Ano ang isang hybrid na sistema ng sasakyan?

Kamakailan lamang, nagkakaroon ng katanyagan ang mga de-koryenteng sasakyan. Gayunpaman, ang mga ganap na kuryenteng sasakyan ay may isang makabuluhang sagabal - isang maliit na reserbang kuryente nang hindi nag-recharging. Para sa kadahilanang ito, maraming mga nangungunang tagagawa ng kotse ang nagbibigay ng kagamitan sa ilan sa kanilang mga modelo sa mga hybrid unit.

Talaga, ang isang hybrid na kotse ay isang sasakyan na ang pangunahing powertrain ay isang panloob na engine ng pagkasunog, ngunit pinapatakbo ito ng isang de-koryenteng sistema na may isa o higit pang mga de-kuryenteng motor at isang karagdagang baterya.

Ngayon, maraming mga kategorya ng mga hybrids ang ginagamit. Ang ilan ay tumutulong lamang sa panloob na engine ng pagkasunog sa simula, pinapayagan ka ng iba na magmaneho gamit ang electric traction. Isaalang-alang ang mga tampok ng naturang mga halaman ng kuryente: ano ang kanilang pagkakaiba, kung paano ito gumagana, pati na rin ang pangunahing mga kalamangan at kahinaan ng mga hybrids.

Kasaysayan ng mga hybrid engine

Ang ideya ng paglikha ng isang hybrid car (o isang krus sa pagitan ng isang klasikong kotse at isang de-kuryenteng kotse) ay hinihimok ng pagtaas ng mga presyo ng gasolina, mas mahihigpit na pamantayan ng emisyon ng sasakyan at higit na ginhawa sa pagmamaneho.

Ang pagpapaunlad ng isang halo-halong planta ng kuryente ay unang isinagawa ng kumpanya ng Pransya na Parisienne de voitures electrique. Gayunpaman, ang unang nagamit na hybrid car ay ang paglikha ng Ferdinand Porsche. Sa planta ng kuryente ng Lohner Electric Chaise, isang panloob na engine ng pagkasunog ang nagsilbing isang generator para sa kuryente, na nagpapatakbo sa harap ng dalawang de-kuryenteng motor (direktang naka-mount sa mga gulong).

Ang sasakyan ay ipinakita sa publiko noong 1901. Sa kabuuan, humigit kumulang 300 na kopya ng naturang mga kotse ang naibenta. Ang modelo ay naging napaka praktikal, ngunit mahal sa paggawa, kaya't ang isang ordinaryong motorista ay hindi kayang bayaran ang nasabing sasakyan. Bukod dito, sa oras na iyon lumitaw ang isang mas mura at hindi gaanong praktikal na kotse, na binuo ng taga-disenyo na si Henry Ford.

Pinilit ng mga klasikong gasolina powertrains ang mga developer na talikuran ang ideya ng paglikha ng mga hybrids sa loob ng maraming mga dekada. Ang interes sa berdeng transportasyon ay lumago sa pamamagitan ng pagpasa ng Batas sa Pag-iingat ng Sasakyan ng Elektrikong Estados Unidos. Ito ay pinagtibay noong 1960.

Nagkataon, noong 1973, sumiklab ang krisis sa langis sa buong mundo. Kung ang mga batas sa US ay hindi hinimok ang mga tagagawa na isipin ang tungkol sa pagbuo ng abot-kayang mga eco-friendly na mga kotse, kung gayon pinilit sila ng krisis na gawin ito.

Ang unang buong hybrid system, ang pangunahing prinsipyo na ginagamit pa rin ngayon, ay binuo ng TRW noong 1968. Ayon sa konsepto, kasama ang motor na de koryente, posible na gumamit ng isang mas maliit na panloob na engine ng pagkasunog, ngunit ang lakas ng makina ay hindi nawala, at ang gawain ay naging mas maayos.

Ang isang halimbawa ng isang ganap na hybrid na sasakyan ay ang GM 512 Hybrid. Pinapatakbo ito ng isang de-kuryenteng motor, na pinabilis ang sasakyan sa 17 km / h. Sa bilis na ito, ang panloob na engine ng pagkasunog ay na-aktibo, na pinahuhusay ang pagganap ng system, dahil kung saan ang bilis ng kotse ay tumaas sa 21 km / h. Kung may pangangailangan na pumunta nang mas mabilis, ang motor na de koryente ay pinatay, at ang kotse ay pinabilis na sa makina ng gasolina. Ang limitasyon ng bilis ay 65 km / h.

Ang VW Taxi Hybrid, isa pang matagumpay na hybrid car, ay ipinakilala sa publiko noong 1973.

Hanggang ngayon, sinusubukan ng mga automaker na magdala ng mga hybrid at all-electric system sa isang antas na magiging mapagkumpitensya sa kanila kumpara sa mga klasikong panloob na engine ng pagkasunog. Bagaman hindi pa ito nangyari, maraming mga pagpapaunlad ang nabigyang-katwiran ang bilyun-bilyong dolyar na ginugol sa kanilang kaunlaran.

Sa pagsisimula ng ikatlong milenyo, ang sangkatauhan ay nakakita ng isang bagong bagay na tinatawag na Toyota Prius. Ang ideya ng mga taga-Japan na tagagawa ay naging magkasingkahulugan sa konsepto ng "hybrid car". Maraming modernong pag-unlad ang hiniram mula sa kaunlaran na ito. Sa ngayon, ang isang malaking bilang ng mga pagbabago ng pinagsamang mga pag-install ay nilikha, na nagpapahintulot sa mamimili na piliin ang pinakamahusay na pagpipilian para sa kanyang sarili.

Paano gumagana ang mga hybrid na kotse

Huwag malito ang isang hybrid motor na may isang buong de-koryenteng sasakyan. Ang pag-install ng elektrisidad ay kasangkot sa ilang mga kaso. Halimbawa, sa mode ng lungsod, kapag ang kotse ay nasa isang trapiko, ang paggamit ng isang panloob na engine ng pagkasunog ay humahantong sa sobrang pag-init ng makina, pati na rin sa pagtaas ng polusyon sa hangin. Para sa mga ganitong sitwasyon, ang pag-install ng elektrisidad ay pinapagana.

Sa pamamagitan ng disenyo, ang isang hybrid ay binubuo ng:

• Ang pangunahing yunit ng kuryente. Ito ay isang engine na gasolina o diesel.
• Electric motor. Maaaring may ilan sa kanila depende sa pagbabago. Sa prinsipyo ng pagkilos, maaari rin silang maging iba. Halimbawa, ang ilan ay maaaring magamit bilang isang karagdagang pagmamaneho para sa mga gulong, at ang iba pa bilang isang katulong sa makina kapag sinisimulan ang kotse mula sa isang pigil.
• Dagdag na baterya. Sa ilang mga kotse, mayroon itong isang maliit na kapasidad, ang reserbang enerhiya na kung saan ay sapat upang maisaaktibo ang pag-install ng elektrisidad sa isang maikling panahon. Sa iba, ang baterya na ito ay may malaking kapasidad upang ang mga sasakyan ay malayang makagalaw mula sa kuryente.
• Sistema ng kontrol sa elektronik. Sinusubaybayan ng mga sopistikadong sensor ang pagpapatakbo ng panloob na engine ng pagkasunog at pag-aralan ang pag-uugali ng makina, batay sa kung saan ang de-koryenteng motor ay naaktibo / hindi na aktibo.
• Inverter Ito ay isang converter ng kinakailangang enerhiya na nagmumula sa baterya patungo sa isang tatlong-phase na de-kuryenteng motor. Ang elementong ito ay namamahagi din ng pagkarga sa iba't ibang mga node, depende sa pagbabago ng pag-install.
• Tagabuo. Kung wala ang mekanismong ito, imposibleng muling magkarga ng pangunahin o karagdagang baterya. Tulad ng sa mga maginoo na kotse, ang generator ay pinalakas ng panloob na engine ng pagkasunog.
• Mga sistema ng pagbawi ng init. Karamihan sa mga modernong hybrids ay nilagyan ng gayong sistema. "Kinokolekta" nito ang karagdagang enerhiya mula sa mga naturang bahagi ng kotse tulad ng braking system at chassis (kapag ang kotse ay nasa baybayin, halimbawa, mula sa isang burol, kinokolekta ng converter ang inilabas na enerhiya sa baterya).

Ang mga hybrid powertrains ay maaaring patakbuhin nang isa-isa o sa mga pares.

Mga iskema ng trabaho

Mayroong maraming mga matagumpay na hybrids. Mayroong tatlong pangunahing mga:

• pare-pareho;
• kahilera;
• serial-parallel.

Serial circuit

Sa kasong ito, ang panloob na engine ng pagkasunog ay ginagamit bilang isang generator ng kuryente para sa pagpapatakbo ng mga de-kuryenteng motor. Sa katunayan, ang isang gasolina o diesel engine ay walang direktang koneksyon sa paghahatid ng kotse.

Pinapayagan ng sistemang ito ang pag-install ng mga low-power engine na may isang maliit na dami sa kompartimento ng engine. Ang kanilang pangunahing gawain ay upang himukin ang generator ng boltahe.

Ang mga sasakyang ito ay madalas na nilagyan ng isang recuperation system, kung saan ang mekanikal at kinetikong enerhiya ay ginawang elektrikal na kasalukuyang upang muling magkarga ng baterya. Nakasalalay sa laki ng baterya, ang isang kotse ay maaaring maglakbay ng isang tiyak na distansya eksklusibo sa electric traction nang hindi gumagamit ng panloob na engine ng pagkasunog.

Ang pinakatanyag na halimbawa ng kategoryang ito ng mga hybrids ay ang Chevrolet Volt. Maaari itong singilin tulad ng isang normal na kotseng de-kuryente, ngunit salamat sa gasolina engine, ang saklaw ay makabuluhang tumaas.

Parallel circuit

Sa mga parallel na pag-install, ang panloob na engine ng pagkasunog at ang de-kuryenteng motor ay gumagana nang magkasabay. Ang gawain ng motor na de koryente ay upang mabawasan ang pagkarga sa pangunahing yunit, na hahantong sa makabuluhang pagtitipid ng gasolina.

Kung ang panloob na engine ng pagkasunog ay naalis sa pagkakakonekta mula sa paghahatid, ang kotse ay maaaring masakop ang isang tiyak na distansya mula sa electric traction. Ngunit ang pangunahing gawain ng bahagi ng elektrikal ay upang matiyak ang makinis na pagpabilis ng sasakyan. Ang pangunahing yunit ng kuryente sa naturang mga pagbabago ay isang gasolina (o diesel) na makina.

Kapag ang kotse ay bumagal o gumagalaw mula sa trabaho ng panloob na engine ng pagkasunog, ang motor na de koryente ay kumikilos bilang isang generator upang muling magkarga ng baterya. Salamat sa combustion engine, ang mga sasakyang ito ay hindi nangangailangan ng isang baterya na may mataas na boltahe.

Hindi tulad ng sunud-sunod na mga hybrids, ang mga yunit na ito ay may mas mataas na pagkonsumo ng gasolina, dahil ang motor na de koryente ay hindi ginagamit bilang isang hiwalay na yunit ng kuryente. Sa ilang mga modelo, tulad ng BMW 350E iPerformance, ang de-kuryenteng motor ay isinama sa gearbox.

Ang isang tampok ng scheme ng trabaho na ito ay isang mataas na metalikang kuwintas sa mababang bilis ng crankshaft.

Serial-parallel circuit

Ang circuit na ito ay binuo ng mga Japanese engineer. Tinawag itong HSD (Hybrid Synergy Drive). Sa katunayan, pinagsasama nito ang mga pagpapaandar ng unang dalawang uri ng pagpapatakbo ng planta ng kuryente.

Kapag ang kotse ay kailangang magsimula o maglipat ng dahan-dahan sa isang traffic jam, ang electric motor ay isinaaktibo. Upang makatipid ng enerhiya sa mataas na bilis, nakakonekta ang isang gasolina o diesel (depende sa modelo ng sasakyan).

Kung kailangan mong bumilis nang matalim (halimbawa, kapag umabot) o ang kotse ay nagmamaneho paakyat, ang planta ng kuryente ay gumagana sa parallel mode - tinutulungan ng motor na de kuryente ang panloob na engine ng pagkasunog, na binabawasan ang pagkarga dito, at, bilang isang resulta, nakakatipid ng pagkonsumo ng gasolina.

Ang koneksyon sa planeta ng isang panloob na engine ng pagkasunog ng sasakyan ay naglilipat ng bahagi ng lakas sa pangunahing lansungan ng paghahatid, at bahagyang sa generator para sa muling pagsingil ng baterya o electric drive. Sa ganitong pamamaraan, naka-install ang mga kumplikadong electronics na namamahagi ng enerhiya ayon sa sitwasyon.

Ang pinakatanyag na halimbawa ng isang hybrid na may serye na parallel powertrain ay ang Toyota Prius. Gayunpaman, ang ilang mga pagbabago ng mga kilalang mga modelo na gawa sa Hapon ay nakatanggap na ng mga naturang pag-install. Ang isang halimbawa nito ay ang Toyota Camry, Toyota Highlander Hybrid, Lexus LS 600h. Ang teknolohiyang ito ay binili din ng ilang mga alalahanin sa Amerika. Halimbawa, ang pag-unlad ay natagpuan ang daan patungo sa Ford Escape Hybrid.

Mga uri ng hybrid na pinagsama-sama

Ang lahat ng mga hybrid powertrains ay inuri sa tatlong uri:

• malambot na hybrid;
• katamtamang hybrid;
• buong hybrid.

Ang bawat isa sa kanila ay may sariling pag-andar pati na rin mga natatanging katangian.

Micro hybrid powertrain

Ang nasabing mga halaman ng kuryente ay madalas na nilagyan ng isang recuperation system upang ang lakas na gumagalaw ay ginawang elektrikal na enerhiya at ibabalik sa baterya.

Ang mekanismo ng pagmamaneho sa kanila ay isang starter (maaari ring kumilos bilang isang generator). Walang electric wheel drive sa mga naturang pag-install. Ginagamit ang pamamaraan sa madalas na pagsisimula ng panloob na engine ng pagkasunog.

Katamtamang hybrid powertrain

Ang mga nasabing sasakyan ay hindi rin gumagalaw dahil sa electric motor. Ang motor na de koryente sa kasong ito ay nagsisilbing isang katulong sa pangunahing yunit ng kuryente kapag tumaas ang pagkarga.

Ang mga nasabing system ay nilagyan din ng isang recuperation system, pagkolekta ng libreng enerhiya pabalik sa baterya. Ang mga medium hybrid unit ay nagbibigay ng mas mahusay na engine ng init.

Buong hybrid powertrain

Sa mga naturang pag-install, mayroong isang mataas na generator ng kuryente, na hinihimok ng isang panloob na engine ng pagkasunog. Aktibo ang system sa mababang bilis ng sasakyan.

Ang pagiging epektibo ng system ay ipinakita sa pagkakaroon ng pag-andar na "Start / Stop", kapag ang kotse ay dahan-dahang gumagalaw sa isang trapiko, ngunit kailangan mong mabilis na bumilis sa isang ilaw ng trapiko. Ang isang tampok ng buong pag-install ng hybrid ay ang kakayahang patayin ang panloob na engine ng pagkasunog (ang klats ay nawala) at humimok ng isang de-kuryenteng motor.

Pag-uuri ayon sa antas ng electrification

Sa teknikal na dokumentasyon o sa pangalan ng isang modelo ng kotse, ang mga sumusunod na term ay maaaring naroroon:

• microhybrid;
• banayad na hybrid;
• kumpletong hybrid;
• plug-in hybrid.

Microhybrid

Sa mga naturang kotse, naka-install ang isang maginoo na engine. Hindi sila hinihimok ng kuryente. Ang mga system na ito ay alinman sa gamit sa isang start / stop function, o nilagyan ng isang regenerative braking system (kapag nagpepreno, na-recharge ang baterya).

Ang ilang mga modelo ay nilagyan ng parehong mga system. Ang ilang mga dalubhasa ay naniniwala na ang mga naturang sasakyan ay hindi isinasaalang-alang mga hybrid na sasakyan, sapagkat gumagamit lamang sila ng isang gasolina o diesel power unit nang walang pagsasama sa sistema ng electric drive.

Banayad na hybrid

Ang mga nasabing sasakyan ay hindi rin gumagalaw dahil sa kuryente. Gumagamit din sila ng isang heat engine, tulad ng sa nakaraang kategorya. Sa isang pagbubukod - ang panloob na engine ng pagkasunog ay suportado ng isang de-koryenteng pag-install.

Ang mga modelong ito ay walang isang flywheel. Ang pagpapaandar nito ay ginaganap ng isang electric starter-generator. Ang sistemang elektrikal ay nagdaragdag ng pag-atras ng motor na may mababang lakas na habang pinabilis ang pagbilis.

Kumpletong hybrid

Ang mga sasakyang ito ay naiintindihan bilang mga sasakyang may kakayahang masakop ang ilang distansya sa electric traction. Sa mga nasabing modelo, maaaring gamitin ang anumang scheme ng koneksyon na nabanggit sa itaas.

Ang mga nasabing hybrids ay hindi sisingilin mula sa mains. Ang baterya ay recharged ng enerhiya mula sa regenerative braking system at ang generator. Ang distansya na maaaring sakupin sa isang solong singil ay nakasalalay sa kapasidad ng baterya.

Mga hybrid na plugin

Ang mga nasabing sasakyan ay maaaring gumana bilang isang de-koryenteng sasakyan o magtrabaho mula sa isang panloob na engine ng pagkasunog. Salamat sa kombinasyon ng dalawang mga halaman ng kuryente, ang disenteng ekonomiya ng gasolina ay ibinibigay.

Dahil imposibleng pisikal na mag-install ng isang voluminous na baterya (sa mga de-kuryenteng sasakyan ay tumatagal ito sa isang tangke ng gas), ang naturang hybrid ay maaaring masakop hanggang sa 50 km sa isang solong singil nang hindi nag-recharging.

Mga kalamangan at kawalan ng mga hybrid na kotse

Sa ngayon, ang hybrid ay maaaring maituring na isang transitional link mula sa isang heat engine patungo sa isang environmentally electric electric analogue. Bagaman ang pangwakas na layunin ay hindi pa nakakamit, salamat sa pagpapakilala ng mga makabagong makabagong pag-unlad, may positibong kalakaran sa pag-unlad ng de-koryenteng transportasyon.

Dahil ang mga hybrids ay isang pansamantalang pagpipilian, mayroon silang parehong positibo at negatibong mga punto. Kasama sa mga plus ang:

• Ekonomiya ng gasolina. Nakasalalay sa pagpapatakbo ng pares ng kuryente, ang tagapagpahiwatig na ito ay maaaring tumaas ng hanggang sa 30% o higit pa.
• Nagcha-charge nang hindi ginagamit ang mains. Naging posible ito salamat sa sistemang pagbawi ng lakas na lakas. Bagaman, ang buong pagsingil ay hindi nangyari, kung ang mga inhinyero ay maaaring mapabuti ang conversion, kung gayon ang mga de-koryenteng sasakyan ay hindi na mangangailangan ng outlet.
• Ang kakayahang mag-install ng isang motor na may mas maliit na dami at lakas.
• Ang electronics ay mas matipid kaysa sa mekanika, namamahagi sila ng gasolina.
• Mas mababa ang overheat ng makina, at natupok ang gasolina kapag nagmamaneho sa mga trapiko.
• Pinapayagan ka ng kombinasyon ng gasolina / diesel at mga de-koryenteng makina na magpatuloy sa pagmamaneho kung ang baterya na may lakas na kapangyarihan ay patay na.
• Salamat sa pagpapatakbo ng de-kuryenteng motor, ang panloob na engine ng pagkasunog ay maaaring tumakbo nang mas matatag at mas kaunting ingay.

Ang mga hybrid na pag-install ay mayroon ding disenteng listahan ng mga kawalan:

• Ang baterya ay hindi maaaring magamit nang mas mabilis dahil sa maraming bilang ng mga cycle ng pag-charge / paglabas (kahit na sa banayad na mga hybrid system);
• Ang baterya ay madalas na ganap na pinalabas;
• Ang mga bahagi para sa mga naturang kotse ay medyo mahal;
• Ang pag-aayos ng sarili ay halos imposible, dahil nangangailangan ito ng sopistikadong elektronikong kagamitan;
• Kung ikukumpara sa mga modelo ng gasolina o diesel, nagkakahalaga ng libu-libong dolyar pa ang mga hybrids;
• Ang regular na pagpapanatili ay mas magastos;
• Ang mga kumplikadong electronics ay nangangailangan ng maingat na paghawak, at ang mga pagkakamali na nagaganap ay maaaring makaantala sa isang mahabang paglalakbay;
• Mahirap makahanap ng isang dalubhasa na maaaring maayos na ayusin ang pagpapatakbo ng mga planta ng kuryente. Dahil dito, kailangan mong gamitin ang mga serbisyo ng mga mamahaling propesyonal na atelier;
• Ang mga baterya ay hindi pinahihintulutan ang makabuluhang pagbagu-bago ng temperatura at pinalabas ang kanilang mga sarili.
• Sa kabila ng kabaitan sa kapaligiran sa panahon ng pagpapatakbo ng isang de-kuryenteng motor, ang paggawa at pagtatapon ng mga baterya ay lubos na nakakarumi.

Para sa mga hybrids at de-koryenteng sasakyan upang maging isang tunay na kakumpitensya sa panloob na mga engine ng pagkasunog, kinakailangan upang mapabuti ang mga supply ng kuryente (upang mag-imbak sila ng mas maraming enerhiya, ngunit sa parehong oras ay hindi masyadong malaki ang laki), pati na rin ang mabilis na mga recharge system nang hindi sinasaktan ang baterya.

Mga Tanong at Sagot:

Ano ang isang hybrid na sasakyan? Ito ay isang sasakyan kung saan higit sa isang power unit ang kasangkot sa paggalaw nito. Karaniwang ito ay pinaghalong isang de-koryenteng kotse at isang kotse na may klasikong panloob na engine ng pagkasunog.

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng isang hybrid at isang maginoo na kotse? Ang isang hybrid na kotse ay may mga pakinabang ng isang de-koryenteng kotse (tahimik na operasyon ng makina at pagmamaneho nang hindi gumagamit ng gasolina), ngunit kapag bumaba ang singil ng baterya, ang pangunahing yunit ng kuryente (gasolina) ay isinaaktibo.