اصل کار چه نوع موتور خودروهای هیبریدی است. موتور هیبریدی: اصل عملکرد، ویژگی ها و مزایا

افزایش تعداد وسایل نقلیه در جهان و تعدادی از مشکلات زیست محیطی که بشر در چند دهه گذشته با آن مواجه بوده است، منجر به تغییرات عمده در صنعت خودرو شده است.

آنها قبل از هر چیز توسط استانداردهای زیست محیطی به میزان قابل توجهی سختگیرانه و افزایش قیمت سوخت دیکته می شوند که در رابطه با آن خودروسازان مجبور هستند به دنبال راه هایی برای کاهش میزان انتشار سمی و مصرف کلی سوخت در خودروها باشند.

در همان زمان، با وجود ظهور وسایل نقلیه الکتریکی، توسعه وسایل نقلیه با سلول های سوختی، تنها به روشی کارآمدامروز معلوم شد که ایجاد اتومبیل هایی با موتورهای هیبریدی است - ساده ترین راه برای "تطبیق" در اقتصاد و ارائه محصولی آسان به مصرف کننده.

ما در این مطلب سعی خواهیم کرد در مورد اینکه امروز بازار خودروهای هیبریدی چگونه است بگوییم، زیرا امروزه بسیاری از خریداران بالقوه هیچ ایده ای ندارند که یک خودروی هیبریدی به چه معناست و چه مزایایی ارائه می دهد.

اتومبیل های هیبریدی - چیست؟

اصل وسیله نقلیهساخته شده بر روی یک طرح ترکیبی بسیار ساده است. این بر اساس اصل یک ژنراتور گاز معمولی است، زمانی که واحد قدرت وسیله نقلیه ژنراتور را می چرخاند و باتری کشش را شارژ می کند.

ویدئو - نحوه عملکرد یک ماشین هیبریدی:

به نوبه خود، انرژی باتری به خودرو اجازه می دهد تا برای مدتی منحصراً در کشش الکتریکی با آلایندگی "صفر" حرکت کند. پس از تمام شدن انرژی باتری ها، دوباره روشن می شود موتور بنزینی، که به شما امکان می دهد به حرکت ادامه دهید و در عین حال شارژ باتری ها را دوباره پر کنید.

باید بگویم که در کنار این طرح، طرح دیگری به نام پلاگین هیبریدی وجود دارد. در آن، باتری نه تنها از موتور، بلکه از منبع تغذیه معمولی خانگی نیز شارژ می شود و ظرفیت آن برای سفر در مسافت های کوتاه (معمولاً حدود 30-40 کیلومتر) کافی است. در واقع، این بدان معنی است که شما می توانید بدون استفاده از آن به سر کار بروید و برگردید. موتور گازسوز(و بر این اساس، بدون اتلاف سوخت).

مزایای خودروهای هیبریدی

مطمئناً بسیاری از خود این سوال را خواهند پرسید که چرا باید باغ را با باتری ها، موتورهای الکتریکی، باتری ها و موتور "حصار کشی" کنند. احتراق داخلی? آنچه می دهد طرح ترکیبینیروگاه؟

قبل از پاسخ به این سوال، لازم است یادآوری کنیم که یک ماشین "سنتی" چه زمانی مصرف می کند بزرگترین عددسوخت مشخص است که حداکثر مصرف (و بر این اساس، سمیت انتشار) در مرحله شتاب تا سرعت کروز و همچنین در رانندگی شهری با شتاب و کاهش مکرر اتفاق می افتد.

ویدئو - چگونه می توانید یک ماشین هیبریدی را بهبود بخشید:

بنابراین، درایو الکتریکی در ماشین‌های دارای نیروگاه هیبریدی در این حالت‌ها وارد عمل می‌شود. با یک باتری کاملاً شارژ شده، "هیبرید" با کشش الکتریکی شروع به حرکت می کند و هنگامی که به آستانه سرعت معینی رسید (بسته به مدل، بین 20 تا 40 کیلومتر در ساعت است)، موتور احتراق داخلی وارد عمل می شود.

در عین حال، گسترده ترین طیف "هیبرید" از تویوتا به طور مستقیم در ژاپن و ایالات متحده آمریکا ارائه می شود. در بازار داخل ژاپن، خودروها با نام تجاری تویوتا به فروش می رسند و در آمریکا، لکسوس به طور سنتی محبوب ترین است (در روسیه، باید گفت، اکثر خودروهای هیبریدی نیز با این برند به فروش می رسند).

از نظر تعداد خودروهای هیبریدی تویوتا، بازار ژاپن را به حق باید اشباع ترین در نظر گرفت. این شرکت تمام آخرین مدل‌ها را روی آن نمایش می‌دهد، که روی آن‌ها از فناوری‌هایی استفاده می‌کند که باید در مدل‌های «جهانی» وارد سری شوند.

به طور خاص، مدل های پرچمدار تیپ تویوتاآوالون و دیگران در حال حاضر تعدادی از نوآوری‌های فنی را ارائه می‌کنند که مربوط به افزایش قابلیت اطمینان هیبریدی‌ها و همچنین محدوده وسیع با یک بار شارژ باتری است.

چرا ما این موضوع را در پورتال خود لمس کردیم؟ و چرا می خواهیم در مورد عملکرد موتورهای هیبریدی به شما آموزش دهیم؟ همه چیز بسیار ساده و واضح است. واقعیت این است که بسیاری از زمینه های زندگی ما به معنای واقعی کلمه با تعامل انواع فن آوری ها نفوذ کرده است که در همزیستی آنها باعث ایجاد موارد بسیار بیشتری می شود. روش های موثر، ابزارها و مکانیسم ها. و البته جرات نداشتند موتورهای حیوانات خانگی چهار چرخ ما را کنار بگذارند. و این در مورد چنین واحدهایی، مثبت آنها و جنبه های منفی، در مورد نحوه کار آنها در این موضوع صحبت خواهیم کرد. و در حالی که ما انجام می دهیم انحراف کوچکبه تاریخ برو!

کمی تاریخ

اتومبیل هایی با "قلب" هیبریدی - همانطور که در نگاه اول به نظر می رسد این اختراع بسیار جدید نیست. پیشگام و تجسم ایده موتور هیبریدی یک روحانی یسوعی به نام فردیناند وربیست.در سال 1665 او شروع به کار بر روی طرح هایی برای واگن های چهار چرخ ساده با بخار و اسب کرد. اما اولی مدل های تولیدبا موتورهای هیبریدی نور را در اواخر قرن 19 و 20 دیدیم. به مدت ده سال، از سال 1887، فرانسوی ها Compagnie Parisienne des Voitures Electricsمنتشر کرد سریال و ماشین با موتورهای هیبریدی. و در سال 1900م شرکت عمومیالکتریکی ایجاد شد خودروی هیبریدیبا موتور چهار سیلندر بنزینی شرکت واکر خودرو شیکاگو تا سال 1940 کامیون های هیبریدی تولید می کرد.

البته در آن زمان تولید چنین خودروهایی به دسته های کوچک و ساخت انواع نمونه های اولیه محدود می شد. با این حال، در زمان ما، کمبود شدید منابع نفتی و بحران اقتصادی فزاینده ای موجب شده است طراحان خودروو توسعه دهندگان برای بازگشت به ریشه ها و از سرگیری تولید خودروهای با موتورهای هیبریدی.

چگونه یک موتور هیبریدی کار می کند - به زبان ساده در مورد فن آوری های جدید

خوب، اکنون زمان آن رسیده است که بفهمیم یک موتور هیبریدی چه نوع واحدی است و چرا با این همه غیرت شروع به تولید خودروهایی با چنین قلب هایی کرد؟ موتور هیبریدیاین یک سیستم از دو موتور به هم پیوسته است: بنزینی و الکتریکی. دو موتور می توانند هم به صورت پیوسته و هم جداگانه کار کنند، همه اینها به این بستگی دارد که در کدام حالت کار استفاده شود این لحظه. فرآیند توزیع مجدد "قدرت ها" توسط یک کامپیوتر قدرتمند کنترل می شود، که در یک زمان تصمیم می گیرد که کدام یک از موتورها اکنون کار کنند. برای حرکت در حالت برون شهری، موتور سوخت تمام کارها را بر عهده می گیرد، زیرا باتری در بزرگراه دوام زیادی ندارد. برای حرکت در شهر، موتور الکتریکی روشن می شود.

اگر وسیله نقلیه مشمول بار های سنگینیا باید اغلب و با شدت زیاد شتاب بگیرد، سپس هر دو موتور در حال حاضر با هم کار می کنند. یک واقعیت جالب این است که در حالی که خودرو با موتور سوختی حرکت می کند، موتور الکتریکی در این زمان در حال شارژ شدن است. یک خودرو با موتور هیبریدی 90 درصد کمتر از آنچه ما عادت کرده ایم، مواد را در جو منتشر می کند. موتورهای سوختی، و این علیرغم اینکه شامل آن نیز می شود واحد بنزینیکسان. همچنین مصرف بنزین در شهر را می توان به صفر رساند که البته در مورد سفرهای کشور نمی توان گفت.

بیایید نگاهی بیندازیم که چگونه یک خودروی هیبریدی دور می‌شود. در همان ابتدای حرکت و در سرعت های پایین فقط باتری و موتور الکتریکی کار می کنند. انرژی ذخیره شده در باتری، مرکز انرژی را تغذیه می کند، و سپس آن را به موتورهای الکتریکی توزیع می کند، موتورهایی که از قبل ماشین را بی صدا و بسیار روان روشن می کنند. پس از رسیدن به حداکثر سرعت برای موتور الکتریکی، واحد بنزینی نیز متصل می شود. گشتاور به چرخ های محرک در حال حاضر از دو موتور یک شبه می آید. در فرآیند چنین کاری، موتور احتراق داخلی بخشی از انرژی تولید شده را به ژنراتور می دهد، که بیشتر موتورهای الکتریکی را تغذیه می کند، باتری را تخلیه می کند، در حالی که انرژی اضافی به باتری منتقل می شود و آن را دوباره پر می کند و در شروع کار از دست می رود. جنبش، سهام

اگر وسیله نقلیه در حال حرکت است حالت عادی، سپس خودکار فقط توسط استاد استفاده می شود خودروی محورجلو، در موارد دیگر، توزیع گشتاور از قبل به دو محور اعمال می شود. در حالت شتاب، گشتاور به چرخ ها عمدتاً از موتور احتراق داخلی می آید و در صورت نیاز به افزایش دینامیک، موتورهای الکتریکی قبلاً برای تکمیل موتور احتراق داخلی استفاده می شوند. اما اینجا بیشتر است نکته جالبهنوز یک ترمز است"مغز" الکترونیکی خودرو هنگام اتصال هیدرولیک و ترمز احیا کننده روشن و خاموش را کنترل می کند، اما اولویت همچنان به دومی داده می شود. به این معنا که وقتی راننده یک وسیله نقلیه هیبریدی پدال ترمز را فشار می دهد، موتورهای الکتریکی به حالت عملکرد ژنراتور می روند و در نتیجه یک گشتاور ترمز بر روی چرخ ها ایجاد می شود که همچنین برق تولید می کند که باتری را از طریق مرکز توزیع نیرو تغذیه می کند. اینجاست که تمام جوهره «مزه» موتور هیبریدی پنهان شده است.

در کلاسیک‌هایی که برای ما آشنا هستند، انرژی آزاد شده در هنگام ترمز هدر می‌رود و به سادگی در فضا به عنوان گرما از دست می‌رود دیسک های ترمزو جزئیات دیگر استفاده از انرژی ترمز در مناطق شهری که ترمز مکرر در چراغ های راهنمایی یک امر رایج است بسیار کارآمد است. سیستم VDIM که کنترل است دینامیک خودرو، کار همه را مدیریت می کند سیستم های خودرو ایمنی فعال، آنها را در یک "ارگانیسم" واحد متحد می کند.

شاید اولین نمونه موفق مجهز به موتور هیبریدی که در اختیار توده ها قرار گرفته است، قبلاً شناخته شده باشد پریوساز شرکت تویوتا. این خودروی معجزه گر در حالت شهری به ازای هر صد کیلومتر تنها کمی بیش از سه لیتر بنزین مصرف می کند. همچنین شرکت ژاپنیبا هیبریدی لوکس خود جلوتر رفت کراس اوور لکسوس RX400h. بلکه هزینه این ماشینبه طور متوسط ​​در 70000 c.u. توجه داشته باشید که نسل اول تویوتا پریوسبر خلاف لکسوس RX400h که در ابتدا در کلاس خود به خوبی رقابت می کرد، از نظر ویژگی های سرعت و قدرت نسبت به خودروهای هم کلاس با موتورهای احتراق داخلی پایین تر است.

پس از تویوتا، نگرانی‌های پیشرو خودروسازی جهان نیز استفاده از موتورهای هیبریدی را نادیده نگرفتند، زیرا آنها این را راه‌حلی برای مشکل جهانی آلودگی محیط زیست و مصرف سوخت می‌دانستند. و به دنبال آن اعلام ایجاد یک محموله هیبریدی و تکنولوژی حمل و نقلاز جانب ولووگروه بر اساس محاسبات آنها، عرضه این محصولات به مرور زمان مصرف سوخت را تا 35 درصد کاهش می دهد.

اما با تمام میل و محاسبات نگرانی های خودرو، خودروهای با موتور هیبریدی هنوز در سراسر جهان مانند کیک هات فروخته نمی شوند. محبوبیت خودروهای هیبریدی تنها در کانادا و ایالات متحده در حال افزایش است. تقاضا برای هیبریدی ها در میان جمعیت آمریکا به دلیل افزایش شدید قیمت سوخت که پیش از این بی رحمانه اخراج می شد، افزایش یافته است. از این گذشته، صنعت خودروی آمریکا همیشه به خاطر "ماشین های عضلانی" خود به طرز باورنکردنی مشهور بوده است موتورهای قدرتمندو مصرف زیاد مایعات قابل اشتعال علاقه مندان به خودروهای اروپایی عموماً به خودروهایی با موتورهای هیبریدی واکنش خنثی نشان می دادند. یک کهنه سرباز نسبتا دوستدار محیط زیست و مقرون به صرفه تر و قابل اعتماد، یک دیزل، آنجا می رود.

اکثر خودروها در اروپا با گازوئیل سوخت می گیرند که نمی توان در مورد ایالات متحده گفت. علاوه بر این، وسایل نقلیه با موتورهای دیزلیبسیار ارزان تر از هیبریدی ها، علاوه بر این، در طراحی آن ساده تر و قابل اعتمادتر است. از این گذشته ، همه چنین فرضیه ای را می دانند: "هر چه سیستم پیچیده تر طراحی شود ، قابلیت اطمینان آن کمتر است." همین عامل است که تعداد خودروهای هیبریدی را در کشور ما تعیین می کند. به طور رسمی چنین خودروهایی به ما تحویل داده نمی شود و مشکل جایگاه های خدمات در صورت خرابی به سادگی اجتناب ناپذیر است. به سادگی هیچ ایستگاه خدمات تخصصی برای تعمیر موتورهای هیبریدی در کشور ما وجود ندارد. و به تنهایی، ما فکر می کنیم که به سختی کسی متعهد به تعمیر چنین دستگاهی می شود.

دستگاه موتور هیبریدی - شرح مدار

بنابراین، ما به طور خلاصه مرور کردیم که موتور هیبریدی چیست و چرا استفاده از آن به آن اندازه که ما می خواهیم در جهان گسترده نیست. اکنون می خواهم عمیق تر "کاوش کنم" و طرح ساختار آن را در نظر بگیرم. اما سه مورد از آنها وجود دارد. ما پیشنهاد می کنیم که با آن شروع کنید ساده ترین مدار، که کمترین علاقه را برای ما ایجاد می کند یک موتور هیبریدی متوالی است.

نمودار سری یک موتور هیبریدی

در این طرح، استارت خودرو از یک موتور الکتریکی می‌آید. موتور احتراق داخلی با یک ژنراتور که باتری را تغذیه می کند، در ارتباط است. خودروهای هیبریدی با طرح پیشرانه متوالی (Plug-inHybrid) اغلب با قابلیت اتصال به شبکه الکتریکی در پایان سفر تولید می شوند. وجود این عملکرد به معنی استفاده از باتری هایی با شدت انرژی بالا است که به طور قابل توجهی هزینه سوخت را برای استفاده از موتور احتراق داخلی کاهش می دهد که به نوبه خود باعث کاهش تعداد انتشارات مضردر جو از جمله این خودروها می توان به شورولت ولت و اوپل آمپرا اشاره کرد. به آنها خودروهای الکتریکی با برد وسیع نیز می گویند. این خودروها تنها می توانند با باتری با سرعت 60 کیلومتر در ساعت و با استفاده از انرژی ژنراتوری که موتور بنزینی را تا 500 کیلومتر حرکت می دهد، کار کنند.

مدار موازی خودروهای هیبریدی

با این طرح، یک موتور احتراق داخلی و یک موتور الکتریکی که به صورت موازی به هم متصل شده اند به گونه ای نصب می شوند که می توانند به طور جداگانه از یکدیگر یا با هم کار کنند. این اثر به دلیل طراحی واحد به دست می آید که در آن موتور بنزینی، موتور الکتریکی و گیربکس توسط کلاچ های کنترل شده خودکار به هم متصل می شوند. خودرویی با چنین طرح موتور هیبریدی از یک موتور الکتریکی کوچک حدود 20 کیلووات استفاده می کند. وظیفه اصلی آن اضافه کردن است قدرت ICEدر طول شتاب خودرو

اکثر این سازه ها موتور الکتریکی بین موتور احتراق داخلی وهمچنین عملکردهای یک ژنراتور و یک استارت را انجام می دهد. مشهورترین نمایندگان در بین خودروهای با موتور هیبریدی متوالی هستند BMW Activeهیبرید 7 هوندا اینسایت فولکس واگن توارگهیبریدی، هوندا سیویک هیبرید. این طرح به دلیل ابتکار ظاهر شد هوندابا دستیار موتور یکپارچه - IMA. عملکرد این سیستم را می توان به چند حالت مشخصه تقسیم کرد:

- کار از موتور الکتریکی؛

عملکرد مشترک موتور الکتریکی و موتور احتراق داخلی؛

عملکرد از یک موتور احتراق داخلی با شارژ موازی باتری با استفاده از یک موتور الکتریکی که به عنوان یک ژنراتور عمل می کند.

شارژ باتری در هنگام ترمز احیا کننده

مدار هیبریدی سری موازی

در این طرح، موتور الکتریکی و موتور احتراق داخلی با استفاده از یکدیگر متصل می شوند چرخ دنده سیاره ای. این به شما این امکان را می دهد که به طور همزمان قدرت را از هر یک از موتورها به چرخ های محرک در نسبت 0 تا 100 درصد توان نامی انتقال دهید. مدار سری موازی با مدار قبلی متفاوت است زیرا یک ژنراتور روی مدار اول نصب شده است که برای عملکرد موتور الکتریکی انرژی ایجاد می کند.

نمایندگان مشهور خودروهایی با چنین طرح موتور هیبریدی تویوتا پریوس هستند. فرار فوردهیبریدی، Lexus RX 450h. در این بخش از بازار "هیبریدی"، تویوتا با سیستم Hybrid Synergy Drive - HSD پیشرو است. واحد قدرت سیستم Hybrid Synergy Drive به شرح زیر ارائه می شود:

- ICE با گیربکس سیاره ای ارتباط برقرار می کند.

یک موتور الکتریکی که به چرخ دنده حلقه گیربکس سیاره ای متصل است.

چرخ دنده خورشیدی چرخ دنده سیاره ای به ژنراتور متصل است.

موتور احتراق داخلی در چرخه اتکینسون کار می کند که به این معنی است دور پایینقدرت کمتری تولید می کند و در نتیجه مصرف سوخت بهتر و انتشار گازهای خروجی کمتری دارد.

ماشین هیبریدی - مزایا و معایب

مزایای موتورهای هیبریدی

1. مهمترین مزیت خودروهای هیبریدی کارایی آنهاست. مصرف سوختچنین خودروهایی 25 درصد کمتر از ماشین های کلاسیکبا موتور احتراق داخلی و در شرایط ما با افزایش مداوم قیمت بنزین، این یک عامل بسیار مهم است.

2. بعدی نه کمتر نکته مهممورد بعدی مهم ترین در میان جنبه های مثبتموتورهای هیبریدی سازگار با محیط زیست هستند. خودروهای هیبریدی نسبت به خودروهای کلاسیک آسیب بسیار کمتری به محیط زیست ما وارد می کنند.این امر از طریق مصرف منطقی تر سوخت حاصل می شود. و هنگامی که خودرو به طور کامل متوقف می شود، موتور احتراق داخلی از کار می افتد و افسار قدرت را به موتور الکتریکی منتقل می کند. بنابراین، در هنگام توقف خودروهای هیبریدی، جو توسط انتشار CO2 آلوده نمی شود.

3. باتری های موتورهای هیبریدی توسط یک موتور بنزینی شارژ می شوند که در مورد خودروهای برقی صدق نمی کند و این باعث می شود که برد موتور سوختبسیار بزرگتر. و می تواند بدون سوخت گیری بیشتر طول بکشد.

4. نوین خودروهای هیبریدیدر تمام ویژگی های اصلی به هیچ وجه کمتر از یک کلاس مشابه سنتی نیستند. پس بیایید این افسانه را که به احتمال زیاد بسیاری از مردم آن را باور دارند، از بین ببریم.

5. در محیط های شهری و توقف و حرکت، خودروهای هیبریدی مانند خودروهای الکتریکی عمل می کنند.

6. یک خودروی هیبریدی هنگام ایستادن کاملاً بی صدا است زیرا فقط با موتور الکتریکی کار می کند.

7. این هیبریدی با بنزین و به روشی مشابه خودروهای سنتی سوخت گیری می شود.

معایب خودروهای هیبریدی

هیچ چیز کاملی در دنیا وجود ندارد، به این معنی که موتورهای هیبریدی نیز معایب خود را دارند.

1. و نقطه ضعف اصلی تعمیرات گران قیمت است. از آنجایی که طراحی چنین موتورهایی بسیار پیچیده است، پیدا کردن متخصصی که با رفع مشکلات مقابله کند بسیار دشوار است. این امر هزینه بالای نگهداری هیبریدها را توضیح می دهد.

2. باتری های نصب شده در هیبریدی ها در معرض تخلیه خودکار هستند. آنها نیز تحمل نمی کنند تغییرات ناگهانیدما و عمر مفید آنها بسیار محدود است. اما تا کنون، ما هنوز متوجه نشده ایم که چه تاثیری بر آن دارد محیطباتری ها، که بازیافت آنها را به یک کار مشکل ساز تبدیل می کند.

البته بدیهی است که موتورهای هیبریدی دارای مزایا بیشتر از معایب هستند، اما در کشور ما هنوز ریشه نگرفته اند. اولین دلیل این امر قیمت است. هزینه در اوکراین تویوتای محبوبپریوس از 850000 گریونا است. اما او نه تنها بیشترین محبوبیت را دارد، بلکه ارزان ترین است. همچنین در روسیه، قرار بود تولید هیبریدی به نام Yo-mobile راه اندازی شود، اما این پروژه محدود شد. برای امروز بیشترین ماشین قدرتمند BMW ActiveHybrid X6 با موتور هیبریدی است.

مبارزه برای محیط زیست در زمان ما در جریان است و بسیار غیرتمندانه است که در ارتباط با آن رانندگان تشویق به خرید خودروهایی با موتورهای هیبریدی می شوند. بنابراین در آمریکا، صاحبان چنین خودروهایی از مزایای خاصی برخوردار هستند و پارکینگ رایگان دارند. در کشور ما نیز قوانین مشابهی در نظر گرفته شده است، به ویژه تعرفه واردات خودروهای با موتور هیبریدی کاهش می یابد. موتورهای بنزینی در حال حاضر به تدریج در پس زمینه عقب نشینی می کنند و موقعیت خود را از دست می دهند.و موتورهای هیبریدی یکی از اصلی ترین گام هایی است که برای این امر برداشته می شود. اما تا زمانی که رده قیمتی این خودروها در همین حد باقی بماند، تقاضا برای آنها کم خواهد بود.

درباره قیمت خودروهای با موتور هیبریدی

مانند هر چیز جدید، غیر معمول و جالب، خودروهای با موتورهای هیبریدی گرانتر از همتایان کلاسیک خود هستند. امروزه خودروهای هیبریدی بسیار گرانتر از خودروهایی با مشخصات مشابه اما با موتورهای بنزینی هستند. به عنوان مثال، یک هیبرید تویوتا کمریتقریباً 7000 دلار از همتای بنزینی خود بهتر است. هوندا سیویک هیبریدی نسبت به مدل سنتی خود 4000 دلار افزایش یافته است. لکسوس GS 450h یک خودروی فوق‌العاده پویا (از 0 تا 60 فقط در 5.9 ثانیه) است که نسبت به سدان‌های قدرتمند مشابه با موتورهای هشت سیلندر نیز بسیار مقرون به صرفه‌تر است. مصرف سوخت این خودرو تقریباً 8 لیتر در هر 100 کیلومتر است چرخه ترکیبی. میانگین قیمت خرده فروشی این خودرو در اوکراین به طور متوسط ​​حدود 80000 دلار خواهد بود.

در مبحث معرفی خودروهای هیبریدی، البته، می توانید برای مدت طولانی بحث کنید و مواضع خاصی اتخاذ کنید و از دیدگاه های خود دفاع کنید، اما یک چیز واضح است - آینده دور نیست و به زودی این جهش انجام خواهد شد. تغییرات در صنعت خودروسازی بزرگ در راه است! و امیدواریم این همان چیزی باشد که همه ما به آن نیاز داریم.

چگونه کار می کند، نمونه Touareg را با یک پیشرانه هیبریدی در نظر بگیرید.

اصطلاح «فناوری هیبریدی» به چه معناست؟

اصطلاح "هیبرید" از کلمه لاتین hybrida سرچشمه گرفته و به معنای چیزی متقاطع یا مخلوط است. در مهندسی، هیبرید سیستمی است که در آن دو فن آوری های مختلف. در ارتباط با مفاهیم درایو، اصطلاح فناوری درایو هیبریدی برای اشاره به دو حوزه استفاده می‌شود: پیشرانه هیبریدی دو ظرفیتی (یا دوگانه سوز)

چه زمانی تکنولوژی هیبریدیدرایو آن ترکیبی از دو مختلف است واحدهای قدرت، که کار بر اساس اصول مختلفاقدامات. در حال حاضر، فناوری درایو هیبریدی به معنای ترکیبی از یک موتور احتراق داخلی و یک موتور-ژنراتور الکتریکی (ماشین الکتریکی) است. از این ماشین الکتریکی می توان به عنوان ژنراتور برای تولید انرژی الکتریکی، موتور کششی برای راندن خودرو و استارت برای راه اندازی موتور احتراق داخلی استفاده کرد. بسته به اجرای ساختار اصلی، سه نوع واحد قدرت هیبریدی متمایز می شود: به اصطلاح. واحد قدرت "microhybrid" به اصطلاح. واحد قدرت "هیبرید متوسط" به اصطلاح. پیشرانه "هیبریدی کامل".

پیشرانه "میکرو هیبریدی".

در این مفهوم درایو، جزء الکتریکی (استارت/ دینام) به طور انحصاری برای اجرای تابع شروع-ایست استفاده می شود. بخشی از انرژی جنبشی را می توان دوباره به عنوان انرژی الکتریکی (بازیابی) استفاده کرد. رانندگی فقط از طریق کشش الکتریکی ارائه نشده است. پارامترهای باتری فایبرگلاس 12 ولتی با شروع مکرر موتور سازگار است.

درایو "هیبرید متوسط".

درایو الکتریکی از عملکرد موتور احتراق داخلی پشتیبانی می کند. حرکت ماشین فقط در کشش الکتریکی غیرممکن است. با درایو «هیبرید متوسط»، بیشتر انرژی جنبشی در طول ترمز بازسازی می شود و به عنوان انرژی الکتریکی در یک باتری ولتاژ بالا ذخیره می شود. باتری ولتاژ بالا و همچنین قطعات الکتریکی برای ولتاژ الکتریکی بالاتر و در نتیجه بیشتر طراحی شده اند. قدرت بالا. به لطف پشتیبانی از موتور ژنراتور الکتریکی، حالت کار موتور گرماییرا می توان به منطقه حداکثر بازده منتقل کرد. این جابجایی نقطه بار نامیده می شود.

پیشرانه "هیبریدی کامل".

یک موتور الکتریکی قدرتمند با یک موتور احتراق داخلی ترکیب شده است. فقط درایو الکتریکی امکان پذیر است. ژنراتور موتور الکتریکی، اگر شرایط اجازه دهد، از عملکرد موتور احتراق داخلی پشتیبانی می کند. حرکت از سرعت کمفقط در کشش الکتریکی انجام می شود. تابع Startstop برای موتور احتراق داخلی اجرا شده است. ریکاوری برای شارژ باتری ولتاژ بالا استفاده می شود. به لطف کلاچ جداکننده بین موتور احتراق داخلی و موتور-ژنراتور الکتریکی، می توان از جدایی هر دو سیستم اطمینان حاصل کرد. موتور احتراق داخلی فقط در صورت لزوم به کار متصل می شود.

مبانی فناوری هیبریدی

سیستم های انتقال قدرت هیبریدی کامل به سه زیر گروه تقسیم می شوند: پیشرانه هیبریدی موازی، پیشرانه اسپلیت (با جریان های قدرت تقسیم شده) و پیشرانه هیبریدی سری.

پیشرانه هیبریدی موازی

اجرای موازی نیروگاه هیبریدی ساده است. زمانی استفاده می شود که لازم باشد یک وسیله نقلیه موجود را "هیبرید" کنیم. موتور احتراق داخلی، ژنراتور موتور الکتریکی و گیربکس در یک محور قرار دارند. به طور معمول، یک سیستم انتقال قدرت هیبریدی موازی از یک موتور/ژنراتور الکتریکی استفاده می کند. مجموع توان واحد موتور احتراق داخلی و قدرت موتور ژنراتور الکتریکی مربوط به قدرت کامل. این مفهوم درجه بالایی از اجزا و قطعات قرض گرفتن را فراهم می کند ماشین قدیمی. در خودروهای چهار چرخ محرک با پیشرانه هیبریدی موازی، هر چهار چرخ با استفاده از دیفرانسیل تورسن و جعبه انتقال حرکت می کنند.

درایو هیبریدی مجزا

سیستم محرک هیبریدی اسپلیت علاوه بر موتور احتراق داخلی، یک ژنراتور موتور الکتریکی نیز دارد. هر دو موتور زیر کاپوت قرار دارند. گشتاور موتور احتراق داخلی و همچنین موتور ژنراتور الکتریکی از طریق چرخ دنده سیاره ای به جعبه دنده خودرو منتقل می شود. در مقابل یک درایو هیبریدی موازی، نمی‌توان مجموع قدرت‌های تکی برای محرک چرخ را به این روش استخراج کرد. نیروی تولید شده تا حدی صرف رانندگی خودرو می شود، تا حدی به شکل انرژی الکتریکی در یک باتری ولتاژ بالا جمع می شود.

پیشرانه هیبریدی سری

این خودرو به یک موتور احتراق داخلی، یک ژنراتور و یک موتور-ژنراتور الکتریکی مجهز است. با این حال، برخلاف هر دو مفهومی که قبلاً توضیح داده شد، موتور احتراق داخلی این توانایی را ندارد که به طور مستقل خودرو را از طریق شفت یا از طریق جعبه دنده هدایت کند. نیروی موتور احتراق داخلی به چرخ ها منتقل نمی شود. محرک اصلی خودرو توسط یک ژنراتور موتور الکتریکی انجام می شود. اگر ظرفیت باتری فشار قوی خیلی کم باشد، موتور احتراق داخلی روشن می شود. موتور احتراق داخلی باتری ولتاژ بالا را از طریق ژنراتور شارژ می کند. ژنراتور موتور الکتریکی دوباره می تواند توسط باتری ولتاژ بالا تغذیه شود.

پیشرانه هیبریدی متوالی جداگانه

پیشرانه هیبریدی سری اسپلیت فرم ترکیبی از دو محرک هیبریدی است که در بالا توضیح داده شد. این خودرو به یک موتور احتراق داخلی و دو موتور-ژنراتور الکتریکی مجهز است. موتور احتراق داخلی و اولین ژنراتور موتور الکتریکی در زیر کاپوت قرار دارند. دومین ژنراتور موتور الکتریکی روشن است محور عقب. این مفهوم برای وسایل نقلیه تمام چرخ متحرک استفاده می شود. موتور احتراق داخلی و اولین ژنراتور موتور الکتریکی می توانند گیربکس خودرو را از طریق یک چرخ دنده سیاره ای به حرکت در آورند. و در این مورد، این قاعده اعمال می شود که بر اساس آن نمی توان قدرت های تک محرکه را برای چرخ درایو به صورت کل قدرت گرفت. دومین ژنراتور موتور الکتریکی در محور عقب در صورت نیاز فعال می شود. در ارتباط با این طراحی درایو، باتری فشار قوی بین هر دو محور خودرو قرار دارد.

اصطلاحات و تعاریف دیگر سایر اصطلاحات و تعاریف که اغلب در ارتباط با فناوری درایو هیبریدی استفاده می شود در اینجا به اختصار توضیح داده می شود.

بهبود. که در مورد کلیاین اصطلاح در مهندسی به معنای راهی برای بازگشت انرژی است. در طول بازیابی، انرژی موجود از یک نوع به دیگری تبدیل می شود که در شکل بعدی انرژی استفاده می شود. انرژی شیمیایی بالقوه سوخت در انتقال به انرژی جنبشی تبدیل می شود. اگر خودرو توسط یک ترمز معمولی ترمز شود، انرژی جنبشی اضافی از طریق اصطکاک ترمزها به انرژی گرمایی تبدیل می شود. گرمای حاصل در فضای اطراف پخش می شود و بنابراین استفاده از آن در آینده غیرممکن است.

اگر برعکس، مانند فناوری درایو هیبریدی، علاوه بر ترمزهای کلاسیک، از ژنراتور به عنوان ترمز موتور نیز استفاده شود، بخشی از انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود و بنابراین برای استفاده بعدی در دسترس می‌شود. تعادل انرژیماشین در حال بهبود است به این نوع ترمزهای احیا کننده، ترمز احیا کننده گفته می شود.

به محض اینکه سرعت وسیله نقلیه با کاهش سرعت با فشردن پدال ترمز در حالت بیکار کاهش یافت، یا خودرو در حال حرکت در ساحل یا حرکت خودرو در سراشیبی است. سیستم محرک هیبریدی شامل یک موتور-ژنراتور الکتریکی است و از آن به عنوان ژنراتور استفاده می کند.

در این حالت باتری ولتاژ بالا را شارژ می کند. بنابراین در حالت بیکار اجباری
در حال اجرا، امکان "سوخت گیری" خودروها با درایو هیبریدی الکتریکی با برق وجود دارد.
هنگامی که خودرو در حال حرکت است، موتور ژنراتور الکتریکی که در حالت ژنراتور کار می کند،
تنها مقداری از انرژی را از انرژی حرکت به انرژی الکتریکی تبدیل می کند که
برای بهره برداری از شبکه 12 ولتی آنبرد مورد نیاز است.

موتور ژنراتور الکتریکی (ماشین الکتریکی)

به جای اصطلاحات ژنراتور، موتور الکتریکی و استارت از عبارت موتور ژنراتور یا ماشین الکتریکی استفاده می شود. اصولاً از هر موتور الکتریکی می توان به عنوان ژنراتور نیز استفاده کرد. اگر شفت موتور توسط یک درایو خارجی هدایت شود، موتور مانند یک ژنراتور انرژی الکتریکی تولید می کند. اگر انرژی الکتریکی به ماشین الکتریکی داده شود، مانند یک موتور الکتریکی کار می کند. بنابراین، ژنراتور موتور الکتریکی خودروهای هیبریدی الکتریکی جایگزین استارت موتور احتراقی معمولی و همچنین ژنراتور معمولی (ژنراتور روشنایی) می شود.

تقویت کننده الکتریکی (E-boost)

با قیاس با عملکرد Kickdown موتورهای احتراق داخلی که در دسترس قرار می گیرد حداکثر قدرتموتور، درایو هیبریدی عملکرد شتاب دهنده الکتریکی E-Boost را دارد. هنگام استفاده از این عملکرد، موتور ژنراتور و موتور احتراقی حداکثر توان فردی خود را ارائه می دهند که به مجموع توان بالاتری می رسد. مجموع قدرت های هر دو نوع موتور با قدرت کل گیربکس مطابقت دارد.

به دلیل تلفات برق در موتور ژنراتور برق، توان آن در حالت ژنراتور کمتر از حالت موتور کششی است. قدرت موتور ژنراتور الکتریکی در حالت موتور 34 کیلو وات است. توان موتور ژنراتور برق در حالت ژنراتور 31 کیلو وات است. در Touareg با درایو هیبریدی، موتور احتراق داخلی 245 کیلو وات و موتور ژنراتور الکتریکی دارای خروجی 31 کیلووات است. در حالت موتور کششی، موتور ژنراتور الکتریکی 34 کیلو وات نیرو تولید می کند. موتور احتراق داخلی و موتور ژنراتور الکتریکی در حالت موتور کششی مجموعا 279 کیلووات قدرت تولید می کنند.

عملکرد Start-stop

فناوری درایو هیبریدی امکان پیاده سازی عملکرد Start-Stop را در طراحی این خودرو فراهم می کند. در مورد خودروهای معمولی با سیستم استارت-استاپ، خودرو باید متوقف شود تا موتور احتراق داخلی خاموش شود (مثال: Passat BlueMotion). با این حال، یک خودروی تمام هیبریدی می تواند با نیروی الکتریکی نیز کار کند. این ویژگی به سیستم StartStop اجازه می دهد تا موتور احتراق داخلی را هنگام حرکت یا در حال حرکت خودرو خاموش کند. موتور احتراق داخلی بسته به نیاز روشن می شود. این ممکن است در صورت اتفاق بیفتد شتاب سریع، هنگام رانندگی با سرعت بالا، با بار سنگین یا زمانی که درجه بالاباتری ولتاژ پایین هنگامی که باتری ولتاژ بالا به شدت تخلیه می شود، سیستم محرک هیبریدی می تواند از موتور احتراق داخلی در ترکیب با ژنراتور موتور در حالت ژنراتور برای شارژ باتری ولتاژ بالا استفاده کند. در موارد دیگر، یک خودروی هیبریدی کامل ممکن است با نیروی الکتریکی کار کند. موتور احتراق داخلی در حالت توقف است. این همچنین در مورد ترافیک آهسته در حال حرکت، توقف در چراغ راهنمایی، هنگام رانندگی در حالت سراشیبی در سراشیبی، یا زمانی که وسیله نقلیه در حال حرکت است، صادق است. هنگامی که یک موتور احتراق داخلی کار نمی کند، سوخت مصرف نمی کند و مواد مضر را در جو منتشر نمی کند. عملکرد start-stop که در سیستم محرک هیبریدی ادغام شده است، کارایی خودرو و سازگاری با محیط زیست را افزایش می دهد. در حالی که موتور احتراقی در حالت توقف است، کولر گازی می تواند به کار خود ادامه دهد. کمپرسور تهویه کننده هواعنصری از سیستم ولتاژ بالا است.

استدلال به نفع فناوری هیبریدی

چرا یک موتور-ژنراتور الکتریکی را با یک موتور احتراق داخلی ترکیب می کنیم؟ برای از بین بردن گشتاور، سرعت چرخش موتور احتراق داخلی نباید کمتر از سرعت دور آرام باشد. در صورت توقف، موتور نمی تواند گشتاور تولید کند. با افزایش سرعت چرخش یک موتور احتراق داخلی، گشتاور آن افزایش می یابد. ژنراتور موتور الکتریکی با اولین دورها حداکثر گشتاور را تولید می کند. سرعت بیکار ندارد. با افزایش سرعت، گشتاور آن کاهش می یابد. به لطف عملکرد موتور-ژنراتور الکتریکی، دشوارترین حالت عملکرد از موتور احتراق داخلی حذف می شود: در محدوده زیر سرعت بیکار. به لطف پشتیبانی از موتور-ژنراتور الکتریکی، موتور احتراق داخلی می تواند در حالت های کارآمدتر کار کند. این جابجایی نقطه بار باعث افزایش راندمان واحد قدرت می شود.

چرا از یک پیشرانه کامل هیبریدی (درایو) استفاده کنیم؟

واحد هیبریدی کامل، بر خلاف سایر گزینه های درایو هیبریدی، عملکرد سیستم یکپارچه Start-Stop، سیستم E-Boost، عملکرد بازیابی و امکان رانندگی فقط بر روی موتور الکتریکی (حالت کشش الکتریکی) را ترکیب می کند.

موتور ژنراتور الکتریکی

موتور-ژنراتور الکتریکی بین موتور احتراق داخلی و گیربکس اتوماتیک قرار دارد. او هست موتور سنکرونجریان سه فاز با کمک زور ماژول الکترونیکی فشار ثابت 288 ولت به ولتاژ متناوب سه فاز تبدیل می شود. ولتاژ سه فاز یک میدان الکترومغناطیسی سه فاز در موتور ژنراتور الکتریکی ایجاد می کند.

باتری ولتاژ بالا

دسترسی به باتری ولتاژ بالا از طریق پوشش کف فراهم می شود محفظه چمدان. این به عنوان یک ماژول طراحی شده است و شامل اجزای مختلف سیستم فشار قوی Touareg می باشد. ماژول باتری ولتاژ بالا دارای وزن 85 کیلوگرم است و فقط به صورت مونتاژ قابل تعویض است.

باتری HV را نمی توان با یک باتری 12 ولتی معمولی مقایسه کرد.در عملکرد عادی، باتری HV در محدوده سطح شارژ آزاد 20% تا 85% استفاده می شود. یک باتری 12 ولتی معمولی قادر به حمل چنین بارهایی برای مدت طولانی نیست. بنابراین، یک باتری ولتاژ بالا باید به عنوان یک وسیله ذخیره انرژی عملیاتی برای یک درایو الکتریکی در نظر گرفته شود. مانند یک خازن، می تواند انرژی الکتریکی را دوباره ذخیره و آزاد کند. در اصل بازیابی، بازسازی انرژی را می توان به عنوان امکان سوخت گیری با انرژی خودرو در حین رانندگی در نظر گرفت. استفاده از باتری ولتاژ بالا در خودروهای هیبریدی با چرخه های متناوب شارژ (بازیابی) و دشارژ (رانندگی در) مشخص می شود. درایو الکتریکی) باتری ولتاژ بالا.

مثال: اگر انرژی یک باتری ولتاژ بالا را با انرژی حاصل از سوزاندن سوخت مقایسه کنیم، مقدار انرژی که باتری می تواند تولید کند با حدود 200 میلی لیتر سوخت مطابقت دارد. این مثال نشان می دهد که در مسیر وسایل نقلیه الکتریکی، باتری ها باید به طور قابل توجهی از نظر توانایی ذخیره انرژی ارتقاء یابند.

نصب هیبرید نیروگاه هاخودروسازان به چندین هدف دست می یابند. اول، کاهش انتشار دی اکسید کربن (CO2) است که منبع آن است اثر گلخانه ایروی کره زمین و منجر به گرم شدن کره زمین شود. ثانیاً کاهش هزینه سوخت که بر عهده مالکان خودرو است. و سوم، افزایش دینامیک شتاب خودرو به دلیل دو منبع گشتاور.

دو مزیت اول به دلیل امکان حرکت بر روی کشش الکتریکی (به ویژه در حالت هایی که راندمان موتور احتراق داخلی کم است)، حالت بازیابی انرژی ترمز (ترمز توسط یک موتور الکتریکی که در حالت ژنراتور کار می کند، تولید برق حاصل می شود. برای شارژ باتری)، شتاب با استفاده از موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی، خاموش کردن موتور احتراق داخلی در هنگام توقف کوتاه (سیستم های استارت-استاپ).

از نظر ساختاری، همه اینها به روش های مختلف اتفاق می افتد، بنابراین اثر حاصل نیز متفاوت است.

طبقه بندی ترکیبی

طبقه بندی کلی پذیرفته شده هیبریدها شامل سه نوع سری، موازی و سری موازی است.

- طرحی که در آن موتور احتراق داخلی (بنزینی یا دیزلی) فقط ژنراتور را به حرکت در می آورد. موتور احتراق داخلی در این طرح در حالت حداکثر مصرف سوخت کار می کند. الکتریسیته تولید شده توسط ژنراتور یا به موتور کششی یا به باتری می رسد. موتور الکتریکی در این طرح گشتاور مورد نیاز را از طریق گیربکس به چرخ ها منتقل می کند و در حالت ترمز به عنوان یک ژنراتور عمل می کند و باتری را شارژ می کند (حالت بازیابی انرژی ترمز). چنین هیبریدی هایی با علامت اختصاری REEV (خودروی الکتریکی با برد طولانی) یا EREV (خودروی الکتریکی با برد طولانی) مشخص می شوند.

این طراحی مزایا و معایب خود را دارد. مزایای این طرح ثابت است کار ICEدر اقتصادی ترین حالت، کارکرد آسان و بدون انتقال پیچیده. از معایب باید به راندمان کم مکانیزم انتقال انرژی از موتور احتراق داخلی به چرخ های محرک خودرو اشاره کرد. این طرح در BMW i3 REx، کادیلاک ELR کوپه اسپرت و شورولت ولت 2015 استفاده شده است. مدل سالو همچنین در اتوبوس هایی با نیروگاه های هیبریدی، به عنوان مثال زیر لیوانی تویوتاترکیبی.

طراحی موازی مجهز به یک موتور احتراق داخلی و یک موتور الکتریکی کششی که به چرخ های محرک خودرو متصل می شوند. موتور الکتریکی توسط یک باتری تغذیه می شود. چون گشتاور از شفت ورودیمی تواند به طور مستقیم به چرخ های ماشین منتقل شود، ضریب اقدام مفیدچنین هیبریدی بالاتر است. این طرح از یک یا دو موتور الکتریکی (ژنراتور + موتور کششی) استفاده می کند. در حالت اول، موتور الکتریکی می تواند هم در حالت ژنراتور و هم در حالت کار کند موتور کششی. اما در چنین طرحی، طراحی انتقال نسبتاً پیچیده است، زیرا گشتاور باید هم از موتور احتراق داخلی و هم از موتور الکتریکی به چرخ ها منتقل شود. علاوه بر این، موتور احتراق داخلی نمی تواند همیشه در حالت اقتصادی کار کند. این طرح از واحدهای قدرت دارند مدل های هوندا– Civic Hybrid، Insight و CR-Z.

طراحی سری موازی نیروگاه هیبریدی هر دو طرح فوق را ترکیب می کند. با تشکر از این طرح ترکیبیموفق به کسب مزایای هر دو سیستم شد. در این حالت، هم موتور احتراق داخلی و هم موتور الکتریکی وجود دارد و بسته به شرایط رانندگی، خودرو می تواند فقط با کشش الکتریکی (حداکثر 1.5-2.0 کیلومتر) یا فقط با کشش از احتراق داخلی حرکت کند. موتور، یا چرخ‌ها نیز می‌توانند انرژی حرکتی را از ICE و از یک موتور الکتریکی دریافت کنند. در تویوتادر قدرت نصب تویوتاسیستم هیبریدی از یک تقسیم‌کننده جریان سیاره‌ای (گشتاور) استفاده می‌کند که از یک موتور احتراق داخلی می‌آید و می‌توان آن را به طور انعطاف‌پذیر تغییر داد و بخشی از انرژی را به ژنراتور و بخشی را به چرخ‌های خودرو منتقل کرد. الکتریسیته تولید شده در این حالت می تواند بلافاصله هم برای تغذیه موتور برق و هم برای شارژ مجدد باتری ها مصرف شود. این طرح در تعدادی اجرا شده است مدل های تویوتااز جمله پریوس، یاریس هیبریدی، اوریس هیبرید، کمری هیبرید، آوالون هیبرید و همچنین مدل های لکسوس– CT 200h, IS 300h, GS 300h, GS 450h.

ترکیب ترکیبی نیز در مدل های تمام چرخ متحرک. اما در آنها، چرخ‌های محور جلو مانند مدل‌های دیفرانسیل جلو با سیستم ترکیبی که در بالا توضیح داده شد به حرکت در می‌آیند و از یک موتور الکتریکی جداگانه برای به حرکت درآوردن چرخ‌های محور عقب استفاده می‌شود. این طراحی بسیار ساده تر است، بدون انتقال پیچیده با چرخ دنده های کاردانو کاهنده ها در اعمال می شود SUV های تمام چرخ متحرکبه عنوان مثال، در تویوتا هایلندرهیبریدی و راو4 هیبریدی.

پلاگین هیبرید

قبلاً تصور می شد که هیبریدی ها فقط زمانی می توانند خود را شارژ کنند که موتور الکتریکی در حالت ژنراتور کار می کند (در طول بازسازی انرژی ترمز، هنگام رانندگی در حالت ترمز موتور و غیره). اما تویوتا جزو اولین کسانی بود که پا را فراتر گذاشت و پریوس را قابل شارژ کرد. این هیبریدها پلاگین هیبرید (Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) نامیده می شوند. آنها دارای باتری های با ظرفیت بالا در داخل هواپیما هستند (تویوتا به جای هیدرید نیکل-فلز لیتیوم یون دارد)، که می تواند از یک پریز برق خانگی شارژ شود. بنابراین، پلاگین هیبریدی فقط می تواند با نیروی الکتریکی در مسافت های طولانی حرکت کند - نه 1.5-2.0 کیلومتر. و از 20 تا 80 کیلومتر و بیشتر.

هموطنان عزیز، امروز در مورد اینکه یک موتور هیبریدی در یک خودرو چیست، چگونه کار می کند، از چه چیزی تشکیل شده است، در مورد جوانب مثبت و منفی پیشرفت های جدید صحبت خواهیم کرد.

در بیشتر موارد، یک موتور احتراق داخلی به عنوان نیروگاه استفاده می شود، اما با توجه به کاهش ذخایر نفت و افزایش نیاز به سازگاری با محیط زیست موتورها، شرکت های خودروسازی در حال توسعه فناوری های جدیدی هستند که امکان کنار گذاشتن هیدروکربن ها را فراهم می کند. سوخت اصلی یا حداقل کاهش مصرف آنها.

به جای موتور احتراق داخلی، نصب موتورهای الکتریکی هنوز موثر نیست، زیرا مصرف انرژی باتری ها با وزن زیاد و بر این اساس، هزینه بالای آنها همراه است.

با این حال، تقریباً همه بزرگ‌ترین خودروسازان جهان در حال حاضر شروع به تولید مدل‌های خود از خودروهای هیبریدی کرده‌اند. آنها یک موتور احتراق داخلی و یک نیروگاه الکتریکی را ترکیب می کنند.

پیشرو شناخته شده در توسعه و تولید خودروهای هیبریدی تویوتا باقی مانده است. این نگرانی اولین هیبریدی در یک سری را در سال 1997 راه اندازی کرد و همچنان به تولید چندین مدل دیگر از خودروهای قابل اعتماد ادامه می دهد.

ترکیبی - به روسی به عنوان عبور ترجمه شده است. ترکیبی از این دو فناوری مختلف وظیفه اصلی را با خیال راحت انجام می دهد - حرکت ماشین.

عملکرد موتور هیبریدی این است که موتور احتراق داخلی به حرکت در می آید که به نیروگاه انرژی می دهد: باتری-موتور الکتریکی. و نیروگاه نیز به نوبه خود گشتاور را از طریق گیربکس به چرخ ها منتقل می کند.

بنابراین، یک حالت حرکت بهینه به دست می آید و نیروی اضافی ایجاد می شود. علاوه بر این، اوج بارها و نوسانات هموار می شوند که در نتیجه بهره وری و کارایی افزایش می یابد.

موتور هیبریدی دستگاه

چندین گزینه برای موتور هیبریدی وجود دارد:

• موازی. موتور بنزینیانرژی خود را از مخزن سوخت و موتور الکتریکی از باتری تامین می کند. در نتیجه دو موتور گیربکس را می چرخانند و سپس گشتاور را به چرخ ها منتقل می کنند.
• میکروهیبرید. این گزینه توسط متخصصان تویوتا توسعه یافته است. خودروی هیبریدی آن ها تنها با کمک پیشرانه الکتریکی با سرعت های پایین استارت می خورد و حرکت می کند. اما با افزایش سرعت، موتور احتراق داخلی شروع به کار می کند. در همان زمان، در مناطق سختجاده ها - صعود، شن، خاک، بارهای دیگر، موتور الکتریکی نیز برای عملکرد موازی و افزایش کشش توسط یک باتری تغذیه می شود. همه این حالت ها توسط الکترونیک کنترل می شوند.
  
• هیبرید متوسط. چنین خودرویی ویژگی های خاص خود را دارد - سوار شدن بر روی موتور الکتریکی ارائه نمی شود. اما کشش الکتریکی به دلیل دریافت بیشتر، کارایی را به طور قابل توجهی افزایش می دهد ولتاژ بالااز باتری می دهد و این بر این اساس قدرت نیروگاه را به طور کلی افزایش می دهد.
  
• هیبریدی کامل در اینجا، برق در وهله اول قرار دارد - به دلیل آن، حرکت فراهم می شود. باتری با ریکاوری شارژ می شود. و یک کلاچ مجزا بین دو موتور امکان جداسازی این سیستم ها را فراهم می کند. در نتیجه موتور بنزینی تنها در مواقع ضروری روشن می شود.
  
• جدا از هم. این شامل یک جفت موتور ژنراتور و یک موتور بنزینی است. از طریق چرخ دنده سیاره ایگشتاور به گیربکس عرضه می شود. مقداری از انرژی برای به حرکت درآوردن خودرو استفاده می شود، در حالی که مابقی به یک باتری با ولتاژ بالا ارسال می شود.
  
• استوار. در اینجا این طرح به شرح زیر است: موتور بنزینی ژنراتور را می چرخاند که باتری را شارژ می کند و از آن انرژی به موتور الکتریکی می رسد و از قبل گیربکس و در واقع چرخ ها را می چرخاند.

مزایا و معایب موتور خودروهای هیبریدی

البته، مزایا بیشتر از جوانب مثبت است، اما معایبی نیز مانند همه محصولات جدید وجود دارد. به عنوان مثال، یک موتور هیبریدی بنزینی رایج تر است، اگرچه مورد تردید نیست.

اما این اتفاق افتاد - این فناوری در آمریکا توسعه یافت و در آنجا سوخت دیزل مورد احترام قرار نمی گیرد. بله، و ترکیبی واحد دیزلهزینه بیشتری داشت و با توجه به اینکه قیمت در حال حاضر بسیار بالاتر از حد متوسط ​​است، می توان این موضوع را بسته در نظر گرفت.

بیشتر از همه، علاقه مندان به خودرو با موتور هیبریدی به دلیل باتری سردرگم می شوند. این یک جزء بسیار دمدمی مزاج است، همانطور که نیاز دارد عملیات دائمیدر غیر این صورت عمر مفید آن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

همچنین، باتری ها از تغییرات دما، خود تخلیه می ترسند. به علاوه، هزینه بالای قطعات یدکی و تعمیرات. و بعید است که خودتان بتوانید این کار را انجام دهید.

اما بیایید در مورد چیزهای خوشایند صحبت کنیم. یکی از مزیت های اصلی موتور هیبریدی جریان کمسوخت و حداقل آلایندگی مواد مضردر جو، و همه اینها به لطف:

• کار هماهنگ و موتور الکتریکی؛
• استفاده از باتری با ظرفیت بالا؛
• استفاده از انرژی ترمز (ترمز احیا کننده) که انرژی جنبشی حرکت را به الکتریسیته تبدیل می کند.

علاوه بر این، موتور هیبریدی بسیاری از نوآوری های دیگر را جمع آوری کرده است که باعث صرفه جویی در مصرف سوخت و صرفه جویی در جو می شود. از جمله:

• تغییر در زمان بندی سوپاپ؛
• توقف شروع؛
• گردش بازگشتی گاز اگزوز؛
• گرمایش ضد یخ با گازهای خروجی؛
• پمپ آب برقی، کنترل آب و هوا و;
• لاستیک با نورد بهبود یافته

هنگام استفاده از یک خودروی هیبریدی در چرخه شهری، زمانی که وجود دارد، تأثیر قابل توجهی مشاهده می شود توقف های مکرر، موتور در دور آرام است.

اما در بزرگراه، هنگام رانندگی با سرعت بالا، موتور هیبریدی دیگر کارآمد نیست.
از طرفی همین باتری امکان رانندگی طولانی تری را بدون سوخت گیری فراهم می کند. علاوه بر این، باتری را نمی توان شارژ کرد، اما خودرو فقط می تواند با سوخت پر شود.

موتور، به لطف کنترل کامپیوتری، همیشه در حالت بهینه کار می کند، مهم نیست که چقدر سعی می کنید آن را اضافه بار کنید.

اغلب این خودروهای هیبریدی می توانند بدون سوخت کار کنند. و تفاوت آنها در این است که موتور به سختی قابل شنیدن است.

امیدوارم اگر سوالی در مورد انتخاب خودرو با نیروگاه هیبریدی پیش آید، مقاله به شما کمک کند تا راه حل مناسب را پیدا کنید.

دوباره می بینمت.