Πώς λειτουργούν τα υβριδικά TFSIe (E-Tron και GTE).
περιεχόμενο
Σημείωση: Το 2019, η E-Tron έδωσε τη θέση της στο όνομα TFSIe.. Προς το παρόν, το GTE παραμένει μια ονοματολογία της VW, αλλά αυτό θα μπορούσε να αλλάξει.
Οι όλο και πιο δημοκρατικές, υβριδικές συσκευές δεν λειτουργούν όλες με τον ίδιο τρόπο. Ας ρίξουμε μια ματιά σε αυτό το άρθρο τα συστήματα της Volkswagen, δηλαδή τα E-Tron και GTE, plug-in υβριδικά που σας επιτρέπουν να οδηγείτε εντελώς με ηλεκτρική ενέργεια για πολύ αξιοπρεπείς αποστάσεις, από 30 έως 50 km.
E-Tron και GTE πώς λειτουργεί;
Πριν εξηγήσουμε πώς λειτουργεί αυτή η τεχνολογία, θα πρέπει να σημειωθεί ότι υπάρχουν δύο τύποι αρχιτεκτονικών E-Tron ανάλογα με τη θέση του κινητήρα στο αυτοκίνητο, και αυτό αλλάζει επίσης ορισμένες παραμέτρους στο επίπεδο του συμπλέκτη και στην αρχιτεκτονική του κιβωτίου ταχυτήτων, χωρίς ωστόσο να αλλάξει η λογική υβριδισμού.
Επομένως, υπάρχουν εγκάρσιες εκδόσεις που ταιριάζουν για παράδειγμα στο A3, το Golf και άλλα Passat, επομένως αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί έναν ηλεκτροκινητήρα που αναζωογονεί το αυτοκίνητο με διπλό συμπλέκτη. Όσον αφορά τη διάταξη E-Tron των πιο διάσημων αυτοκινήτων, δηλαδή του Q7 και άλλων Audi A6, η αρχιτεκτονική είναι διαμήκης με μετατροπέα ροπής αντί για διπλό συμπλέκτη στις εγκάρσιες εκδόσεις.
Αλλά ανεξάρτητα από τον τύπο της αρχιτεκτονικής, η αρχή αυτής της λύσης (όπως και οι περισσότερες άλλες) είναι να προσαρμόσει την ήδη υπάρχουσα θερμομηχανική στα υβρίδια κάνοντας όσο το δυνατόν λιγότερες τροποποιήσεις, ώστε να αποφευχθούν χρόνια ανάπτυξης και να είναι δυνατή η παραγωγή συσκευών στο οικιακό αγορά σήμερα. Τα μηχανικά μέρη που έχουν χρησιμοποιηθεί για αιώνες είναι τόσο φθαρμένα που στόχος του παιχνιδιού είναι να εξοικονομήσετε όσο το δυνατόν περισσότερα. Εδώ, για να το θέσω ήπια, εισάγουμε έναν ηλεκτροκινητήρα μεταξύ του κινητήρα και του συμπλέκτη. Ας ρίξουμε όμως μια πιο προσεκτική ματιά...
GTE και εγκάρσιο E-Tron: λειτουργία
Η εγκάρσια διάταξη δεν αλλάζει τίποτα εδώ, αλλά επειδή η τελευταία διαφέρει από τη διαμήκη έκδοση με διπλό συμπλέκτη, έπρεπε να απομακρυνθούν. Παρά τα πάντα, η αρχή παραμένει η ίδια, αλλάζει μόνο η τεχνολογία του κιβωτίου ταχυτήτων και του συμπλέκτη: παράλληλες ταχύτητες και διπλός συμπλέκτης για εγκάρσιες και πλανητικές ταχύτητες και μετατροπέας ροπής για διαμήκεις γρανάζια.
Χαρακτηριστικά του A3 e-Tron:
- Χωρητικότητα μπαταρίας: 8.8 kWh
- Ηλεκτρική ισχύς: 102 h
- Ηλεκτρική αυτονομία: 50 km
Είτε πρόκειται για το A3 e-Tron είτε για το Golf GTE, μιλάμε για το ίδιο πράγμα.
Εδώ λοιπόν έχουμε να κάνουμε επιτέλους με ένα απλό αυτοκίνητο σε S-Tronic/DSG στο οποίο έχουμε προσθέσει ένα ηλεκτρικό kickstand. Για την ακρίβεια, ο ηλεκτροκινητήρας τοποθετείται ανάμεσα στον κινητήρα και τους δύο συμπλέκτες, γνωρίζοντας ότι ο τελευταίος εξακολουθεί να είναι συνδεδεμένος με το κουτί, αλλά μπορεί, από την άλλη, να αποσυνδεθεί από τον κινητήρα.
Έτσι, ο ηλεκτροκινητήρας αποτελείται από έναν ρότορα και έναν στάτορα, ο ρότορας (στο κέντρο) συνδέεται με τον κινητήρα με συμπλέκτη πολλαπλών ελασμάτων και ο στάτορας (γύρω από τον ρότορα) παραμένει ακίνητος. Ο ηλεκτροκινητήρας περιβάλλεται από ψυκτικό υγρό εδώ γιατί θερμαίνεται γρήγορα (αν πολύ, το πηνίο λιώνει και ο κινητήρας αστοχεί...). Ποιος είπε ότι οι ηλεκτροκινητήρες έχουν ιδανική απόδοση; Πράγματι, υπάρχει φαινόμενο Joule και θερμικές απώλειες, που μειώνουν επομένως την απόδοση στο 80-90% (ακόμα λιγότερο αν λάβουμε υπόψη τις απώλειες επαναφόρτισης και τις απώλειες στα καλώδια του αυτοκινήτου και ας μην ξεχνάμε ότι γίνεται πραγματικά μέτριος αν λάβουμε υπόψη την παραγωγή της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας που θα βάλουμε στο ρεζερβουάρ, άρα και από το εργοστάσιο).
Ας δούμε λοιπόν τώρα τα διαφορετικά προγράμματα οδήγησης για να τα δούμε πιο καθαρά...
Αυτός ο υβριδισμός βρίσκεται, για παράδειγμα, στο Golf και στο A3.
Λειτουργία επαναφόρτισης
Είτε οδηγείτε και ο ηλεκτροκινητήρας συνδέεται με τη γεννήτρια (η μπαταρία δεν την τροφοδοτεί πλέον), είτε συνδέετε το αυτοκίνητο στο ρεύμα.
Στην πρώτη περίπτωση, είναι η κίνηση του ρότορα στον στάτορα που δημιουργεί το ρεύμα στον στάτορα. Το τελευταίο στέλνεται στη συνέχεια στην μπαταρία, η οποία παίρνει όση ενέργεια μπορεί, επειδή περιορίζεται από το επίπεδο της ικανότητας απορρόφησης. Εάν υπάρχει περίσσεια ενέργειας, η τελευταία κατευθύνεται σε ειδικές αντιστάσεις που θερμαίνονται (βασικά απαλλαγούμε από το υπερβολικό ρεύμα όσο μπορούμε...).
100% ηλεκτρική λειτουργία
Εδώ ο κινητήρας είναι σβηστός και ιδανικά δεν πρέπει να παρεμβαίνει στην κινηματική αλυσίδα του κιβωτίου ταχυτήτων... Για αυτό λοιπόν έχουμε ενσωματώσει έναν συμπλέκτη ελεγχόμενο από υπολογιστή (πολυδίσκος, αλλά τελικά είναι ένα μέρος), που σας επιτρέπει να σβήσετε τον κινητήρα. από την υπόλοιπη μετάδοση. Πράγματι, θα υπήρχαν πολλές απώλειες αν ο κινητήρας παρέμενε συνδεδεμένος, αφού η συμπίεση του τελευταίου θα επιβράδυνε σε μεγάλο βαθμό τη θερμότητα του ηλεκτροκινητήρα, χωρίς να ξεχνάμε τη σημαντική αδράνεια όλων των κινούμενων μερών... Εν ολίγοις, δεν ήταν βιώσιμο και επομένως ήταν καλύτερο από τον υβριδικό βοηθό στο πλάι της τροχαλίας του αποσβεστήρα.
Έτσι, για να συνοψίσουμε, η μπαταρία στέλνει ρεύμα στον στάτορα, ο οποίος στη συνέχεια προκαλεί ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο γύρω από αυτό το πηνίο. Αυτό το μαγνητικό πεδίο θα αλληλεπιδράσει με τον ρότορα, ο οποίος είναι επίσης προικισμένος με ένα μαγνητικό πεδίο που θα τον κάνει να κινείται (όπως και να βάλεις δύο μαγνήτες πρόσωπο με πρόσωπο, απωθούνται ή έλκονται μεταξύ τους ανάλογα με την κατεύθυνση). Η κίνηση του ρότορα μεταδίδεται στους τροχούς μέσω του κιβωτίου.
Έτσι, ο θερμικός κινητήρας σβήνει και ο ηλεκτροκινητήρας κινεί τους τροχούς μέσω διπλού συμπλέκτη (επομένως ο ρότορας συνδέεται με τον άξονα του μισού κιβωτίου ταχυτήτων 1 ή του μισού κιβωτίου 2, ανάλογα με τη σχέση μετάδοσης) και του κιβωτίου ταχυτήτων. Με λίγα λόγια, αυτός ο μικρός ηλεκτροκινητήρας δεν κινεί απευθείας τους τροχούς με μια απλή σχέση μετάδοσης, αλλά περνάει από ένα κιβώτιο ταχυτήτων. Μπορούμε επίσης να ακούμε αμυδρά τις αναφορές να συμβαίνουν εάν έχουμε ακρόαση.
Συνδυασμένη θερμική + ηλεκτρική λειτουργία
Η λειτουργία είναι η ίδια όπως προαναφέρθηκε, με τη διαφορά ότι ο θερμικός κινητήρας συνδέεται με τον ηλεκτρικό μέσω ενός συμπλέκτη πολλαπλών δίσκων. Ως αποτέλεσμα, και οι δύο συμπλέκτες λαμβάνουν ροπή και από τους δύο κινητήρες ταυτόχρονα, γεγονός που καθιστά δυνατό τον συνδυασμό της ισχύος και των δύο κινητήρων στον ίδιο άξονα.
Η μέγιστη παραγόμενη ισχύς δεν είναι το άθροισμα των δύο δυνάμεων του κινητήρα, επειδή ο καθένας δεν φτάνει τη μέγιστη ισχύ του με την ίδια ταχύτητα, αλλά και επειδή οι ηλεκτροκινητήρες δεν μπορούν να γεμίσουν πλήρως λόγω της πολύ χαμηλής ηλεκτρικής ροής που προέρχεται από τα τύμπανα.
Ανάκτηση ενέργειας
Ο ηλεκτροκινητήρας συνδέεται με τους τροχούς μέσω συμπλεκτών και κιβωτίου ταχυτήτων, έτσι θα μπορεί να περιστρέφεται (ο ρότορας) και να παράγει ηλεκτρική ενέργεια λόγω της φυσικής αναστρεψιμότητας των ηλεκτροκινητήρων. Η λειτουργία ανάκτησης ενεργοποιείται από τον μετατροπέα, ο οποίος στη συνέχεια αρχίζει να ανακτά ενέργεια από τα πηνία, αντί να τη βάζει για να ξεκινήσει ο ηλεκτροκινητήρας. Ωστόσο, προσέξτε, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η μπαταρία δεν μπορεί να διαχειριστεί πάρα πολύ ρεύμα, και επομένως χρειάζεται κάποιο είδος βαλβίδας ασφαλείας για την αποστράγγιση αυτής της περίσσειας (σε αντιστάσεις που παρέχονται για να φιλοξενήσουν τον χυμό και να τον αποστραγγίσουν στη θερμότητα λόγω του φαινομένου Joule).
E-Tron κατά μήκος
Το σύστημα και η αρχή είναι το ίδιο με το εγκάρσιο, μόνο που εδώ δουλεύουμε με διαφορετικό υλικό. Το παράλληλο κιβώτιο διπλού συμπλέκτη αντικαθίσταται εδώ από ένα αυτόματο πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων. Οι συμπλέκτες αντικαθίστανται επίσης με μετατροπέα ροπής, χαρακτηριστικό των πλανητικών αυτόματων κιβωτίων ταχυτήτων.
Ως βασικό παράδειγμα, θα πάρουμε το Q7 e-Tron, το οποίο συνδυάζεται με 2.0 TSI ή 3.0 TDI.
Εάν ο συμπλέκτης αποσυνδέει τον ηλεκτροκινητήρα από το κουτί, στην πραγματικότητα δεν είναι (η παραγγελία εδώ είναι πραγματικά παραπλανητική και πρέπει να δείτε τον εσωτερικό μηχανισμό για να πάρετε μια καλύτερη ιδέα)
Για να απλοποιήσω την εξήγηση, απέφυγα να προσδιορίσω την κεντρική διαφορά που επιστρέφει τη γραμμή στην μπροστινή διαφορά, αυτό ακαταστάζει το διάγραμμα για να μην φέρω τίποτα στο επίπεδο κατανόησης
Ηλεκτρική λειτουργία
Εδώ, η μπαταρία τροφοδοτεί τον στάτορα με χυμό, γεγονός που προκαλεί την κίνηση του ρότορα λόγω ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων που παρεμβαίνουν μεταξύ τους: οι δυνάμεις του μόνιμου μαγνήτη του ρότορα και των ορειχάλκινων πηνίων που τον ακτινοβολούν όταν ηλεκτρίζονται. Ο μετατροπέας λαμβάνει ισχύ, η οποία μεταφέρεται στους τροχούς μέσω του κουτιού και διάφορων μετατροπέων (γι' αυτό και υπάρχουν αρκετά στο Quattro ...).
Συνδυασμένη λειτουργία
Όπως και παραπάνω, με τη διαφορά ότι ο ρότορας λαμβάνει επίσης ισχύ από τη θερμική μηχανή, οπότε η ισχύς δεκαπλασιάζεται.
Λειτουργία ανάκτησης ενέργειας
Αν σταματήσω να τροφοδοτώ τον ηλεκτροκινητήρα μου, θα γίνει γεννήτρια αν λάβει μηχανική ροπή. Και επιβραδύνοντας ή ακόμα και περιστρέφοντας τον κινητήρα, κάνω τον ρότορα να κινηθεί, ο οποίος στη συνέχεια προκαλεί ρεύμα στην περιέλιξη του στάτορα. Συλλέγω αυτήν την ενέργεια και τη στέλνω σε μια μπαταρία λιθίου.
Βρίσκουμε, για παράδειγμα, αυτόν τον υβριδισμό στα Q7 και A6, αλλά ας μην ξεχνάμε και τα Cayenne II και III, που ανήκουν στην οικογένεια Audi/VW.
Φύλλα Audi
Όλα τα σχόλια και οι αντιδράσεις
Dernier Το σχόλιο δημοσιεύτηκε:
ΜΟΥΧΑΜΑΝΤ ΧΑΛΙΛ (Ημερομηνία: 2019, 09:05:11)
Ευχαριστώ πολύ για τις επεξηγήσεις, θέλω να μάθω γιατί αφήνουμε τον πολύδισκο συμπλέκτη αναμμένο στη λειτουργία Energy regen, όπως στην εγκάρσια έκδοση; Δεν θα ήταν αυτός ένας περιορισμός που θα μείωνε την ανακτώμενη ενέργεια;
Il J. 1 αντίδραση σε αυτό το σχόλιο:
- Διαχειριστής ΔΙΟΙΚΗΤΗΣ ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΑΣ (2019-09-05 16:51:17): Μια λογική ερώτηση...
Συνήθως, εκτός αν λέω βλακείες, σβήνει σε αναγκαστική 100% ηλεκτρική λειτουργία και μένει αναμμένο σε λειτουργία αναγκαστικής θερμικής λειτουργίας (για να κρατήσει την αίσθηση του θερμικού και του φρένου του κινητήρα του).
(Η ανάρτησή σας θα είναι ορατή κάτω από το σχόλιο μετά την επαλήθευση)
Επέκταση 2 Σχόλια :
Συγγραφέας (Ημερομηνία: 2019 Μαρ 03 25:08:33) |
Η εξήγηση δεν είναι απολύτως σαφής για την αγορά ενός αυτοκινήτου με αυτήν την τεχνική δεν υπάρχει καμία πιθανότητα Il J. 2 αντίδραση σε αυτό το σχόλιο:
(Η ανάρτησή σας θα είναι ορατή κάτω από το σχόλιο) |
Γράψτε ένα σχόλιο
Τι σας προκαλεί να περάσετε το ραντάρ πυρκαγιάς
