Kumaha gawéna mesin hibrid, pro jeung kontra ngeunaan hiji motor ekonomis

Munculna kandaraan hibrida geus jadi ukuran kapaksa automakers dina transisi tina mesin durukan internal (ICE) kana suluh hidrokarbon kana pembangkit listrik cleaner. Téknologi henteu acan ngijinkeun nyiptakeun mobil listrik anu pinuh, mobil sél suluh, atanapi anu sanésna tina daptar ageung arah téoritis anu mungkin pikeun pangembangan angkutan otonom, sareng kabutuhan parantos dewasa.

Pamaréntah mimiti niatna clamp handap dina industri mobil jeung sarat lingkungan, sarta pamakéna hayang ningali hiji hambalan kualitatif ka hareup, teu perbaikan mikroskopis sejen tina motor dipikawanoh pikeun leuwih ti abad dina salah sahiji produk pemurnian minyak.

Mobil naon anu disebut "hibrida"

Unit kakuatan tina tahap panengah mimiti kombinasi desain geus kabuktian tina mesin durukan internal tur hiji atawa leuwih motor listrik.

Bagian listrik tina Unit traction ieu Powered by Generators mechanically disambungkeun ka mesin gas atawa mesin solar, accu sarta sistem recovery nu balik énergi dileupaskeun nalika ngerem kandaraan ka drive.

Sadayana seueur skéma pikeun palaksanaan praktis ideu disebut hibrida.

Kadang-kadang pabrik nyasabkeun konsumén ku nelepon sistem hibrida dimana drive listrik ngan ukur dianggo pikeun ngamimitian motor utama dina modeu ngamimitian.

Kusabab teu aya hubungan antara motor listrik sareng roda sareng kamungkinan nyetir dina traction listrik, éta henteu leres pikeun ngahubungkeun mobil sapertos hibrida.

Prinsip operasi mesin hibrid

Kalayan sagala rupa desain, mesin sapertos gaduh fitur umum. Tapi bédana pisan tina sudut pandang téknis anu kanyataanna mangrupikeun mobil anu béda-béda kalayan kaunggulan sareng kalemahan sorangan.

pakakas

Unggal hibrid ngawengku:

• mesin durukan internal kalayan transmisi na, on-board jaringan catu daya tegangan low jeung tanki bahan beuleum;
• motor traction;
• batré gudang, paling sering rada luhur-tegangan, diwangun ku accu disambungkeun dina runtuyan jeung paralel;
• wiring kakuatan kalayan switching tegangan tinggi;
• unit kontrol éléktronik jeung komputer on-board.

Mastikeun sadaya modeu operasi transmisi mékanis sareng listrik terpadu biasana lumangsung sacara otomatis, ngan ukur kontrol lalu lintas umum anu dipercayakeun ka supir.

Skéma damel

Kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun nyambungkeun komponén listrik sareng mékanis dina cara anu béda-béda; kana waktosna, skéma spésifik anu mapan sareng sering dianggo.

Kumaha mobil hibrid tiasa dianggo?

Ieu teu dilarapkeun ka klasifikasi engké tina drive nurutkeun pangsa husus tina traction listrik dina kasaimbangan énergi sakabéh.

Sequential

Skéma munggaran, paling logis, tapi ayeuna saeutik dipaké dina mobil.

Tugas utamina nya éta pikeun digawé di alat-alat beurat, dimana komponén listrik kompak geus suksés ngagantikeun transmisi mékanis gede pisan, nu ogé hésé pisan ngadalikeun. Mesin, biasana mesin solar, dimuat sacara éksklusif dina generator listrik sareng henteu langsung nyambung ka roda.

Arus dihasilkeun ku generator nu bisa dipaké pikeun ngeusi batre traction, sarta dimana eta teu disadiakeun, éta dikirim langsung ka motor listrik.

Bisa jadi aya hiji atawa leuwih, nepi ka instalasi dina unggal kabayang mobil nurutkeun prinsip nu disebut motor-roda. Jumlah dorong diatur ku unit listrik kakuatan, sarta mesin durukan internal bisa terus beroperasi dina modeu paling optimal.

Sajajar

Skéma ieu ayeuna paling umum. Di dinya, motor listrik sareng mesin durukan internal dianggo pikeun transmisi umum, sareng éléktronika ngatur rasio optimal konsumsi énergi ku unggal drive. Duanana mesin disambungkeun ka roda.

Modeu pamulihan dirojong, nalika, nalika ngerem, motor listrik janten generator sareng ngecas batré panyimpen. Pikeun sawatara waktu, mobil ngan bisa mindahkeun dina muatan na, mesin durukan internal utama muffled.

Dina sababaraha kasus, batré kapasitas considerable dipaké, dilengkepan kamungkinan ngecas éksternal ti jaringan AC rumah tangga atawa stasiun ngecas husus.

Sacara umum, peran batré di dieu téh leutik. Tapi switching maranéhanana disederhanakeun, sirkuit tegangan tinggi bahaya teu diperlukeun di dieu, sarta massa batréna loba kurang ti nu kandaraan listrik.

pacampur

Salaku hasil tina pamekaran téknologi drive listrik sareng kapasitas panyimpen, peran motor listrik dina nyiptakeun usaha traktif parantos ningkat, anu nyababkeun munculna sistem séri-paralel anu paling maju.

Di dieu, mimitian ti standstill sarta gerak dina speeds low dilumangsungkeun dina traction listrik, sarta mesin durukan internal disambungkeun ngan lamun kaluaran tinggi diperlukeun tur nalika accu geus exhausted.

Duanana motor tiasa beroperasi dina modeu drive, sarta hiji unit éléktronik well-dipikir-kaluar milih mana jeung kumaha ngarahkeunnana aliran énergi. Supir tiasa nuturkeun ieu dina tampilan inpormasi grafis.

Generator tambahan dianggo, sapertos dina sirkuit séri, anu tiasa nyayogikeun énergi pikeun motor listrik atanapi ngeusi batre. Énergi ngerem ieu recuperated ngaliwatan sabalikna ti motor traksi.

Ieu sabaraha hibrida modern anu disusun, khususna salah sahiji anu pangheulana sareng terkenal - Toyota Prius

Kumaha mesin hibrid tiasa dianggo dina conto Toyota Prius

Mobil ieu ayeuna dina generasi katilu sarta geus ngahontal tingkat nu tangtu kasampurnaan, sanajan competing hibrida terus ngaronjatkeun pajeulitna jeung efisiensi desain.

Dasar drive di dieu nyaéta prinsip sinergi, numutkeun yén mesin durukan internal sareng motor listrik tiasa ilubiung dina kombinasi naon waé dina nyiptakeun torsi dina roda. Parallelism karya maranéhanana nyadiakeun mékanisme kompléks tipe planet, dimana aliran kakuatan dicampurkeun jeung dikirimkeun ngaliwatan diferensial ka roda drive.

Mimitian sareng ngamimitian akselerasi dilakukeun ku motor listrik. Lamun éléktronika nangtukeun yén kamampuhan na teu cukup, hiji engine béngsin ekonomis beroperasi dina siklus Atkinson disambungkeun.

Dina mobil konvensional sareng motor Otto, siklus termal sapertos kitu henteu tiasa dianggo kusabab kaayaan saheulaanan. Tapi di dieu aranjeunna disadiakeun ku motor listrik.

Mode dianggurkeun teu kaasup, lamun Toyota Prius otomatis dimimitian engine durukan internal, lajeng karya langsung kapanggih pikeun eta, pikeun mantuan dina akselerasi, ngecas batré atawa nyadiakeun AC.

Terus-terusan gaduh beban sareng damel dina laju anu optimal, éta ngaminimalkeun konsumsi béngsin, janten dina titik anu paling nguntungkeun tina ciri kacepetan éksternal na.

Kumaha karya Toyota Prius

Henteu aya starter tradisional, sabab motor sapertos kitu ngan ukur tiasa dijalankeun ku puteran kana laju anu signifikan, anu dilakukeun ku generator anu tiasa dibalikkeun.

Batré boga kapasitas béda jeung tegangan, dina versi rechargeable paling pajeulit tina PHV, ieu geus cukup umum pikeun kandaraan listrik 350 volt dina 25 Ah.

Kaunggulan jeung kalemahan hibrida

Sapertos kompromi naon waé, hibrida langkung handap tina kendaraan listrik murni sareng anu biasa nganggo bahan bakar minyak klasik.

Tapi dina waktos anu sami aranjeunna masihan kauntungan dina sababaraha pasipatan, pikeun jalma anu bertindak salaku anu utama:

• nyederhanakeun sarana anu digunakeun pikeun merangan émisi ngabahayakeun tina mesin durukan internal;
• achieving sababaraha ékonomi suluh, tapi dilombakeun;
• kamungkinan gerak dina traction listrik murni dimana pamakéan mesin durukan internal dilarang;
• ngaronjat cukup basajan dina kapasitas nyatakeun;
• impossibility, kawas mobil listrik, tetep tanpa énergi jauh ti jaringan listrik.

Sadaya kalemahan aya hubunganana sareng komplikasi téknologi:

• kabutuhan tanaga kompeten anu dilatih khusus pikeun damel sareng hibrida;
• paningkatan dina massa wahana, nu ogé meakeun suluh;
• harga luhur mobil;
• leungitna kandaraan listrik alatan pelestarian tina mesin durukan internal tur sagalana disambungkeun jeung eta;
• téhnologi masih insufficiently dimekarkeun sarta kurangna pendekatan hasil ngahijikeun Tatar;
• ramah lingkungan goréng dina produksi batré jeung pembuangan maranéhanana.

Éta kamungkinan yén produksi hibrida bakal diteruskeun saatos ngaleungitkeun mobil klasik.

Tapi ieu bakal kajadian ngan lamun dijieun hiji kompak, ekonomis jeung well-dikawasa mesin suluh hidrokarbon, nu bakal jadi tambahan alus keur mobil listrik di mangsa nu bakal datang, nyata ngaronjatkeun otonomi na masih cukup.