כיצד פועלות טכנולוגיות היברידיות שונות במכוניות

נכון לעכשיו, המכונית ההיברידית הדמוקרטית נמצאת בשיאה, תקופת מעבר בין הנעה תרמית לחשמלית, כך שמכוניות משתמשות בשתי הטכנולוגיות הללו במקביל. עם זאת, עליך להיות מודע לכך שהמונח האוניברסלי הזה מסתיר מגוון של טכנולוגיות, החל מהכלאות אנקדוטליות להכלאות "כבדות". אז בואו נסתכל על ההכלאות השונות שקיימות, כמו גם את כל היתרונות והחסרונות של האחרונים.

לפני שנבחן את הטופולוגיות השונות והארכיטקטורות הטכניות של כלי רכב היברידיים (מכלולים שונים), נבצע תחילה את הסיווג לפי כיול מכשיר.

רמות שונות של הכלאה

היברידי מאוד MHEV חלש ("מיקרוהיברידית" / "FALSE" הכלאה)

מתח:	נמוך / 48V
נטענת:	לא
נהיגה חשמלית:	לא
משקל עודף:	<30 ק"ג
קיבולת סוללה:	<0.8 קילו-וואט

רמות מסוימות של הכלאה קלות מאוד, במיוחד זה מתרחש עם 48 וולט ברמה של גלגלת גל הארכובה (לפני שזה הוגבל לעצירה והתנעה, הגנרטור-מתנע לא קיבל זרם כדי שיוכל לעזור למנוע. מנוע)... מצויד בסוללות מיקרוסקופיות פחות מ 0.7 קוט"שאני לא מחשיב את הטכנולוגיה הזו כהכלאה אמיתית. הכוחות הנוצרים על ידי מכשיר חשמלי הם אנקדוטליים מכדי שניתן יהיה לשפוט אותם ככאלה. ומכיוון שהמומנט מועבר לגלגלים דרך המנוע (דרך גלגלת הבולם), 100% תנועה חשמלית כמובן לא תתאפשר. היזהרו ממגדלים שמוסיפים טונות לסוג זה של טכנולוגיה, ומאפשרים לכם להאמין בהכלאה עקבית (למעשה, זה כל מה שצריך כדי לחסוך כמה גרמים לעונשים סביבתיים). לכן, אני רוצה להבחין בין הכלאה זו לבין ההכלאה הבאה.

היזהרו מיצרנים שמנצלים זאת לרעה, ניתן לתאר הכלאה של MHEV כ"פיקציה" מכיוון שהיא כל כך אנקדוטית.

אתה תזהה אותם לפי המינוח של 48V או MHEV. אנו יכולים לצטט, למשל, e-TSI או Ecoboost MHEV.

היברידית מתונה ("REAL" היברידית) HEV

מתח:	גבוה / ~ 200 וולט
נטענת:	לא
נהיגה חשמלית:	כן
משקל עודף:	מ 30 ל 70 ק"ג
קיבולת סוללה:	מ-1 עד 3 קילו-וואט

לכן, אנחנו כבר לא כאן

מאוד

אור שמבטיח מעט מדי (אנחנו עוברים מפחות מ-0.5 קוט"ש לערכים בטווח של מ-1 עד 3 קילו-וואט, או מ-1 עד 3 ק"מ על חשמלי לחלוטין). לפיכך, כאן אנחנו מדברים על הכלאה קלה, אבל עדיין הכלאה רציפה (שיהיה קשור לקטגוריה המצוינת אחרי [PHEV], כאן מדובר בגרסה של PHEV קלה ולכן לא נטענת). כך נוכל לנהוג לחלוטין על חשמל, גם אם מדובר במרחק קצר מאוד. המטרה כאן היא בעיקר להפחית את הצריכה, לא לכסות 100% ממרחק הנסיעה החשמלי. ההקשר הטוב ביותר הוא מצתים, הסביבה שבה מנועי הזרקה ישירה מודרניים ומוקטנים הופכים להיות עתירי האנרגיה (תערובת קירור מנוע עשירה יותר שמעדיפה בעיקר שריפה רזה, אבל זה רק חלק מההסבר). אז אתה לא מקבל כמעט כלום בכבישים המהירים: לאומי / מחלקתי / כבישים מהירים. בהקשר זה, סולר נשאר רווחי יותר (ומכאן לכדור הארץ!).

המפורסם מכולם הוא הכלאה HSD של טויוטה כי זה קיים כבר שנים! לכן הוא גם הנפוץ ביותר... האמינות שלו ידועה ועבודתו מתחשבת מאוד.

לאחרונה נתייחס לרנו E-Tech ההיברידית, שבדומה לטויוטה, מגולמת בטכנולוגיות קנייניות שאין לאף אחד אחר (כאן אתה לא ספק הציוד, אלא המותג שאף פיתח אותו). ... זה אותו דבר עם מיצובישי IMMD.

PHEV היברידית פלאג-אין ("REAL" היברידית)

מתח:	גבוה מאוד / ~ 400 V
נטענת:	כן
נהיגה חשמלית:	כן
משקל עודף:	מ 100 ל 500 ק"ג
קיבולת סוללה:	מ-7 עד 30 קילו-וואט

היברידית כזו יכולה להיחשב כ"כבדה", מכיוון שהציוד המשולב רחוק מלהיות מצחיק וקל (מ-100 עד 500 ק"ג תוספת: סוללה, אלקטרוניקה ומנוע חשמלי) ...

לאחר מכן אנו טוענים את הסוללה, שיכולה לנוע בין מ-7 עד 30 קילו-וואט, מספיק לנסיעה מ-20 עד כמעט 100 ק"מ, תלוי במכונית (המודרנית ביותר).

בדומה לכיולי הכלאה אחרים, יש לנו מגוון טכנולוגיות. אנחנו עדיין מוצאים את רנו E-Tech ההיברידית, אבל כאן היא מחוברת לסוללה נטענת גדולה דרך שקע חיצוני. כי אם לקליאו יש גרסה קלת משקל של 1.2 קוט"ש, ה-Captur או Mégane 4 יכולים ליהנות מגרסת ה-9.8 קוט"ש, שלפיכך היינו מתאימים כהיברידית כבדה. ה-X5 45e ייהנה מגרסת 24 קילוואט-שעה, המספיקה ל-90 ק"מ על כל חשמלי.

סוג זה של מכוניות יכול להאיץ ל-130 קמ"ש בכל כוח חשמלי, נראה שהיצרנים תיקנו את עצמם בקצב הזה (הם מציעים כמעט הכל אותו דבר).

לרוב ההיברידיות מסוג זה יש מנוע חשמלי הממוקם מול ממיר המצמד/מומנט, ומכאן בין המנוע לתיבת ההילוכים. רנו חישמלה את תיבת ההילוכים והוציאה את המצמד, וטויוטה משתמשת ברכבת הילוכים פלנטרית כדי לשלב כוחות תרמיים וחשמליים על הגלגלים (HSD כבר לא מואר כשמוסיפים לה סוללה של 8.8 קילוואט-שעה. סוללה הניתנת לטעינה דרך שקע ).

ארכיטקטורות שונות של רכבים היברידיים

מכלול תאורה MHEV / Micro hybrid 48V

מערכת זו פועלת במתחים נמוכים יותר, כלומר 24 או 48 וולט (כמעט תמיד 48 וולט). הפעם אנחנו מדברים על ציוד למכונית במערכת עצור והתנעה "מעולה", שאינה מוגבלת רק להתנעה מחדש של המכונית. מה גם שהוא עוזר למנוע החום גם כשהוא בתנועה. מערכת זו אינה מאפשרת לפעול באופן חשמלי לחלוטין, אך מתגלה כתהליך גמיש וקל שניתן להתקין בכל מקום! בסופו של דבר, זו אולי המערכת החכמה מכולן, גם אם במבט ראשון היא נראית לכם קצת קלה. אבל ההיבט הקל הוא זה שהופך אותו למעניין...

פריסה היברידית מקבילה

בתצורה זו, שני מנועים יכולים לסובב את הגלגלים, רק תרמי, או רק חשמלי (בהיברידיות מלאות), או שניהם בו-זמנית. צבירת הכוחות תהיה תלויה במשתנים מסוימים (ראה להלן: צבירת כוחות). שימו לב גם שחלק מהרכיבים עשויים להיות מעט שונים, אבל ההיגיון נשאר זהה: חשמלית ותרמית מניעה את הגלגלים דרך תיבת ההילוכים. דוגמה לכך היא היברידיות גרמניות כגון מערכות e-Tron / GTE. המערכת הזו מתפשטת יותר ויותר וצריכה להפוך לרוב.

קראו: פרטים על פעולת הכלאה של e-Tron (רוחבי ואורכי) ו-GTE.

שימו לב שהחלטתי לעשות את התרשימים שלי עם סידור מנוע רוחבי, כלומר רוב המכוניות שלנו. מכוניות סדאן יוקרתיות בדרך כלל במצב אורך. שימו לב גם שאני מציין כאן מצמד שמנתק את המנוע מהגיר (ולכן יהיה צורך להוסיף מצמד או ממיר בין המנוע החשמלי לתיבת ההילוכים בנוסף למעגל. אבל יש אנשים שמחברים את המנוע החשמלי ישירות ל תיבת ההילוכים., דוגמה עם E-Tense ו-HYbrid / HYbrid4 מ-PSA)

מדובר במערכת על מרצדס עם מנוע אורך. הדגשתי באדום את המנוע החשמלי מול ממיר המומנט. מימין תיבת ההילוכים (פלנטרית, כי BVA), ומשמאל המנוע.

סדרת הר היברידית

מערכות אחרות ראו זאת אחרת, שכן רק המנוע החשמלי יכול להניע את הגלגלים. אז מנוע החום ישמש רק כגנרטור חשמלי לטעינת המצברים. למנוע עצמו אין קשר לתיבת ההילוכים ולכן עם הגלגלים, לא סביר שהוא חלק מהמכניקה, עד כדי כך ששמים אותו בצד. כאן אתה יכול להתייחס ל-BMW i3 או שברולט וולט / אופל אמפרה (משקפת).

כאן, רק המנוע החשמלי יכול להניע את המכונית, שכן הוא היחיד שמתחבר לגלגלים. אפשר להניח שמדובר ברכב חשמלי, שיהיה לו גנרטור נוסף להגברת האוטונומיה. מנוע חום שמפיק מאות כוחות סוס לא יועיל במיוחד מכיוון שהוא משמש רק לייצור חשמל.

התקנה מקבילה לסדרה

כאן כנראה תתקשו יותר לתפוס את המושג במהירות... ואכן, מתברר שהוא חכם כמו שקשה להבין אותו. חלק מהסיבה טמונה ברכבת ההילוכים הפלנטרית, המאפשרת לאגור את הכוח על פיר בודד משני מקורות שונים: מנוע חשמלי ומנוע חום. זו גם המורכבות של מספר האלמנטים הנעים שפועלים יחד, כמו גם דרכי הפעולה הרבות שמקשות על למידה של המערכת בעולם (תערובת של מושגים מורכבים הקשורים לשרשרת ההולכה, בפרט לרכבת האפיציקלית, אבל גם שימוש בכוח אלקטרומגנטי כמו להפקת זרם ולהעברת מומנט עם אפקט מצמד). זה נקרא סדרתי / מקביל כי הוא משלב מעט את שני מצבי הפעולה (מה שמסבך את העניינים...).

קרא עוד: כיצד פועלת הטויוטה ההיברידית (HSD).

הבנייה משתנה מדור לדור, אבל העיקרון זהה

הדיאגרמה בפועל היא הפוכה מכיוון שבמבט מהצד הנגדי ...

היברידית מנותקת / מובדלת

אפשר לצטט, למשל, את מערכת PSA (או יותר נכון Aisin) Hybrid4, שבה המנוע החשמלי מיועד לגלגלים האחוריים, בעוד מלפנים רגיל עם מנוע חום (לעיתים מדובר גם בהיברידית מלפנים כמו ה-Rav4 HSD או אפילו הדור השני של HYbrid2 ו- HYbrid4 במקרים מסוימים).

רמות שונות של הכלאה

לפני שנסתכל על הדרכים השונות ליצור רכב היברידי, בואו נסתכל תחילה על אוצר מילים המתאר את ההכלאות האפשריות השונות:

• הכלאה שלמה : ממש "היברידית מלאה": חשמלית עם לפחות 30% מהקיבולת הכוללת. המנוע החשמלי (וייתכן שיהיו כמה כאלה) מסוגל לספק תנועה אוטונומית למספר קילומטרים.
• פלאג-אין היברידי : פלאג-אין היברידי מלא. ניתן לחבר את הסוללות ישירות לרשת החשמל.
• הכלאה קלה / מיקרו-היברידי : במקרה זה, המכונית לא תוכל לנסוע לחלוטין על חשמל, אפילו למרחקים קצרים. לפיכך, הדמיה התרמית תמיד תפעל. גרסאות 48V מודרניות אפילו מסייעות באופן שיטתי למנוע באמצעות גלגלת בול. בגרסאות הראשונות של שנות ה-2010, הוא הוגבל ל-Stop ו-Sart המשופרים, מכיוון שהוא נשלט על ידי גנרטור-סטרטר, ולא מתנע רגיל (כך שנוכל לשחזר אנרגיה במהלך האטה, מה שלא יכול להיות המקרה עם מנה ראשונה קלאסית כמובן)

למה הכוח לא מצטבר כל הזמן?

במקרה של היברידית המונעת על ידי מנוע חשמלי, שבעצמו נטען על ידי גנרטור תרמי (או מנוע...), קל להבין שלא צריך לעשות כלום... לתת להספק התרמי להיות 2 או 1000 כוח סוס. לא ישנה דבר, מכיוון שהוא משמש רק לטעינת הסוללות. בעיקרון ניתן לשחק רק במהירות טעינה מחדש.

למערכת מסורתית יותר (מכונית בעיצוב מסורתי עם מנוע חשמלי תומך), הספק של מנוע החשמל והחום לִצְבּוֹר אבל זה לא חייב לגרום להתפטרות פשוטה.

אכן, מספר גורמים יכולים להשפיע על ההצטברות, למשל:

• פריסת המערכת (האם הכונן החשמלי יניע את אותם גלגלים כמו המצלמת התרמית? לא ב-Hybrid4, למשל היברידית מקבילה או מקבילה סדרתית)
• כוח המצבר (המניע את המנוע החשמלי) משחק תפקיד חשוב מאוד. כי בניגוד לתרמית, המופעלת על ידי דלק ממיכל (2 ליטר מספיקים להנעת V8 של 500 כ"ס לכמה שניות), המנוע החשמלי לא יוכל לספק את כל הכוח שלו אם הסוללה לא תספיק ( זהה לפחות כמו המנוע שיש להפעיל), וזה המצב בחלק מהדגמים. בהשוואה לקטר דיזל, זה כאילו צריכת הדלק מוגבלת...
• מאפיינים טכניים של שני מנועים מחוברים. המנוע לא מפתח את אותו הספק בכל טווח המהירות (למנוע אומרים שיש X כוח סוס ב-X סל"ד, כוח שהופך שונה בכלל Y/min). לפיכך, כאשר שני מנועים משולבים, ההספק המרבי אינו מגיע להספק המרבי של שני המנועים. דוגמה: תפוקת חום 200 HP ב-3000 סל"ד בשילוב הספק חשמלי של 50 כ"ס. ב-2000 סל"ד הוא לא יוכל לתת 250 כ"ס. ב-3000 סל"ד, שכן למנוע החשמלי היה הספק מרבי (50) ב-2000 ט/דקה. ב-3000 סל"ד הוא יפתח רק 40 כ"ס, אז 200 + 40 = 240 כ"ס.

כל התגובות והתגובות

דרנייר תגובה שפורסמה:

אמריס פרו (תאריך: 2021, 06:30:07)

לקסוס RX 400h 2010 г.

יש לי בעיה בטעינת סוללת 12V. צריך עזרה בבקשה

Я. 1 תגובה לתגובה זו:

• מנהל מנהל האתר (2021-07-01 10:32:38): מכיוון שאין אלטרנטור, הוא מחובר לאלקטרוניקת הכוח השולטת בזרימות החשמל.

(הפוסט שלך יהיה גלוי מתחת לתגובה לאחר האימות)

כתוב תגובה

איזה מהמותגים האלה נותן לך הכי הרבה השראה בכל מה שקשור ליוקרה?