Как работят различните хибридни технологии в автомобилите

В момента демократизираният хибриден автомобил е в разцвета си, преходен период между термично и електрическо задвижване, така че автомобилите използват тези две технологии едновременно. Трябва обаче да сте наясно, че този универсален термин крие различни технологии, вариращи от анекдотични хибриди до "тежки" хибриди. Така че нека да разгледаме различните хибридизации, които съществуват, както и всички плюсове и минуси на последните.

Преди да разгледаме различните топологии и технически архитектури на хибридни превозни средства (различни възли), първо ще извършим класификацията чрез калибриране на устройството.

Различни нива на хибридизация

хибрид много слаб MHEV ("микрохибридна" / "ФАЛШНА" хибридизация)

напрежение:	Ниско / 48V
Презареждащо се:	не
Електрическо шофиране:	не
наднормено тегло:	<30 килограма
Капацитет на батерията:	<0.8 кВтч

Определени нива на хибридизация са много леки, това по-специално става с 48V на нивото на ролката на коляновия вал (преди това беше ограничено до спиране и стартиране, генераторът-стартер не получаваше ток, за да може да помогне на двигателя.. Двигател ) ... Оборудван с микроскопични батерии по-малко от 0.7 kWhНе смятам тази технология за истинска хибридизация. Силите, генерирани от електрическо устройство, са твърде анекдотични, за да бъдат оценени като такива. И тъй като въртящият момент се предава на колелата през двигателя (чрез амортисьорната шайба), 100% електрическо движение очевидно няма да е възможно. Пазете се от производители, които добавят тонове към този вид технология, което ви позволява да вярвате в последователната хибридизация (всъщност това е всичко, което е необходимо, за да спестите няколко грама за екологични санкции). Затова искам да разгранича тази хибридизация от следващите.

Пазете се от производители, които прекаляват с това, MHEV хибридизацията може да бъде описана като "фантастика", защото е толкова анекдотична.

Ще ги разпознаете по номенклатурата 48V или MHEV. Можем да цитираме например e-TSI или Ecoboost MHEV.

Мек хибрид ("РЕАЛЕН" хибрид) HEV

напрежение:	Високо / ~ 200 V
Презареждащо се:	не
Електрическо шофиране:	да
наднормено тегло:	30 до 70 кг
Капацитет на батерията:	От 1 до 3 kWh

Следователно ние вече не сме тук

много

светлина, която обещава твърде малко (преминаваме от по-малко от 0.5 kWh до стойности в диапазона от От 1 до 3 kWh, или от 1 до 3 км на напълно електрически). По този начин тук говорим за лесна хибридизация, но все пак последователна хибридизация (за да бъде свързана с категорията, посочена след [PHEV], тук това е вариант на лек PHEV и следователно не може да се презарежда). По този начин можем да шофираме изцяло на електричество, дори и да е на много кратко разстояние. Целта тук е преди всичко да се намали консумацията, а не да се покрие 100% от разстоянието на електрическото пътуване. Най-благоприятният контекст са запалителните свещи, средата, в която модерните, намалени двигатели с директно впръскване стават най-енергийно интензивни (по-богата охладителна смес на двигателя, която най-вече благоприятства изгарянето на постно, но това е само част от обяснението). Така че не получавате почти нищо по скоростните пътища: национални / ведомствени / магистрали. В този контекст дизеловото гориво остава по-изгодно (и следователно за планетата!).

Най-известната от всички е HSD хибридизацията на Toyota, защото съществува от години! Следователно той е и най-често срещаният ... Надеждността му е добре известна и работата му е много обмислена.

Съвсем наскоро ще говорим за хибрида Renault E-Tech, който, подобно на Toyota, е въплътен в собствени технологии, които никой друг няма (тук вие не сте доставчикът на оборудване, а марката, която дори го е разработила). ... Същото е и с Mitsubishi IMMD.

PHEV plug-in хибрид („РЕАЛЕН“ хибрид)

напрежение:	Много висока / ~ 400 V
Презареждащо се:	да
Електрическо шофиране:	да
наднормено тегло:	100 до 500 кг
Капацитет на батерията:	От 7 до 30 kWh

Такъв хибрид може да се квалифицира като "тежък", тъй като бордовото оборудване далеч не е смешно и леко (от 100 до 500 кг допълнително: батерия, силова електроника и електродвигател) ...

След това зареждаме батерията, която може да варира от От 7 до 30 kWh, достатъчен за изминаване от 20 до почти 100 км в зависимост от колата (най-модерната).

Както при другите хибридизационни калибрации, ние разполагаме с различни технологии. Все още намираме хибрида Renault E-Tech, но тук той е свързан към голяма акумулаторна батерия чрез външен контакт. Защото ако Clio има олекотена версия с мощност 1.2 kWh, Captur или Mégane 4 могат да се възползват от версията с мощност 9.8 kWh, която следователно бихме квалифицирали като тежка хибридизация. X5 45e ще се възползва от версия с мощност 24 kWh, която е достатъчна за изминаване на 90 км с изцяло електрическа мощност.

Този тип автомобили могат да ускорят до 130 км/ч на всяка електрическа мощност, производителите изглежда са се определили с това темпо (предлагат почти всичко същото).

Повечето хибриди от този тип са склонни да имат електрически двигател, разположен срещу съединителя/преобразувателя на въртящия момент, следователно между двигателя и скоростната кутия. Renault електрифицира трансмисията и премахна съединителя, а Toyota използва планетарна скоростна кутия, за да комбинира термичните и електрическите сили върху колелата (системата HSD вече не свети, когато добавите към нея батерия от 8.8 kWh. Батерия, която може да се зарежда чрез изход).

Различни архитектури на хибридни превозни средства

Лек монтаж MHEV / Микро хибрид 48V

Тази система работи при по-ниски напрежения, а именно 24 или 48 V (почти винаги 48 V). Този път говорим за оборудване на автомобила с „отлична“ система за спиране и стартиране, която не се ограничава до рестартиране на автомобила. Нещо повече, помага на топлинния двигател дори когато е в движение. Тази система не ви позволява да работите напълно електрически, но се оказва гъвкав и лесен процес, който може да бъде инсталиран навсякъде! В крайна сметка това е може би най-умната система от всички, дори ако на пръв поглед ви се струва малко лесна. Но светлият аспект го прави интересен...

Паралелно хибридно оформление

В тази конфигурация два двигателя могат да въртят колелата, или само термични, или само електрически (при пълни хибриди), или и двете едновременно. Натрупването на правомощия ще зависи от определени променливи (вижте по-долу: натрупване на правомощия). Също така имайте предвид, че някои от компонентите може да са малко по-различни, но логиката остава същата: електрически и термични задвижват колелата през скоростната кутия. Пример са немските хибриди като системите e-Tron/GTE. Тази система се разпространява все повече и повече и трябва да стане мнозинство.

Прочетете: подробности за работата на хибридизацията e-Tron (напречна и надлъжна) и GTE.

Моля, имайте предвид, че реших да направя своите диаграми с напречно разположение на двигателя, тоест повечето от нашите автомобили. Луксозните седани обикновено са в надлъжно положение. Също така имайте предвид, че тук посочвам съединител, който изключва двигателя от трансмисията (така че би било необходимо да добавите съединител или преобразувател между електрическия мотор и скоростната кутия в допълнение към веригата. Но някои хора свързват електрическия мотор директно към скоростната кутия. Пример E-Tense и HYbrid / HYbrid4 от PSA)

Това е система на Mercedes с надлъжен двигател. Осветих в червено електрическия мотор, разположен срещу преобразувателя на въртящия момент. Вдясно е скоростната кутия (планетарна, защото BVA), а отляво е двигателя.

Серия за хибриден монтаж

Други системи го виждаха по различен начин, тъй като само електрическият мотор може да задвижва колелата. Тогава топлинният двигател ще служи само като електрически генератор за презареждане на батериите. Самият двигател няма връзка с трансмисията и следователно с колелата, едва ли е част от механиката, дотолкова да се остави настрана. Тук можете да се обърнете към BMW i3 или Chevrolet Volt / Opel Ampera (бинокъл).

Тук само електрическият мотор може да движи колата, тъй като той е единственият, който се свързва с колелата. Можем да предположим, че това е електрическа кола, която ще има допълнителен генератор за увеличаване на автономността. Топлинен двигател, който генерира стотици конски сили, не би бил от голяма полза, тъй като служи само за генериране на електричество.

Серийно-паралелен монтаж

Тук вероятно ще имате повече проблеми с бързото схващане на концепцията... Наистина, тя се оказва толкова умна, колкото и трудна за разбиране. Част от причината се крие в планетарната предавка, която позволява мощността да се съхранява на един вал от два различни източника: електрически двигател и топлинен двигател. Това е също така сложността на броя на движещите се елементи, които работят заедно, както и многото режими на работа, които правят системата трудна за научаване в световен мащаб (смесица от сложни концепции, свързани с предавателната верига, по-специално епицикличния влак, но също използването на електромагнитна сила за генериране на ток и за предаване на въртящ момент с ефект на съединител). Нарича се последователен/паралелен, защото леко комбинира двата режима на работа (което усложнява нещата...).

Прочетете повече: Как работи Toyota Hybrid (HSD).

Конструкцията варира от поколение на поколение, но принципът е един и същ

Действителната диаграма е обърната с главата надолу, защото когато се гледа от противоположната страна ...

Дисоцииран/диференциран хибрид

Можем да цитираме например системата PSA (или по-скоро Aisin) Hybrid4, при която електрическият мотор е за задните колела, докато предните са конвенционални с топлинен двигател (понякога е и хибрид отпред като Rav4 HSD или дори второ поколение HYbrid2 и HYbrid4 в някои случаи).

Различни нива на хибридизация

Преди да разгледаме различните начини за създаване на хибридно превозно средство, нека първо разгледаме речника, описващ различните възможни хибридизации:

• Пълен хибрид : буквално "пълен хибрид": електрически с поне 30% от общия капацитет. Електрическият двигател (и може да има няколко от тях) е в състояние автономно да осигури движение на няколко километра.
• Plug-in хибрид : Пълен plug-in хибрид. Батериите могат да бъдат свързани директно към електрическата мрежа.
• Лек хибрид / Микрохибриден : В този случай колата няма да може да се движи изцяло на ток, дори и на къси разстояния. Така термовизорът винаги ще бъде включен. Модерните 48V версии дори систематично подпомагат двигателя чрез амортисьорна шайба. В първите версии от 2010-те той беше ограничен до подобрените Stop and Sart, тъй като се управляваше от генератор-стартер, а не от обикновен стартер (така че можем да възстановим енергията по време на забавяне, което не би могло да се случи с класическо начало, разбира се)

Защо силата не се натрупва през цялото време?

В случай на хибрид, задвижван от електродвигател, който сам по себе си се зарежда от термичен генератор (или двигател ...), е лесно да се разбере, че нищо не трябва да се прави ... Нека топлинната мощност е 2 или 1000 конски сили. няма да промени нищо, тъй като се използва само за презареждане на батериите. По принцип може да се играе само при скорост на презареждане.

За по-традиционна система (автомобил с традиционен дизайн с поддържащ електродвигател), мощността на електрическия и топлинния двигател натрупват се но това не трябва да води до обикновена оставка.

Всъщност няколко фактора могат да повлияят на кумулацията, например:

• Оформление на системата (или електрическото задвижване ще задвижва същите колела като термовизора? Не на Hybrid4, например паралелен хибрид или последователно-паралелен)
• Мощността на батерията (захранване на електрическия двигател) играе много важна роля. Защото за разлика от термичния, който се захранва от гориво от резервоар (2 литра са достатъчни за захранване на V8 с мощност 500 к.с. за няколко секунди), електрическият мотор няма да може да достави цялата си мощност, ако батерията не е достатъчна ( поне толкова, колкото двигателя, който трябва да се захранва), какъвто е случаят при някои модели. В сравнение с дизелов локомотив, сякаш разходът на гориво е ограничен ...
• Спецификации на два свързани двигателя. Двигателят не доставя същата мощност в целия диапазон на оборотите (казва се, че двигателят има X конски сили при X rpm, мощност, която става различна при всички Y / min). По този начин, когато два двигателя са комбинирани, максималната мощност не достига максималната мощност на двата двигателя. Пример: отоплителна мощност 200 к.с при 3000 об/мин в комбинация с електрическа мощност от 50 к.с. при 2000 оборота няма да може да даде 250 к.с. при 3000 об / мин, тъй като електродвигателят имаше максимална мощност (50) при 2000 t / min. При 3000 об/мин ще развие само 40 к.с., така че 200 + 40 = 240 к.с.

Всички коментари и реакции

последен публикуван коментар:

Emrys про (Дата: 2021 06:30:07)

Lexus RX 400h 2010г

Имам проблем със зареждането на 12V батерия. Нуждаете се от помощ, моля

Ил Дж. 1 реакция (и) на този коментар:

• администратор АДМИНИСТРАТОР НА САЙТА (2021-07-01 10:32:38): Тъй като няма алтернатор, той е свързан към силовата електроника, която контролира електрическите потоци.

(Вашата публикация ще бъде видима под коментара след проверка)

Напиши коментар

Кои от тези марки ви вдъхновяват най-много, когато става въпрос за лукс?