Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?
Automaattiset ehdot,  Artikkelit,  Ajoneuvolaite

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Viime aikoina sähköajoneuvot ovat saaneet suosiota. Täysivaltaisilla sähköajoneuvoilla on kuitenkin merkittävä haitta - pieni voimavaranto ilman lataamista. Tästä syystä monet johtavat autonvalmistajat varustavat jotkut malleistaan ​​hybridiyksiköillä.

Pohjimmiltaan, hybridi auto on ajoneuvo, jonka pääkäyttövoima on polttomoottori, mutta sitä saa sähköjärjestelmä, jossa on yksi tai useampi sähkömoottori ja lisäakku.

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Nykyään käytetään useita hybridilajeja. Jotkut auttavat polttomoottoria vain käynnistyksessä, toiset antavat sinun ajaa sähköisen vetovoiman avulla. Mieti tällaisten voimalaitosten ominaisuuksia: mikä on niiden ero, miten ne toimivat, samoin kuin hybridien tärkeimmät edut ja haitat.

Hybridimoottoreiden historia

Hybridi-auton (tai klassisen ja sähköauton välisen ristin) luomista ajaa polttoaineiden hintojen nousu, tiukemmat päästöstandardit ja parempi ajomukavuus.

Sekavoimalaitoksen kehittämiseen ryhtyi ensin ranskalainen Parisienne de voitures -yritys. Ensimmäinen toimiva hybridi-auto oli kuitenkin Ferdinand Porschen luominen. Lohner Electric Chaise -voimalaitoksessa polttomoottori toimi sähkön generaattorina, joka toimitti kahta edessä olevaa sähkömoottoria (asennettu suoraan pyöriin).

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Ajoneuvo esiteltiin yleisölle vuonna 1901. Tällaisia ​​autoja myytiin yhteensä noin 300 kappaletta. Malli osoittautui erittäin käytännölliseksi, mutta kallista valmistaa, joten tavallisella autoilijalla ei ollut varaa tällaiseen ajoneuvoon. Lisäksi tuolloin ilmestyi halvempi ja yhtä käytännöllinen auto, jonka oli suunnitellut suunnittelija Henry Ford.

Klassiset bensiinimoottorit pakottivat kehittäjät luopumaan ajatuksesta hybridien luomisesta vuosikymmenien ajan. Kiinnostus vihreisiin kuljetuksiin on kasvanut Yhdysvaltojen sähköajoneuvojen markkinointia koskevan lakiesityksen myötä. Se hyväksyttiin vuonna 1960.

Sattumalta vuonna 1973 puhkesi maailman öljykriisi. Jos Yhdysvaltojen lait eivät ole rohkaisaneet valmistajia ajattelemaan kohtuuhintaisten ympäristöystävällisten autojen kehittämistä, kriisi pakotti heidät tekemään niin.

Ensimmäisen kokonaisen hybridijärjestelmän, jonka perusperiaatetta käytetään edelleenkin, kehitti TRW vuonna 1968. Konseptin mukaan yhdessä sähkömoottorin kanssa oli mahdollista käyttää pienempää polttomoottoria, mutta samalla koneen teho ei menetetty ja työ sujuu paljon.

Esimerkki täysivaltaisesta hybridiajoneuvosta on GM 512 Hybrid. Sitä käyttäi sähkömoottori, joka kiihdytti ajoneuvon nopeuteen 17 km / h. Tällä nopeudella polttomoottori aktivoitiin, mikä paransi järjestelmän suorituskykyä, minkä seurauksena auton nopeus nousi 21 km / h. Jos oli tarve mennä nopeammin, sähkömoottori sammutettiin ja auto kiihtyi bensiinimoottorilla. Nopeusrajoitus oli 65 km / h.

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Toinen menestyvä hybridiauto VW Taxi Hybrid esiteltiin yleisölle vuonna 1973.

Tähän saakka autovalmistajat ovat yrittäneet tuoda hybridi- ja kaikki sähköiset järjestelmät tasolle, joka tekisi niistä kilpailukykyisiä klassisiin ICE-laitteisiin verrattuna. Vaikka tätä ei ole vielä tapahtunut, monet kehityssuunnat ovat perustelaneet kehitykseen käytetyn miljardin dollarin.

Kolmannen vuosituhannen alussa ihmiskunta näki uutuus nimeltä Toyota Prius. Japanilaisen valmistajan ideoista on tullut synonyymi "hybridiauton" käsitteelle. Tästä kehityksestä lainataan paljon nykyaikaista kehitystä. Tähän mennessä on luotu suuri määrä yhdistettyjen asennusten muutoksia, joiden avulla ostaja voi valita itselleen parhaan vaihtoehdon.

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Kuinka hybridiajoneuvot toimivat

Älä sekoita hybridi-moottoria täysin sähköautoon. Sähköasennus on joissain tapauksissa mukana. Esimerkiksi kaupunkitilassa, kun auto on liikenneruuhkassa, polttomoottorin käyttö johtaa moottorin ylikuumenemiseen ja lisääntyneeseen ilmansaasteeseen. Tällaisissa tilanteissa sähköasennus aktivoidaan.

Suunnittelussa hybridi koostuu:

  • Päävirtayksikkö. Se on bensiini- tai dieselmoottori.
  • Sähkömoottori. Niitä voi olla useita modifikaatiosta riippuen. Toimintaperiaatteen mukaan ne voivat olla myös erilaisia. Jotkut voidaan esimerkiksi käyttää pyörien lisäkäytönä, kun taas toisia - moottorin avustajana, kun auto käynnistetään pysähdyksestä.
  • Lisäakku. Joissakin autoissa sen kapasiteetti on pieni, jonka energiansaanti on riittävä sähköasennuksen aktivoimiseksi lyhyeksi ajaksi. Muissa maissa tämän akun kapasiteetti on suuri, jotta ajoneuvot voivat liikkua vapaasti sähköstä.
  • Elektroninen ohjausjärjestelmä. Hienostuneet anturit valvovat polttomoottorin toimintaa ja analysoivat koneen käyttäytymistä, joiden perusteella sähkömoottori aktivoidaan / deaktivoidaan.
  • Invertteri. Tämä on muunnos akusta tulevasta vaaditusta energiasta kolmivaiheiseen sähkömoottoriin. Tämä elementti jakaa kuorman myös eri solmuille asennuksen muutoksista riippuen.
  • Generaattori. Ilman tätä mekanismia on mahdotonta ladata pääakkua tai lisäakkua. Kuten tavanomaisissa autoissa, generaattorin voimanlähteenä on polttomoottori.
  • Lämmöntalteenottojärjestelmät. Useimmat nykyaikaiset hybridit on varustettu sellaisella järjestelmällä. Se "kerää" lisäenergiaa sellaisista auton komponenteista kuin jarrujärjestelmä ja alusta (kun auto menee rannalle, esimerkiksi mäkeä kohti, muunnin kerää vapautuneen energian akkuun).
Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Hybridivoimalaitteita voidaan käyttää yksittäin tai pareittain.

Työsuunnitelmat

On olemassa useita onnistuneita hybridejä. Niitä on kolme:

  • johdonmukainen;
  • yhdensuuntainen;
  • sarja-rinnakkain.

Sarjapiiri

Tässä tapauksessa polttomoottoria käytetään sähkön generaattorina sähkömoottorien käyttämiseen. Itse asiassa bensiini- tai dieselmoottorilla ei ole suoraa yhteyttä auton voimansiirtoon.

Tämä järjestelmä mahdollistaa pienitehoisten moottoreiden asentamisen moottoritilaan pienellä tilavuudella. Heidän päätehtävänsä on ajaa jännitegeneraattoria.

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Nämä ajoneuvot on usein varustettu rekuperaatiojärjestelmällä, jonka kautta mekaaninen ja kineettinen energia muunnetaan sähkövirraksi akun lataamiseksi. Akun koosta riippuen auto pystyy kuljettamaan tietyn matkan yksinomaan sähköisellä vetolaitteella käyttämättä polttomoottoria.

Tunnetuin esimerkki tästä hybridiluokasta on Chevrolet Volt. Sen voi ladata tavallisen sähköauton tapaan, mutta bensiinimoottorin ansiosta kantama kasvaa merkittävästi.

Rinnakkaispiiri

Rinnakkaisissa asennuksissa polttomoottori ja sähkömoottori toimivat samanaikaisesti. Sähkömoottorin tehtävänä on vähentää pääyksikön kuormitusta, mikä säästää huomattavasti polttoainetta.

Jos polttomoottori irrotetaan voimansiirrosta, auto pystyy kattamaan tietyn etäisyyden sähköisestä vetovoimasta. Mutta sähköosan tärkein tehtävä on varmistaa ajoneuvon tasainen kiihtyvyys. Päävoimayksikkö tällaisissa muunnoksissa on bensiinimoottori (tai dieselmoottori).

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Kun auto hidastuu tai siirtyy polttomoottorin työstä, sähkömoottori toimii generaattorina akun lataamiseksi. Polttomoottorin ansiosta nämä ajoneuvot eivät vaadi korkeajänniteakkua.

Toisin kuin peräkkäiset hybridit, näillä yksiköillä on suurempi polttoaineenkulutus, koska sähkömoottoria ei käytetä erillisenä voimayksikkönä. Joissakin malleissa, kuten BMW 350E iPerformance, sähkömoottori on integroitu vaihteistoon.

Tämän työsuunnitelman piirre on korkea vääntömomentti alhaisilla kampiakselin kierrosluvuilla.

Sarja-rinnakkaispiiri

Tämän piirin ovat kehittäneet japanilaiset insinöörit. Sitä kutsutaan HSD (Hybrid Synergy Drive). Itse asiassa se yhdistää kahden ensimmäisen tyyppisen voimalaitoksen toiminnan toiminnot.

Kun auton täytyy käynnistyä tai ajaa hitaasti ruuhkassa, sähkömoottori aktivoituu. Energian säästämiseksi suurella nopeudella kytketään bensiini- tai dieselmoottori (ajoneuvon mallista riippuen).

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Jos joudut kiihdyttämään voimakkaasti (esimerkiksi ohittaessasi) tai auto menee ylämäkeen, voimalaitos toimii rinnakkaistilassa - sähkömoottori auttaa polttomoottoria, mikä vähentää sen kuormitusta, ja säästää seurauksena polttoaineen kulutusta.

Auton polttomoottorin planeettayhteys siirtää osan voimasta voimansiirron päävaihteelle ja osittain generaattorille akun tai sähkökäytön lataamiseksi. Tällaisessa järjestelmässä asennetaan monimutkainen elektroniikka, joka jakaa energiaa tilanteen mukaan.

Näkyvin esimerkki hybridistä, jossa on rinnakkainen voimansiirto, on Toyota Prius. Jotkut tunnetuista japanilaisista malleista tehdyt muutokset ovat kuitenkin jo saaneet tällaisia ​​asennuksia. Esimerkki tästä on Toyota Camry, Toyota Highlander Hybrid, Lexus LS 600h. Tämän tekniikan osti myös eräs amerikkalainen yritys. Esimerkiksi kehitys on löytänyt tiensä Ford Escape Hybridiin.

Hybridiyhdistelmätyypit

Kaikki hybridivoimalaitteet luokitellaan kolmeen tyyppiin:

  • pehmeä hybridi;
  • keskihybridi;
  • täysi hybridi.

Jokaisella niistä on oma toimintansa sekä ainutlaatuiset ominaisuudet.

Mikrohybridi voimansiirto

Tällaiset voimalaitokset on usein varustettu rekuperaatiojärjestelmällä siten, että kineettinen energia muunnetaan sähköenergiaksi ja palautetaan akkuun.

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Niissä oleva käyttömekanismi on käynnistin (voi toimia myös generaattorina). Tällaisissa asennuksissa ei ole sähköistä pyöräkäyttöä. Järjestelmää käytetään polttomoottorin usein käynnistyessä.

Keskikokoinen hybridi voimansiirto

Tällaiset autot eivät myöskään liiku moottorin takia. Sähkömoottori toimii tässä tapauksessa päävoimayksikön avustajana kuorman kasvaessa.

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Tällaiset järjestelmät on myös varustettu rekuperaatiojärjestelmällä, joka kerää vapaata energiaa takaisin akkuun. Keskikokoiset hybridiyksiköt tarjoavat tehokkaamman lämpömoottorin.

Täysi hybridi voimansiirto

Tällaisissa asennuksissa on suuritehoinen generaattori, jota käyttää polttomoottori. Järjestelmä aktivoidaan alhaisilla ajoneuvonopeuksilla.

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Järjestelmän tehokkuus ilmenee "Käynnistä / Pysäytä" -toiminnossa, kun auto liikkuu hitaasti ruuhkassa, mutta liikennevalossa sinun on kiihdytettävä voimakkaasti. Täydellisen hybridi-asennuksen piirre on kyky sammuttaa polttomoottori (kytkin on kytketty pois päältä) ja ajaa sähkömoottoria.

Luokittelu sähköistysasteen mukaan

Teknisissä asiakirjoissa tai automallin nimessä voi olla seuraavia termejä:

  • microhybrid;
  • lievä hybridi;
  • täydellinen hybridi;
  • ladattava hybridi.

Microhybrid

Tällaisissa autoissa on asennettu tavanomainen moottori. Ne eivät ole sähkökäyttöisiä. Nämä järjestelmät on joko varustettu käynnistys- / pysäytystoiminnolla tai regeneratiivisella jarrujärjestelmällä (jarrutettaessa akku ladataan).

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Jotkut mallit on varustettu molemmilla järjestelmillä. Jotkut asiantuntijat uskovat, että tällaisia ​​ajoneuvoja ei pidetä hybridi-ajoneuvoina, koska ne käyttävät vain bensiini- tai dieselvoimayksikköä ilman integrointia sähkökäyttöjärjestelmään.

Lievä hybridi

Tällaiset autot eivät myöskään liiku sähkön takia. He käyttävät myös lämpömoottoria, kuten edellisessä luokassa. Yksi poikkeus - polttomoottoria tukee sähköasennus.

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Näissä malleissa ei ole vauhtipyörää. Sen toiminnon suorittaa sähköinen käynnistingeneraattori. Sähköjärjestelmä lisää pienitehoisen moottorin kierrosta kovan kiihtyvyyden aikana.

Täydellinen hybridi

Nämä ajoneuvot ymmärretään ajoneuvoiksi, jotka kykenevät kattamaan jonkin matkan sähköisellä vetovoimalla. Tällaisissa malleissa voidaan käyttää mitä tahansa edellä mainittua kytkentäjärjestelmää.

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Tällaisia ​​hybridejä ei ladata verkosta. Akku ladataan uudella jarrujärjestelmällä ja generaattorilla tuotetulla energialla. Etäisyys, joka voidaan kattaa yhdellä latauksella, riippuu akun kapasiteetista.

Hybridi plugins

Tällaiset autot voivat toimia sähköajoneuvoina tai käyttää polttomoottoria. Kahden voimalaitoksen yhdistelmän ansiosta saadaan kunnollinen polttoainetalous.

Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Koska tilavan akun asentaminen on fyysisesti mahdotonta (sähköajoneuvoissa se korvaa kaasusäiliön), tällainen hybridi voi kulkea jopa 50 km yhdellä latauksella ilman lataamista.

Hybridi-autojen edut ja haitat

Tällä hetkellä hybridiä voidaan pitää siirtymävaiheena lämpömoottorista ympäristöystävälliseen sähköanalogiin. Vaikka lopullista tavoitetta ei ole vielä saavutettu, nykyaikaisen innovatiivisen kehityksen ansiosta sähköliikenteen kehityksessä on positiivinen suuntaus.

Koska hybridit ovat siirtymävaihtoehto, niillä on sekä positiivisia että negatiivisia pisteitä. Plusseja ovat:

  • Polttoainetalous. Tehoparin toiminnasta riippuen tämä indikaattori voi nousta jopa 30% tai enemmän.
  • Lataus ilman verkkovirtaa. Tämä tuli mahdolliseksi kineettisen energian talteenottojärjestelmän ansiosta. Vaikka täysi lataus ei tapahdu, jos insinöörit voivat parantaa muuntamista, sähköajoneuvot eivät tarvitse ollenkaan pistorasiaa.
  • Mahdollisuus asentaa pienemmän tilavuuden ja tehon moottori.
  • Elektroniikka on huomattavasti taloudellisempaa kuin mekaniikka, jakelu polttoainetta.
  • Moottori ylikuumenee vähemmän ja polttoainetta kulutetaan ruuhissa ajaessasi.
  • Bensiini / diesel- ja sähkömoottorien yhdistelmä antaa sinun jatkaa ajoa, jos suuritehoinen akku on tyhjä.
  • Sähkömoottorin toiminnan ansiosta polttomoottori voi toimia vakaammin ja vähentää melua.
Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Hybridilaitteistoilla on myös kunnollinen luettelo haitoista:

  • Akusta tulee käyttökelvoton nopeampi johtuen suuresta määrästä lataus / purkujaksoa (jopa lievissä hybridijärjestelmissä);
  • Akku on usein täysin tyhjä;
  • Tällaisten autojen osat ovat melko kalliita;
  • Itse korjaaminen on melkein mahdotonta, koska tämä vaatii kehittyneitä elektronisia laitteita;
  • Bensiini- tai dieselmalleihin verrattuna hybridit maksavat useita tuhansia dollareita enemmän;
  • Säännöllinen ylläpito on kalliimpaa;
  • Monimutkainen elektroniikka vaatii huolellista käsittelyä, ja esiintyvät virheet voivat joskus keskeyttää pitkän matkan;
  • On vaikea löytää asiantuntijaa, joka pystyisi säätämään voimalaitosten toimintaa oikein. Tämän takia joudut turvautumaan kalliiden ammattimaisten satelliittien palveluihin;
  • Paristot eivät siedä merkittäviä lämpötilanvaihteluita ja tyhjenevät itse.
  • Huolimatta ympäristöystävällisyydestä sähkömoottorin käytön aikana, paristojen tuotanto ja hävittäminen ovat erittäin saastuttavia.
Mikä on hybridi ajoneuvojärjestelmä?

Jotta hybrideistä ja sähköajoneuvoista tulisi todellisia kilpailijoita polttomoottoreista, on parannettava virtalähteitä (niin että ne varastoivat enemmän energiaa, mutta samalla ne eivät ole kovin tilavia) sekä nopeita latausjärjestelmiä vahingoittamatta akkua.

Kysymyksiä ja vastauksia:

Mikä on hybridiauto? Tämä on ajoneuvo, jonka liikkeessä on useampi kuin yksi voimayksikkö. Pohjimmiltaan se on sekoitus sähköautoa ja autoa, jossa on klassinen polttomoottori.

Mitä eroa on hybridillä ja perinteisellä autolla? Hybridiautossa on sähköauton edut (moottorin äänetön toiminta ja ajaminen ilman polttoainetta), mutta kun akun varaus laskee, päävoimayksikkö (bensiini) aktivoituu.

Lisää kommentti