エンジンで発電機を回しながら走る車トヨタプリウスについて。
科学的な裏付けのある説明がほしいのでこちらのカテゴリに投稿しました。
この車の燃費が良い理由を詳しく知りたいです。
■プラス要因
(A)アイドリングをなくせる(交通状況に依存)
(B)電力回生ブレーキが使える(だたし回収効率は悪い。交通状況に依存)
(C)エンジンを効率のいい回転域だけで使える
■マイナス要因
(D)エネルギーの変換工程が多く損失が大きい(非常に大きくないですか?)
(E)発電機、バッテリーの重量増加(100キロ増どころではないのでは?)
プラス要因(A)(B)は状況によりあまり貢献しないし、
マイナス要因は常に負担になると思うのです。
こう考えると、燃費が良くなっているのが不思議なのです。
どなたか、すっきり説明してもらえませんか。
ちなみにエンジン出力が車輪の回転になるまでの流れは
次に示すような感じで正しいですよね。
化学エネルギー
↓(エンジン)
運動エネルギー →→→ ☆推進力☆
↓(発電機(モーター))
電気エネルギー
↓(バッテリー)
化学エネルギー
↓(バッテリー)
電気エネルギー
↓(モーター(発電機))
運動エネルギー →→→ ☆推進力☆
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
工学や物理学等については素人ですが、プリウスに乗っていますのでお答えいたします。
燃費がよい最大の理由はエンジン効率の良さにつきます。
車が走っている時に必要な出力は状況によって変動しますが、プリウスのエンジンは基本的に一定の回転数を保ち、エンジン出力も一定になるようにしています。そして走るのに必要な力に対して
1)エンジンの力が足りない時はモーターが補い、
2)ちょうど良いときはエンジンの力だけで走り、
3)エンジン出力が余る時は、その力を発電に回します。
#1の方のおっしゃるように
通常走行時⇒エンジン、モーターともON
ということはなく、追い越しをするために加速力が必要な時、急な上り坂の時などのどうしても必要な時だけモーターONとなります(中央高速の談合坂付近、東名高速の御殿場付近や牧ノ原付近程度ではモーターアシストは不要です)。
下り坂ではエンジン出力が余りますからどんどん充電されます。さらに下り坂が続いてバッテリーがフルになってしまうと充電を止めますからエンジンも止まってしまいます。逆にバッテリーがなくなってしまいそうになると「亀マーク」が出てエンジンの力のみでゆっくりとしか走れなくなったりしますが、私は6年間乗って来て「亀マーク」を見たのは2回だけです(さすがに富士スバルラインで飛ばしすぎました)。
さて、長所としてあげられている中で、
(A)は渋滞の中では大きな力を発揮します。ブリウスの街中での燃費の良さはこれに由来するでしょう。しかも、走り出す時はモーター使用ですからちょっとだけ走って停まるような場合にはエンジンがかからずガソリンは使いません。
(B)回生ブレーキによる電力回収は実はたいしたことがありません。少しのことでも無駄にしないようにという程度です。
短所とされている中で
(D)は上に書いたように出力の余裕を用いますから、損失は確かにあるとしてもそれに比べての利益の方が大きいでしょう。
(E)は確かにその通りです。全体に重くなって動かすのに必要なエネルギーは多くなりますから。とは言え、初代に比べて現行のプリウスは積載電池量を減らすなどして、重量を軽減化しているようです。
さらに参考URLの良回答をご覧いただきたいのですが、プリウスのエンジンはアトキンソンサイクルエンジンというもので、通常のオットーサイクルエンジンとは基本的な考え方が異なるようです。
参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=708456
この回答への補足
回答ありがとうございます。
参考URLも見ました。大変よく分かりました。
複雑になったのに効率が良くなるというのは大変面白いです。
No.1
- 回答日時:
プリウスの場合、
停車時⇒エンジン、モーターともOFF
発進時⇒モーターのみON
通常走行時⇒エンジン、モーターともON
減速・停車時⇒エンジンOFF、モーターは発電機として動作
というサイクルです。
つまり発進時はバッテリーの電気を使い、通常走行時にエンジンを掛けて発電・充電・モーターへ給電を平行して実施、減速・停車時は、モーターで発電し、エンジンを止めます。
このシステムにより、最も燃費が悪くなる発進・加速によるガソリンエンジンの回転数増加を防ぎ、常に一定回転を維持するエンジンに特化させることで、燃費を極限まで切り詰め、併せて高性能バッテリーを併用することにより、エンジンの停止時間を長くし、更に燃費を伸ばしています。
都心の渋滞などでは、バッテリー容量の減りが早くなり、必然的に停車時でも発電のためエンジンが掛かるようになり、燃費も悪くなります。
この回答への補足
回答どうもです。
エンジンは使い方でえらく効率が変わるのですね。
そのあたりがすっきりと分かりたいです。
ただ、こんなにエネルギーの変換を重ねているのに結果的には効率が上がるのがおもしろいですね。
化学エネルギー
↓(エンジン)
運動エネルギー →→→ ☆推進力☆
↓(発電機(モーター))
電気エネルギー
↓(バッテリー)
化学エネルギー
↓(バッテリー)
電気エネルギー
↓(モーター(発電機))
運動エネルギー →→→ ☆推進力☆
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 環境学・エコロジー EV車って本当に省エネルギーなのですか 4 2023/05/17 18:30
- 電車・路線・地下鉄 「東海道本線」と「日豊本線」の非電化区間を教えて。非電化区間を走る電車の種類について 3 2023/05/19 22:49
- 工学 ヒートぽんぷ の可能性についてです ? / 6 2023/03/03 13:23
- 工学 ヒートぽんぷ の段々畑 についてです ? 2 2023/03/10 18:39
- 物理学 モーターについて考えています。 6 2022/12/28 20:07
- 環境・エネルギー資源 改定省エネ法が、2023年4月に施行されました。 1 2023/08/11 01:03
- 環境・エネルギー資源 エネルギー保存の法則より水素は効率が悪いっていう意見がありますけど、人力で自転車発電機回した場合、た 2 2022/11/15 01:47
- 環境・エネルギー資源 政府がエネルギー政策の指針となるエネルギー基本計画を閣議決定した。 最大の焦点だった原子力発電所につ 1 2022/10/18 01:17
- 環境・エネルギー資源 再生可能エネルギーの供給過不足について 3 2022/04/09 22:45
- 環境・エネルギー資源 電気自動車は効率の悪い化石燃料で発電した電気で 走っている。 本当ですか? 14 2022/12/01 06:00
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
いすゞ4トンダンプフォワードに...
-
船のディーゼルエンジンが。。
-
電気自動車の1キロ1円という...
-
物凄く長いクラクション鳴らさ...
-
センターラインのはみ出し運転...
-
男の競泳水着について
-
速度の標識がない道路の制限速...
-
60ハリアーの後部座席外し方。 ...
-
路線バスはなんで立って乗って...
-
1年記念に彼氏とユニバに行きま...
-
東京首都高速道路で初心者が走...
-
ランドクルーザー プラドの購入...
-
交通安全指導車
-
【至急】車に詳しい人お願いします
-
ハイエースバン(200系)の乗車...
-
油圧作動油にエンジンオイルは...
-
電車が遅延してる時、いつもよ...
-
打楽器のトラック搬入
-
車のシートベルトを締めている...
-
信号待ちで、信号が青になって...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
いすゞ4トンダンプフォワードに...
-
写真のオレンジの部分の オイル...
-
バッテリー交換後エンジンがか...
-
EVのクルマに発電機を積んだら?
-
プリウスの燃費が良い本当の理由
-
集塵・送風ブロワのメリット&...
-
電気自動車の1キロ1円という...
-
船のディーゼルエンジンが。。
-
Volvo v40オーナー様教えてくだ...
-
一晩中エアコン暖気
-
物凄く長いクラクション鳴らさ...
-
制限速度以下で走る輩がうざい ...
-
路線バスはなんで立って乗って...
-
男の競泳水着について
-
60ハリアーの後部座席外し方。 ...
-
このシートベルトの中にガムを...
-
なぜ東北新幹線がオーバーラン ...
-
1年記念に彼氏とユニバに行きま...
-
速度の標識がない道路の制限速...
-
電車が遅延してる時、いつもよ...
おすすめ情報