Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid

En elbil med "förlängd räckvidd" behöver en extra motor som laddar batteriet. Jaguar och företaget Bladon Jets utvecklar en mycket kompakt gasturbinmotor för kommande elbilar. Gasturbinen är faktiskt inte mycket längre än en blyertspenna!

Bild 353679

Ser ut som en vanlig gasturbinmotor, men titta på blyertspennan i förgrunden - här snackar vi kompakt format! När vi kan förvänta oss en körbar prototyp är Jaguar och Land Rover ännu så länge förtegna om.


Vid det här laget torde GM:s Chevrolet Volt och europeiska variant Opel/Vauxhall Ampera vara välkända (se länk här). En av de saker som gör Volt speciell är att det är en elmotor som står för drivningen, trots att det finns en 1,4-liters bensinmotor i drivpaketet. Men förbränningsmotorn används enbart för att ladda batterierna, inte driva bilen.

General Motors kallar den här typen av elbil för EREV, "Extended Range Electric Vehicle". Tanken är att man vid nästan all daglig pendling ska klara sig på den körsträcka som batteriet ger - cirka sex mil - men ändå är fri att när som helst utöka aktionsradien med hjälp av förbränningsmotorn. Det finns heller ingen risk för att bli stående med tomt batteri.

Hos Jaguar och Land Rover går man i liknande tankar. Elmotordrift har sina uppenbara fördelar men batterierna är ännu så länge för tunga och skrymmande för att ge längre körsträckor. Men hur sparar man utrymme och vikt - jo, genom att ställa den konventionella förbränningsmotorn åt sidan och istället använda en av de mest kompakta motorprinciper som finns: gasturbinen.

Bild 353678

SR Drives har även utvecklat en intressant höghastighetsgenerator som tar till vara på energin i avgaserna. Den heter "TIGERS" (Turbo-generator Integrated Gas Energy Recovery System).

Tillsammans med det brittiska företaget Bladon Jets (se länk här) jobbar Jaguar/Land Rover med en drivlina som har en kompakt gasturbin kopplad till en speciell högvarvsgenerator, utvecklad av SR Drives (som även samarbetat med Volvo). Hela paketet kallas för Ultra Lightweight Range Extender ("ULRE").

Gasturbinen har flera fördelar förutom storleken och det är att den har få delar (låg kostnad), startar snabbt, går vibrationsfritt och kan använda flera typer av bränsle - inklusive biobränslen - med befintligt distributionsnät. Bränsleceller som drivs av vätgas har också många fördelar men den största nackdelen är att man måste bygga upp en helt ny infrastruktur för produktion, distribution och försäljning (pumpar). Avgaserna hos en gasturbin är också relativt "rena", en viktig faktor då kommande avgaskrav kräver allt mera extrautrustning på förbränningsmotorer.

En av nackdelarna med gasturbinen är att den inte är så energieffektiv vid relativt låga effektbehov. Vid stora effektbehov, som exempelvis hos flygplan, är däremot gasturbinen helt dominerande på grund av sitt låga pris och hyggliga verkningsgrad. Men även i en elbil kan pris, låg vikt och liten volym vara viktigare egenskaper än några enstaka procents lägre verkningsgrad.

Skriv kommentar

Det finns 16 kommentarer

Detta innehåll är skapat av Auto motor & sports besökare

Alla kommentarer
  • #1 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    Argus Postat: 2010-03-01 13:33

    Vore fränt om man äntligen kunde tämja turbinerna. Redan på 50-talet hade ju Pontiac sina underbara Firebird koncept.

    http://en.wikipedia.org/wiki/Firebird_III

  • #2 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    Hansa Postat: 2010-03-01 14:24

    Ja, varför byggde inte Volvo denna bil........
    Kanske man får svaret om man läser artiklar från den tidens biljournalister.
    "Vem vill betala så mycket för en bil med bara 95 hk. Köp en bil med V8 istället. Bensinen är ju inte dyr." osv.
    Hade Volvo vågat chansa hade nog ingen velat köpa bilen förrän 2005, då det började bli intressant med låg förbrukning. Men det hade aldrig Volvo överlevt.

  • #3 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    Robban Postat: 2010-03-01 14:33

    Är ju faktiskt jävelusiskt smart, lite out of the box tänk oxå, det gillas!

  • #4 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    Anglofil Postat: 2010-03-01 14:33

    Engelska Rover var tidigt ute med gasturbin på 60-talet. Bland annat körde man 24-timmars på Le Mans 1963!
    Intressant teknik!

    http://www.4wdonline.com/Rover/GasTurbines.html

  • #5 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    Argus Postat: 2010-03-01 14:54

    Problemet med Turbinerna är att de "laggar", de är allt annat än reaktionskvicka.

    Men det borde ha gått att lösa med kopplingar och DSG kopplingar. ;)

    Jay Leno delfinansierade ju GMs EcoJet härom året. http://www.leftlanenews.com/gm-jay-leno-build-tur
    bine-powered-ecojet-concept.html


    Jag tror seriöst att det finns ett utrymme för dyra, avancerade och konceptuellt nyskapande bilar.

    Se bara på hur mycket Lexus alla hybrider sålt! Å de är ju inte anmärkningsvärt exotiska.. :P

  • #6 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    Johan Postat: 2010-03-01 14:58

    Varför? Stavas Ford!!!
    Kanske inte att just den bilen inte gick i produktion men anledningen till stopp av projekt och dålig fokus på miljö tidigare

  • #7 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    Lundgren Postat: 2010-03-01 15:16

    Att turbinen är trög i starten torde inte vara något problem när man använder den till att driva en generator som laddar batteriet.

  • #8 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    ZR1 Postat: 2010-03-01 15:20

    - att jag skulle köpa en sån bil. Har jag ingen körglädje så är det bortkastade pengar. Det ska vara en V8 och inget annat! Miljön? pfftttt.... påhitt av politiker som vill ha mer klirr i kassan....

  • #9 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    Markus Postat: 2010-03-01 16:20

    Jag och ZR1 har lite olika begrepp om körglädje...
    Max 1300 kilo tjänstevikt är mitt viktigaste villkor för att ha riktigt skoj bakom ratten. En kommunikativ styrning och rapp gasrespons är också viktigt.

    Gasturbrin i en EREV låter också som en bra idé. Appropå detta med verkningsgrad: En av de stora poängerna med en EREV är att förbränningsmotorn kan köras på ett varvtal hela tiden. Det gör att man kan köra på ganska hårt med motorn. Stort effektuttag - inga stora problem med verkningsgraden!

  • #10 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    jj Postat: 2010-03-01 17:07

    Verkar som en del inte fattar att gasturbinen ska driva en generator!
    Elmotorn driver bilen!

  • #11 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    Hans H Postat: 2010-03-01 17:23

    Jag har en bekant som har en Oldsmobile V8 diesel (eller om det är en Cadillac) från 80-talet.
    Den har V8. Och den saknar ALLT man kan vilja ha av en bil, förutom fem sittplatser.
    Den är ful, bullrig, törstig och o-driftsäker. Och avställd.

    I fallet BMW M5 däremot föredrar jag dock V8 före V10. Om jag hade råd.

    Men vanligtvis är en V8-motor stor, tung och dyr och hamnar därför i stora och/eller dyra bilar.

    En liten bil behöver inte en V8 för att ge körglädje, medan en stor bil MÅSTE ha en.

    Var hittar man den billigaste V8:an på marknaden idag? Är det Jeep?

  • #12 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    512M Postat: 2010-03-01 18:11

    Fiat var först i Europa med Gasturbinbil.

    http://en.wikipedia.org/wiki/Fiat_Turbina

  • #13 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    GE Postat: 2010-03-01 21:03

    I artikeln nämns flera gånger ett lågt pris som en av gasturbinens fördelar, vilket förstås är helt galet. Jämfört med en kolvmotor är den mångfaldigt dyrare bl.a. pga högre precision i tillverkning och dyrare material. Enda riktiga fördelen är låg vikt, vilket är av stor betydelse i t.ex. flygplan. Där spelar priset mindre roll, och på en större Boeing eller Airbus kostar motorerna en bra bit över 100MSEK/st.

  • #14 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    yux Postat: 2010-03-01 21:58

    1. volvo fick inte bygga bilen som man ville. inte ens som utställningsexemplar. anledning val av bränsle.

    2. bilen var givetvis inte avsedd att serieproduceras men låg bra till i tiden då slutet av 80-talet präglades av en tämligen omfattande miljödebatt.

    3. Kuriosa, volvo sket i diverse förbud att använda vissa drivmedel och tillverkade en liten citybil. I vart och ett av hjulen satt en elmotor. När bilen ställdes ut på volvos eget museum så togs elmotorerna bort och byttes ut mot släta stålfälgar.

    Men men allt detta är historia som var av nöden tvungen då det skedde.

  • #15 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    Edis Postat: 2010-03-01 22:56

    Efter att ha läst den här artikeln kan man ju slå fast att artikelförfattaren inte är så insatt i gasturbiner.

    En jetmotor är en reaktionsmotor som skapar dragkraft i enlighet med Newtons lagar. Det finns flera typer av jetmotorer, motorn på bilden ovan är en turbojet, en jetmotor av gasturbinstyp. Dessa är idag ganska sällsynta då de ger hög bränsleförbrukning, förekommer mest som småmotorer numera. Jetflygplan använder sig idag vanligen av turbofans, denna fungerar likt turbojet motorn men har en eller flera fläktar innan kompressorn där bara en del av luften leds in i gasturbinen. Dessa delas vanligen in i två grupper, high bypass turbofan och low bypass turbofan. High bypass turbofans är vanliga i de flesta jetdrivna trafikflygplan och har mycket stora fläktar där bara en liten del av luften leds in i gasturbinen, medans low bypass turbofans hittas i flygplan som ex. Gripen. Dessa har mindre fläktar.

    En annan grupp av gasturbiner brukar kallas turboshafts och turboprops, i princip en jetmotor utan det bakre munstycket (dvs gasgeneratorn) som man försett med en kraftturbin. Det är denna typ av gasturbin som används i bilar, båtar, helikoptrar och liknande.

    Anledningen till att man använder gasturbiner i flygplan beror på att de erbjuder en högt effekt/viktförhållande. Verkningsgraden är däremot inget vidare. En större turboshaft på ett par tusen hk som används i större helikoptrar och flygplan brukar ha en verkningsgrad på strax över 30%, en mindre gasturbin har en verkningsgrad på strax över 20%. En Allison 250-C18 som exempel, en motor populär i bland annat mindre helikoprar, har en specifik bränsleförbrukning på ca 430 g/kWh (motsvarar ca 20% verkningsgrad), en bensinmotor brukar klara under 250 g/kWh och dieselmotor ytterligare en bit lägre. Allison 250 på 317 hk väger dock bara 60 kg, dvs den ger ungefär 5 hk/kg. Då är inte heller 5 hk/kg speciellt imponerande för en turboshaft, Lycoming T55, den motor som driver världens snabbaste hjuldrivna bil, ger nästan 13 hk/kg, inte så illa för en motor som ursprungligen konstruerades på tiden då nya Cadillacs hade stora fenor. Låg vikt, hög bränsleförbrukning och tyvärr också hög kostnad kännetecknar gasturbinen. För samma pris som en Allison 250 kan man få en ganska väl utrustad BMW - och då snackar vi ingen snikmodell. Materialval och konstruktionssätt gör gasturbinen relativt dyr. Det är också pga dessa anledningar som små propellerflyg inte använder gasturbiner - först i intervallet 500-1000 hk börjar en gasturbin löna sig genom sin låga vikt i dessa applikationer.

    Vill man höja verkningsgraden i en gasturbin så kan man använda en rekuperator, ungefär som en intercooler fast tvärtom, där man värmer den komprimerade luften med hjälp av avgaser, något som var vanligt på 1960-talets turbinbilar och något även Volvo använde sig av. Problemet är att en värmeväxlare som behöver tåla 700 grader eller så varken är speciellt billig eller lätt.

    En gasturbin startar också långsamt jämfört med en kolvmotor och man måste hantera ett relativt högt flöde med relativt varma avgaser. Bränner man gångare med 600 grader varma avgaser så lär man inte bli populär.

    Gasturbinen på bilden verkar vara en liten jetmotor, denna typ av motorer förekommer bland annat i kryssningsmissiler. Den fungerar alltså inte direkt i en personbil. Den har också en relativt ovanlig konfiguration för en liten gasturbin. Små gasturbiner brukar inte ha axialflödeskompressorer utan man brukar ha en radialkompressor, möjligen med några axialsteg före. Anledningen är att en axialkompressor i regel bara arbetar med ett kompressionsförhållande på 1,3:1 per steg, radialkompressorn klarar utan problem 4:1 (eller mer) med god verkningsgrad. Dvs det krävs en femstegs axialkompressor för att ersätta ett radialsteg. Med axialkompressorer blir motorn i regel otympligt lång för användning i helikoptrar, bilar och liknande medans det gör motorn mycket lämplig för flygplan eftersom kroppen kan göras smalare (jämför ex. Gripen med Tunnan). Kikar man däremot på Volvons drivpaket så är det en komplett elgenererande gasturbin. Volvons motor använder också en rekuperator för att förbättra verkningsgraden, och motorn har en relativt enkel grundkonstruktion med en radialkompressor och en radialturbin, dvs den är inte av friturbinstyp. Själva gasturbinen är inte mycket större än en lite större turbo, rekuperatorn och generatorn tar dock upp en del plats. Sedan har Volvo också packat gasturbinen ganska smart så att man utnyttar värmen från avgasutloppet att värma upp den komprimerande luften, samma princip används hos många turboshaftmotorer. Dock inte motorn artikeln handlar om. Brännkammaren är också av låg NOx typ i Volvon så Volvos maskin är helt klart mer avancerad än den motor artikeln handlar om.

    Läsvärt för den som vill förbättra kunskaperna om små gasturbiner:
    http://www.energy.kth.se/courses/4a1626/ahpt2006/
    MicroturbineSection%201.pdf


    Volt laddar för övrigt inte batterierna med bensinmotorn, den förser drivmotorn med el. Att gå omvägen via batterierna leder till förluster, det vill man undvika om möjligt. Att ladda upp batterierna med förbränningsmotorn skulle också motverka syftet med bilen.

    PÄR BRANDT: Kapitulerar fullständigt när det gäller gasturbiner. Tackar för bidraget som gjorde oss alla (de flesta?) mycket klokare!

    Håller dock inte med om sista meningarna. Förbränningsmotorn är inte alls lika stark som elmotorn och kan därför inte - via generatorn - driva direkt till elmotorn (möjligtvis vid lägre effektuttag). Förbränningsmotorn är dimensionerad för ett teoretiskt, genomsnittligt effektuttag ur batteriet vid "vanlig" körning. Kör man konstant med "gasen i botten" med en Volt tar batteriet slut, eller rätt sagt: det stänger av sig själv vid cirka 50 procent laddningsgrad (för att undvika skador och ge ett långt batteriliv).

    Det var åtminstone så jag förstod det när Frank Weber, tidigare projektledare för Voltec, beskrev systemet. Men jag har haft fel förut ... ;-)

  • #16 Re: Jaguar utvecklar jetmotor-hybrid
    Agneta Postat: 2010-03-02 20:28

    Saab EMS hade väl ochså gasturbin? Det var en oerhört snabb bil som tillverkade på 70-talet. Var väl egentligen en tävlingsbil som dock gick att registrera och använda i trafik.

Möjligheten att kommentera är avstängt. Artikeln är äldre än 30 dagar.

Månadens fråga

  • Om du var tvungen att välja - vilket märke skulle du ta?
Nyhetsbrev fem dagar i veckan

Varje vardag skickar vi dig de senaste 24 timmarnas hetaste nyheter till din e-post. Nyhetsbreven kan också innehålla specialerbjudanden.

  • Prenumerera på
    Auto motor & sport nyhetsbrev
Annonsbörsen

Annonsbörsen

Annonsera gratis i Annonsbörsen och i auto motor & sport (om du är prenumerant). Eller sök bland över 3.000 bilar. Du kan också sälja eller köpa motorcyklar och båtar.

Egmont logo
© Egmont Tidskrifter