなります。

これと同じ仕事量を電動モーターから得るためには、モーター効率80%と仮定すると、
1.4÷0.8=1.75kWhの入力が必要で、
ボイジャーバッテリーに換算すると1.75÷0.7=2.5個分の入力が必要となります。

以上の事をまとめると、
電気自動車(EV)にガソリン自動車と同じ仕事をさせる時は、
ガソリン1リットルに対してボイジャーバッテリー2.5個が相当する事になります。

そこで、1日当たり40km走行する場合について試算してみました。

ガソリン車の方は、燃費が13km/L 、ガソリン代145円/Lとすると、
ガソリン使用量が40÷13=3.0リットル
ガソリン代は3.0×145=435円です。

一方、電気自動車(EV)は、
ガソリン3リットル分としてボイジャーバッテリー3×2.5=7.5個必要となります。
ただ、車での使用はバッテリーにとって過酷なので余裕を持たせて、
1日当たりボイジャー10個としておきます。
電気代は充電ロスを考えてボイジャー1個につき20円とすると20円×10=200円です。
深夜電力にすればこの半分以下になります。
バッテリー寿命が5年以上あって、一日の走行距離が限られているなら、
電気自動車(EV)の使用も良いですね。

別な考え方からすると、
ボイジャーバッテリーは1馬力を1時間出せるので、10個あれば10馬力を1時間です。
平均10馬力もあれば1時間で40kmくらいは走れそうなので、
上記の試算もそれ程見当違いでは無いと思うのですが…。

私達の生活では(もちろん生活スタイルによって様々ですが)毎日、
電気ならボイジャーバッテリー20個分とか、
ガソリンならボイジャーバッテリー10個分と言ったレベルのエネルギーを使い続けているんですね。

2.  角倉     2007/8/18(土) 19:03 No.0708141812-2
電力量Wh(わっと・じ、又は、わっと・あわー)についてはこの掲示板の2006/10/13に書いた事がありますが、
同様な事で、ガソリン1リットルから得られると思われる電力量1.8kWhについて考えてみると…

これを1時間かけて使い切る(1C放電)なら1.8kW(2.4馬力)しか出せませんね。
20分で使い切る(3C放電)なら5.4kW(7.2馬力)のパワー、
6分で使い切る(10C放電)なら18kW(24馬力)が出せる事になります。

ガソリン1リットルを20分で使い切るといったら通常走行のパワー、
6分で使い切るとなると結構な消費率なので坂道を登っている時のパワー、と言ったところでしょうか。
まぁ、スピードや坂の勾配によって数値は色々でしょうが、
こんな感じの力で車は動いているんでしょうね。


1.  角倉     2007/8/17(金) 08:02 No.0708141812-1
「車のエンジンはガソリン1リットルから1.4kWhのエネルギーが取り出せそう」
と予想しておきましたが、ちょっと考えると、
ガソリンを入れて電気を取り出すなら発電機ですね。
そこで、発電機のガソリン使用量と発電量をカタログで調べてみました。

結果、ガソリン1リットルで1.4〜1.8kWhの発電量となっていました。
発電のロス分を考えるとエンジンはこれ以上の仕事をしている訳で、
エンジン効率としては20%くらいは行ってそうです。

発電機のエンジンは負荷や回転数が限られているので、
負荷変動の大きい自動車のエンジンより効率が良くて当然と思うのですが、
何れにしても、ガソリン1リットルから取り出せる仕事量は、
電力量に換算すれば1.4kWhから良くても1.8kWh辺りになりそうな感じです。


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