Πώς λειτουργούν οι διαφορετικές υβριδικές τεχνολογίες στα αυτοκίνητα
περιεχόμενο
Επί του παρόντος, το εκδημοκρατισμένο υβριδικό αυτοκίνητο βρίσκεται στην ακμή του, μια μεταβατική περίοδος μεταξύ θερμικής και ηλεκτρικής κίνησης, επομένως τα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν αυτές τις δύο τεχνολογίες ταυτόχρονα. Ωστόσο, θα πρέπει να γνωρίζετε ότι υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία τεχνολογιών πίσω από αυτόν τον γενικό όρο, που κυμαίνονται από ανέκδοτα υβρίδια έως «βαριά» υβρίδια. Ας ρίξουμε, λοιπόν, μια ματιά στους διάφορους υβριδισμούς που υπάρχουν, καθώς και όλα τα υπέρ και τα κατά του τελευταίου.
Πριν εξετάσουμε τις διάφορες τοπολογίες και τεχνικές αρχιτεκτονικές των υβριδικών οχημάτων (διάφορα συγκροτήματα), θα ταξινομήσουμε πρώτα με βάση το μέγεθος των συσκευών.
Διάφορα επίπεδα υβριδισμού
Υβριδικό πολύ ασθενής MHEV (υβριδισμός "μικροϋβριδικό" / "ψευδής")
| Напряжение: | Χαμηλή / 48 V |
| Επαναφορτιζόμενη: | όχι |
| Ηλεκτρική οδήγηση: | όχι |
| υπέρβαρος: | |
| Χωρητικότητα μπαταρίας: | <0.8 kwtch |
Ορισμένα επίπεδα υβριδισμού είναι πολύ ελαφριά, αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα 48 βολτ στο επίπεδο της τροχαλίας του στροφαλοφόρου (πριν περιοριστεί στο σταμάτημα και την εκκίνηση, ο εναλλάκτης της μίζας δεν λάμβανε ρεύμα για να μπορεί να υποβοηθήσει τον κινητήρα). Εξοπλισμένο με μικροσκοπικές μπαταρίες μικρότερες από 0.7 kWhΔεν θεωρώ ότι αυτή η τεχνολογία είναι πραγματικά υβριδισμός. Οι δυνάμεις που ασκούνται από μια ηλεκτρική συσκευή είναι πολύ ανέκδοτες για να κριθούν ως τέτοιες. Και δεδομένου ότι η ροπή μεταδίδεται στους τροχούς μέσω του κινητήρα (μέσω της τροχαλίας του αποσβεστήρα), είναι προφανές ότι η 100% ηλεκτρική πρόωση δεν θα είναι δυνατή. Προσοχή στους καλλιεργητές που προσθέτουν τόνους σε αυτό το είδος τεχνολογίας, επιτρέποντάς σας να πιστέψετε στον σειριακό υβριδισμό (αυτό είναι πραγματικά το μόνο που χρειάζεται για να εξοικονομήσετε μερικά γραμμάρια σε περιβαλλοντικά πρόστιμα). Επομένως, θέλω να διακρίνω αυτόν τον υβριδισμό από τους επόμενους.
Προσοχή στους καλλιεργητές που κάνουν κατάχρηση, ο υβριδισμός MHEV μπορεί να περιγραφεί ως "ψεύτικος" επειδή είναι τόσο ανέκδοτος.
Θα τα αναγνωρίσετε από την ονοματολογία 48V ή MHEV. Μπορούμε να αναφέρουμε, για παράδειγμα, το e-TSI ή το Ecoboost MHEV.
Ήπιο υβρίδιο ("TRUE" υβρίδιο) HEV
| Напряжение: | Υψηλό / ~ 200 V |
| Επαναφορτιζόμενη: | όχι |
| Ηλεκτρική οδήγηση: | да |
| υπέρβαρος: | Από 30 σε 70 kg |
| Χωρητικότητα μπαταρίας: | Από 1 έως 3 kWh |
Οπότε δεν είμαστε πια εδώ
πολύ
φως που υπόσχεται πολύ λίγο (πηγαίνουμε από λιγότερο από 0.5 kWh σε τιμές που κυμαίνονται από Από 1 έως 3 kWh, ή 1 έως 3 km με πλήρως ηλεκτρικό). Εδώ λοιπόν μιλάμε για ελαφρύ υβριδισμό, αλλά και πάλι διαδοχικό υβριδισμό (για να σχετίζεται με την κατηγορία που δίνεται μετά το [PHEV], εδώ είναι μια παραλλαγή του ελαφρού PHEV και επομένως δεν είναι επαναφορτιζόμενη). Έτσι, μπορούμε να οδηγήσουμε εντελώς με ηλεκτρισμό, ακόμα κι αν είναι πολύ μικρή απόσταση. Ο στόχος εδώ είναι πρωτίστως η μείωση της κατανάλωσης και όχι η κάλυψη του 100% της απόστασης της ηλεκτροκίνησης. Το πιο ευνοϊκό πλαίσιο είναι τα μπουζί, το περιβάλλον στο οποίο οι σύγχρονοι κινητήρες άμεσου ψεκασμού μειωμένου μεγέθους γίνονται πιο ενεργοβόροι (ένα πιο πλούσιο μείγμα ψύξης κινητήρα που ευνοεί κυρίως το άπαχο μείγμα, αλλά αυτό είναι μόνο ένα μέρος της εξήγησης). Έτσι δεν έχετε σχεδόν τίποτα στους δρόμους ταχείας κυκλοφορίας: εθνικές/τμηματικές/εθνικές οδούς. Σε αυτό το πλαίσιο, το καύσιμο ντίζελ παραμένει πιο κερδοφόρο (άρα και για τον πλανήτη!).
Το πιο διάσημο από όλα είναι ο υβριδισμός HSD της Toyota γιατί υπάρχει εδώ και χρόνια! Ως εκ τούτου, είναι και το πιο κοινό ... Η αξιοπιστία του είναι γνωστή και η δουλειά του πολύ προσεγμένη.
Πιο πρόσφατα, θα αναφερθούμε στο υβριδικό Renault E-Tech, το οποίο, όπως και η Toyota, ενσωματώνεται στις δικές του τεχνολογίες που κανείς άλλος δεν έχει (εδώ δεν είστε ο προμηθευτής εξοπλισμού, αλλά η μάρκα που το ανέπτυξε). . Το ίδιο συμβαίνει και με το Mitsubishi IMMD.
PHEV plug-in hybrid (TRUE hybrid)
| Напряжение: | Πολύ υψηλή / ~ 400 V |
| Επαναφορτιζόμενη: | да |
| Ηλεκτρική οδήγηση: | да |
| υπέρβαρος: | Από 100 σε 500 kg |
| Χωρητικότητα μπαταρίας: | Από 7 έως 30 kWh |
Ένα τέτοιο υβριδικό μπορεί να χαρακτηριστεί ως "βαρύ", επειδή ο ενσωματωμένος εξοπλισμός δεν είναι καθόλου γελοίος και ελαφρύς (100 έως 500 κιλά επιπλέον: μπαταρία, ηλεκτρονικά ρεύματος και ηλεκτροκινητήρας) ...
Στη συνέχεια, φορτώνουμε την μπαταρία, η οποία μπορεί να διαφέρει από Από 7 έως 30 kWh, αρκετά για να οδηγήσεις από 20 έως σχεδόν 100 χλμ., ανάλογα με το αυτοκίνητο (το πιο σύγχρονο).
Όπως και με άλλες βαθμονομήσεις υβριδισμού, διαθέτουμε μια σειρά τεχνολογιών. Εξακολουθούμε να βρίσκουμε το υβριδικό Renault E-Tech, αλλά εδώ συνδέεται με μια μεγάλη επαναφορτιζόμενη μπαταρία μέσω μιας εξωτερικής πρίζας. Διότι εάν το Clio έχει μια ελαφριά έκδοση 1.2 kWh, το Captur ή το Mégane 4 μπορούν να επωφεληθούν από την έκδοση 9.8 kWh, την οποία επομένως θα χαρακτηρίζαμε ως βαρύ υβριδισμό. Η X5 45e θα επωφεληθεί από μια έκδοση 24 kWh, αρκετή για να διανύσει 90 χλμ με πλήρως ηλεκτρική ενέργεια.
Αυτός ο τύπος αυτοκινήτου με πλήρη ηλεκτρική ισχύ μπορεί να φτάσει τα 130 km/h, οι κατασκευαστές φαίνεται να έχουν σταθεροποιηθεί σε αυτόν τον ρυθμό (προσφέρουν σχεδόν τα πάντα το ίδιο).
Τα περισσότερα υβριδικά αυτού του τύπου τείνουν να έχουν τον ηλεκτροκινητήρα τοποθετημένο απέναντι από τον μετατροπέα συμπλέκτη/ροπής, επομένως μεταξύ του κινητήρα και του κιβωτίου ταχυτήτων. Η Renault ηλεκτροποίησε το κιβώτιο ταχυτήτων και αφαίρεσε τον συμπλέκτη, ενώ η Toyota χρησιμοποιεί ένα πλανητικό γρανάζια για να συνδυάσει τις θερμικές και ηλεκτρικές δυνάμεις που ασκούνται στους τροχούς (το σύστημα HSD δεν ανάβει πλέον όταν προσθέτεις μπαταρία 8.8 kWh. Μια μπαταρία που μπορεί να επαναφορτιστεί μέσω πρίζας).
Διαφορετικές αρχιτεκτονικές υβριδικών αυτοκινήτων
Συγκρότημα λαμπτήρων MHEV / Micro hybrid 48V
Αυτό το σύστημα λειτουργεί σε χαμηλότερες τάσεις, δηλαδή 24 ή 48 V (σχεδόν πάντα 48 V). Αυτή τη φορά πρόκειται για τον εξοπλισμό του αυτοκινήτου με ένα «εξαιρετικό» σύστημα στάσης και εκκίνησης που ξεπερνά την επανεκκίνηση του αυτοκινήτου. Επιπλέον, βοηθά τον θερμικό κινητήρα ακόμα και όταν είναι σε κίνηση. Αυτό το σύστημα δεν σας επιτρέπει να λειτουργείτε εντελώς ηλεκτρικά, αλλά αποδεικνύεται μια ευέλικτη και εύκολη διαδικασία που μπορεί να εγκατασταθεί οπουδήποτε! Τελικά, αυτό είναι ίσως το πιο λογικό σύστημα από όλα, ακόμα κι αν σας φαίνεται λίγο εύκολο με την πρώτη ματιά. Αλλά είναι η ελαφριά πτυχή που το κάνει ενδιαφέρον...
Παράλληλη υβριδική διάταξη
Σε αυτή τη διαμόρφωση, δύο κινητήρες μπορούν να περιστρέφουν τους τροχούς, είτε μόνο θερμικούς είτε μόνο ηλεκτρικούς (σε πλήρη υβριδικά) ή και τους δύο ταυτόχρονα. Η συσσώρευση εξουσιών θα εξαρτηθεί από ορισμένες μεταβλητές (βλ. παρακάτω: συσσώρευση εξουσιών). Σημειώστε επίσης ότι ορισμένοι κόμβοι μπορεί να είναι ελαφρώς διαφορετικοί, αλλά η λογική παραμένει η ίδια: ηλεκτρικά και θερμικά κινούν τους τροχούς μέσα από το κιβώτιο ταχυτήτων. Παραδείγματα περιλαμβάνουν γερμανικά υβρίδια όπως τα συστήματα e-Tron/GTE. Αυτό το σύστημα εξαπλώνεται όλο και περισσότερο και πρέπει να γίνει η πλειοψηφία.
Διαβάστε: Λεπτομέρειες λειτουργίας υβριδισμού e-Tron (εγκάρσια και διαμήκη) και GTE.
Σημειώστε ότι αποφάσισα να φτιάξω τα σχέδιά μου με εγκάρσιο κινητήρα, δηλαδή τα περισσότερα από τα αυτοκίνητά μας. Τα πολυτελή σεντάν είναι συνήθως σε θέση εμπρός και πίσω. Σημειώστε επίσης ότι εδώ καθορίζω έναν συμπλέκτη που αποσυνδέει τον κινητήρα από το κιβώτιο ταχυτήτων (άρα θα ήταν απαραίτητο να προσθέσετε έναν συμπλέκτη ή μετατροπέα μεταξύ του ηλεκτροκινητήρα και του κιβωτίου ταχυτήτων εκτός από το κύκλωμα. Αλλά μερικοί άνθρωποι συνδέουν τον ηλεκτροκινητήρα απευθείας στο κιβώτιο ταχυτήτων., για παράδειγμα με E-Tense και HYbrid / HYbrid4 από την PSA)
Αυτό είναι το σύστημα σε μια Mercedes με διαμήκη κινητήρα. Τόνισα με κόκκινο τον ηλεκτροκινητήρα που βρίσκεται απέναντι από τον μετατροπέα ροπής. Δεξιά είναι το κιβώτιο ταχυτήτων (πλανητικό, γιατί BVA), και αριστερά ο κινητήρας.
Hybrid Mount Series
Άλλα συστήματα το είδαν διαφορετικά, καθώς μόνο ο ηλεκτροκινητήρας μπορούσε να κινήσει τους τροχούς. Τότε ο θερμικός κινητήρας θα χρησιμεύσει μόνο ως ηλεκτρική γεννήτρια για την επαναφόρτιση των μπαταριών. Ο ίδιος ο κινητήρας δεν έχει καμία σχέση με το κιβώτιο ταχυτήτων και άρα με τους τροχούς, δεν είναι σχεδόν μέρος της μηχανικής, τόσο πολύ που αφήνεται στην άκρη. Εδώ μπορείτε να ανατρέξετε σε BMW i3 ή Chevrolet Volt / Opel Ampera (κιάλια).
Εδώ μόνο ο ηλεκτροκινητήρας μπορεί να κινήσει το αυτοκίνητο, αφού είναι ο μόνος που συνδέεται με τους τροχούς. Μπορούμε να υποθέσουμε ότι πρόκειται για ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο, το οποίο θα έχει μια πρόσθετη γεννήτρια για αύξηση της αυτονομίας. Ένας θερμικός κινητήρας που παράγει εκατοντάδες ίππους δεν θα ήταν πολύ χρήσιμος, καθώς χρησιμεύει μόνο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Σειρά-παράλληλη εγκατάσταση
Εδώ σίγουρα θα έχετε περισσότερο πρόβλημα να κατανοήσετε γρήγορα την έννοια… Πράγματι, αποδεικνύεται τόσο έξυπνο όσο και δύσκολο να το καταλάβετε. Μέρος του λόγου είναι το πλανητικό σύστημα μετάδοσης, το οποίο επιτρέπει την αποθήκευση ισχύος από δύο διαφορετικές πηγές, έναν ηλεκτροκινητήρα και έναν θερμικό κινητήρα, σε έναν μόνο άξονα. Είναι επίσης η πολυπλοκότητα του αριθμού των κινούμενων στοιχείων που συνεργάζονται, καθώς και οι πολλοί τρόποι λειτουργίας που καθιστούν το σύστημα παγκοσμίως δύσκολο να κατανοηθεί (ένα μείγμα πολύπλοκων εννοιών που σχετίζονται με την αλυσίδα μετάδοσης, ιδίως το επικυκλικό τρένο, αλλά και η χρήση ηλεκτρομαγνητικής δύναμης τόσο για την παραγωγή ρεύματος όσο και για τη μετάδοση ροπής με αποτέλεσμα συμπλέκτη). Ονομάζεται σειριακό/παράλληλο γιατί συνδυάζει ελαφρώς τους δύο τρόπους λειτουργίας (πράγμα που περιπλέκει τα πράγματα...).
Διαβάστε περισσότερα: Πώς λειτουργεί ένα Toyota Hybrid (HSD).
Η συναρμολόγηση διαφέρει από γενιά σε γενιά, αλλά η αρχή είναι η ίδια
Το πραγματικό γράφημα είναι ανάποδα γιατί όταν το βλέπουμε από την αντίθετη πλευρά...
Διαχωρισμένο/διαφοροποιημένο υβρίδιο
Μπορούμε να αναφέρουμε, για παράδειγμα, το σύστημα PSA (ή μάλλον Aisin) Hybrid4, στο οποίο ο ηλεκτροκινητήρας είναι για τους πίσω τροχούς, ενώ ο μπροστινός είναι συμβατικός με θερμικό κινητήρα (μερικές φορές είναι και υβριδικός μπροστά, όπως το Rav4 HSD ή ακόμη και η δεύτερη γενιά HYbrid2 και HYbrid4 σε ορισμένες περιπτώσεις).
Διάφορα επίπεδα υβριδισμού
Πριν εξετάσουμε τους διαφορετικούς τρόπους κατασκευής ενός υβριδικού αυτοκινήτου, ας δούμε πρώτα το λεξιλόγιο που περιγράφει τους διαφορετικούς πιθανούς υβριδισμούς:
- Πλήρες υβριδικό : κυριολεκτικά «full hybrid»: ηλεκτρικό με τουλάχιστον το 30% της συνολικής ισχύος. Ο ηλεκτροκινητήρας (και μπορεί να υπάρχουν αρκετοί από αυτούς) είναι ικανός να παρέχει αυτόνομα κίνηση για αρκετά χιλιόμετρα.
- Υβριδικό plug-in : Πλήρες plug-in υβριδικό. Οι μπαταρίες μπορούν να συνδεθούν απευθείας στο ρεύμα.
- Ήπιο υβρίδιο / Μικροϋβριδικό : Σε αυτήν την περίπτωση, το αυτοκίνητο δεν θα μπορεί να οδηγεί πλήρως με ηλεκτρικό ρεύμα ακόμα και για μικρές αποστάσεις. Έτσι, η θερμική απεικόνιση θα είναι πάντα ενεργοποιημένη. Οι σύγχρονες εκδόσεις των 48V υποβοηθούν ακόμη και συστηματικά τον κινητήρα μέσω της τροχαλίας του αποσβεστήρα. Στις πρώτες εκδόσεις της δεκαετίας του 2010, περιοριζόταν σε προηγμένα Stop και Sart, επειδή ελεγχόταν από γεννήτρια-μίζα, όχι συμβατική μίζα (έτσι μπορούμε να ανακτήσουμε ενέργεια κατά την επιβράδυνση, κάτι που φυσικά δεν θα μπορούσε να συμβεί με μια κλασική μίζα)
Γιατί δεν συσσωρεύονται δυνάμεις συνεχώς;
Στην περίπτωση ενός υβριδικού που κινείται με κινητήρα που φορτίζεται το ίδιο από θερμογεννήτρια (ή κινητήρα...), είναι εύκολο να καταλάβει κανείς ότι δεν χρειάζεται να γίνει τίποτα... Αφήστε τη θερμική απόδοση να είναι 2 ή 1000 ίπποι. δεν θα αλλάξει τίποτα, αφού χρησιμοποιείται μόνο για την επαναφόρτιση των μπαταριών. Βασικά μπορείτε να παίξετε μόνο με ταχύτητα επαναφόρτωσης.
Για ένα πιο παραδοσιακό σύστημα (αυτοκίνητο συμβατικής σχεδίασης με υποστηρικτικό ηλεκτροκινητήρα), η ισχύς του ηλεκτρικού και θερμικού κινητήρα συσσωρεύω αλλά δεν χρειάζεται να οδηγήσει σε μια απλή παραίτηση.
Πράγματι, διάφοροι παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν τη σώρευση, για παράδειγμα:
- Διάταξη συστήματος (η ηλεκτρική κίνηση θα κινεί τους ίδιους τροχούς με το θερμικό σύστημα απεικόνισης; Όχι στο Hybrid4, όπως το παράλληλο υβριδικό ή το σειριακό παράλληλο)
- Η ισχύς της μπαταρίας (τροφοδοσία του ηλεκτροκινητήρα) παίζει πολύ σημαντικό ρόλο. Γιατί σε αντίθεση με ένα θερμικό που τροφοδοτείται από ρεζερβουάρ (2 λίτρα είναι αρκετά για να τροφοδοτήσει έναν V8 500 ίππων για λίγα δευτερόλεπτα), ο ηλεκτροκινητήρας δεν θα μπορεί να δώσει όλη του την ισχύ εάν η μπαταρία δεν είναι αρκετή (τουλάχιστον όσο ο κινητήρας που πρέπει να τροφοδοτηθεί), όπως συμβαίνει σε ορισμένα μοντέλα. Σε σύγκριση με ένα αυτοκίνητο ντίζελ, είναι σαν να ήταν περιορισμένη η κατανάλωση καυσίμου ...
- Προδιαγραφές για δύο σχετικούς κινητήρες. Ο κινητήρας δεν αναπτύσσει την ίδια ισχύ σε όλο το εύρος στροφών (ο κινητήρας λέγεται ότι έχει X ίππους στις X σ.α.λ., ισχύς που γίνεται διαφορετική στο Y all/min). Έτσι, όταν συνδυάζονται δύο κινητήρες, η μέγιστη ισχύς δεν φτάνει τη μέγιστη ισχύ των δύο κινητήρων. Παράδειγμα: θερμική απόδοση 200 hp στις 3000 σ.α.λ. σε συνδυασμό με ηλεκτρική ισχύ 50 ίππων. στις 2000 στροφές δεν θα μπορεί να δώσει 250 ίππους. στις 3000 rpm αφού ο ηλεκτροκινητήρας είχε τη μέγιστη ισχύ του (50) στα 2000 t/min. Στις 3000 σ.α.λ. θα κάνει μόνο 40 ίππους, άρα 200 + 40 = 240 ίππους.
Όλα τα σχόλια και οι αντιδράσεις
Dernier Το σχόλιο δημοσιεύτηκε:
Emrys pro (Ημερομηνία: 2021, 06:30:07)
Lexus RX 400h 2010 g.
Έχω πρόβλημα με τη φόρτιση μπαταρίας 12V. Χρειάζεστε βοήθεια παρακαλώ
Il J. 1 αντίδραση σε αυτό το σχόλιο:
- Διαχειριστής ΔΙΟΙΚΗΤΗΣ ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΑΣ (2021-07-01 10:32:38): Δεδομένου ότι δεν υπάρχει εναλλάκτης, συνδέεται με τα ηλεκτρονικά ισχύος που ελέγχουν τις ηλεκτρικές ροές.
(Η ανάρτησή σας θα είναι ορατή κάτω από το σχόλιο μετά την επαλήθευση)
Γράψτε ένα σχόλιο
Ποιες από αυτές τις μάρκες σας εμπνέουν περισσότερο από άποψη πολυτέλειας;
