Ford Ranger EV

El Ford Ranger EV (vehículo eléctrico) es una camioneta pickup compacta eléctrica con batería producida por Ford Motor Company y fue el primer vehículo de producción totalmente eléctrico del fabricante de automóviles. Se produjo desde el año modelo 1998 hasta 2002 y ya no está en producción. Está construido sobre el chasis de una camioneta ligera utilizada en el Ford Explorer. La mayoría de los vehículos se vendían con baterías de níquel-hidruro metálico (NiMH). Se vendieron algunos vehículos con baterías de plomo-ácido, pero la mayoría de las unidades se alquilaron para uso de flotas.

A partir de 2022, una comunidad de propietarios activa continúa manteniendo y mejorando estas camionetas.

Historia

Costo

El costo de línea anterior de este vehículo (antes de los descuentos del fabricante y otros subsidios de agencias públicas) fue de 52 720 dólares estadounidenses (equivalente a 100 063 dólares en 2023). Ford Motor Credit apoyó un generoso programa de arrendamiento de 3 años que, junto con la financiación del AQMD (Distrito de Gestión de la Calidad del Aire) y los créditos fiscales federales, permitiría un pago de arrendamiento de 3 años del RangerEV tan bajo como US$155 (equivalente a $294,19 en 2023) por mes.

Un ejemplo es el de Lawrence Livermore/Berkeley Labs, en el norte de California, un lugar ecológico que firmó con Ford Motor Credit 20 unidades, con un costo total de arrendamiento para los laboratorios de $0 durante el plazo de arrendamiento de 3 años. Gracias al abrumador apoyo financiero de los programas Clean Cities financiados por el gobierno y las subvenciones AQMD, cuando se aplicó a una versión APP (Todos los pagos pagados) del arrendamiento comercial RangerEV, el arrendamiento resultante se pagó en su totalidad.

El Ranger EV calificó para obtener una calcomanía de vehículo de aire limpio de California, lo que permite el acceso a carriles compartidos para vehículos de un solo ocupante hasta 2018.

Diseño

El Ranger EV era esencialmente un Ford Ranger XL 4x2 de cabina regular con un sistema de propulsión de vehículo eléctrico en lugar del motor I4 estándar del Ranger XL. La única diferencia entre una Ranger XL y una Ranger EV era que la Ranger EV no tenía motor, por lo que el tacómetro que estaba en la Ranger XL fue reemplazado por un indicador de rango restante estimado en la Ranger EV, el medidor de presión de aceite también fue reemplazado por un indicador de encendido/apagado y el medidor de voltaje fue reemplazado por un medidor económico. Aparte de estas pequeñas diferencias, la Ranger EV incluía las características estándar que la Ranger XL 4X2 Regular Cab incluía de serie: una radio AM y FM, dos parlantes, llantas de aleación de quince pulgadas, un asiento tipo banco o butacas tapizados en tela, aire aire acondicionado y calefacción, transmisión automática, dos bolsas de aire, asientos para dos o tres pasajeros, un interruptor de encendido/apagado de la bolsa de aire del pasajero activado por la llave de encendido y de la puerta del vehículo, y piso de vinilo. Opciones adicionales, como una llanta de refacción, un reproductor de casetes y/o CD, dos parlantes adicionales detrás de los asientos delanteros, ventanas y seguros eléctricos y entrada sin llave también estaban disponibles para todos los Ranger EV. La mayoría de los vehículos eléctricos Ranger estaban pintados con la capa transparente blanca Oxford estándar de Ford con un interior gris pedernal; otros colores exteriores incluidos: Rojo brillante, Platino medio, Azul denim claro metalizado, Azul Boysenberry metalizado y Verde Pacífico metalizado. No había otras opciones de color interior disponibles.

Exteriores

Los principales identificadores de un Ranger eléctrico son la apariencia de la puerta de carga delantera en una ubicación de la parrilla que está abierta en los Ranger ICE (motor de combustión interna), el tubo de escape que falta y la visibilidad de la parte trasera única del EV. suspensión y el motor de tracción desde detrás del vehículo. Desde el lateral, el vehículo es casi indistinguible del ICE Ranger, excepto por una modesta inscripción Electric en el lateral. A distancia sólo se nota la ligera proyección de la bandeja de la batería debajo de los largueros del marco. La altura del vehículo es cercana a la de los vehículos con tracción en las cuatro ruedas a pesar de ser solo de tracción trasera, debido a que el vehículo está construido sobre un bastidor 4WD y al uso de la suspensión de barra de torsión delantera 4WD de servicio más pesado.

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  Puerta de carga en la parrilla distingue el EV de la parte delantera
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  Bajo la capucha
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  Controlador de potencia bajo la cama en la parte trasera
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  Carga

Diseño de componentes

El compartimento delantero debajo del capó contiene el cargador, un aire acondicionado eléctrico, el mecanismo de dirección asistida, la unidad de servofreno (de otro modo convencional), un radiador para el aire acondicionado y una bomba de vacío y un depósito para los servofrenos, un depósito para el lavaparabrisas y un depósito para el refrigerante del motor/inversor. En la parte trasera del eje trasero (la ubicación habitual para la llanta de refacción) se encuentra el controlador del motor de CA. La llanta de refacción podría asegurarse con un sujetador dentro de la plataforma del camión, aparentemente en la línea central, aproximadamente a 30 pulgadas de la pared de la cabina. No era posible transportar una llanta de refacción en este lugar y carga en este espacio central.

Cubierta de cama

Para mejorar la aerodinámica, la cama está cubierta por una cubierta de vinilo a presión sostenida por arcos de aluminio. Los receptores a presión se deslizan dentro de canales de aluminio. Un arco trasero permite abrir el portón trasero sin quitar la cubierta. Puede resultar bastante difícil volver a cerrar la cubierta en condiciones de frío debido a la contracción y rigidez del material de vinilo. La plataforma de carga no modificada era compatible con las cubiertas de lona del mercado de accesorios producidas para modelos con motores de gasolina.

Interior

Instrumentos

De izquierda a derecha, los instrumentos son:

• Un indicador de carga en la esquina inferior izquierda, en el lugar del medidor de combustible normal.
• Un indicador de velocidad en la esquina superior izquierda, mostrando el uso de energía y la recuperación.
• A millas para ir indicador, reemplazando el tacómetro.
• Un velocímetro de 80 mph (130 km/h) con odómetro en lugar del velocímetro de 120 mph del ICE (190 km/h).
• En la esquina superior derecha, una fuera de servicio El medidor eléctrico subirá a la posición de ejecución en unos segundos después de que Start sea ordenado por un giro de conmutación. Esto no indica el voltaje del paquete; es sólo una indicación para el conductor de que el vehículo está habilitado (ha comenzado). Los principales contactos del vehículo no cerrarán hasta que el pre-cargo esté completo.
• En la esquina inferior derecha, un medidor de temperatura monitoriza la temperatura líquido refrigerante.

Se incluyen varias luces indicadoras, una de las cuales indica que el camión está enchufado para cargar. Este se entrelaza con el circuito de arranque, deshabilitándolo si se inserta el conector de carga.

Controles

Ford intentó hacer que la experiencia de conducción y operación fuera lo más similar posible a la experimentada en un vehículo ICE con transmisión automática. Un selector de estilo de palanca de cambios de columna funciona de manera similar al de una transmisión automática con las siguientes posiciones: P para estacionamiento, R para marcha atrás, N para neutral, D para conducción y E para economía. La posición económica reduce la velocidad máxima y activa el frenado regenerativo).

Se utiliza una disposición de interruptor convencional para proporcionar detección de llave insertada en Apagado, Accesorio, Ejecutar y Arrancar. El resto de controles son idénticos a los de la versión ICE.

El sistema de calefacción utiliza un calentador de resistencia con núcleo cerámico. El aire acondicionado está provisto de un sistema compresor-condensador-evaporador accionado por motor eléctrico.

Chassis

El Ford Ranger EV fue construido sobre un chasis de cuatro ruedas Ford Ranger.

Suspensión delantera

Doble brazo A con suspensión de barra de torsión, ya que se utilizan bastidores 4x4 para el Ford Ranger EV.

Suspensión trasera

La suspensión trasera consta de un tubo De Dion que ubicaba las ruedas y que estaba suspendido por las habituales ballestas longitudinales. El primer año de producción (1998) utilizó ballestas monolíticas de fibra de carbono livianas que tenían una rigidez lateral insuficiente para proporcionar una ubicación lateral de la suspensión; Estas primeras versiones también presentaban un enlace de Watt. Las versiones posteriores utilizaron ballestas de acero convencionales y no tenían varillaje de Watt.

Línea motriz

Las ruedas traseras están impulsadas por un motor de corriente alterna de seis polos que funciona a través de una transmisión y un diferencial de reducción de tres a uno (de una sola velocidad). El motor puede producir 90 hp (67 kW) y puede funcionar a una velocidad máxima de 13.000 rpm. El motor, la transmisión y el diferencial están contenidos en una sola unidad montada en lo alto entre los rieles del bastidor, transversalmente entre las ruedas traseras. Los semiejes se inclinan hacia abajo para impulsar las ruedas.

Neumáticos y ruedas

Todas las ruedas incluyendo el repuesto están hechas de aluminio fundido. Los neumáticos son de baja resistencia a la rodadura, similar a lo que se encontraría en un sedán de tamaño completo, en lugar de en un camión. Las ruedas 1998 y 1999 eran del mismo diseño simple. Los modelos posteriores tenían ruedas de un gran diseño 'hablado'.

Rendimiento

Recuperación energética

En una carrera cuesta abajo muy larga uno podría obtener un estado de carga notablemente más alto que en la parte superior (3.000 pies (910 m) diferencia de elevación), por lo que la recuperación de energía fue demostrablemente eficaz.

Economía

El consumo de energía para uso suburbano liviano es de alrededor de 500 vatios-hora por milla, tanto según las cifras de la EPA para los primeros modelos como según las cifras de algunos propietarios. experiencia. La electrónica del controlador EV de la Ford Ranger permitirá una fuerte aceleración incluso en modo 'E' Modo de cambio económico. Por lo tanto, un pie pesado reducirá la autonomía del vehículo eléctrico.

Batería

Las baterías están contenidas en una caja de batería grande que está atornillada a la parte inferior del vehículo. Se puede eliminar utilizando equipo especializado de tiendas. Las baterías individuales se sirven y se reemplazan de la parte superior abierta del módulo. El diseño de batería dentro de la caja no es el mismo para el tipo de batería Lead-Acid y NiMH. La configuración Lead-Acid está utilizando 39 baterías x 8V en dos capas. La configuración NiMH está utilizando 25 baterías x 12V en una capa.

Variantes de plomo-ácido

El paquete de baterías de plomo-ácido constaba de 39 módulos de plomo-ácido regulados por válvulas ensamblados por East Penn Manufacturing para Delphi, con un peso de 870,1 kg (1918 lb), un voltaje nominal del sistema de 312 V y una capacidad nominal. (a la mitad de la capacidad completamente cargada) de 60 Ah.

Variantes de hidrato de metal de níquel

En California y algunas áreas limitadas fuera de California, se ofreció una versión de batería de hidruro metálico de níquel (NiMH), originalmente exclusivamente para arrendamiento. El paquete NiMH consta de 25 baterías Panasonic EV-M95 de 12,00 voltios de hidruro metálico de níquel. Rango de voltaje del paquete NiMH Vacío 280 V CC – Lleno 350 V CC. El paquete de baterías NiMH constaba de 25 módulos de Motorcraft (Panasonic OEM), con un peso de 485 kg (1069 lb), un voltaje nominal del sistema de 300 V y una capacidad nominal (a un tercio de la capacidad completamente cargada) de 95 Ah.

La versión NiMH ofrecía un alcance real de 105 km (65 millas) a una velocidad constante de 105 km/h (65 mph) en carreteras planas (funcionamiento normal con cierta reserva; en comparación, la versión de plomo-ácido que se dice que tienen una autonomía de hasta 105 km (65 millas) con neumáticos duros y una conducción cuidadosa (la autonomía real del Ford Ranger EV de plomo-ácido es menor).

Cargando

La carga se realiza a través de un conector conductor Avcon, ubicado debajo de una puerta con bisagras en el lado derecho de la rejilla. Un paquete de NiMH tardaría entre seis y ocho horas en cargarse, almacenando unos 30 kW·h, y la carga y descarga se regula mediante dispositivos de control pasivo.

El conector Avcon cumplía con el estándar de carga conductiva SAE J1772-1998 vigente en ese momento. Es posible utilizar un adaptador o actualizar el enchufe del camión al estándar J1772-2010 actualizado. Los dos conectores utilizan un esquema de cableado y señalización idéntico con tierra, dos puntos de conexión, proximidad y piloto. Con un adaptador o después de una actualización, los vehículos eléctricos Ranger pueden utilizar la nueva infraestructura de carga pública que se está implementando en todo el país y que utiliza el nuevo estándar J1772-2010.

Gestión térmica

Los componentes electrónicos de potencia, como el motor, el controlador del motor, el controlador del motor de CA y el convertidor CC-CC de alto voltaje, están refrigerados por líquido. Las baterías y el cargador de baterías están refrigerados por aire.

Desarrollo

Aunque estaba destinado a ser un producto de bajo volumen, el Ranger EV fue sometido al riguroso régimen de pruebas de durabilidad de los camiones de pasajeros de Ford antes de su lanzamiento a producción para garantizar que cumpliera con el estándar de calidad de Ford. Esto implicó pruebas extremas en climas fríos y calientes, así como vibraciones, durabilidad a la corrosión y una serie de otras pruebas destinadas a simular 10 años o 150.000 millas de uso.

Problemas

Problemas de la vida temprana

Hubo numerosos problemas con el NiMH Ranger asociados con la incapacidad de aceptar una carga en condiciones ambientales cálidas y algunos otros problemas que requirieron el reemplazo de componentes importantes, pero Ford resolvió con éxito estos problemas en una etapa temprana del ciclo de vida del vehículo. . Hubo algunos problemas de autonomía en torno a la vida útil de 25.000 millas (40.200 km) de las baterías y, debido al gran coste de estas baterías, Ford decidió no solucionar este problema de autonomía (según lo permitido en los términos del arrendamiento). Algunos arrendamientos continuaron a pesar del alcance más corto.

Calefacción de batería

Las baterías de plomo-ácido son sensibles a la temperatura y pierden una parte sustancial de su capacidad en condiciones invernales. Cuando se enchufa para cargar, se detecta la temperatura de la batería y se usan calentadores de batería para mantener la temperatura suficiente para conservar el rango especificado, una necesidad para el uso de flotas en climas más fríos, donde los vehículos generalmente están estacionados al aire libre. Esto sugeriría que para mejorar la economía de uso en tales climas el vehículo debería estar protegido. Las baterías de NiMH no tienen esta sensibilidad a la temperatura; sin embargo, los modelos con baterías de NiMH tienen una pérdida de alcance en temperaturas frías, quizás debido a una mayor resistencia a la rodadura en el tren motriz y los neumáticos.

Refrigeración de la batería

La capacidad de cargar baterías de NiMH está limitada por la ganancia de calor, por lo que estas baterías se enfrían por aire mediante dos ventiladores. El primer ventilador hace circular el aire alrededor de las baterías. El segundo ventilador intercambia el aire dentro de la caja de la batería.

Controversia y lotería

La mayoría de los vehículos eléctricos Ford Ranger se alquilaron a flotas. Sin embargo, algunos vehículos eléctricos Ford Ranger arrendados se vendieron a arrendatarios, por lo que hay algunos vehículos eléctricos Ford Ranger que han estado y pueden estar disponibles para su compra como usados.

Se esperaba que Ford, al igual que otras empresas, destruyera por completo casi todas las existencias restantes mediante aplastamiento, como han hecho otros importantes fabricantes de vehículos. Este plan generó considerables resistencias por parte de los aficionados a los vehículos eléctricos, y la publicidad adversa provocó un cambio en la política de Ford. Este cambio de política parece haber influido también en que Toyota no destruya todos sus RAV-4 eléctricos arrendados. Además, unas cuantas resistencias de retorno de arrendamiento persistentes de Ford (a algunas de las cuales en realidad se les permitió comprar el vehículo según los términos de sus acuerdos de arrendamiento mediante el uso por parte del concesionario de un formulario de arrendamiento específico) se les permitió comprar sus vehículos por un dólar. Si bien la mayoría de los 1.500 vehículos producidos han sido destruidos desde entonces, una serie de vehículos eléctricos Ranger se han separado para repuestos y los cientos de unidades restantes se han reacondicionado (utilizando baterías usadas y nuevas) y otros componentes de rescate (ambos con plomo). -baterías de ácido y NiMH) por una empresa externa (Blue Sky Motors de Sacramento, California).

Algunos antiguos operadores de NiMH Ranger han expresado su sorpresa de que se estén lanzando vehículos con NiMH debido al costo extremadamente alto de reemplazo de celdas y paquetes, mientras que otros han señalado que algunos vehículos de NiMH han recorrido más de 125 000 millas (201 000 km). ) en sus paquetes de baterías originales. Aún no está claro qué sería necesario cambiar dentro del vehículo para utilizar otras baterías como PbA o NiCad.

Discontinuación y desarrollo posterior

Ford no ha anunciado ningún plan para reanudar la producción de este modelo. El mercado norteamericano Ford Ranger se suspendió después del año modelo 2011, sin embargo, la línea Ranger continuó con la nueva generación T6 del Ford Ranger para Europa. Ford, sin embargo, se asoció con Azure Dynamics para proporcionar una versión de vehículo eléctrico de su popular camioneta de carga Ford Transit Connect para el mercado de Estados Unidos solo de 2010 a 2012. Azure Transit Connect Electric tiene un alcance EPA de 56 millas (90 km). casi idéntico al del Ford Ranger EV.

Ford lanzaría más tarde una versión totalmente eléctrica del Focus para el año modelo 2012.

Disponibilidad en países nórdicos

Varios Ford Ranger EV fueron "rescatados" en 2008 y transportados a Noruega, donde una empresa llamada Elbil Import los vende a los usuarios finales.