Jak w samochodach działają różne technologie hybrydowe

Obecnie zdemokratyzowany samochód hybrydowy znajduje się w fazie rozkwitu, jest to okres przejściowy między napędem termicznym a elektrycznym, dlatego samochody korzystają z tych dwóch technologii jednocześnie. Należy jednak mieć świadomość, że pod tym uniwersalnym terminem kryją się różnorodne technologie, od anegdotycznych hybryd po hybrydy „ciężkie”. Przyjrzyjmy się więc różnym istniejącym hybrydyzacjom, a także wszystkim zaletom i wadom tych ostatnich.

Przed rozważeniem różnych topologii i architektur technicznych pojazdów hybrydowych (różne zespoły), najpierw przeprowadzimy klasyfikację według kalibracji urządzenia.

Różne poziomy hybrydyzacji

Hybrydowy bardzo słaby MHEV (hybrydyzacja "mikrohybrydowa" / "FALSE")

Напряжение:	Niski / 48V
Akumulator:	nie
Jazda elektryczna:	nie
nadwaga:
Pojemność baterii:	<0.8 pkt

Pewne poziomy hybrydyzacji są bardzo lekkie, w szczególności ma to miejsce przy 48V na poziomie koła pasowego wału korbowego (wcześniej ograniczało się to do zatrzymywania i uruchamiania, alternator-rozrusznik nie otrzymywał prądu, aby móc wspomóc silnik. Silnik ) ... Wyposażony w mikroskopijne baterie mniejsze niż 0.7 kWhNie uważam tej technologii za prawdziwie hybrydyzację. Siły generowane przez urządzenie elektryczne są zbyt anegdotyczne, aby je jako takie oceniać. A ponieważ moment obrotowy jest przenoszony na koła przez silnik (przez koło pasowe amortyzatora), ruch w 100% elektryczny oczywiście nie będzie możliwy. Uważaj na producentów, którzy dodają tony do tego rodzaju technologii, co pozwala wierzyć w spójną hybrydyzację (w rzeczywistości to wszystko, czego potrzeba, aby zaoszczędzić kilka gramów na kary środowiskowe). Dlatego chcę odróżnić tę hybrydyzację od kolejnych.

Uważaj na producentów, którzy nadużywają tego, hybrydyzacja MHEV może być opisana jako „fikcja”, ponieważ jest tak anegdotyczna.

Rozpoznasz je po nomenklaturze 48V lub MHEV. Możemy przytoczyć na przykład e-TSI lub Ecoboost MHEV.

Łagodna hybryda (Hybryda „REAL”) HEV

Напряжение:	Wysoki / ~ 200 V
Akumulator:	nie
Jazda elektryczna:	tak
nadwaga:	30 do 70 kg
Pojemność baterii:	Od 1 do 3 kWh

Dlatego już nas tu nie ma

bardzo

światło, które obiecuje za mało (przechodzimy z mniej niż 0.5 kWh do wartości z przedziału) Od 1 do 3 kWhlub od 1 do 3 km na w pełni elektrycznym). Zatem mówimy tutaj o łatwej hybrydyzacji, ale nadal o hybrydyzacji sekwencyjnej (odnosząc się do kategorii wskazanej po [PHEV], tutaj jest to wariant lekkiego PHEV i dlatego nie można go ponownie ładować). Dzięki temu możemy jeździć całkowicie na prąd, nawet jeśli jest to bardzo krótki dystans. Celem jest tutaj przede wszystkim zmniejszenie zużycia, a nie pokonanie 100% dystansu elektrycznego. Najkorzystniejszym kontekstem są świece zapłonowe, środowisko, w którym nowoczesne, pomniejszone silniki z wtryskiem bezpośrednim stają się najbardziej energochłonne (bogatsza mieszanka chłodząca silnik, która w większości sprzyja spalaniu ubogim, ale to tylko część wyjaśnienia). Więc prawie nic nie dostajesz na drogach ekspresowych: krajowych / departamentalnych / autostradach. W tym kontekście olej napędowy pozostaje bardziej opłacalny (a więc dla planety!).

Najbardziej znana jest hybrydyzacja HSD Toyoty, ponieważ istnieje od lat! W związku z tym jest to również najczęściej... Jego niezawodność jest dobrze znana, a jego praca jest bardzo przemyślana.

Niedawno będziemy odnosić się do hybrydy Renault E-Tech, która, podobnie jak Toyota, jest ucieleśniona w zastrzeżonych technologiach, których nikt inny nie ma (tu nie jesteś dostawcą sprzętu, ale marką, która go nawet opracowała). ... Tak samo jest z Mitsubishi IMMD.

Hybryda plug-in PHEV (hybryda „REAL”)

Напряжение:	Bardzo wysoki / ~ 400 V
Akumulator:	tak
Jazda elektryczna:	tak
nadwaga:	100 do 500 kg
Pojemność baterii:	Od 7 do 30 kWh

Taką hybrydę można zakwalifikować jako „ciężką”, ponieważ sprzęt pokładowy wcale nie jest zabawny i lekki (od 100 do 500 kg dodatkowo: akumulator, energoelektronika i silnik elektryczny)…

Następnie ładujemy baterię, która może wynosić od Od 7 do 30 kWh, wystarczyło na przejechanie od 20 do prawie 100 km, w zależności od auta (najnowocześniejszy).

Podobnie jak w przypadku innych kalibracji hybrydyzacyjnych, dysponujemy różnymi technologiami. Nadal znajdujemy hybrydę Renault E-Tech, ale tutaj jest ona podłączona do dużego akumulatora przez zewnętrzne gniazdko. Ponieważ jeśli Clio ma lżejszą wersję 1.2 kWh, Captur lub Megane 4 mogą skorzystać z wersji 9.8 kWh, którą w związku z tym zakwalifikowalibyśmy jako ciężką hybrydę. X5 45e skorzysta z wersji 24 kWh, która wystarczy do przejechania 90 km na całkowicie elektrycznym.

Ten typ samochodu może rozpędzić się do 130 km/h przy całej mocy elektrycznej, producenci chyba ustalili się w tym tempie (oferują prawie wszystko to samo).

Większość hybryd tego typu ma zwykle silnik elektryczny umieszczony naprzeciwko sprzęgła/przemiennika momentu obrotowego, a więc między silnikiem a skrzynią biegów. Renault zelektryfikowało skrzynię biegów i usunęło sprzęgło, a Toyota wykorzystuje przekładnię planetarną do połączenia sił termicznych i elektrycznych na kołach (system HSD nie świeci się już po dodaniu do niego akumulatora 8.8 kWh. Akumulator, który można naładować za pomocą punkt sprzedaży).

Różne architektury pojazdów hybrydowych

Lekki montaż MHEV / Micro hybrid 48V

Układ ten pracuje przy niższych napięciach, czyli 24 lub 48 V (prawie zawsze 48 V). Tym razem mówimy o wyposażeniu auta w „doskonały” system start-stop, który nie ogranicza się do ponownego uruchomienia auta. Co więcej, wspomaga silnik cieplny, nawet gdy jest w ruchu. Ten system nie pozwala na działanie całkowicie elektryczne, ale okazuje się być elastycznym i łatwym procesem, który można zainstalować w dowolnym miejscu! Ostatecznie jest to prawdopodobnie najmądrzejszy system ze wszystkich, nawet jeśli na pierwszy rzut oka wydaje się to trochę łatwe. Ale to właśnie aspekt światła sprawia, że ​​jest to interesujące ...

Równoległy układ hybrydowy

W tej konfiguracji dwa silniki mogą obracać kołami, albo tylko termiczny, albo tylko elektryczny (w pełnych hybrydach) lub oba jednocześnie. Kumulacja uprawnień będzie zależeć od pewnych zmiennych (patrz poniżej: kumulacja uprawnień). Należy również pamiętać, że niektóre elementy mogą się nieco różnić, ale logika pozostaje taka sama: elektryczny i termiczny napęd kół przez skrzynię biegów. Przykładem są niemieckie hybrydy, takie jak systemy e-Tron/GTE. Ten system rozprzestrzenia się coraz bardziej i powinien stać się większością.

Przeczytaj: szczegóły działania hybrydyzacji e-Tron (poprzecznej i podłużnej) i GTE.

Proszę zauważyć, że postanowiłem wykonać moje schematy z poprzecznym układem silnika, czyli większości naszych samochodów. Luksusowe sedany są zwykle w pozycji podłużnej. Zwróć też uwagę, że wymieniam tutaj sprzęgło odłączające silnik od skrzyni biegów (więc trzeba by było dodać sprzęgło lub konwerter między silnikiem elektrycznym a skrzynią oprócz obwodu. Ale niektórzy podłączają silnik elektryczny bezpośrednio do skrzynia biegów., Przykład z E-Tense i HYbrid / HYbrid4 od PSA)

Jest to system w mercedesie z silnikiem wzdłużnym. Zaznaczyłem na czerwono silnik elektryczny naprzeciw przekładni hydrokinetycznej. Po prawej skrzynia biegów (planetarna, bo BVA), a po lewej silnik.

Seria z mocowaniem hybrydowym

Inne systemy widziały to inaczej, ponieważ tylko silnik elektryczny może napędzać koła. Wtedy silnik cieplny będzie służył jedynie jako generator elektryczny do ładowania akumulatorów. Sam silnik nie ma połączenia ze skrzynią biegów, a zatem z kołami, jest mało prawdopodobne, aby był częścią mechaniki, do tego stopnia, że ​​został odłożony na bok. Tutaj możesz odnieść się do BMW i3 lub Chevroleta Volta / Opla Ampery (lornetka).

Tutaj tylko silnik elektryczny może poruszać samochodem, ponieważ jako jedyny łączy się z kołami. Można o nim myśleć jak o samochodzie elektrycznym, który będzie miał dodatkowy generator zwiększający autonomię. Silnik cieplny, który generuje setki koni mechanicznych, nie byłby zbyt przydatny, ponieważ służy tylko do generowania elektryczności.

Instalacja szeregowo-równoległa

Tutaj prawdopodobnie będziesz miał więcej problemów z szybkim uchwyceniem tej koncepcji… Rzeczywiście, okazuje się, że jest tak mądry, jak trudny do zrozumienia. Częściowo przyczyna leży w przekładni planetarnej, która umożliwia gromadzenie mocy na jednym wale z dwóch różnych źródeł: silnika elektrycznego i silnika cieplnego. Jest to również złożoność liczby współpracujących ze sobą elementów ruchomych, a także wiele trybów działania, które sprawiają, że system jest globalnie trudny do nauczenia (mieszanka złożonych pojęć związanych z łańcuchem transmisyjnym, w szczególności z układem epicyklicznym, ale również wykorzystanie siły elektromagnetycznej do generowania prądu i przenoszenia momentu obrotowego z efektem sprzęgła). Nazywa się to szeregowym/równoległym, ponieważ nieco łączy w sobie dwa tryby działania (co komplikuje sprawy…).

Przeczytaj więcej: Jak działa Toyota Hybrid (HSD).

Build różni się z pokolenia na pokolenie, ale zasada jest taka sama

Rzeczywisty schemat jest do góry nogami, ponieważ patrząc z przeciwnej strony ...

Zdysocjowana / Zróżnicowana Hybryda

Możemy przytoczyć na przykład system PSA (a raczej Aisin) Hybrid4, w którym silnik elektryczny jest na tylne koła, natomiast przód jest konwencjonalny z silnikiem cieplnym (czasem jest to też hybryda z przodu jak Rav4 HSD lub nawet drugiej generacji HYbrid2 i HYbrid4 w niektórych przypadkach).

Różne poziomy hybrydyzacji

Zanim przyjrzymy się różnym sposobom tworzenia pojazdu hybrydowego, przyjrzyjmy się najpierw słownictwu opisującemu różne możliwe hybrydyzacje:

• Pełna hybryda : dosłownie „kompletna hybryda”: elektryczna z co najmniej 30% całkowitej pojemności. Silnik elektryczny (a może ich być kilka) jest w stanie autonomicznie zapewnić ruch przez kilka kilometrów.
• Hybryda plug-in : Pełna hybryda plug-in. Baterie można podłączyć bezpośrednio do sieci.
• Miękka hybryda / Mikrohybryd : W takim przypadku samochód nie będzie mógł jechać całkowicie na prąd, nawet na krótkich dystansach. Dzięki temu kamera termowizyjna będzie zawsze włączona. Nowoczesne wersje 48V nawet systematycznie wspomagają silnik za pomocą koła pasowego amortyzatora. W pierwszych wersjach z lat 2010 ograniczał się do ulepszonego Stop i Sart, ponieważ był sterowany przez generator-rozrusznik, a nie zwykły rozrusznik (dzięki czemu możemy odzyskiwać energię podczas zwalniania, co nie mogło mieć miejsca w przypadku klasyczny starter oczywiście)

Dlaczego siła nie rośnie cały czas?

W przypadku hybrydy napędzanej silnikiem elektrycznym, która sama jest ładowana przez generator cieplny (lub silnik…), łatwo zrozumieć, że nic nie trzeba robić… Niech moc cieplna będzie 2 lub 1000 koń mechaniczny. niczego nie zmieni, ponieważ służy tylko do ładowania akumulatorów. Zasadniczo można grać tylko z prędkością przeładowania.

Dla bardziej tradycyjnego systemu (samochód o tradycyjnej konstrukcji z podtrzymującym silnikiem elektrycznym) moc silnika elektrycznego i cieplnego gromadzić ale nie musi skutkować zwykłą rezygnacją.

W rzeczywistości na kumulację może mieć wpływ kilka czynników, na przykład:

• Układ systemu (czy napęd elektryczny będzie napędzał te same koła co kamera termowizyjna? Nie w Hybrid4, np. równoległa hybryda lub szeregowo-równoległa)
• Bardzo ważną rolę odgrywa moc akumulatora (zasilanie silnika elektrycznego). Ponieważ w przeciwieństwie do termiki, która jest zasilana paliwem z baku (2 litry wystarczają na zasilenie 8-konnego V500 przez kilka sekund), silnik elektryczny nie będzie w stanie dostarczyć całej swojej mocy, jeśli bateria nie wystarczy ( przynajmniej tyle samo, co silnik, który ma być zasilany), co ma miejsce w niektórych modelach. W porównaniu z lokomotywą spalinową to tak, jakby zużycie paliwa było ograniczone...
• Charakterystyki techniczne dwóch połączonych silników. Silnik nie rozwija tej samej mocy w całym zakresie prędkości (mówi się, że silnik ma X koni mechanicznych przy X obr./min, moc, która zmienia się przy Y wszystkie/min). Tak więc, gdy dwa silniki są połączone, maksymalna moc nie osiąga maksymalnej mocy dwóch silników. Przykład: moc grzewcza 200 KM przy 3000 obr./min w połączeniu z mocą elektryczną 50 KM. przy 2000 obr/min nie będzie w stanie dać 250 KM. przy 3000 obr/min, ponieważ silnik elektryczny miał moc maksymalną (50) przy 2000 t/min. Przy 3000 obr/min rozwinie tylko 40 KM, więc 200 + 40 = 240 KM.

Wszystkie komentarze i reakcje

Dernier komentarz opublikowany:

Emryspro (Data: 2021, 06:30:07)

Lexus RX 400h 2010

Mam problem z ładowaniem akumulatora 12V. Potrzebujesz pomocy, proszę

II. 1 reakcja(e) na ten komentarz:

• Administrator ADMINISTRATOR STRONY (2021-07-01 10:32:38): Ponieważ nie ma alternatora, jest on podłączony do elektroniki mocy, która kontroluje przepływy elektryczne.

(Twój post będzie widoczny pod komentarzem po weryfikacji)

Napisz komentarz

Która z tych marek najbardziej Cię inspiruje, jeśli chodzi o luksus?