Så fungerar Fisker Karma

Hybrid Cars Image Gallery 2010 Fisker Karma. Se fler bilder på hybridbilar. Fisker Automotive

Föreställ dig hur det skulle vara att köpa bensin bara en gång om året, eller kanske till och med aldrig igen. Föreställ dig nu en viskande tyst bil som kan utföra de flesta lyxiga sedans i både hastighet och komfort. Föreställ dig en bil med samvete. Henrik Fisker föreställde sig dessa saker och bestämde sig sedan för att göra sin dröm till verklighet - Fisker Karma.

Den grundläggande idén med ett plug-in hybridelektriskt fordon har gjort inbrott på den fossila bränsletunga bilmarknaden i några år nu. Men Fisker och medgrundare Bernhard Koehler designade inte bara en bil; 2007 grundade de ett nytt amerikanskt bilföretag och mycket av detta företags etik inrättas i Karma, tillsammans med en lyxnivå som för närvarande bara ses i avancerade sedans.

Karma, en snygg roadster med de rapporterade hackarna för att säkerhetskopiera bilden, är ett plug-in hybridelektriskt fordon (PHEV). Den kopplar ihop ett stort batteripaket och en liten bensinmotor för att få ut mesta möjliga av varje element. Batterierna kan laddas via traditionella hemuttag eller genom en generator som vrids av bilens motor. Förhållandet mellan dessa element är anpassat genom proprietära system tillverkade av Quantum Technologies, ett företag som tar del i alternativa bränsle- och drivsystem för civila och militära fordon. Resultatet är en sportbil som får ungefär 100 mil per gallon (42,5 kilometer per liter) och ser bra ut medan du gör det också.

Medan det finns fler PHEV: er som kommer att släppas ut på marknaden än någonsin tidigare, har Fisker lagt till några vändningar för att differentiera Karma. Dessa erbjudanden inkluderar ett alternativ för takmonterade solceller som hjälper till att ladda bilen och en valfri stor stationär soluppsättning för montering på ett hus eller garage - tänk på detta som en hemmiljöstation för solenergi. De slår också upp bilen som "miljömässigt" med miljövänliga element i överflöd, både inifrån och ut. Till exempel accenter snidade från återvunnet trä till lädersäten utformade med upp till 85 procent av koens hud snarare än bara de bästa delarna.

Fisker Karma sägs vara avsedd för uppfart senare 2009; Huruvida det kommer att bli en vanlig syn på vägen eller helt enkelt ett annat kapitel i bilens historia återstår dock att se.

Fortsätt läsa för att ta reda på mer om Karma, den ljusa nya världen av PHEV: er och överväga om du är redo att ponny upp de uppskattade $ 80 000 för att vara den första på blocket att ansluta din bil på natten.

Innehåll

1. Fisker Karma: Q-drive System
2. Fisker Karma: massor av vridmoment och spänning, för
3. Fisker Karma: Stealth Drive och Sport Drive
4. Fisker Karma: Exteriördesign
5. Fisker Karma: Produktion

Hybridfordon förändrar förarens sätt att tänka på prestanda. Hästkrafter och vridmomentantal spelar fortfarande en roll, men borta är dagarna med större är alltid bättre. Istället måste förarna se till hur kraftsystem är ihopkopplade och hur de arbetar tillsammans.

Kraftverket i Fiskers Q Drive-system - ett Quantum Technologies plug-in hybrid-system som specifikt utvecklades för Fisker Automotive - är två elmotorer med 201 hästkrafter som arbetar genom bilens bakre differens. Dessa motorer drar sin kraft från ett manganbaserat litiumjonbatteri som producerar en öppen kretsspänning på cirka 400 volt. Karmas laddningsstrategi inkluderar en ombordgenerator kopplad till en 260-hästkrafter, 2,0-liters, fyrcylindrig, turboladdad, direktinsprutad Ecotec-motor. Ecotec-motorn produceras av General Motors och används av flera bilföretag.

Alla dessa element binds i två breda koncept - effektivitet och prestanda.

Global statistik indikerar att föroreningar från bilar är högst under korta pendlar och typiska ärenden runtom i stan. Dessutom kör de flesta amerikaner och européer - cirka 60 procent - sina bilar färre än 50 mil per dag. För nästan alla bilar måste motorn och utsläppskontrollsystemet ha en specifik driftstemperatur för att fungera vid sin toppeffektivitet. Under en kort körning, som för lokala ärenden och mest dagliga pendling, når motorerna helt enkelt inte den kritiska driftstemperaturen.

Karmas batteripaket kommer emellertid att driva fordonet i en sträcka av cirka 80 mil (80,5 kilometer) under ideala förhållanden - kom ihåg, hastighet, terräng och körstil spelar alla en roll i att tömma batterikraften i mer eller mindre grad - vilket betyder inga utsläpp för de miles. Batterierna har en uppskattad livslängd på 10 till 12 år och laddningskostnaden är relativt liten. Fiskers talesman Russell Datz uppskattade att ladda batterierna i Fisker Karma skulle kosta gasekvivalenterna cirka 25 cent per gallon.

När batteriet tar slut kommer systemet att starta in motorn för att driva generatorn och ge elkraften ytterligare kraft. Enligt Fisker kommer detta proprietära system att användas i alla framtida modeller och produkter. Men vad betyder allt detta för föraren? Fortsätt läsa för att ta reda på det.

New Age Alchemy

Fisker Karma förlitar sig på litiumjonbatterieteknologi för sin elektriska lagring. Litium-jon-batterier erbjuder flera fördelar jämfört med traditionella bly-syrabatterier som vi ser i de flesta bilar idag. För det första erbjuder litiumjonbatterier en högre spänning i öppen krets, vilket innebär att de kan ta mer juice som rinner genom dem än traditionella batterier. De lider inte heller av tendensen bland uppladdningsbara batterier att ladda mindre och mindre över tiden - annars känd som "minneseffekten." Och de har en låg självutladdningshastighet vilket innebär att de kommer att hålla fulladdade längre än andra typer av uppladdningsbara batterier när de inte används.

Litiumjonbatterier finns i ett förvirrande antal former, storlekar, typer och spänningar, och batterietillverkare tror att knäckning av koden för att göra ett verkligt effektivt batteri kan inleda en ny energitid. På grund av detta håller batteriproducenter de kemiska hemligheterna till sina batterier så nära som alkemister en gång gjorde om hemligheten med att överföra bly till guld, eller i fallet med batteriproducenter, elektriskt guld.

Fisker Karma kan laddas helt på fem timmar när den är ansluten till ett 240-volts laddningssystem. Fisker Automotive

En av fördelarna med att använda en elektrisk motor för att driva en bil är att de producerar maximalt vridmoment precis när de börjar fungera. Detta är till skillnad från bensinmotorer som behöver höja upp flera tusentals varv per minut innan de producerar sitt maximala vridmoment. För hybridbiltillverkare är elmotorer perfekta för att minska utsläppen och maximera körsträckan.

Bilar använder i allmänhet mest energi för att börja rulla efter stillastående. Med andra ord, mest gas behövs för att producera det moment som krävs för att få bilen att rulla. När en bil rullas blir energin som krävs för att övervinna den initiala trögheten mindre och mindre, och därför används mindre och mindre energi (gas). Elektriska motorer producerar sitt maximala moment direkt och behöver mindre energi för att flytta samma mängd massa. Karmas motorer producerar nästan 1 000 fotpund vridmoment (1 356 newtonmeter) - som alla är tillgängliga omedelbart.

Naturligtvis kräver elmotorer energi, och det är där batteripaketet kommer in. De flesta hybridfordon använder en länkad serie mindre batterier, cirka 1,2 volt vardera, för att producera en kombinerad spänning mellan 300 och 650 volt. Denna högspänning, speciellt i hybridbilar i serie, är nödvändig för att ge elmotorerna tillräckligt med oomph för att få bilen att rulla.

Mark Arold, chef för fordons- och drivverksteknik för Quantum Technologies, sade att batterierna kan laddas igenom traditionella 110-volt AC-elektriska system, eller ett 240-volt AC-system - som också finns i hem och används för att driva stora apparater som elektriska spisar och klädtorkar. Enligt Arold kommer det att ta ungefär fem timmar att ladda Karma på ett 240-voltssystem. Under körning kör Karmas bensinmotor ombordgeneratorn om batterierna sjunker under en viss effektnivå, eller om efterfrågan på elmotorer inte kan tillgodoses ensam med batterikraften.

Liksom andra hybrider utnyttjar Karma regenerativ bromsning för att stoppa bilen och dra nytta av den kinetiska energipotentialen i en kust- eller bromssituation. Regenerativ bromsning använder generatorer som får kraft från hjulen när bilen antingen kuster eller bromsar och använder hjulets tröghet för att generera en liten laddning som sedan matas till batterierna.

Med så många saker som händer under huven verkar det som om "intelligenta bilar" inte längre är framtidens saker - de är här nu. Och denna programmerade intelligens är det som gör att Karma helt enkelt kan vara mer än en batteridriven bil. Läs vidare för att ta reda på hur.

Fisker Karma effektivitetsmätare 2010 Fisker Automotive

Även om han ännu inte kunde gå i detalj, sa Arold att dataarkitekturen och programvarukontrollerna i Karma är programmerade specifikt för den bilen. Men han sade också att tekniken har testats och testats för tillförlitlighet. "Detta är en teknik som har utvecklats genom åren på andra plattformar," sade han.

Programvaran, som finns i hybridstyrenheten (HCU), hanterar batteriet och motorn för att få bästa resultat från båda systemen. Ett enkelt exempel är Karmas automatisk start / stopp-funktion. Beroende på ingångar till HCU kommer Karmas motor att stänga av sig själv vid långa trafikljus eller fortsätta vid behov. Denna energibesparingsfunktion är standard för de flesta hybrider men Karmas programvara tar hänsyn till flera faktorer som sträcker sig från batterikraftnivå till motorbelastning före stoppet och använder dessa data för att fatta ett beslut. Om motorn stängs av slås den automatiskt på när man trycker på gaspedalen.

Samma tryck för effektivitet och prestanda i Q Drive-systemet gör det möjligt för föraren att arbeta i två lägen: Stealth Drive eller Sport Drive. Varje läge utnyttjar tekniken som erbjuds av systemet på olika sätt och med olika resultat:

Stealth Drive

• Tyst ekonomiläge
• Låter förare att resa upp till 80 mil (80,5 kilometer) med full batteriladdning
• Nollutsläpp
• 0 till 60 miles per timme (96,6 kilometer per timme) på 7,5 sekunder

Sport Drive

• Körområdet beräknas till 482,8 kilometer
• I genomsnitt cirka 100 mil per gallon (42,5 kilometer per liter)
• Gasmotorn driver generatorn som laddar batterierna som sedan driver elmotorerna
• Vissa utsläpp, men mindre än en typisk bensinmotor
• 0 till 60 miles per timme (96,6 kilometer per timme) på 5,8 sekunder

Fisker Karma 2010 finns i tre olika trimnivåer. Fisker Automotive

När man tittar på Karma är takets första framstående design. Det består av ett stort, krökt solglasögon som hjälper till att ladda batterierna på soliga dagar. Det tjänar också till att förbättra kabinens inre klimat genom att absorbera och använda samma solljus snarare än att helt enkelt låta den värma den inre luften. Soltaket på Karma kommer att lägga till uppskattningsvis 4 till 5 mil (6,4 till 8 kilometer) batterikraft per vecka. En större, stationär solpanel kommer att finnas tillgänglig för montering på ett hus eller garage. Matrisen kommer att komplettera ström från vanliga eluttag och tappa några av laddningskostnaderna.

Enligt företagets litteratur kan Karma-köpare välja mellan tre olika trimnivåer: EcoStandard, EcoSport och EcoChic. EcoChic är det mest miljövänliga och baseras på ett lyxigt och djurfritt tillvägagångssätt. Läder ersätts av 100 procent Bamboo Viscose, en mjuk handtextil. EcoGlass-ramen inramar autentiska fossiliserade blad. EcoGlass är tillverkad av återvunnen sand. Karmas EcoSport-serie innehåller handpackat premiumläder med en 100 procent hållbar tillverkningsstrategi som minimerar antalet dolda hudar och markerar naturliga markeringar.

Karmas kontroller ger också en futuristisk inställning genom att introducera den första haptiska pekskärmen som finns i en bil. En haptisk pekskärm ger feedbacksensorer för användaren så om de trycker på en skärmknapp känns det och det låter som en riktig knapp trycktes. Den här skärmen gör det möjligt för föraren att kontrollera klimat, ljud och andra fordonssystem. LCD-skärmar med flytande kristaller ger hastighetsavläsningar och batterinivåer.

För att Karma ska lyckas behöver den mer än bara kyla fossiler i fönsterglaset och miljövänligt. Bilarna är avsedda att levereras 2010, men kommer Fisker att ha det momentum som krävs för att bryta in i den ständigt konkurrenskraftiga (och ständigt krympande) bilmarknaden? Fortsätt läsa för att bedöma själv.

Samtidigt rullades produktionsnivån Karma ut på North American International Auto Show 2009 i Detroit. Mich., Företaget gick också ut Karma S-konceptet, en två-dörrs hårtop-cabriolet. Flytten möttes med både skepsis och grym respekt. Normalt väntar biltillverkare på att en ny modell ska accepteras och bevisas - vanligtvis cirka tre eller fyra år - innan de introducerar en ny modell. Om man gör något annat, tror en del i branschen, tar potentiellt bort potentiella försäljningar av originalet. Men då återigen är Karma på att bryta mögel och verkar inte motbjudande att ta chanser.

Företaget, med huvudkontor i Irvine, Kalifornien, och med forsknings- och designanläggningar i Pontiac, Mich., Har fått mer än 1 000 förbeställningar för Karma, och de har ingått avtal med Valmet Automotive i Finland för att producera den första körningen av bilar.

Fiskers talesman Russell Datz sa att i slutändan kommer Fisker att producera bilarna i USA med uppskattningsvis 15 000 bilar som rullar av linjen varje år i slutet av 2011, vilket är när Karma S kommer att börja leveransen. Datz sa, beroende på efterfrågan och federala incitament, kan priserna på framtida modeller sjunka till cirka $ 50 000.

Fisker Karma kommer att levereras till de första kunderna i slutet av detta år. Datz sa, och företaget erbjuder en 50-månaders, 50 000 mil stötfångare-till-stötfångare garanti, en av de längsta i branschen för hybridfordon.

Vid detta skrivande har cirka 35 återförsäljare i USA samarbetat med Fisker för att tillhandahålla Karma försäljning och service. Datz sa att det fanns mer än 80 återförsäljare som var anslutna med företaget över hela världen, och han var säker på att affärsmodellen skulle fungera. "Detta är det första premiumgröna fordonet," sade han om Karma. "Det har alla bekvämligheter du kan hitta i en Mercedes CLS eller en BMW 7-serie. Det erbjuder en kombination av stil, prestanda och effektivitet som aldrig sett förut."

För mer information om Fisker Karma och hybridbilar, följ länkarna på nästa sida.

Fisker Karma Specifikationer:

[källa: Fisker Automotive, Inc.]

• Total längd: 4,987 millimeter (196,3 tum)
• Total bredd: 1 984 millimeter 78,1 tum
• Totala höjden: 1330 millimeter (52,4 tum)
• Hjulbas: 3,160 millimeter 124,4 tum
• Främre spår: 669 tum (1 689 millimeter)
• Bakre spår: 1 720 millimeter (67,1 tum)
• Ram: Ekstruderat rymdram i aluminium konfigurerat för körning och batteripackers placering och prestanda.
• Batteriets plats: Mid-bil, tvärgående fäste för säkerhet och vikt övervägande
• Motorplats: Traditionell frontmontering, med generator mellan batterier och motor
• Koldioxidavtryck: 93 gram CO2 per kilometer - Jämfört med Honda Insight-hybrid med 101 gram CO2 per kilometer och en traditionell gasmotor BMW 750 med 383 gram CO2 per kilometer

Relaterade artiklar

• Så fungerar Ford Fusion Hybrid
• Hur fungerar Honda Civic Hybrid
• Hur Porsche Panamera Hybrid fungerar
• Så fungerar Toyota A-BAT Hybrid Truck
• Hur Toyota CS&S fungerar
• Så fungerar Toyota FT-HS
• Hur Venturi Astrolab fungerar
• Topp 10 säljande hybridbilar

källor

• Arold, Mark. Chef för fordons- och drivteknik för kvantteknik. Personlig intervju. Genomförd 1 april 2009.
• Datz, Russell. Fiskers talesman. Personlig intervju. Genomförd 31 mars 2009.
• Fisker Automotive, Inc. (15 juni 2009) http://karma.fiskerautomotive.com/
• Quantum Technologies (15 juni 2009) http://www.qtww.com/