Jak działają hybrydy TFSIe (E-Tron i GTE).
Zawartość
Uwaga: W 2019 roku E-Tron ustąpił miejsca nazwie TFSIe.. Na razie GTE pozostaje nazewnictwem VW, ale to może się zmienić.
Coraz bardziej zdemokratyzowane, hybrydowe urządzenia nie działają w ten sam sposób. Przyjrzyjmy się w tym artykule systemom Volkswagena, a mianowicie E-Tron i GTE, czyli hybrydom plug-in, które pozwalają przejechać całkowicie na prądzie na bardzo przyzwoitych dystansach, od 30 do 50 km.
E-Tron i GTE jak to działa?
Zanim wyjaśnimy, jak działa ta technologia, należy zauważyć, że istnieją dwa rodzaje architektury E-Tron w zależności od umiejscowienia silnika w samochodzie, a to również zmienia niektóre parametry na poziomie sprzęgła i architektury skrzyni biegów, jednak bez zmiany logika hybrydyzacji.
Dlatego istnieją wersje poprzeczne, które pasują na przykład do A3, Golfa i innych Passatów, więc ten system wykorzystuje silnik elektryczny, który ożywia samochód z podwójnym sprzęgłem. Jeśli chodzi o układ E-Tron bardziej prestiżowych samochodów, a mianowicie Q7 i innych Audi A6, architektura jest podłużna z przemiennikiem momentu obrotowego zamiast podwójnego sprzęgła w wersjach poprzecznych.
Ale niezależnie od rodzaju architektury, zasadą tego rozwiązania (podobnie jak większości innych) jest adaptacja już istniejącej termomechaniki w hybrydach poprzez dokonywanie jak najmniejszej liczby modyfikacji, aby uniknąć lat rozwoju i móc produkować urządzenia na rodzimym rynek dzisiaj. Mechaniczne części, które były używane przez wieki, są tak zużyte, że celem gry jest uratowanie jak największej ilości. Oto, delikatnie mówiąc, włożenie silnika elektrycznego między silnik a sprzęgło. Ale przyjrzyjmy się bliżej...
GTE i poprzeczny E-Tron: działanie
Poprzeczny układ nic tutaj nie zmienia, ale ponieważ ten ostatni różni się od podłużnej wersji podwójnym sprzęgłem, trzeba je było rozsunąć. Mimo wszystko zasada pozostaje ta sama, zmienia się tylko technologia skrzyni biegów i sprzęgła: przekładnie równoległe i podwójne sprzęgło dla przekładni poprzecznych i planetarnych oraz przemiennik momentu obrotowego dla przekładni wzdłużnych.
Cechy A3 e-Tron:
- Pojemność baterii: 8.8 kWh
- Energia elektryczna: 102 godz
- Zasięg elektryczny: 50 km
Czy to A3 e-Tron, czy Golf GTE, mówimy o tym samym.
Mamy więc wreszcie do czynienia z prostym samochodem w S-Tronic/DSG, do którego dodaliśmy elektryczną podpórkę. Mówiąc dokładniej, silnik elektryczny jest umieszczony między silnikiem a dwoma sprzęgłami, wiedząc, że to ostatnie jest nadal połączone ze skrzynią, ale z drugiej strony można je odłączyć od silnika.
Tak więc silnik elektryczny składa się z wirnika i stojana, wirnik (w środku) jest połączony z silnikiem za pomocą sprzęgła wielopłytkowego, a stojan (wokół wirnika) pozostaje nieruchomy. Silnik elektryczny jest tutaj otoczony płynem chłodzącym, ponieważ szybko się nagrzewa (jeśli jest go za dużo, cewka topi się i silnik ulega awarii...). Kto powiedział, że silniki elektryczne mają idealną sprawność? Rzeczywiście występuje efekt Joule'a i straty termiczne, które w związku z tym obniżają sprawność do 80-90% (a nawet mniej, jeśli weźmiemy pod uwagę straty ładowania i straty w przewodach samochodu, a nie zapominajmy, że staje się to naprawdę przeciętne, jeśli weźmiemy pod uwagę moc wytworzonej energii elektrycznej, którą wrzucimy do zbiornika, a więc z elektrowni).
Przyjrzyjmy się teraz różnym trybom jazdy, aby zobaczyć je wyraźniej...
Ta hybrydyzacja występuje na przykład w Golfie i A3.
Tryb ładowania
Albo jedziesz, a silnik elektryczny łączy się z generatorem (akumulator już go nie zasila), albo podłączasz samochód do sieci.
W pierwszym przypadku to ruch wirnika w stojanie wytwarza prąd w stojanie. Ta ostatnia jest następnie przesyłana do akumulatora, który pobiera tyle energii, ile może, ponieważ jest ograniczony poziomem zdolności absorpcyjnej. Jeśli występuje nadmiar energii, ta ostatnia kierowana jest do specjalnych rezystorów, które się nagrzewają (w zasadzie nadmiaru prądu pozbywamy się na tyle, na ile się da…).
100% tryb elektryczny
Tutaj silnik jest wyłączony, a najlepiej żeby nie kolidował z łańcuchem kinematycznym skrzyni biegów... Więc do tego zintegrowaliśmy sprzęgło sterowane komputerowo (wielotarczowe, ale docelowo to część), które pozwala wyłączyć silnik. od reszty przekazu. Rzeczywiście, byłoby wiele strat, gdyby silnik pozostał podłączony, ponieważ sprężanie tego ostatniego znacznie spowolniłoby ciepło silnika elektrycznego, nie zapominając jednocześnie o znacznej bezwładności wszystkich ruchomych części ... W krótko mówiąc nie było to opłacalne, a przez to lepsze od hybrydowego asystenta z boku koła pasowego amortyzatora.
Podsumowując, bateria wysyła prąd do stojana, który następnie indukuje pole elektromagnetyczne wokół tej cewki. To pole magnetyczne będzie oddziaływać z wirnikiem, który jest również wyposażony w pole magnetyczne, które wprawi go w ruch (podobnie jak dwa magnesy ustawione twarzą w twarz, odpychają się lub przyciągają w zależności od kierunku). Ruch wirnika jest przenoszony na koła przez skrzynię.
W ten sposób silnik cieplny zostaje wyłączony, a silnik elektryczny napędza koła za pośrednictwem podwójnego sprzęgła (a więc wirnik jest połączony z wałem półskrzyni 1 lub półskrzyni 2, w zależności od przełożenia) i skrzyni biegów. Krótko mówiąc, ten mały silnik elektryczny nie napędza kół bezpośrednio za pomocą prostego przełożenia, ale przechodzi przez skrzynię biegów. Możemy również słabo słyszeć raporty, jeśli mamy słuch.
Połączony tryb termiczny + elektryczny
Zasada działania jest taka sama jak powyżej, z tą różnicą, że silnik cieplny jest połączony z silnikiem elektrycznym za pomocą sprzęgła wielopłytkowego. Dzięki temu oba sprzęgła otrzymują jednocześnie moment obrotowy z obu silników, co umożliwia połączenie mocy obu silników na tej samej osi.
Maksymalna wytwarzana moc nie jest sumą mocy dwóch silników, ponieważ każdy nie osiąga maksymalnej mocy przy tej samej prędkości, ale także dlatego, że silniki elektryczne nie mogą być całkowicie napełnione z powodu zbyt niskiego przepływu elektrycznego pochodzącego z bębnów.
Odzyskiwanie energii
Silnik elektryczny jest połączony z kołami za pomocą sprzęgieł i skrzyni biegów, dzięki czemu będzie mógł się obracać (wirnik) i generować energię elektryczną dzięki naturalnej odwracalności silników elektrycznych. Tryb odzyskiwania jest aktywowany przez falownik, który następnie zaczyna odzyskiwać energię z cewek, zamiast dostarczać ją do niej w celu uruchomienia silnika elektrycznego. Jednak bądź ostrożny, jak wspomniano powyżej, bateria nie może wytrzymać zbyt dużego prądu, dlatego potrzebny jest jakiś zawór bezpieczeństwa, aby odprowadzić ten nadmiar (na rezystorach dostarczonych w celu pomieszczenia soku i odprowadzenia go do ciepła z powodu efektu Joule'a).
Wzdłużny E-Tron
System i zasada jest taka sama jak w poprzeczce, z tą różnicą, że tutaj pracujemy z innym materiałem. Równoległą przekładnię dwusprzęgłową zastąpiono tutaj automatyczną przekładnią planetarną. Sprzęgła zostały również zastąpione przemiennikiem momentu obrotowego, typowym dla automatycznych przekładni planetarnych.
Jako podstawowy przykład weźmiemy Q7 e-Tron, który jest połączony z 2.0 TSI lub 3.0 TDI.
Jeśli sprzęgło odłącza silnik elektryczny od skrzyni, tak naprawdę nie jest (kolejność tutaj jest naprawdę myląca i musisz zobaczyć wewnętrzny mechanizm, aby uzyskać lepszy pomysł)
Aby uprościć wyjaśnienie, unikałem określania środkowej różnicy, która zwraca pasek do przedniej różnicy, to zaśmieca diagram, aby nie doprowadzić niczego do poziomu zrozumienia
Tryb elektryczny
Tutaj bateria dostarcza sok do stojana, co powoduje ruch wirnika z powodu sił elektromagnetycznych, które wzajemnie na siebie oddziałują: sił magnesu stałego wirnika i mosiężnych cewek, które go promieniują, gdy są naelektryzowane. Przetwornica otrzymuje moc, która przekazywana jest na koła poprzez skrzynię i różne przetwornice (dlatego w Quattro jest ich całkiem sporo...).
Tryb łączony
To samo co powyżej, z tą różnicą, że wirnik otrzymuje również moc z silnika cieplnego, więc moc wzrasta dziesięciokrotnie.
Tryb odzyskiwania energii
Jeśli przestanę zasilać mój silnik elektryczny, stanie się on generatorem, jeśli otrzyma mechaniczny moment obrotowy. A zwalniając, a nawet obracając silnik, wprawiam w ruch wirnik, który następnie indukuje prąd w uzwojeniu stojana. Zbieram tę energię i przesyłam ją do baterii litowej.
Tę hybrydyzację znajdziemy na przykład w Q7 i A6, ale nie zapominajmy też o Cayenne II i III, które są częścią rodziny Audi/VW.
Arkusze Audi
Wszystkie komentarze i reakcje
Dernier komentarz opublikowany:
MUHAMMAD KHALIL (Data: 2019, 09:05:11)
Bardzo dziękuję za wyjaśnienia, chcę wiedzieć, dlaczego zostawiamy włączone sprzęgło wielotarczowe w trybie odzyskiwania energii, tak jak w wersji poprzecznej? Czy nie byłoby to ograniczeniem, które zmniejszyłoby odzyskiwaną energię?
II. 1 reakcja(e) na ten komentarz:
- Administrator ADMINISTRATOR STRONY (2019-09-05 16:51:17): Rozsądne pytanie...
Zwykle, o ile nie mówię bzdur, wyłącza się w wymuszonym trybie 100% elektrycznym i pozostaje włączony w wymuszonym trybie termicznym (aby zachować wyczucie termiczne i hamulec silnikowy).
(Twój post będzie widoczny pod komentarzem po weryfikacji)
Rozbudowa 2 Komentarze :
Autor (Data: 2019-03-25 08:33:XNUMX) |
Wyjaśnienie nie jest do końca jasne, że kupując samochód z tą techniką nie ma szans II. 2 reakcja(e) na ten komentarz:
(Twój post będzie widoczny pod komentarzem) |
Napisz komentarz
Co powoduje, że przechodzisz przez radar ognia?
