Zer da ibilgailu sistema hibridoa?

Azkenaldian, ibilgailu elektrikoak ospea hartzen ari dira. Hala ere, ibilgailu elektriko osoek eragozpen nabarmena dute: energia-erreserba txikia kargatu gabe. Hori dela eta, autoen fabrikatzaile garrantzitsu askok beren modelo batzuk unitate hibridoekin hornitzen dituzte.

Funtsean, auto hibridoa potentzia-tren nagusia barne errekuntzako motorra den ibilgailua da, baina motor elektriko bat edo gehiago eta bateria gehigarri bat dituen sistema elektriko batek elikatzen du.

Gaur egun, hainbat hibrido kategoria erabiltzen dira. Batzuek ICEri laguntzen diote hasieran, beste batzuek trakzio elektrikoa erabiliz gidatzeko aukera ematen dute. Demagun zentral horien ezaugarriak: zein desberdintasun dute, nola funtzionatzen duten, eta hibridoen alde onak eta txarrak ere bai.

Motor hibridoen historia

Auto hibridoa sortzeko ideia (edo auto klasikoaren eta auto elektrikoaren arteko gurutzea) erregaiaren prezioaren igoerak, ibilgailuen isurketa estandar zorrotzagoak eta gidatzeko erosotasun handiagoak eragiten dute.

Zentral mistoaren garapena Parisienne de voitures electriques konpainia frantsesak egin zuen lehenik. Hala ere, lan egiteko lehen auto hibridoa Ferdinand Porssek sortu zuen. Lohner Electric Chaise zentralean, barne errekuntzako motor batek elektrizitatearen sorgailu gisa funtzionatzen zuen, aurreko bi motor elektrikoak (gurpilen gainean zuzenean muntatuta) elikatzen zituena.

Ibilgailua jendaurrean aurkeztu zen 1901ean. Guztira, horrelako autoen 300 ale inguru saldu ziren. Eredua oso praktikoa izan zen, baina fabrikatzeko garestia, beraz, ibilgailu hori ezin zen merkea izan gidari arruntentzat. Gainera, garai hartan Henry Ford diseinatzaileak garatutako auto merkeagoa eta ez hain praktikoa agertu zen.

Gasolina potentzia-tren klasikoek garatzaileek hibridoak sortzeko ideia alde batera uztera behartu zuten hamarkada askotan. Garraio berdearekiko interesa areagotu egin da Estatu Batuetako Ibilgailu Elektrikoak Sustatzeko Lege Proiektuarekin. 1960an onartu zen.

Kasualitatez, 1973an, petrolioaren munduko krisia piztu zen. AEBetako legeek fabrikatzaileak bultzatu ez dituzten auto ekologikoak merkean garatzea pentsatzera bultzatu badituzte, orduan krisiak horretara behartu ditu.

TRW-k 1968an garatu zuen lehen sistema hibrido osoa, gaur egun oraindik erabiltzen den oinarrizko printzipioa. Kontzeptuaren arabera, motor elektrikoarekin batera, barne errekuntzako motor txikiagoa erabiltzea posible zen, baina makinaren potentzia ez zen galdu eta lana askoz ere leunagoa zen.

Erabateko ibilgailu hibrido baten adibidea GM 512 Hybrid da. Motor elektriko batek bultzatzen zuen eta horrek ibilgailua 17 km / h azeleratzen zuen. Abiadura horrekin, barne errekuntzako motorra aktibatu zen, sistemaren errendimendua hobetuz, eta horregatik autoaren abiadura 21 km / h-ra igo zen. Azkarrago joateko beharra baldin bazegoen, motor elektrikoa itzalita zegoen, eta autoa gasolina motorrean dagoeneko bizkortu zen. Abiadura muga 65 km / h-koa zen.

VW Taxi Hybrid, beste auto hibrido arrakastatsua, jendaurrean aurkeztu zen 1973an.

Orain arte, automobilgileak saiatzen ari dira sistema hibridoak eta guztiz elektrikoak ICE klasikoen aldean lehiakorrak bihurtuko lituzketen mailara eramaten. Hori oraindik gertatu ez den arren, garapen askok justifikatu dute garapenean gastatutako milaka milioi dolar.

Hirugarren milurtekoaren hasieran, gizakiak Toyota Prius izeneko berritasuna ikusi zuen. Japoniako fabrikatzailearen burutazioa "auto hibrido" kontzeptuaren sinonimo bihurtu da. Garapen honetatik garapen moderno asko hartu dira maileguan. Orain arte, instalazio konbinatuen aldaketa ugari sortu dira eta horri esker, erosleak aukerarik onena aukeratu ahal izango du beretzat.

Nola funtzionatzen duten ibilgailu hibridoek

Ez nahastu motor hibridoa ibilgailu elektriko osoarekin. Instalazio elektrikoak kasu batzuetan parte hartzen du. Adibidez, hiri moduan, autoa auto ilaretan dagoenean, barne errekuntzako motorra erabiltzeak motorra berotzea dakar, baita airearen kutsadura handitzea ere. Horrelako egoeretarako, instalazio elektrikoa aktibatuta dago.

Diseinuaren arabera, hibridoa honako hauek osatzen dute:

• Potentzia unitate nagusia. Gasolina edo diesel motorra da.
• Motor elektrikoa. Horietako batzuk egon daitezke aldaketaren arabera. Ekintzaren printzipioaren arabera, desberdinak ere izan daitezke. Adibidez, batzuk gurpilen disko osagarri gisa erabil daitezke, eta beste batzuk motorra laguntzaile gisa autoa geldirik abiaraztean.
• Bateria gehigarria. Zenbait autoetan, edukiera txikia du, eta energia erreserba nahikoa da instalazio elektrikoa aldi labur batez aktibatzeko. Beste batzuetan, bateria honek edukiera handia du, ibilgailuak elektrizitatetik askatasun osoz mugitu daitezen.
• Kontrol sistema elektronikoa. Sentsore sofistikatuek barne-errekuntzako motorren funtzionamendua kontrolatzen dute eta makinaren portaera aztertzen dute, oinarritzat hartuta motor elektrikoa aktibatu / desaktibatzen den.
• Inbertsorea. Bateriatik motor elektriko trifasikora behar den energiaren bihurgailua da. Elementu honek karga nodo desberdinetara ere banatzen du, instalazioaren aldaketaren arabera.
• Sorgailua. Mekanismo hori gabe, ezinezkoa da bateria nagusia edo osagarria berriro kargatzea. Ohiko autoetan bezala, sorgailua barne-errekuntzako motorrez elikatzen da.
• Beroa berreskuratzeko sistemak. Hibrido moderno gehienak sistema horrekin hornituta daude. Automobilaren osagai batzuetatik energia gehigarria "biltzen" du balaztatze sistema eta xasisak (autoa kostaldean dagoenean, adibidez, muino batetik bihurgailuak askatutako energia baterian biltzen du).

Powertrain hibridoak banaka edo binaka funtziona daitezke.

Lan eskemak

Hainbat hibrido arrakastatsu daude. Hiru dira nagusi:

• koherentea;
• paraleloa;
• serie-paraleloa.

Serieko zirkuitua

Kasu honetan, barne errekuntzako motorra elektrizitate sorgailu gisa erabiltzen da motor elektrikoen funtzionamendurako. Izan ere, gasolina edo diesel motor batek ez du lotura zuzenik autoaren transmisioarekin.

Sistema horri esker, potentzia txikiko motorrak instalatu daitezke bolumen txikia duten motorren konpartimenduan. Haien zeregin nagusia tentsio-sorgailua gidatzea da.

Ibilgailu horiek berreskuratzeko sistema batez hornituta daude, eta horren bidez energia mekanikoa eta zinetikoa korronte elektriko bihurtzen da bateria kargatzeko. Bateriaren tamainaren arabera, auto batek distantzia jakin bat egin dezake trakzio elektrikoan soilik barne errekuntzako motorrik erabili gabe.

Hibridoen kategoria honen adibiderik ospetsuena Chevrolet Volt da. Ohiko auto elektriko baten antzera karga daiteke, baina gasolina motorrari esker, autonomia nabarmen handitzen da.

Zirkuitu paraleloa

Instalazio paraleloetan, barne errekuntzako motorrak eta motor elektrikoak batera funtzionatzen dute. Motor elektrikoaren zeregina unitate nagusiko karga murriztea da eta horrek erregai asko aurreztea dakar.

Barne-errekuntzako motorra transmisiotik deskonektatuta badago, autoak trakzio elektrikoarekiko distantzia jakin bat egin dezake. Zati elektrikoaren zeregin nagusia ibilgailuaren azelerazio leuna bermatzea da. Aldaketa horien potentzia unitate nagusia gasolina (edo diesel) motorra da.

Kotxea moteltzen denean edo barne errekuntzako motorra funtzionatzetik mugitzen denean, motor elektrikoak sorgailu gisa jokatzen du bateria kargatzeko. Errekuntza motorrari esker, ibilgailu horiek ez dute goi tentsioko bateriarik behar.

Hibrido sekuentzialek ez bezala, unitate horiek erregai kontsumo handiagoa dute, motor elektrikoa ez baita potentzia unitate bereizi gisa erabiltzen. Zenbait modeloetan, adibidez, BMW 350E iPerformance-n, motor elektrikoa abiadura kaxan integratuta dago.

Lan-eskema honen ezaugarri bat birabarkiaren abiadura txikiko momentu handia da.

Zirkuitu serie-paraleloa

Zirkuitu hau ingeniari japoniarrek garatu zuten. HSD (Hybrid Synergy Drive) deitzen zaio. Izan ere, lehenengo bi zentralen funtzionamendu moten funtzioak konbinatzen ditu.

Autoak auto-ilararen ondorioz abiarazi edo poliki mugitu behar duenean, motor elektrikoa aktibatzen da. Abiadura handiko energia aurrezteko, gasolina edo diesel bat (ibilgailuaren modeloaren arabera) motorra konektatzen da.

Bizkor bizkortu behar baduzu (aurreratzerakoan, adibidez) edo autoa maldan gora gidatzen baduzu, zentralak modu paraleloan funtzionatzen du - motor elektrikoak barne errekuntzako motorra laguntzen du, horrek karga murrizten du eta, ondorioz, erregai kontsumoa aurrezten du.

Automobil baten barne-errekuntzako motor baten konexio planetarioak potentziaren zati bat transmisioaren engranaje nagusira transferitzen du, eta neurri batean bateria edo disko elektrikoa berriro kargatzeko sorgailura. Eskema horretan, egoeraren arabera energia banatzen duten elektronika konplexuak instalatzen dira.

Serie paraleloa duen tren motordun hibridoaren adibiderik aipagarriena Toyota Prius da. Hala ere, Japoniako modelo ezagunen aldaketa batzuek dagoeneko jaso dituzte horrelako instalazioak. Horren adibide da Toyota Camry, Toyota Highlander Hybrid, Lexus LS 600h. Amerikako kezka batzuek ere erosi zuten teknologia hori. Adibidez, garapenak bere bidea aurkitu du Ford Escape Hibridoan.

Agregatu mota hibridoak

Powertrain hibrido guztiak hiru motatan sailkatzen dira:

• hibrido leuna;
• hibrido ertaina;
• hibrido osoa.

Horietako bakoitzak bere funtzioa eta ezaugarri bereziak ditu.

Powertrain mikro hibridoa

Zentral horiek berreskuratzeko sistemaz hornituta daude askotan, energia zinetikoa energia elektriko bihurtzeko eta bateriara itzultzeko.

Haietan dagoen mekanismo eragilea abiarazlea da (sorgailu gisa ere funtziona dezake). Halako instalazioetan ez dago gurpildun trakzio elektrikorik. Barruko errekuntzako motorra maiz abiaraztean erabiltzen da eskema.

Powertrain hibrido ertaina

Halako autoak ere ez dira mugitzen motor elektrikoaren ondorioz. Motor elektrikoak kasu honetan potentzia unitate nagusiaren laguntzaile gisa balio du karga handitzen denean.

Halako sistemak berreskuratzeko sistemaz hornituta daude, energia librea baterian berriro biltzen dutenak. Unitate hibrido ertainek motor termiko eraginkorragoa eskaintzen dute.

Powertrain hibrido osoa

Halako instalazioetan, potentzia handiko sorgailu bat dago, barne errekuntzako motor batek bultzatzen duena. Sistema ibilgailuaren abiadura txikian aktibatzen da.

Sistemaren eraginkortasuna "Hasi / Gelditu" funtzioaren presentziarekin agertzen da, autoak auto-ilararen ondorioz poliki mugitzen duenean, baina semaforoetan bizkor bizkortu behar duzu. Instalazio hibrido osoaren ezaugarri bat barne errekuntzako motorra itzali (enbragea deskonektatuta dago) eta motor elektrikoa gidatzea da.

Sailkapena elektrifikazio mailaren arabera

Dokumentazio teknikoan edo auto modelo baten izenean, baldintza hauek egon daitezke:

• mikrohibridoa;
• hibrido leuna;
• hibrido osoa;
• plug-in hibridoa.

Mikrohibridoa

Halako autoetan ohiko motorra instalatzen da. Ez daude elektrizoki gidatuta. Sistema hauek abiarazte / gelditze funtzio batez hornituta daude edo balaztatze sistema birsortzaile batekin hornituta daude (balaztatzean, bateria berriro kargatzen da).

Eredu batzuk bi sistemekin hornituta daude. Zenbait adituk uste dute horrelako ibilgailuak ez direla ibilgailu hibrido gisa hartzen, izan ere, gasolina edo diesel motorra erabiltzen dute, sistema elektrikoan integratu gabe.

Hibrido arina

Halako autoak ere ez dira mugitzen elektrizitatea dela eta. Motor beroa ere erabiltzen dute, aurreko kategorian bezala. Salbuespen bat salbu: barne errekuntzako motorra instalazio elektriko batek onartzen du.

Eredu hauek ez dute bolanterik. Bere funtzioa abiarazle-sorgailu elektriko batek betetzen du. Sistema elektrikoak azelerazio gogorrean potentzia txikiko motorraren atzerapena handitzen du.

Hibrido osoa

Ibilgailu hauek trakzio elektrikoan distantzia jakin bat egin dezaketen ibilgailuak dira. Eredu horietan, goian aipatutako edozein konexio eskema erabil daiteke.

Horrelako hibridoak ez dira kargatzen sare nagusitik. Bateria birsorkuntza-balaztatze sistemaren eta sorgailuaren energiarekin kargatzen da. Karga bakarrean egin daitekeen distantzia bateriaren edukieraren araberakoa da.

Plugin hibridoak

Auto horiek ibilgailu elektriko gisa funtziona dezakete edo barne errekuntzako motor batetik lan egin dezakete. Bi zentralen konbinazioari esker, erregai ekonomi duina eskaintzen da.

Fisikoki ezinezkoa denez pila handi bat instalatzea (ibilgailu elektrikoetan gas deposituaren lekua hartzen du), hibrido horrek 50 km egin ditzake karga bakarrean kargatu gabe.

Auto hibridoen abantailak eta desabantailak

Une honetan, hibridoa motor bero batetik ingurumenarekiko errespetuzko analogiko elektriko baterako lotura trantsizionaltzat har daiteke. Azken helburua oraindik lortu ez den arren, garapen berritzaile modernoak sartzeari esker, garraio elektrikoaren garapenean joera positiboa dago.

Hibridoak trantsizioko aukera direnez, puntu positiboak eta negatiboak dituzte. Gehigarriak honako hauek dira:

• Erregai ekonomia. Potentzia bikotearen funtzionamenduaren arabera, adierazle hau% 30 edo gehiago igo daiteke.
• Sare elektrikoa erabili gabe kargatzea. Hori posible izan zen energia zinetikoa berreskuratzeko sistemari esker. Karga osoa gertatzen ez den arren, ingeniariek bihurketa hobetzen badute, ibilgailu elektrikoek ez dute inolako entxuferik beharko.
• Bolumen eta potentzia txikiagoko motorra instalatzeko gaitasuna.
• Elektronika mekanikoa baino askoz ere ekonomikoagoa da, erregaia banatzen dute.
• Motorrak gutxiago berotzen du eta auto-ilarak gidatzean erregaia kontsumitzen da.
• Gasolina / diesel eta motor elektrikoen konbinazioak potentzia handiko bateria hilda badago gidatzen jarraitzeko aukera ematen du.
• Motor elektrikoaren funtzionamenduari esker, barne errekuntzako motorrak egonkorrago eta zarata gutxiago egin dezake.

Instalazio hibridoek ere desabantailen zerrenda dezente dituzte:

• Bateria azkarrago ezin da erabili karga / deskarga ziklo ugariengatik (baita sistema hibrido leunetan ere);
• Bateria askotan erabat deskargatuta egoten da;
• Halako autoentzako piezak nahiko garestiak dira;
• Auto-konponketa ia ezinezkoa da, horretarako ekipamendu elektroniko sofistikatuak behar baitira;
• Gasolina edo diesel modeloekin alderatuta, hibridoek hainbat mila dolar gehiago balio dute;
• Ohiko mantentze-lanak garestiagoak dira;
• Elektronika konplexuak kontu handiz manipulatzea eskatzen du, eta gertatzen diren akatsek bidaia luzea eten dezakete batzuetan;
• Zaila da zentralen funtzionamendua behar bezala egokitu dezakeen espezialistarik aurkitzea. Horregatik, atelier profesional garestien zerbitzuetara jo behar duzu;
• Bateriek ez dute tenperatura gorabehera handirik onartzen eta beraiek deskargatzen dira.
• Motor elektrikoaren funtzionamenduan ingurumena errespetatzen duen arren, bateriak ekoiztea eta botatzea oso kutsagarria da.

Hibridoak eta ibilgailu elektrikoak barne-errekuntzako motorren benetako lehiakide izan daitezen, beharrezkoa da elikatze iturriak hobetzea (energia gehiago gorde dezaten, baina, aldi berean, oso handiak izan ez daitezen), baita karga azkarreko sistemak bateria kaltetu gabe ere.

Galderak eta erantzunak:

Zer da ibilgailu hibrido bat? Mugimenduan potentzia-unitate batek baino gehiagok parte hartzen duen ibilgailua da. Funtsean, auto elektriko baten eta barne-errekuntzako motor klasiko bat duen auto baten nahasketa da.

Zein da kotxe hibridoaren eta ohiko baten arteko aldea? Kotxe hibrido batek auto elektriko baten abantailak ditu (motorearen funtzionamendu isila eta erregairik erabili gabe gidatzea), baina bateriaren karga jaisten denean, potentzia-unitate nagusia (gasolina) aktibatzen da.