Как работают гибриды TFSIe (E-Tron и GTE)
Содержание
Примечание: в 2019 году E-Tron уступил место названию TFSIe.. На данный момент GTE остается номенклатурой VW, но это может измениться.
Все более демократизированные, гибридные устройства не все работают одинаково. Давайте посмотрим в этой статье на системы концерна Volkswagen, а именно E-Tron и GTE, подключаемые гибриды, позволяющие проехать полностью на электричестве на очень приличные расстояния, от 30 до 50 км.
E-Tron и GTE как это работает?
Прежде чем объяснять, как работает эта технология, следует отметить, что существует два типа архитектур E-Tron в зависимости от расположения двигателя в автомобиле, и это также изменяет некоторые параметры на уровне сцепления и архитектуры коробки, однако без изменения логики гибридизации.
Поэтому существуют поперечные версии, которые подходят, например, для A3, Golf и других Passat, поэтому в этой системе используется электродвигатель, который оживляет автомобиль с помощью двойного сцепления. Что касается устройства E-Tron более престижных автомобилей, а именно Q7 и других Audi A6, то архитектура является продольной с преобразователем крутящего момента вместо двойного сцепления в поперечных версиях.
Но независимо от типа архитектуры, принцип этого решения (как и большинства других) состоит в адаптации уже существующей термомеханики в гибридах путем внесения как можно меньшего количества модификаций, чтобы избежать многолетних разработок и иметь возможность выпускать устройства на внутренний рынок сегодня. Механические части, которые использовались веками, настолько обессилены, что цель игры — сохранить как можно больше. Здесь мы, мягко говоря, вставляем электродвигатель между мотором и сцеплением. Но давайте посмотрим внимательнее …
ГТД и поперечный E-Tron: эксплуатация
Поперечное расположение здесь ничего не меняет, но поскольку последняя отличается от продольной версии двойным сцеплением, их пришлось раздвигать. Несмотря на все, принцип остается неизменным, меняется только технология коробки передач и сцепления: параллельные передачи и двойное сцепление для поперечной и планетарной передач и гидротрансформатор для продольной передачи.
Особенности A3 e-Tron:
- Емкость аккумулятора: 8.8 кВтч
- Электрическая мощность: 102 ч
- Электрическая дальность: 50 км
Будь то A3 e-Tron или Golf GTE, мы говорим об одном и том же.
Таким образом, здесь мы, наконец, имеем дело с простым автомобилем в S-Tronic / DSG, в который мы добавили электрическую подставку. Чтобы быть более точным, электродвигатель помещается между двигателем и двумя сцеплениями, зная, что последнее все еще подключено к коробке, но может, с другой стороны, отсоединиться от двигателя.
Таким образом, электродвигатель состоит из ротора и статора, ротор (в центре) соединен с двигателем с помощью многодисковой муфты, а статор (вокруг ротора) остается неподвижным. Электродвигатель здесь окружен охлаждающей жидкостью, потому что он быстро нагревается (если слишком много, то катушка плавится и двигатель выходит из строя …). Кто сказал, что электродвигатели имеют идеальный КПД? Действительно, существует эффект Джоуля и тепловые потери, которые, следовательно, снижают эффективность до 80-90% (даже меньше, если мы учтем потери при подзарядке и потери в кабелях автомобиля, и давайте не будем забывать, что он становится действительно средним, если мы принимаем во внимание выход произведенной электроэнергии, которую мы поместим в резервуар, следовательно, от электростанции).
Итак, теперь давайте посмотрим на различные режимы вождения, чтобы увидеть их более четко …
Эта гибридизация встречается, например, на Golf и A3.
Режим подзарядки
Либо вы едете, и электродвигатель подключается к генератору (аккумулятор больше не питает его), либо вы подключаете автомобиль к электросети.
В первом случае именно движение ротора в статоре создает ток в статоре. Последний затем отправляется в батарею, которая забирает энергию, которую может, потому что она ограничена уровнем абсорбционной способности. Если есть избыток энергии, последняя направляется на специальные резисторы, которые нагреваются (в основном мы избавляемся от избыточного тока, насколько можем…).
100% электрический режим
Здесь двигатель выключен, и в идеале он не должен мешать кинематической цепи трансмиссии … Поэтому для этого мы интегрировали сцепление (многодисковое, но это, в конечном счете, деталь), управляемое компьютером, которое позволяет отключать двигатель. от остальной передачи. Действительно, было бы много потерь, если бы двигатель оставался подключенным, поскольку сжатие последнего в значительной степени замедлило бы пыл электродвигателя, не забывая при этом о значительной инерции всех движущихся частей … Короче говоря, это не было жизнеспособным, и поэтому он был лучше, чем гибридный ассистент на стороне шкива демпфера.
Итак, если подвести итог, аккумулятор посылает ток в статор, который затем индуцирует электромагнитное поле вокруг этой катушки. Это магнитное поле будет взаимодействовать с ротором, который также наделен магнитным полем, которое заставит его двигаться (то же самое, что положить два магнита лицом к лицу, они отталкиваются или притягиваются друг к другу в зависимости от направления). Движение ротора передается на колеса через коробку.
Таким образом, тепловой двигатель отключается, и электродвигатель приводит в движение колеса через двойную муфту (поэтому ротор соединен с валом полу-коробки передач 1 или полукорпуса 2, в зависимости от передаточного числа) и коробки передач. Короче говоря, этот небольшой электродвигатель не приводит в движение колеса напрямую с простым передаточным числом, но он проходит через коробку передач. Мы также можем слегка слышать происходящие отчеты, если у нас есть слух.
Комбинированный тепловой + электрический режим
Работа такая же, как упомянуто выше, за исключением того, что тепловой двигатель связан с электрическим посредством многодисковой муфты. В результате оба сцепления получают крутящий момент от обоих двигателей одновременно, что позволяет комбинировать мощность обоих двигателей на одной и той же оси.
Максимальная производимая мощность не является суммой двух мощностей двигателей, потому что каждый не достигает своей максимальной мощности при одинаковой скорости, но также потому, что электродвигатели не могут быть полностью заполнены из-за слишком низкого электрического потока, исходящего от барабанов.
Восстановление энергии
Электродвигатель связан с колесами через муфты и коробку передач, поэтому он сможет вращать (ротор) и вырабатывать электричество благодаря естественной обратимости электродвигателей. Режим восстановления активируется инвертором, который затем начинает восстанавливать энергию из катушек, а не вводить ее в нее для запуска электродвигателя. Однако будьте осторожны, как было сказано выше, аккумулятор не может выдерживать слишком большой ток, и поэтому для отвода этого излишка необходим своего рода предохранительный клапан (на резисторах, предусмотренных для размещения сока и отвода его в тепло за счет эффекта Джоуля).
E-Tron продольный
Система и принцип такие же, как и в поперечном, за исключением того, что здесь мы работаем с другим материалом. Параллельная коробка передач с двойным сцеплением здесь заменена автоматической планетарной коробкой передач. Муфты также заменены на гидротрансформатор, типичный для автоматических трансмиссий с планетарной передачей.
В качестве основного примера мы возьмем Q7 e-Tron, который сочетается с 2.0 TSI или 3.0 TDI.
Если сцепление отсоединяет электродвигатель от коробки, на самом деле это не так (порядок здесь действительно вводит в заблуждение, и вы должны увидеть внутренний механизм, чтобы лучше понять)
Чтобы упростить объяснение, я избегал указывать центральный дифференциал, который возвращает штангу на передний дифференциал, это загромождает диаграмму, чтобы ничего не доводить до уровня понимания
Электрический режим
Здесь батарея подает сок на статор, который, следовательно, вызывает движение ротора из-за электромагнитных сил, которые мешают друг другу: сил постоянного магнита ротора и латунных катушек, которые излучают его, когда они электрифицированы. Преобразователь получает мощность, которая передается на колеса через коробку и различные преобразователи (поэтому на Quattro их довольно много…).
Комбинированный режим
То же, что и выше, за исключением того, что ротор также получает мощность от теплового двигателя, поэтому мощность увеличивается в десять раз.
Режим рекуперации энергии
Если я перестану снабжать свой электродвигатель, он станет генератором, если получит механический крутящий момент. И, замедляя или даже поворачивая двигатель, я заставляю ротор двигаться, что затем вызывает ток в обмотке статора. Я собираю эту энергию и отправляю ее литиевой батарее.
Мы находим, например, эту гибридизацию на Q7 и A6, но давайте не будем забывать и о Cayenne II и III, которые являются частью семейства Audi / VW.
Листы Audi
Все комментарии и реакции
Dernier комментарий опубликован:
МОХАМЕД ХАЛИЛ (Дата: 2019, 09:05:11)
Большое спасибо за объяснения, я хочу знать, почему мы оставляем многодисковое сцепление включенным в режиме рекуперации энергии, как и в поперечной версии? Разве это не будет ограничением, которое уменьшит рекуперированную энергию?
Il Я. 1 реакция (и) на этот комментарий:
- Администратор АДМИНИСТРАТОР САЙТА (2019-09-05 16:51:17): Разумный вопрос …
Обычно, если я не говорю чушь, он отключается в принудительном 100% электрическом режиме и остается включенным в принудительном тепловом режиме (чтобы сохранить ощущение термика и его моторного тормоза).
(Ваш пост будет виден под комментарием после проверки)
Продолжение 2 Commentaires :
Автор (Дата: 2019 марта 03 г., 25:08:33) |
Объяснение не совсем ясное о покупке автомобиля с этой техникой нет шансов Il Я. 2 реакция (и) на этот комментарий:
(Ваш пост будет виден под комментарием) |
Написать комментарий
Что вызывает у вас прохождение пожарного радара
