Eli jos kulutus laskenut kolmisen prosenttia jossa markkinoinin mukaan osa on moottorin ansiota ja osa muita tekijöitä, niin vaikea kehitellä mallia missä moottorin hyötysuhde olisi parantunut mittausajossa viidennestä.
Jos minun luvuista laskee, niin uusin takaveto 210 kW 77 kWh ID.4 kulutti 12,9 % enemmän kuin takaveto ID.7. Tällöin ID.7:n kulutus on 11,4 % pienempi vs. ID.4 ((1 - 12,4 / 14) * 100 = 11,4 %.
Moottorin hyötysuhde ei taatusti parane viidennestä. Jos se olisi ennen 85 %, niin moisella parannuksella mentäisiin yli sadan (102 %). Häviöt sen sijaan voivat pienentyä viidenneksen, eli 15 % -> 12 %, jonka jälkeen motin hyötysuhde olisi syklissä 88 %.
En ehdi tehdä kunnollista laskelmaa, mutta voin heittää jotain lukuja pähkimisen avuksi.
Syklin keskari on 53,5 km/h silloin kun auto liikkuu. Ilmastointia ei käytetä, joten kulutusta tapahtuu käytännössä vain auton liikkuessa. Ekvivalentti aerodynaaminen keskinopeus on hatusta vetäen noin 70 km/h. Se on selvästi yli todellisen keskarin, koska high ja extra high osuuksien nopeuksilla toinen potenssi jyrää.
Oletan kaikille autoille Cr 0,007-renkaat.
2020 Mii, 1235 kg, 0,32 * 2,07 = 0,66 CdA
WLTP 12,4 kWh/100 km
Vierinv. 2,36 kWh/100 km
Ilmanv. 4,17 kWh/100 km
Häviöt 5,87 kWh/100 km (purku, invertteri, motti, voimansiirto, regen)
Hyötysuhde 52,7 %
02/22-11/23 ID.4 77 rwd, 2123 kg, 0,28 * 2,56 = 0,717 CdA
WLTP 14,4 kWh/100 km
Vierinv. 4,05 kWh/100 km
Ilmanv. 4,52 kWh/100 km
Häviöt 5,83 kWh/100 km (purku, invertteri, motti, voimansiirto, regen)
Hyötysuhde 59,5 %
10/23 ID.4 77 rwd, 2156 kg, 0,28 * 2,56 = 0,717 CdA
WLTP 14,0 kWh/100 km
Vierinv. 4,11 kWh/100 km
Ilmanv. 4,52 kWh/100 km
Häviöt 5,37 kWh/100 km (purku, invertteri, motti, voimansiirto, regen)
Hyötysuhde 61,6 %
ID.7 77 rwd, 2172 kg, 0,23 * 2,46 = 0,566 CdA
WLTP 12,4 kWh/100 km
Vierinv. 4,14 kWh/100 km
Ilmanv. 3,57 kWh/100 km
Häviöt 4,69 kWh/100 km (purku, invertteri, motti, voimansiirto, regen)
Hyötysuhde 62,2 %
Kahdessa viimeisessä autossa taitaa olla sama moottori, koska molemmat ovat 210 kW takavetoja. Siksi molempien kokonaishyötysuhteetkin ovat lähes samat, noin 62 %. Linjakkaamman ID.7:n pienempi kulutus näyttäisi siis perustuvan vain pienempään CdA:han. Vanhan ID.4:n vajaa 60 % tarkoittaa, että pelkän moottorin hukkateho on aika lähelle 20 % pienempi.
Edit. kuvitteellinen Mii, jossa olisi ID.7:n muotokerroin ja hyötysuhde, kuluttaisi 8,6 kWh/100 km nykyisen 12,4 sijaan. WLTP range paranisi 260 -> 375 km:iin. Renkaiksi Cr 0,0055:t, niin 7,8 kWh/100 km. Cw:ksi 0,20, niin 7,2 kWh/100 km. Akkumassaa 300 kg lisää, niin 7,9 kWh/100 km. Vielä 200 kg lisää rakenteisiin ym, niin 8,4 kWh/100 km, jonka jälkeen yhteensä 80 kWh akulla ajelisi 955 km nättiä kesäistä pikkutieajoa 70 keskarilla. Pitkä, kapea ja kevyt sikari. Massaa olisi 1235 + 300 + 200 = 1735 kg. Jossain Model 3 tienoilla massaltaan. Selvästi kevyempi kuin ID.7, koska yhtä kapea kuin Mii, kevyt 61 kW motti, kevyet jarrut, kevyet pienet ja kapeat pyörät sekä varustetaso karumpi. Kulutus olisi pieni, WLTP 8,4 kWh/100 km, WLTP range 955 km@80 kWh. Tuohon jos tuuppaisi korealaisten tapaan 3C-pikalatausta, niin akkuun kertyisi nätin ajelun jälkeen uutta rangea 2864 km/h! Concorden 2179 km/h jää kakkoseksi. Mii vastaa vain Pendolinoa-luotijunaa.
Edit2. Lämpötila oli 20 C, eli 1,2 kg/m3. Laskuja en jaksa kirjoitella, eikä ole exceliäkään, mutta kännykän laskimesta otin kuvan. Ja hyvä että otin. Kaavassa oli yksi virhe, mutta nyt on oikea versio. Korjaan tekstin luvut myöhemmin. Virhe vaikutti ainakin kuvitteellisen Miin lukuihin. Ei pitäisi vanhan väsyneillä silmillä tihrustaa noin pitkiä kaavoja ulkomuistista kännykän pienelle näytölle.
Edit3. Kaikki luvut korjattu uusilla silmillä. Liitteen kuvassa näkyy kaksi eri tapaa muuttaa voima tehon kautta energiaksi. Ensimmäinen (ilmanvastustyö) on laskettu pitkän kaavan mukaan. Toisessa on näpyttelyn vähentämiseksi ajettu ns. sata lasissa, jolloin teho onkin kätevästi energiaa, eikä tarvitse huomioida aikaa. Huom. satasta saa ajaa vain voimaa tehoksi ja energiaksi muutettaessa, muttei ilmanvastusvoimaa laskettaessa. Satasta ajamalla 100 km kestää tunnin, jolloin kW on kätevästi kWh. Olin väsyneenä ajanut molemmissa vastustehoissa näpyttelyä säästävästi satasta, mutta jostain syystä mennyt lisäämään ilmanvastustyöhön ajan. Voiman (kN) saa energiaksi oikeaan yksikköön (kWh/100 km) joko F * 100 / 3,6 tai F * 70 / 3,6 / 0,7. Ensimmäinen on lyhyempi. Liitteessä näkyvät molemmat tavat.
Ylimääräinen "/ 0,7" vaikutti kaikkiin ilmanvastustöihin, häviöihin ja hyötysuhteisiin. Nyt tosiaan kaikki korjattu. Korjatut hyötysuhteet ovat niin matalia, että parantamisen varaa jää mukavasti tuleville vuosille. Massaa on liikaa, jos vertaa Miitä, johon lisäisi 300 kg raskaamman akun vs. nykyinen 250 kg, ja 200 kg pidempään rakenteeseen. Ei isoakkuisen perheauton tulisi olla yli 1,7-1,8 tn. Korit ovat turhan leveitä, jarrut järeitä, moottorit liian suuria tehoja kestäviä, ja turhaa läskiä joka paikassa. Korin leveyden kasvattamasta CdA:sta ja massasta sitten kärsitään rangessa ja latausajoissa tien päällä. Ladataan sellaisillakin matkoilla, jonka 400 kg kevyempi ja 10 cm kapeampi auto pääsisi lataamatta. Tai jos molemmat joutuvat lataamaan tietyllä asemalla, niin raskaampi ja leveämpi joutuu aloittamaan pienemmästä SoC:sta ja tämän lisäksi roikkumaan laturilla suurempaan SoC:iin asti päästäkseen perille asti, koska kulutus. Esim. 10 % suurempi kulutus täydellä akulla lähtien (perillä pitää olla 10 %):
Kulutus 1,1x: 100 % -> 10 % -> 80 %, eli pitää ladata 70 %
Vs.
Kulutus 1x: 100 % -> 18,2 % -> 73,6 %, eli pitää ladata 55,4 %
Ensimmäinen kulutti vain 10 % enemmän, mutta joutuu lataamaan samalla asemalla yli 26 % (70 / 55,4) kauemmin, jos keskitehot ovat samat 10-80 % kuin 18,2-73,6 % ladatessa.
Edit4. Model 3 vaikuttaa olevan lähes järkevä tapaus massaltaan, korkeudeltaan ja muodoltaan. Leveydestä 9 cm pois, jotta vastaa Auris farkun 176 cm:ä. Tavaratilan kansi aukeamaan takalasia myöten, jotta saa tavaraa sisään ja koira voi matkustaa takana toisin kuin umpisedanissa. Massaa pois kaventamalla sen 9 cm, pienentämällä ja kaventamalla renkaita, keventämällä moottoria (125 kW riittää 1,7-1,8 tn*), pienemmän tehokeston kevyempi invertteri, keventämällä jarruja. Avot, pienikulutuksinen, nopeasti kilsoja lataava, monikäyttökorinen perhesigaari on syntynyt.
*(1750 kg@125 kW liikahtaa jopa nopeammin kuin 2150 kg@150 kW ID.4)