Paano gumagana ang isang hybrid na makina, ang mga kalamangan at kahinaan ng isang matipid na motor

Ang paglitaw ng mga hybrid na sasakyan ay naging isang sapilitang sukatan ng mga automaker sa paglipat mula sa mga internal combustion engine (ICE) sa mga hydrocarbon fuel tungo sa mas malinis na mga planta ng kuryente. Hindi pa pinapayagan ng teknolohiya ang paglikha ng isang ganap na electric car, isang fuel cell car, o anumang iba pa mula sa isang malaking listahan ng mga theoretically posibleng direksyon para sa pagbuo ng autonomous na transportasyon, at ang pangangailangan ay tumanda na.

Sinimulan ng mga pamahalaan na mahigpit na pigilin ang industriya ng sasakyan gamit ang mga kinakailangan sa kapaligiran, at gusto ng mga mamimili na makakita ng isang husay na hakbang pasulong, at hindi ng isa pang mikroskopikong pagpapabuti ng isang motor na kilala sa higit sa isang siglo sa isa sa mga produkto sa pagdadalisay ng langis.

Aling kotse ang tinatawag na "hybrid"

Ang power unit ng intermediate stage ay nagsimulang maging kumbinasyon ng napatunayan nang disenyo ng internal combustion engine at isa o higit pang electric motors.

Ang de-koryenteng bahagi ng traction unit ay pinapagana ng mga generator na mekanikal na konektado sa isang gas engine o diesel engine, mga baterya at isang recovery system na nagbabalik ng enerhiya na inilabas sa panahon ng pagpepreno ng sasakyan sa drive.

Ang lahat ng maraming mga scheme para sa praktikal na pagpapatupad ng ideya ay tinatawag na hybrids.

Minsan nililinlang ng mga manufacturer ang mga customer sa pamamagitan ng pagtawag sa mga hybrid system kung saan ginagamit lang ang electric drive para simulan ang pangunahing motor sa start-stop mode.

Dahil walang koneksyon sa pagitan ng mga de-koryenteng motor at mga gulong at ang posibilidad ng pagmamaneho sa electric traction, hindi tama na iugnay ang mga naturang kotse sa mga hybrid.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga hybrid na makina

Sa lahat ng iba't ibang disenyo, ang mga naturang makina ay may mga karaniwang tampok. Ngunit ang mga pagkakaiba ay napakahusay mula sa isang teknikal na punto ng view na sa katunayan sila ay iba't ibang mga kotse na may sariling mga pakinabang at disadvantages.

Device

Kasama sa bawat hybrid ang:

• internal combustion engine kasama ang transmission nito, on-board na low-voltage power supply network at fuel tank;
• mga motor ng traksyon;
• mga baterya ng imbakan, kadalasang mataas ang boltahe, na binubuo ng mga baterya na konektado sa serye at kahanay;
• mga kable ng kuryente na may mataas na boltahe na paglipat;
• mga electronic control unit at on-board na mga computer.

Ang pagtiyak sa lahat ng mga mode ng pagpapatakbo ng pinagsamang mekanikal at de-koryenteng paghahatid ay karaniwang awtomatikong nangyayari, tanging ang pangkalahatang kontrol sa trapiko ang ipinagkatiwala sa driver.

Mga iskema ng trabaho

Posibleng ikonekta ang mga de-koryente at mekanikal na bahagi sa isa't isa sa iba't ibang paraan; sa paglipas ng panahon, ang mahusay na itinatag na mga tiyak, madalas na ginagamit na mga scheme ay namumukod-tangi.

Paano gumagana ang isang hybrid na kotse?

Hindi ito nalalapat sa huling pag-uuri ng drive ayon sa partikular na bahagi ng electric traction sa kabuuang balanse ng enerhiya.

Pare-pareho

Ang pinakaunang pamamaraan, ang pinaka-lohikal, ngunit ngayon ay hindi gaanong ginagamit sa mga kotse.

Ang pangunahing gawain nito ay magtrabaho sa mabibigat na kagamitan, kung saan matagumpay na napalitan ng mga compact electrical component ang napakalaking mekanikal na transmisyon, na napakahirap ding kontrolin. Ang makina, kadalasang isang diesel engine, ay eksklusibong ikinarga sa isang electric generator at hindi direktang konektado sa mga gulong.

Ang kasalukuyang nabuo ng generator ay maaaring gamitin upang singilin ang baterya ng traksyon, at kung saan ito ay hindi ibinigay, ito ay direktang ipinadala sa mga de-koryenteng motor.

Maaaring magkaroon ng isa o higit pa sa mga ito, hanggang sa pag-install sa bawat gulong ng isang kotse ayon sa prinsipyo ng tinatawag na motor-wheels. Ang dami ng thrust ay kinokontrol ng power electric unit, at ang internal combustion engine ay maaaring patuloy na gumana sa pinakamainam na mode.

Parallel

Ang scheme na ito ngayon ang pinakakaraniwan. Sa loob nito, gumagana ang electric motor at internal combustion engine para sa isang karaniwang transmission, at kinokontrol ng electronics ang pinakamainam na ratio ng pagkonsumo ng enerhiya ng bawat isa sa mga drive. Ang parehong mga makina ay konektado sa mga gulong.

Sinusuportahan ang mode ng pagbawi, kapag, sa panahon ng pagpepreno, ang de-koryenteng motor ay nagiging generator at muling nagkarga ng baterya ng imbakan. Para sa ilang oras, ang kotse ay maaari lamang ilipat sa singil nito, ang pangunahing panloob na combustion engine ay muffled.

Sa ilang mga kaso, ang isang baterya na may malaking kapasidad ay ginagamit, na nilagyan ng posibilidad ng panlabas na pagsingil mula sa isang network ng AC ng sambahayan o isang dalubhasang istasyon ng pagsingil.

Sa pangkalahatan, ang papel ng mga baterya dito ay maliit. Ngunit ang kanilang paglipat ay pinasimple, ang mga mapanganib na high voltage circuit ay hindi kailangan dito, at ang masa ng baterya ay mas mababa kaysa sa mga de-kuryenteng sasakyan.

Magkakahalo

Bilang resulta ng pag-unlad ng teknolohiya ng electric drive at kapasidad ng imbakan, ang papel ng mga de-koryenteng motor sa paglikha ng tractive na pagsisikap ay tumaas, na humantong sa paglitaw ng mga pinaka-advanced na serye-parallel system.

Dito, simula sa isang pagtigil at paglipat sa mababang bilis ay isinasagawa sa electric traction, at ang panloob na combustion engine ay konektado lamang kapag kinakailangan ang mataas na output at kapag ang mga baterya ay naubos.

Ang parehong mga motor ay maaaring gumana sa drive mode, at ang isang mahusay na pinag-isipang electronic unit ay pipili kung saan at kung paano idirekta ang mga daloy ng enerhiya. Maaaring sundin ito ng driver sa display ng graphic na impormasyon.

Ang isang karagdagang generator ay ginagamit, tulad ng sa isang serye ng circuit, na maaaring magbigay ng enerhiya sa mga de-koryenteng motor o mag-charge ng baterya. Ang enerhiya ng pagpepreno ay nabawi sa pamamagitan ng reverse ng traction motor.

Ito ay kung gaano karaming mga modernong hybrid ang nakaayos, lalo na ang isa sa pinakauna at kilalang - Toyota Prius

Paano gumagana ang isang hybrid na makina sa halimbawa ng Toyota Prius

Ang kotse na ito ay nasa ikatlong henerasyon na ngayon at umabot na sa isang tiyak na antas ng pagiging perpekto, bagaman ang mga nakikipagkumpitensyang hybrid ay patuloy na nagpapataas ng pagiging kumplikado at kahusayan ng mga disenyo.

Ang batayan ng drive dito ay ang prinsipyo ng synergy, ayon sa kung saan ang isang panloob na combustion engine at isang de-koryenteng motor ay maaaring lumahok sa anumang kumbinasyon sa paglikha ng metalikang kuwintas sa mga gulong. Ang paralelismo ng kanilang trabaho ay nagbibigay ng isang kumplikadong mekanismo ng uri ng planeta, kung saan ang mga daloy ng kapangyarihan ay halo-halong at ipinadala sa pamamagitan ng kaugalian sa mga gulong ng drive.

Ang pagsisimula at pagsisimula ng acceleration ay ginagawa ng isang de-koryenteng motor. Kung natukoy ng electronics na ang mga kakayahan nito ay hindi sapat, ang isang matipid na makina ng gasolina na tumatakbo sa siklo ng Atkinson ay konektado.

Sa mga nakasanayang sasakyan na may mga Otto motor, hindi magagamit ang naturang thermal cycle dahil sa mga lumilipas na kondisyon. Ngunit narito ang mga ito ay ibinigay ng isang de-koryenteng motor.

Ang idle mode ay hindi kasama, kung ang Toyota Prius ay awtomatikong nagsisimula sa panloob na combustion engine, pagkatapos ay agad na mahanap ang trabaho para dito, upang makatulong sa acceleration, singilin ang baterya o magbigay ng air conditioning.

Ang patuloy na pagkakaroon ng load at gumagana sa pinakamainam na bilis, pinapaliit nito ang pagkonsumo ng gasolina, na nasa pinakakapaki-pakinabang na punto ng katangian ng panlabas na bilis nito.

Paano gumagana ang Toyota Prius

Walang tradisyunal na starter, dahil ang naturang motor ay maaari lamang simulan sa pamamagitan ng pag-ikot nito sa isang makabuluhang bilis, na kung ano ang ginagawa ng isang reversible generator.

Ang mga baterya ay may iba't ibang mga kapasidad at boltahe, sa pinaka-kumplikadong rechargeable na bersyon ng PHV, ang mga ito ay karaniwan na para sa mga de-koryenteng sasakyan na 350 volts sa 25 Ah.

Mga kalamangan at kawalan ng mga hybrid

Tulad ng anumang kompromiso, ang mga hybrid ay mas mababa sa mga purong de-kuryenteng sasakyan at ang karaniwang mga klasikong fuel-fueled.

Ngunit sa parehong oras nagbibigay sila ng pakinabang sa isang bilang ng mga pag-aari, para sa isang taong kumikilos bilang mga pangunahing:

• pagpapasimple ng mga paraan na ginagamit upang labanan ang mga nakakapinsalang emissions ng mga panloob na combustion engine;
• pagkamit ng ilang fuel economy, gayunpaman pinagtatalunan;
• ang posibilidad ng paggalaw sa purong electric traction kung saan ang paggamit ng panloob na combustion engine ay ipinagbabawal;
• isang medyo simpleng pagtaas sa ipinahayag na kapasidad;
• ang imposibilidad, hindi tulad ng isang de-kuryenteng sasakyan, na manatiling walang enerhiya ang layo mula sa de-koryenteng network.

Ang lahat ng mga disadvantages ay nauugnay sa komplikasyon ng teknolohiya:

• ang pangangailangan para sa mga karampatang tauhan na espesyal na sinanay upang magtrabaho kasama ang mga hybrid;
• isang pagtaas sa masa ng sasakyan, na kumukonsumo din ng gasolina;
• mas mataas na presyo ng kotse;
• pagkawala sa mga de-koryenteng sasakyan dahil sa pagpapanatili ng panloob na combustion engine at lahat ng konektado dito;
• hindi pa rin sapat na binuo na mga teknolohiya at ang kakulangan ng isang pinag-isang diskarte sa disenyo;
• hindi magandang kapaligiran sa paggawa ng mga baterya at ang kanilang pagtatapon.

Posible na ang paggawa ng mga hybrid ay magpapatuloy pagkatapos ng kumpletong pagkawala ng mga klasikong kotse.

Ngunit ito ay mangyayari lamang kung ang isang solong compact, matipid at mahusay na kinokontrol na hydrocarbon fuel engine ay nilikha, na magiging isang magandang karagdagan sa electric car ng hinaharap, na makabuluhang pinatataas ang hindi pa rin sapat na awtonomiya.