نمونه اولیه یک ماشین با موتور هیبریدی در اواخر قرن نوزدهم ظاهر شد. امروزه این وسیله نقلیه ای است که قادر به استفاده از سوخت در سرعت های پایین نیست، بلکه با استفاده از انرژی الکتریکی حرکت می کند.
موتور هیبریدیسیستمی متشکل از موتورهای الکتریکی و سوختی است. علاوه بر این، در طول دوره کاری، هر کدام می توانند به طور جداگانه یا هر دو در چرخه های مستقل درگیر شوند.
طراحی و اصل عملیات
رایج ترین حالت کار یک موتور هیبریدی این است که وقتی ماشین با سرعت کم حرکت می کند، مثلاً در داخل شهر، از واحد الکتریکی آن استفاده می شود. وقتی ماشین در امتداد بزرگراه حرکت می کند، موتور شروع به کار می کند احتراق داخلی(یخ). در صورت بار زیاد، به عنوان مثال، در هنگام صعودهای تند از سربالایی، هر دو موتور روشن می شوند.
البته، از مزایای چنین دستگاهی می توان به این واقعیت اشاره کرد که هنگام استفاده از موتور الکتریکی، مصرف سوخت به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، زیرا با انرژی باتری دائماً پر شده کار می کند.
توانایی، حداقل تا حدی، کاهش میزان مواد مضر منتشر شده در هوا یکی دیگر از مزایای سیستم هیبریدی خودرو است.
هیبریدها با قدرت کم مشخص می شوند که موتور احتراق داخلی به جبران آن کمک می کند.
موتورهای هیبریدی می توانند بنزینی یا دیزلی باشند. علاوه بر این، تولید کنندگان تجهیزات گاز(GBO) سیستم هایی را توسعه داده اند که قادر به کار بر روی این خودروها هستند.
نمونه طراحی ترکیبی
دستگاه هیبریدی شامل:
ساختار و ابعاد آن به گونه ای طراحی شده است که باعث کاهش وزن، آلاینده های مضر و مصرف سوخت می شود.
موتور الکتریکی با در نظر گرفتن ویژگی های یک هیبریدی طراحی شده است. نه تنها از طریق کار با آن ایجاد شد بلوک سوخت، بلکه به نشانگرهای قدرت نیز توجه ویژه ای داشت. در عین حال برای شارژ مجدد باتری خودرو انرژی تولید می کند. می توان آن را در نیروگاه ساخت یا جدا از آن قرار داد در برخی مدل ها هر دو گزینه به طور همزمان استفاده می شود.
انتقال. عملکرد یک گیربکس هیبریدی تقریباً مشابه طراحی آن در خودروهای معمولی است. اما بسته به نوع موتور هیبریدی، ممکن است متفاوت باشند. گیربکس های موجود در آنها یا هیبریدی با موتور الکتریکی یکپارچه یا مکانیکی و اتوماتیک معمولی هستند. به عنوان مثال، گیربکس خودروی تویوتا با جریان های قدرت تقسیم شده طراحی شده است. موتوری از این نوع در حالت بار صاف کار می کند که به کاهش قابل توجهی در مصرف سوخت کمک می کند.
مخزن سوخت. برای تغذیه لازم است سوخت موتور احتراق داخلی. برای نشان دادن مزایایی که دارد، می‌خواهم یک واقعیت را به نفع آن ذکر کنم: انرژی حاصل از احتراق 1 لیتر بنزین با انرژی تولید شده توسط باتری با وزن حدود 450 کیلوگرم قابل مقایسه است.
باتری. وظیفه اصلی آن تولید سطح کافی انرژی برای عملکرد موتور الکتریکی است. این خودرو از دو باتری ولتاژ بالا و 12 ولتی معمولی برای تامین برق استفاده می کند. شبکه روی برد. در ابتدا، قبل از راه اندازی همه سیستم ها، برق فقط از برق استاندارد تامین می شود، زیرا خنک کننده ثابت برای عملکرد باتری ولتاژ بالا و اینورتر ضروری است.
اینورتر جریان مستقیم باتری فشار قوی را به جریان متناوب سه فاز برای موتور الکتریکی و بالعکس تبدیل می کند. همچنین توزیع انرژی را تنظیم می کند و موتور الکتریکی را کنترل می کند.
ژنراتور. اصل عملکرد آن مانند موتور الکتریکی است، اما هدف آن تولید انرژی الکتریکی است.
3 نوع واحد هیبریدی
همانطور که قبلا ذکر شد، سیستم هیبریدی یک خودرو ترکیبی از موتورها، نوعی دو فناوری متقابل متفاوت است. فناوری درایو هیبریدی در دو جهت مشخص می شود - دوگانه سوز یا دو ظرفیتی و هیبریدی واحد قدرت.
این تقسیم به دو ترکیب از واحدهای قدرت برای طبقه بندی آنها بر اساس تعیین می شود اصول مختلفکار کردن
واحد قدرت هیبریدی شامل یک موتور احتراق داخلی و یک موتور-ژنراتور الکتریکی است. بنابراین موتور الکتریکی هم مولد انرژی است و هم موتور کششیو یک استارت برای راه اندازی موتور احتراق داخلی.
سه نوع پیشرانه هیبریدی وجود دارد. معیار اصلی طبقه بندی، اجرای سازه اصلی است. در نتیجه، عبارتند از: پیشرانه میکرو هیبریدی، پیشرانه هیبریدی میانی و پیشرانه تمام هیبریدی.
پیشرانه میکرو هیبریدی
ویژگی مفهومی از این نوعدرایو از بخش الکتریکی آن تشکیل شده است که فقط برای انجام عملکرد "شروع - توقف" لازم است. در عین حال، بخشی از انرژی جنبشی تولید شده مجدداً به عنوان الکتریسیته (فرایند بازیابی) استفاده می شود.
رانندگی فقط با کشش الکتریکی امکان پذیر نیست. ویژگی های عملکرد باتری 12 ولتی پر از فایبرگلاس هیبریدی برای مقاومت در برابر استارت های مکرر موتور طراحی شده است. همچنین برای انباشت انرژی حاصل از بازیابی می توان از یک دستگاه ذخیره سازی به شکل خازن الکتروشیمیایی استفاده کرد.
میکروهیبرید از مزدا
پیشرانه هیبریدی میانی
درایو الکتریکی به عملکرد موتور احتراق داخلی کمک می کند. در عین حال، حرکت هیبرید صرفاً به دلیل کشش الکتریکی انجام نمی شود. با این نوع موتور هیبریدی، انرژی الکتریکی در هنگام ترمزگیری بازیابی می شود و سپس در یک باتری ولتاژ بالا ذخیره می شود.
طراحی باتری ولتاژ بالا هیبریدی و تمام قطعات الکتریکی آن سطح ولتاژ مورد نیاز را برآورده می کند که به آن اجازه می دهد به اندازه کافی تولید کند. قدرت بالا. در نتیجه، به لطف پشتیبانی موتور احتراق داخلی توسط موتور الکتریکی، عملکرد آن با حداکثر بازده مشخص می شود.
پیشرانه هیبریدی کامل
کار دو موتور: یک موتور الکتریکی و یک موتور احتراق داخلی، در این نوع ترکیب شده است. نوع هیبریدی کامل به خودرو اجازه می دهد فقط به دلیل کشش الکتریکی و مسافت کافی طولانی حرکت کند. تحت شرایط خاص، واحد قدرت به عنوان یک هیبرید متوسط عمل می کند.
این خودروها به اندازه کافی مجهز هستند موتور الکتریکی قدرتمندو باتری های ولتاژ بالا با حجم بیشتر، که به آنها اجازه می دهد چنین ویژگی هایی را تولید کنند. مبنای شارژ مجدد باتری نیز فرآیند بازیابی انرژی است.
عملکرد start-stop برای موتور احتراق داخلی اجرا می شود که فقط در صورت لزوم شروع به کار می کند. و جداسازی موتور احتراق داخلی از موتور الکتریکی به دلیل کلاچ نصب شده بین آنها انجام می شود تا بتوانند مستقل از یکدیگر عمل کنند.
طرح های تعامل بین عملکرد یک موتور الکتریکی و موتور احتراق داخلی
خودروهای هیبریدی بر اساس سه طرح تعامل موتور طراحی می شوند. بیایید به هر یک از آنها نگاه کنیم.
طرح تعامل متوالی
این اصل دستگاه نشان دهنده ساده ترین نسخه موتور خودروهای هیبریدی است. طرح عملیاتی آن به شرح زیر است: گشتاور موتور احتراق داخلی به ژنراتور می رود. سپس ژنراتور الکتریسیته مورد نیاز برای کار را تولید کرده و به باتری منتقل می کند. علاوه بر این، باتری از طریق فرآیند بازیابی انرژی جنبشی شارژ می شود. در این طرح، حرکت خودرو تنها به دلیل کشش الکتریکی انجام می شود.
این طرح با تبدیل انرژی متوالی مشخص می شود، یعنی. انرژی حاصل از احتراق سوخت در یک موتور احتراق داخلی به انرژی مکانیکی تبدیل می شود، سپس توسط یک ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می شود و سپس دوباره به انرژی مکانیکی تبدیل می شود.
جنبه های مثبت مدار ترتیبی:
- موتور احتراق داخلی با سرعت ثابت کار می کند.
- نیازی به موتور با قدرت بالاو مصرف سوخت
- در اینجا نیازی به گیربکس و کلاچ نیست.
- انرژی الکتریکی باتری ولتاژ بالای هیبریدی به خودرو اجازه می دهد با خاموش بودن موتور احتراق داخلی حرکت کند.
جنبه های منفی مدار ترتیبی:
- در مراحل تبدیل انرژی، اتلاف انرژی رخ می دهد.
- ابعاد و هزینه باتری بسیار بالاست.
برجسته ترین نماینده یک خودروی هیبریدی با طرح تعامل متوالی شورولت ولت
اگر در مورد مناسب ترین گزینه برای رانندگی خودرو با الگوی تعامل متوالی صحبت کنیم، این ترافیک شهری با توقف های مکرر است، زمانی که سیستم بازیابی انرژی به طور مداوم روشن است.
طرح تعامل موازی
این طرح این نام را دریافت کرد زیرا موتورهای خودرو دائماً با هم کار می کنند. اصل عملکرد این نوع تعامل بین دو ماژول به دلیل الکترونیک خودرو، موتور الکتریکی و موتور احتراق داخلی رخ می دهد. هر دو موتور از طریق چرخ دنده های سیاره ای به گیربکس متصل می شوند.
تنها با استفاده از انرژی الکتریکی، چنین هیبریدی هایی قادر به رانندگی برای مدت زمان کوتاهی هستند، در حالی که موتور احتراق داخلی توسط کلاچ از گیربکس جدا می شود.
واحد کنترل بسته به حالت رانندگی خودرو، گشتاور را از هر دو موتور توزیع می کند. به موتور احتراق داخلی نقش مهم تری داده می شود و موتور الکتریکی در مواقعی که به کشش اضافی نیاز است، مثلاً هنگامی که خودرو شتاب شدید می گیرد، راه اندازی می شود. هنگام ترمزگیری یا حرکت، موتور الکتریکی به عنوان یک مولد برق عمل می کند.
موتور الکتریکی ادغام شده در گیربکس BMW 530E iPerformance
تغییراتی با موتور الکتریکی جدا از موتور احتراق داخلی وجود دارد، آنها یک سیستم پیچیده، اما در عین حال موثر هستند. این ماژول از دو موتور الکتریکی تشکیل شده است، یک موتور کششی که از طریق یک چرخ دنده سیاره ای به چرخ دنده دوم متصل می شود که به عنوان ژنراتور و استارت عمل می کند.
در چنین نمودار موتور احتراق داخلیبه طور مستقیم به چرخ ها متصل نیست، که به شما اجازه می دهد تا به طور مداوم بخشی از گشتاور را به ژنراتور منتقل کنید و باتری را شارژ کنید.
پاورپوینت هیبرید موازیبا موتورهای الکتریکی مستقل
جنبه های مثبت مدار موازی:
از آنجایی که کار اصلی به موتور احتراق داخلی واگذار می شود، نیازی به نصب باتری پرقدرت ولتاژ نیست. موتور احتراق داخلی مستقیماً به چرخ های محرک متصل است، بنابراین تلفات انرژی به طور قابل توجهی کمتر است.
جنبه های منفی مدار موازی:
عیب اصلی این طرح مصرف سوخت بالاتر آن نسبت به سایر طرح های فعل و انفعال موتور است. به نظر می رسد که نمی توانید در ترافیک شهری صرفه جویی کنید یک گزینه خوبترافیک در بزرگراه خواهد بود.
طرح تعامل سری-موازی
نام این مدار نشان می دهد که این نوع نوعی از ترکیب دو مدار قبلی است: سریال و موازی. حرکت خودرو با سرعت کم و استارت آن از حالت سکون تنها به دلیل قدرت قطعه الکتریکی انجام می شود. موتور احتراق داخلی از عملکرد ژنراتور خودرو مانند یک طرح تعامل متوالی پشتیبانی می کند. انتقال گشتاور از موتور احتراق داخلی به چرخ ها هنگام رانندگی با سرعت بالا اتفاق می افتد.
در بارهای بالا که نیاز دارند افزایش قدرت، ژنراتور خودرو ممکن است مقدار مورد نیاز انرژی را تولید نکند و در این حالت موتور الکتریکی نیز مانند مدار موازی توسط باتری تغذیه می شود.
این مدار یک ژنراتور اضافی را فراهم می کند و باتری را شارژ می کند. موتور الکتریکی فقط برای به حرکت درآوردن چرخ های محرک و ایجاد ترمز احیا کننده مورد نیاز است.
بخشی از گشتاور منتقل شده از موتور احتراق داخلی به چرخ های محرک می رود و بخشی از آن به ژنراتور می رود که به نوبه خود موتور الکتریکی را تغذیه می کند و باتری را شارژ می کند.
مسئول جهت گشتاور به چرخ ها، ژنراتور یا موتور الکتریکی و نسبت آن است مکانیسم سیاره ای- توزیع کننده برق منبع تغذیه از ژنراتور و باتری را تنظیم می کند واحد الکترونیکیکنترل ماشین
این فناوری روی هیبرید نیز استفاده می شود ماشین های تمام چرخ متحرک. در محور جلو یک موتور احتراق داخلی با یک موتور الکتریکی در مدار موازی وجود دارد و در محور عقب فقط یک موتور الکتریکی متصل به موتور احتراق داخلی در مدار سری قرار دارد.
هیبریدی چهار چرخ محرک از میتسوبیشی
جنبه های مثبت مدار سری موازی:
حدس زدن مزیت غیرقابل انکار این طرح هیبریدی کار سختی نیست، راندمان بالای سوخت همراه با ویژگی های قدرت خوب است. دوستداران طبیعت از دوستی محیط زیست آن قدردانی خواهند کرد.
جنبه های منفی مدار سری موازی:
از جمله نکات منفی، طراحی پیچیده تر نسبت به طرح های قبلی و در نتیجه قیمت بالاتر است. از آنجا که یک ژنراتور اضافی، یک باتری بزرگ و یک مجتمع مدار الکترونیکیمدیریت.
نتیجه
ما به همه انواع هیبریدها و الگوهای تعامل آنها نگاه کردیم، اما به طور کلی گونه های زیادی وجود دارد که به سختی می توان آنها را به عنوان یکی از آنها طبقه بندی کرد، زیرا با گذشت زمان فناوری ها به طور فزاینده ای مخلوط و اصلاح می شوند.
برخی به جای چرخ دنده سیاره ای از کوپلینگ مایع با گیربکس استفاده می کنند، در حالی که برخی دیگر با چرخ دنده عقب آزمایش می کنند. محل قرارگیری موتور احتراق داخلییا حتی موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی را در دو محور پخش کنید. طراحان در اینجا متوقف نمی شوند و به طور فزاینده ای در حال توسعه این جهت هستند.
اتولیکخودروی هیبریدی خودرویی است که نه به موتور احتراق داخلی معمولی، بلکه به یک واحد قدرت هیبریدی مجهز است. تفاوت اصلی بین خودروهای هیبریدی این است که وسایل نقلیه از این نوع با استفاده از چندین منبع انرژی هدایت می شوند: حرارتی و الکتریکی. به عبارت دیگر، یک خودروی هیبریدی دارای چندین نوع موتور است که خودرو را به حرکت در می آورد.
در مورد مفهوم موتور هیبریدی، این اصطلاح به اشتباه توسط بسیاری به عنوان یک نیروگاه ویژه درک می شود. در واقع، "هیبرید" باید به معنای چندین موتور باشد انواع متفاوت، که در یک سیستم یکپارچه پیچیده برای تبدیل منابع مختلف انرژی به کار مفید ترکیب می شوند. در صنعت خودروسازی مدرن، خودروهای هیبریدی به دو نوع نیرو مجهز هستند: یک موتور الکتریکی با یک موتور احتراق داخلی جفت می شود.
در این مقاله بخوانید
مزایا و معایب اصلی خودروهای هیبریدی
یکی از اولین تحولات، طرحی بود که در آن هر یک از نیروگاه ها تحت شرایط خاصی فعال می شوند. اگر دستگاه بیکار باشد یا حرکت در آن رخ دهد سرعت کم، سپس چرخ ها توسط یک موتور الکتریکی می چرخند. برای افزایش سرعت و حفظ بیشتر سرعت، یک موتور بنزینی وصل شده است. توسعه بعدی فناوری منجر به این واقعیت شده است که در هیبریدی ها چندین گزینه برای اجرای تعامل یک موتور معمولی و یک موتور الکتریکی وجود دارد. چنین تعاملی می تواند باشد:
- استوار؛
- موازی؛
- سری-موازی;
تعامل متوالی
مدار متوالی یادآور اتومبیل های الکتریکی است، زیرا حرکت وسیله نقلیه از طریق عملکرد یک موتور الکتریکی محقق می شود. موتور احتراق داخلی در این طرح به یک ژنراتور متصل است، از نیروی ژنراتور به خود موتور الکتریکی می رسد و باتری نیز به صورت موازی شارژ می شود. با یک بار شارژ باتری لیتیوم یونیبا افزایش ظرفیت اغلب می توان حدود 50 کیلومتر را طی کرد. مسیر، پس از آن موتور احتراق داخلی فعال می شود، که بخش مشخص شده را تا 10 برابر (حدود 500 کیلومتر) گسترش می دهد.
تعامل موازی
هیبریدها با تعامل موازی تأسیسات، امکان هر دو را نشان می دهند کار جداگانه ICE و موتور الکتریکی و عملکرد همزمان. این طرح با ترکیب با استفاده از کوپلینگ های مخصوص اجرا می شود واحد برق، موتور احتراق داخلی و گیربکس. چنین خودروهای هیبریدی یک موتور الکتریکی کم مصرف دریافت می‌کنند که نه تنها خودرو را به حرکت در می‌آورد، بلکه در هنگام شتاب‌گیری نیز قدرت را ارائه می‌دهد. اغلب چنین موتور الکتریکی استارت و ژنراتور ماشین، از نظر ساختاری یک موقعیت میانی بین موتور احتراق داخلی و گیربکس را اشغال می کند.
تعامل سریال-موازی
در این طرح، موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی از طریق یک گیربکس سیاره ای به هم متصل می شوند. یکی از ویژگی های این طرح اجرایی این است که هر نیروگاه می تواند روشن و خاموش شود، در حالی که حداقل یا حداکثر توان را به چرخ ها می رساند. علاوه بر این، برق مشخص شده به طور جداگانه یا همزمان تامین می شود. این طرح مدار شامل یک ژنراتور است که موتور الکتریکی هیبریدی را تغذیه می کند.
پیشرو در بازار خودروهای هیبریدی امروزه شرکت تویوتا است که از یک پیاده سازی موازی سری به نام Hybrid Synergy Drive استفاده می کند.
موتور الکتریکی، موتور احتراق داخلی و ژنراتور از طریق یک گیربکس سیاره ای در یک سیستم مشترک ترکیب می شوند. موتور احتراق داخلی حداقل قدرت را در محدوده "پایین" (چرخه اتکینسون) تولید می کند و به شما امکان می دهد در سوخت صرفه جویی کنید. یک ماشین هیبریدی با چنین طرح تعاملی فرض می کند:
- حالت اقتصادی رانندگی فقط با نیروی الکتریکی با موتور احتراق داخلی خاموش است که در طی آن موتور الکتریکی توسط باتری تغذیه می شود.
- نگهداری سرعت را تنظیم کنیدتوسط توزیع قدرت موتورروی چرخ ها و یک ژنراتور که از آن یک موتور الکتریکی موازی کار می کند. باتری نیز شارژ می شود.
- حالت شتاب شدید و بارهای سنگین، زمانی که موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی به صورت موازی کار می کنند. در این حالت موتور الکتریکی بدون اینکه از ژنراتور برق گرفته شود از باتری تغذیه می شود.
عملیات هیبریدها: از بین بردن اسطوره ها
- خودروهای هیبریدی محصول جدیدی هستند که به طور کامل بهبود نیافته اند و کاستی های زیادی دارند. این یک افسانه است، زیرا برند تویوتا در مقیاس کامل درگیر است تولید سریال مدل های هیبریدیتقریبا 20 سال
- شارژ باتری هیبریدی ها تمام می شود که منجر به مشکلاتی می شود. این درست است، اما فقط تا حدی. در مراحل اولیه توسعه فناوری موارد مشابهی رخ داد، اما امروزه تجهیزات الکترونیکی با دقت بالا اجازه تخلیه عمیق باتری را نمی دهند.
- خودروهای هیبریدی بیشتر خراب می شوند و تعمیر آنها گران و دشوار است. این یک افسانه است، زیرا خودروهای هیبریدی در عملکرد کمتر از موتورهای احتراق داخلی دیزلی و بنزینی معمولی نیستند. اکثر ایستگاه‌های خدمات به طور جامع به خودروهای هیبریدی همتراز با خودروهای معمولی خدمات می‌دهند. علاوه بر این ، گیربکس در هیبریدی ها حضور کلاچ های اصطکاکی را از بین می برد ، که چنین انتقالی را ساده و قابل اعتماد می کند ، که نمی توان در مورد آن صحبت کرد. انواع مختلفانتقال خودکار. در مورد موتورهای احتراق داخلی، موتور در هیبریدی ها اغلب روشن کار می کند دور پایین، به اوج بار نمی رسد. اگر چرخه اتکینسون را نیز در نظر بگیریم، عمر موتور یک موتور هیبریدی بسیار بیشتر از یک موتور معمولی است.
- موتور احتراق داخلی یک موتور هیبریدی قدرت کمتری دارد. بله، قدرت موتورهای احتراق داخلی در هیبریدی ها کمتر است، اما به دلیل اضافه شدن یک موتور الکتریکی، قدرت کل واحدها به طور قابل توجهی از قدرت آنالوگ های معمولی با یک موتور بنزینی فراتر می رود.
- مصرف خودروهای هیبریدی در عمل تفاوت چندانی با خودروهای معمولی ندارد. این تا حدی درست است، زیرا میزان مصرف خودروهای هیبریدی به طور مستقیم به حالت های رانندگی بستگی دارد. برای دستیابی به حداکثر کارایی، باید سبک رانندگی خود را به آهسته، آرام و روان تغییر دهید، از شتاب گیری، دریچه گاز فعال و غیره اجتناب کنید. به عبارت دیگر با فشار دادن شدید پدال گاز به سیستم کنترل فرمان می دهد که موتور احتراق داخلی را روشن کند.
ایده صرفه جویی در مصرف سوخت در خودروهای هیبریدی این است که تا حد امکان با یک باتری شارژ شده تا سرعت 60 کیلومتر در ساعت با نیروی الکتریکی رانندگی کنید که اغلب در ترافیک شهری متراکم کافی است. همچنین لازم است اضافه کنیم که سیستم تعداد زیادی از عوامل را در نظر می گیرد: دمای بیرون، درجه حرارت موتور احتراق داخلی و شارژ باتری، رانندگی در سراشیبی یا سربالایی و ... در شرایط مختلف، یک هیبرید می تواند از موتور احتراق داخلی استفاده کند یا فقط با انرژی الکتریکی حرکت کند.
- باتری هیبریدی در بازار به سختی پیدا می شود و باتری فضای زیادی را در صندوق عقب خودرو اشغال می کند. این یک افسانه است، زیرا باتری های هیبریدی همیشه برای سفارش در فروشگاه های خودرو در دسترس هستند، و همچنین انتخاب گسترده ای در منابع مختلف اینترنتی وجود دارد. مربوط به فضای خالی، باتری عملاً هیچ فضای قابل استفاده ای در محفظه بار نمی گیرد.
- شما نمی توانید به خودروهای هیبریدی بنزین بزنید. این یک افسانه است، زیرا تولید کنندگان جهانی تجهیزات سازگار با خودروهای هیبریدی را تولید می کنند.
همچنین بخوانید
چگونه موتور را خودتان با استفاده از وسایل بداهه بشویید و خشک کنید. نکات و ترفندهای اساسی برای شستشوی ایمن موتور DIY.
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 زمینه‌های زندگی ما به معنای واقعی کلمه با تعامل انواع فناوری‌ها نفوذ کرده است که در همزیستی آنها بسیار بیشتر است. روش های موثر، ابزارها و مکانیسم ها. و البته ما جرات نکردیم موتورها را برای چهار چرخ مورد علاقه خود کنار بگذاریم. و دقیقاً در مورد چنین واحدهایی، مثبت و جنبه های منفی، در مورد نحوه کار آنها در این موضوع صحبت خواهیم کرد. در ضمن بیایید این کار را انجام دهیم گشت و گذار کوچکبه تاریخ برو!
کمی تاریخچه
همانطور که در نگاه اول به نظر می رسد، اتومبیل های با "قلب" هیبریدی اختراع جدیدی نیستند. کاشف و تجسم ایده موتور هیبریدی یک روحانی یسوعی به نام فردیناند وربیست.در سال 1665، او شروع به کار بر روی طرح هایی برای ایجاد کالسکه های چهار چرخ ساده با نیروی کشش بخار و اسب کرد. اما اولین ها مدل های تولیدبا موتورهای هیبریدی نور روز را در اواخر قرن 19 و 20 دید. به مدت ده سال، از سال 1887، فرانسوی ها Compagnie Parisienne des Voitures Electriquesیک سری ماشین با موتورهای هیبریدی. و در سال 1900 شرکت شرکت جنرال الکتریکیک خودروی هیبریدی با موتور چهار سیلندر بنزینی ایجاد کرد. شرکت واکر خودرو شیکاگو تا سال 1940 کامیون های هیبریدی تولید می کرد.
البته در آن زمان تولید ماشین های مشابهتولید موبایل به دسته های کوچک و ایجاد انواع مختلف نمونه های اولیه محدود شد. با این حال، در زمان ما، کمبود شدید منابع نفتی و یک بحران اقتصادی در حال پیشرفت باعث شده است. طراحان خودروو توسعه دهندگان برای بازگشت به اصول اولیه 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 آنها اینقدر با غیرت خودروهایی با چنین قلب هایی تولید می کنند؟ موتور هیبریدی سیستمی از دو موتور به هم پیوسته است: بنزینی و الکتریکی. دو موتور می توانند به صورت پیوسته یا جداگانه کار کنند، همه اینها بستگی به حالت عملکردی دارد که در حال حاضر استفاده می شود. فرآیند توزیع مجدد "مقامات" توسط یک کامپیوتر قدرتمند کنترل می شود، که در یک زمان تصمیم می گیرد که کدام موتور باید اکنون کار کند. برای رانندگی در حالت برون شهری، موتور سوخت تمام کارها را انجام می دهد، زیرا باتری در بزرگراه دوام زیادی ندارد. برای حرکت در شهر، موتور الکتریکی روشن می شود.
اگر خودرو در معرض دید قرار گیرد بار های سنگینیا باید مکرراً 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 همزمان در حال شارژ شدن است. یک خودرو با موتور هیبریدی 90 درصد کمتر از خودروهایی که به آنها عادت کرده‌ایم آلایندگی در جو منتشر می‌کند. 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 ببینیم یک ماشین با موتور هیبریدی چگونه روشن می شود. 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 تامین می کند، که بیشتر آن را در بین موتورهای الکتریکی توزیع می کند، و سپس خودرو را از حالت سکون به آرامی و بسیار نرم راه اندازی می کند. پس از رسیدن به حداکثر سرعت برای موتور الکتریکی، واحد بنزین نیز متصل می شود. گشتاور در حال حاضر از دو موتور یک شبه به چرخ های محرک تامین می شود. در طی این عملیات، موتور احتراق داخلی بخشی از انرژی تولید شده را به ژنراتور منتقل می کند، که سپس موتورهای الکتریکی را تغذیه می کند، باتری را تخلیه می کند، در حالی که انرژی اضافی به باتری منتقل می شود و ذخیره از دست رفته در شروع حرکت را دوباره پر می کند.
اگر ماشین در حالت عادی حرکت می کند ، در سایر موارد گیربکس اتوماتیک فقط از چرخ های جلو استفاده می کند ، توزیع گشتاور به دو محور ارائه می شود. در حالت شتاب، گشتاور به چرخ ها عمدتاً از موتور احتراق داخلی می آید و در صورت نیاز به افزایش دینامیک، از موتورهای الکتریکی برای تکمیل موتور احتراق داخلی استفاده می شود. اما اینجا بیشتر است نکته جالبهنوز بازداری وجود دارد"مغز" الکترونیکی ماشین کنترل روشن و خاموش کردن آن را حفظ می کند، زمانی که ارزش اتصال هیدرولیک را دارد، و زمانی که ارزش استفاده از ترمز احیا کننده را دارد، اما اولویت هنوز به دومی داده می شود. یعنی وقتی راننده یک خودروی هیبریدی پدال ترمز را فشار می‌دهد، موتورهای الکتریکی به حالت عملکرد ژنراتور تغییر می‌کنند و در نتیجه گشتاور ترمز روی چرخ‌ها ایجاد می‌شود که همچنین برق تولید می‌کند که باتری را از طریق مرکز توزیع نیرو تغذیه می‌کند. اینجاست که تمام ذات "طعم" موتور هیبریدی پنهان شده است.
در کلاسیک‌هایی که به آنها عادت کرده‌ایم، 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 شرایط شهری که ترمز مکرر در چراغ های راهنمایی رایج است بسیار موثر است. سیستم VDIM که یک سیستم کنترل دینامیک خودرو است، عملکرد همه را کنترل می کند سیستم های خودرو ایمنی فعال، آنها را در یک "ارگانیسم" متحد می کند.
شاید اولین نمونه موفق مجهز به موتور هیبریدی که در اختیار توده‌ها قرار گرفت نمونه‌ای بود که اکنون معروف است "پریوس"از شرکت تویوتا. این خودروی معجزه گر به ازای هر صد کیلومتر در حالت شهر کمی بیش از سه لیتر بنزین مصرف می کند. این شرکت ژاپنی همچنین با عرضه کراس اوور هیبریدی لوکس Lexus RX400h فراتر رفت. بلکه هزینه از این ماشینبه طور متوسط در 70000 دلار آمریکا توجه داشته باشید که نسل اول تویوتا پریوسبر خلاف لکسوس RX400h که در ابتدا رقیب خوبی در کلاس خود بود، از نظر ویژگی های سرعت و قدرت نسبت به خودروهای هم کلاس با موتورهای احتراق داخلی پایین تر است.
پس از تویوتا، شرکت‌های خودروسازی جهان نیز استفاده از موتورهای هیبریدی را نادیده نگرفتند، زیرا این راه‌حلی برای مشکل جهانی آلودگی زیست‌محیطی و مصرف سوخت تلقی می‌شد. و بنابراین اعلام ایجاد محموله و تجهیزات حمل و نقل هیبریدی از ولووگروه. بر اساس محاسبات آنها، عرضه این محصولات در نهایت تا 35 درصد مصرف سوخت را کاهش می دهد.
اما با تمام میل و محاسبات نگرانی های خودرو، خودروهای با موتورهای هیبریدی هنوز مانند کیک های داغ در سراسر جهان به فروش نمی رسند. محبوبیت خودروهای هیبریدی تنها در کانادا و ایالات متحده در حال افزایش است. تقاضا برای هیبرید در میان جمعیت آمریکا به دلیل افزایش شدید قیمت سوخت که در گذشته بی رحمانه سوزانده شده بود، افزایش یافته است. از این گذشته ، صنعت خودروی آمریکا همیشه به دلیل "خودروهای عضلانی" خود با موتورهای فوق العاده قدرتمند و مصرف زیاد مشهور بوده است. مایع آتش زا. علاقه مندان به خودروهای اروپایی عموماً نسبت به خودروهایی با موتورهای هیبریدی بی طرف بودند. این توسط یک کهنه سرباز نسبتا دوستدار محیط زیست و اقتصادی تر و قابل اعتماد - دیزل اداره می شود.
بیشتر خودروها در اروپا از گازوئیل استفاده می کنند که در آمریکا اینطور نیست. علاوه بر این، خودروهای با موتورهای دیزلی بسیار ارزان تر از هیبریدی هستند و همچنین در طراحی ساده تر و قابل اعتمادتر هستند. از این گذشته، همه این فرض را می‌دانند: "هرچه سیستم پیچیده‌تر طراحی شود، قابل اعتمادتر است." همین عامل است که تعداد خودروهای هیبریدی را در کشور ما تعیین می کند. به طور رسمی چنین خودروهایی به ما عرضه نمی شود و مشکل جایگاه سرویس در صورت خرابی به سادگی اجتناب ناپذیر است. به سادگی هیچ ایستگاه خدمات تخصصی برای تعمیر موتورهای هیبریدی در کشور ما وجود ندارد. و ما فکر می کنیم بعید است که کسی متعهد به تعمیر چنین دستگاهی به تنهایی باشد.
طراحی موتور هیبریدی - شرح مدار
بنابراین، ما به طور خلاصه بررسی کرده ایم 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 نمودار ساختار آن را در نظر بگیرم. اما سه مورد از آنها وجود دارد. پیشنهاد می کنیم با شروع ساده ترین طرحچیزی که کمترین علاقه ما را برمی انگیزد موتور هیبریدی متوالی است.
مدار ترتیبی موتور هیبریدی
در این طرح، خودرو توسط یک موتور الکتریکی راه اندازی می شود. موتور احتراق داخلی به یک ژنراتور متصل است که باتری را تغذیه می کند. خودروهای هیبریدی با مدار پیشرانه متوالی (Plug-inHybrid) اغلب با قابلیت اتصال به شبکه الکتریکی در پایان سفر تولید می شوند. وجود این عملکرد به معنای استفاده از باتری های قابل شارژ با ظرفیت 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 خودروهایی می توان به شورولت ولت و اوپل آمپرا اشاره کرد. به آنها وسایل نقلیه الکتریکی با برد وسیع نیز گفته می شود. این خودروها می توانند تنها با باتری با سرعت 60 کیلومتر در ساعت و با استفاده از انرژی ژنراتور که موتور بنزینی را به حرکت در می آورد تا 500 کیلومتر حرکت کنند.
مدار موازی یک ماشین هیبریدی
با این طرح، یک موتور احتراق داخلی متصل به موازات و یک موتور الکتریکی به گونه ای نصب می شوند که می توانند به طور جداگانه از یکدیگر یا با هم کار کنند. این اثر به لطف 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 مدار موتور هیبریدی از یک موتور الکتریکی کم مصرف، تقریباً 20 کیلو وات استفاده می کند. وظیفه اصلی آن افزودن نیرو به موتور احتراق داخلی در حین شتاب دادن به خودرو است.
در اکثر این طرح ها موتور الکتریکی بین موتور احتراق داخلی وهمچنین عملکرد ژنراتور و استارت را انجام می دهد. مشهورترین نمایندگان در بین خودروهای دارای مدار موتور هیبریدی متوالی هستند BMW Activeهیبرید 7، هوندا اینسایت، فولکس واگن توارگترکیبی، هوندا سیویکترکیبی. این طرح به لطف ابتکار عمل ظاهر شد شرکت هوندابا سیستم 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 مجدد باتری در هنگام ترمز احیا کننده.
مدار هیبریدی سری موازی
در این طرح، موتور الکتریکی و موتور احتراق داخلی با استفاده از یک جعبه دنده سیاره ای به هم متصل می شوند. این به شما این امکان را می دهد که به طور همزمان قدرت را از هر موتور به چرخ های محرک با نسبت 0 تا 100 درصد توان نامی انتقال دهید. مدار سری موازی با مدار قبلی متفاوت است زیرا در مدار اول یک ژنراتور نصب شده است که برای عملکرد موتور الکتریکی انرژی ایجاد می کند.
نمایندگان شناخته شده خودروهایی با چنین طرح موتور هیبریدی عبارتند از Toyota Prius ، Ford Escape Hybrid ، Lexus RX 450h. رهبر در این بخش از بازار "هیبریدی" است شرکت تویوتابا سیستم Hybrid Synergy Drive - HSD. پیشرانه سیستم Hybrid Synergy Drive به شرح زیر ارائه شده است:
- موتور احتراق داخلی به گیربکس سیاره ای متصل است.
یک موتور الکتریکی که به چرخ دنده حلقه گیربکس سیاره ای متصل است.
دنده خورشیدی گیربکس سیاره ای به ژنراتور متصل است.
موتور احتراق داخلی در چرخه اتکینسون کار می کند، به این معنی که در سرعت های پایین قدرت کمی تولید می کند و در نتیجه راندمان سوخت بهتر و انتشار گازهای خروجی کمتری دارد.
خودروهای با موتور هیبریدی - مزایا و معایب
جنبه های مثبت موتورهای هیبریدی
1. مهمترین مزیت خودروهای با موتور 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.
بعد نه کمتر نکته مهمنکته مهم بعدی در میان جنبه های مثبتموتورهای هیبریدی دوستدار محیط زیست هستند. خودروهای هیبریدی نسبت به خودروهای کلاسیک آسیب بسیار کمتری به محیط زیست ما وارد می کنند.این امر از طریق مصرف سوخت کارآمدتر حاصل می شود. و هنگامی که خودرو به طور کامل متوقف می شود، موتور احتراق داخلی از کار می افتد و افسار را به موتور الکتریکی می سپارد. بنابراین، هنگامی که خودروی هیبریدی متوقف می شود، جو توسط انتشار CO2 آلوده نمی شود.
3. باتری های موتورهای هیبریدی از یک موتور بنزینی شارژ می شوند، که در مورد خودروهای الکتریکی صدق نمی کند، که باعث بهبود برد می شود. موتور سوختخیلی بزرگتر. و همچنین می تواند بدون سوخت گیری بیشتر طول بکشد.
4. خودروهای هیبریدی مدرن به هیچ وجه از کلاس مشابهی از نمونه های سنتی در تمام ویژگی های اساسی پایین تر نیستند. پس بیایید این افسانه را که به احتمال زیاد بسیاری آن را باور دارند، از بین ببریم.
5. در محیط های شهری توقف و حرکت، خودروهای هیبریدی مانند خودروهای الکتریکی عمل می کنند.
6. هنگامی که یک خودروی هیبریدی ساکن است، کاملاً بی صدا است، زیرا تنها با یک موتور الکتریکی کار می کند.
7. این هیبریدی همانند خودروهای سنتی با بنزین سوخت گیری می کند.
معایب خودروهای هیبریدی
هیچ چیز در دنیا کامل نیست، به این معنی که موتورهای هیبریدی نیز معایبی دارند.
1.
و عیب اصلی تعمیرات گران قیمت است. از آنجایی که طراحی چنین موتورهایی بسیار پیچیده است، یافتن متخصصی که مشکلات را برطرف کند بسیار دشوار است. این امر هزینه بالای خدمات هیبریدی را توضیح می دهد.
2. باتری های نصب شده بر روی هیبریدی ها در معرض تخلیه خودکار هستند. آنها همچنین نمی توانند تغییرات دمایی ناگهانی را تحمل کنند. و عمر مفید آنها بسیار محدود است. اما ما هنوز متوجه نشده ایم که باتری ها چه تاثیری بر محیط زیست دارند، به همین دلیل است که بازیافت آنها یک کار مشکل ساز است.
البته بدیهی است که موتورهای هیبریدی مزایای بیشتری نسبت به معایب دارند، اما هنوز در کشور ما جا نیفتاده اند. اولین دلیل این امر قیمت است. هزینه در اوکراین تویوتای محبوبقیمت پریوس از 850000 گریونا شروع می شود. اما نه تنها از نظر محبوبیت محبوب ترین، بلکه ارزان ترین است. همچنین در روسیه برنامه ریزی شده بود که تولید هیبریدی به نام "Yo-mobile" راه اندازی شود، اما این پروژه محدود شد. امروز ترین ماشین قدرتمند BMW ActiveHybrid X6 با موتور هیبریدی است.
مبارزه برای محیط زیست در زمان ما در حال انجام است و بسیار غیرتمندانه است و بنابراین رانندگان تشویق می شوند تا خودروهایی با موتورهای هیبریدی خریداری کنند. بنابراین در آمریکا، صاحبان چنین خودروهایی از مزایای خاصی برخوردار هستند و فضای پارک رایگان دارند. کشورمان نیز در نظر دارد قوانینی مشابه وضع کند، به ویژه عوارض واردات خودروهای با موتور هیبریدی کاهش 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 گام های اصلی در حال انجام برای این امر است. اما در حال حاضر دسته قیمتاز این خودروها در همان سطح باقی می ماند، تقاضا برای آنها اندک خواهد بود.
درباره قیمت خودروهای با موتور هیبریدی
مانند هر چیز جدید، غیر معمول و جالب، خودروهای با موتورهای هیبریدی با همتایان کلاسیک خود به دلیل گران بودن تفاوت دارند. امروزه خودروهای هیبریدی بسیار گرانتر از خودروهایی با مشخصات مشابه اما با موتورهای بنزینی هستند. مثلا، تویوتا هیبریدیکمری نزدیک به 7000 دلار از برادر گازسوز خود بهتر عمل می کند. قیمت هوندا سیویک هیبریدی نسبت به مدل سنتی خود 4000 دلار افزایش یافته است. لکسوس GS 450h یک خودروی عالی و پویا (از 0 تا 100 فقط در 5.9 ثانیه) است که نسبت به سدان هایی با موتورهای هشت سیلندر با قدرت مشابه بسیار مقرون به صرفه تر است. مصرف سوخت این خودرو در سیکل ترکیبی تقریباً 8 لیتر در هر 100 کیلومتر است. میانگین قیمت خرده فروشی این خودرو در اوکراین حدود 80000 دلار خواهد بود.
در موضوع معرفی خودروهای هیبریدی، البته، می توانید مدت زیادی صحبت کنید و مواضع خاصی را اتخاذ کنید و از دیدگاه های خود دفاع کنید، اما یک چیز واضح است - آینده نزدیک است و به زودی این جهش انجام خواهد شد. تغییرات بزرگی در صنعت خودرو در راه است! و امیدواریم این همان چیزی باشد که همه ما به آن نیاز داریم.
هر راننده ای نظر خود را در مورد مدل های خودروهای هیبریدی دارد. برخی معتقدند که چنین ماشین هایی باید داشته باشند بیشترین توزیعبه دلیل سازگاری با محیط زیست دیگران درباره برخی افسانه ها صحبت می کنند خواص عملیاتیچنین مدل هایی، بدون دانستن تمام جزئیات و حقیقت. برای اطمینان از آنچه در مورد خودروهای هیبریدی می گوییم، به بررسی آن خواهیم پرداخت انواع مختلفماشین های مشابه و صحبت در مورد ویژگی های متمایز آنها.
ذخیره انرژی
بشریت همواره نگران مشکلات زیست محیطی، یعنی آلودگی محیط زیست بوده است. برای کاهش آلودگی هوا از خودروها به حداقل، کاهش انتشار گازهای خروجی ضروری است. اکنون چنین روش هایی برای حفظ پاکیزگی کره زمین از نظر اقتصادی نیز سودآور است. خریدار با خرید محصولات زیست محیطی ارزان قیمت، نه تنها خود را پس انداز می کند پول نقد، بلکه به هر طریق ممکن کمک می کند محیط.
جهان، به نمایندگی از کشورهای بزرگ، با مصرف فراوان منابع انرژی به هر وسیله ای دست و پنجه نرم می کند. در عین حال، سوخت، نفت و بنزین به طور مداوم در حال رشد هستند. از این نتیجه می شود که خرید فناوری های صرفه جویی در انرژی فقط برای شما سودآور است.
توسعه مستمر مدل های هیبریدی
از زمان ظهور خودروهای هیبریدی در بازار، تقریباً همه عمده‌اند شرکت های خودروسازیشروع به توسعه و تولید مدل های منحصر به فرد خود از این نوع کردند. همه اینها با آینده درخشان مدل های هیبریدی در بازار خودرو توجیه می شود. پیشگامان چنین تحولاتی، سازمان های آسیایی تویوتا و هوندا بودند.
امروز از انتخاب عظیم خودروهای هیبریدی شگفت زده خواهید شد. با توجه به افزایش تقاضا برای این خودروها، کارشناسان بازار خودرو با اطمینان از افزایش حجم تولید و در نتیجه افزایش تعداد خریداران این مدل ها صحبت می کنند. به هر حال، برخی از رانندگان چنین خودروهایی را به دلیل مالیات کم دولتی بر روی آنها می خرند: برای خودرویی با ظرفیت موتور چشمگیر، به دلیل وظیفه بالا باید پول بیشتری خرج کنید.
خودروی هیبریدی چیست؟
خودروی هیبریدی خودرویی است که در آن واحد قدرت نه یک، بلکه دو فناوری پردازش انرژی دارد. تقریباً همه انواع خودروهای هیبریدی یک موتور بنزینی (احتراق داخلی) و یک موتور الکتریکی را ترکیب می کنند. برخی از مدل‌های چنین ماشین‌هایی می‌توانند به طور همزمان هر دو موتور را تغذیه کنند، در حالی که برخی دیگر فقط یک موتور دارند که با چرخ‌ها تعامل دارد، دومی فقط انرژی را تامین می‌کند.
یکی دیگر از ویژگی های این گونه خودروها، امکان روشن کردن هر یک از موتورها به صلاحدید راننده است. سازندگان خودروهای هیبریدی خاطرنشان می کنند که این فناوری مزایای زیادی دارد. راننده حق دارد در صورت گیرکردن در ترافیک یا رانندگی با سرعت کم، موتور الکتریکی را روشن کند. در چنین مواقعی سوخت خیلی سریع مصرف می شود و با استفاده از صرفه جویی می توانید هزینه بنزین خود را کاهش دهید.
نکات مثبت یک خودروی هیبریدی
قیمت موجه
قیمت خودروها هم به دلیل سایز خودرو و هم به دلیل کیفیت مدل افزایش می یابد. از این گذشته، ایجاد یک ماشین مینیاتوری بسیار ساده تر و ارزان تر است و مکانیسم های بزرگ برای حرکت به سوخت زیادی نیاز دارند.
یک ماشین تویوتا کمری را در نظر بگیرید. در سفرهای منظم در اطراف شهر 9.5 لیتر بنزین و در خارج از شهر - 6.7 مصرف خواهید کرد. آنالوگ هیبریدی چنین خودرویی فقط به 5.5 - 6 لیتر در صد کیلومتر نیاز دارد. سپس بوجود می آید سوال بعدی: چقدر طول می کشد تا چنین مدلی هزینه خودش را بپردازد؟ همه اینها به هزینه یک ماشین هیبریدی بستگی دارد که 3 تا 4 هزار دلار بالاتر از معمول هزینه دارد. به گفته کارشناسان، تویوتا کمری هیبریدی مورد نظر ما تا حدود پنج سال آینده به طور کامل هزینه خود را پرداخت خواهد کرد.
اگر از ماشین برای سفر به فروشگاه یا محل کار استفاده می کنید، پس نباید چنین نسخه تخصصی ماشین را خریداری کنید. در این صورت چنین خریدی از نظر اقتصادی به صرفه نخواهد بود و پس از یکی دو سال ممکن است مشتاق تعویض خودرو باشید. اما برای رانندگانی که از خودروی خود برای کسب درآمد استفاده می کنند، این مدل به کار خواهد آمد. در عرض چند سال، با چنین خریدی سود خواهید برد و همچنین در مصرف سوخت تا 50 درصد هزینه اصلی صرفه جویی خواهید کرد.
سرعت پایین باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود
حالا بریم سراغ تویوتا پریوس مدل C بسیاری از رانندگان از کندی این خودرو گله مند هستند. ما آن را پنهان نمی کنیم، درست است، اما برای سفر در شهر به آن نیاز ندارید موتور قدرتمندماشین ها. بسیاری از مدرن خودروهای سوختییک حالت اقتصادی برای صرفه جویی در مصرف انرژی در هنگام ترافیک وجود دارد. در مقابل، تویوتا پریوس C با اقتصاد عالی مشخص می شود، هنگامی که روشن می شود، خودرو عملکرد بهتری دارد و سریعتر به خواسته های راننده پاسخ می دهد.
اما نسخه های قدرتمند خودروهای هیبریدی به هیچ وجه کمتر از همتایان بنزینی خود نیستند. به عنوان مثال لکسوس GS450h با موتور 338 اسب بخاری، کیفیت های سرعت بالایی دارد. این ماشین دوستدار محیط زیست طرفداران رانندگی سریع را بسیار خوشحال می کند. برای این کار فقط باید از حالت Sport S استفاده کنید.
چندی پیش، پورشه خودروی اسپرت Eco-sedan پانامرا S را با قابلیت شتاب 5.7 ثانیه به 100 کیلومتر در ساعت معرفی کرد. حداکثر سرعت این خودرو 270 کیلومتر بر ساعت است و مصرف سوخت در هنگام رانندگی در شهر تنها 10 لیتر است. وسایل نقلیه سوختی فقط می توانند به چنین ویژگی هایی حسادت کنند.
خوش قیافهطراحی ام
آن زمان های دور که خودروهای هیبریدیشبیه سازه های بیگانه بود که مدت هاست از بین رفته اند. اکنون این مدل ها از نظر طراحی از خودروهای بنزینی معمولی کم نیستند. به نظر می رسد که هیبریدی دقیقاً شبیه نسخه سوخت آن است (به عنوان مثال، تویوتا کمری). برخی از تولید کنندگان به طور خاص هیبریدی ها را با طراحی منحصر به فرد برجسته می کنند. به عنوان مثال، سازگار با محیط زیست فورد فیوژندر نوع خود بسیار شبیه ظاهربرای یک ماشین اسپرت گران قیمت
مناسب برای سفرهای طولانی
در ابتدا مدل های بوم گردی تولید شده فقط برای سفرهای درون شهری مناسب بودند. به دلیل این نقص، رانندگان هنوز باور ندارند که هیبریدی یک خودروی شهری باقی بماند. ما به شما اطمینان می دهیم که این درست نیست، تولید کنندگان فناوری موتور الکتریکی را در طول زمان بسیار بهبود بخشیده اند. به روز خودروی هیبریدیمی تواند برای سفرهای طولانی بین شهرها شارژ نگه دارد. در عین حال سرعت و ظرفیت باتری به هیچ وجه تغییر نخواهد کرد. یک مثال خوب فورد فیوژن است که می تواند بیش از صد کیلومتر را با یک خودرو طی کند موتور الکتریکی. و اگر تمام شد به راحتی می توانید یک موتور بنزینی را به کار وصل کنید.
محبوب ترین مدل ها:
- تویوتا پریوس، اولین خودرو با موتور هیبریدی در بین مدل های فعلی امروزی. خودرو به طور موثر در مصرف سوخت صرفه جویی می کند و همچنین جذب می کند قیمت قابل قبول. حجم موتور 1.8 لیتر، قدرت 36 اسب بخار، به این دو موتور الکتریکی و یک موتور بنزینی قدرتمند اضافه کنید. دو موتور موجود کاملاً با یکدیگر کار می کنند که در نتیجه شماره گیری روی چنین هیبریدی آسان است. سرعت بالاحرکات
- تویوتا کمری هیبریدی. یک مدل ایمن و اقتصادی با موتور 200 اسب بخاری، شتاب 100 کیلومتر در ساعت را در حداقل زمان 7.4 ثانیه ممکن می کند. طراحی هیچ تفاوتی با آنالوگ سوخت ندارد.
- فورد فیوژن هیبریدی - ماشین خانوادگیبا سطح بالایی از راحتی به دلیل فضای داخلی جادار. یک موتور 2.5 لیتری با خرید چنین هیبریدی فقط یک مرد خانواده را خوشحال می کند.
ما تمامی مدل های خودروهای دوستدار محیط زیست را که در سال های اخیر در بین علاقه مندان به خودرو محبوب بوده اند را بررسی کرده ایم. و نتیجه این است: خودروهای هیبریدی جهشی بزرگ داشته اند و موتورها و زمان کارکرد خود خودرو را بهبود بخشیده اند. اکنون می توانید چنین خودروهایی را هم در مسافت های طولانی و هم به فروشگاه یا سینما برانید. با خرید چنین مدلی می توانید در هزینه های خود صرفه جویی کنید و با گازهای خروجی اگزوز به محیط زیست آسیب نرسانید.
موتور هیبریدی (یا هیبرید) نیروگاهی است که از چندین نوع سوخت (دو یا چند منبع) و اثر هم افزایی استفاده ترکیبی آنها استفاده می کند. این می تواند بنزین و برق، بنزین و گاز، گازوئیل و برق، هیدروژن، بنزین و برق و بسیاری از ترکیبات دیگر باشد. خوشبختانه تکنولوژی مدرن این امکان را به شما می دهد.
تاریخچه موتورهای هیبریدی
در نظر گرفتن یک موتور هیبریدی نوعی اختراع فوق مدرن یک تصور نادرست است. بله، هیبریدهای مدرن یک پروژه مهندسی با تکنولوژی بالا هستند، اما اگر به آن نگاه کنید، قدمت موتور هیبریدی به قرن 19 تا 20 باز می گردد. بدین ترتیب در سال 1897 شرکت فرانسوی Parisienne des Voitures Electriques شروع به تولید خودروهایی با موتورهای هیبریدی کرد.
کمی بعد، در سال 1900، شرکت معروف آمریکایی جنرال الکتریک شروع به تسلط بر تولید هیبریدی کرد. جالب اینجاست که کامیون های هیبریدی تا سال 1940 در شیکاگو تولید می شدند، اگرچه به طور کلی تولید انبوه نشدند.
فناوری هیبریدی در آن زمان به دلایل متعددی ریشه نگرفت. اولاً، قیمت سوخت و منابع انرژی در آن سال‌ها به قدری پایین بود که امکان‌پذیری اقتصادی تولید هیبریدی را از بین می‌برد. ثانیاً، قدرت یک موتور بنزینی معمولی در آن زمان قطعاً بسیار بیشتر بود.
بحران انرژی سالهای اخیربا افزایش سریع قیمت انرژی و همچنین تشدید مقررات زیست محیطی، تولیدکنندگان را به توسعه و تولید موتورهای هیبریدی کارآمد نسل جدید تشویق کرده است. یک هیبرید مدرن، به طور معمول، سیستمی از دو نیروگاه اصلی است: بنزین (یا دیزل) و برق. علاوه بر آنها، چندین گره پشتیبانی دیگر نیز در زنجیره درگیر هستند. به عنوان مثال، آنها می توانند: یک ژنراتور الکتریکی، باتری باتری(بار را جمع می کند)، اینورتر (جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کند) و متغیر الکترونیکی. همه اینها توسط مدرن کنترل و مدیریت می شود قوی ترین کامپیوترکه در مقایسه با کنترل دستی یا آنالوگ سنتی، بهره وری انرژی را ده ها برابر افزایش می دهد. قسمت سوخت سیستم می تواند به طور همزمان با قسمت الکتریکی کار کند، اما چرخه های جداگانه نیز ارائه می شود. مهم است که در حین کار سیستم سوخت، سیستم الکتریکی بیکار نمی ایستد، بلکه انرژی را جمع می کند (انباشته می کند).
دستگاه و اصل عملکرد یک موتور هیبریدی. امروزه انواع مختلفی از هیبریدها وجود دارد:
- ترتیبی (هیبرید سری). با این طرح، موتور احتراق داخلی یک ژنراتور را به حرکت در می‌آورد، برقی که از آن موتور الکتریکی نیرو می‌گیرد. دومی به نوبه خود چرخ های ماشین را می چرخاند. این رویکرد امکان استفاده از یک موتور بنزینی کم مصرف را فراهم می کند، به شرطی که دائماً در آن کار کند حداکثر بهره وری. خودروهایی با این طراحی معمولا کوچک هستند و باتری بزرگی دارند (مثلا شورولت ولت).
- هیبرید موازی در این حالت چرخ های خودرو هم توسط موتور بنزینی و هم با موتور الکتریکی به حرکت در می آید. بسته به شرایط رانندگی، موتور الکتریکی می تواند قدرت اضافی را ارائه دهد. این الگو اغلب اتفاق می افتد. باتری ها در این مورد فشرده هستند و در حین حرکت خودرو مستقیماً شارژ می شوند. عیب اصلیمشکل اینجاست که موتور الکتریکی نمی تواند همزمان چرخ ها را بچرخاند و باتری را شارژ کند. طرح مشابهی در سیویک هیبریدی و فولکس واگن توارگ هیبریدی اجرا شده است.
- سری-موازی (مختلط). از نام به راحتی می توان فرض کرد که نوع سوم ترکیبی از دو قبلی است. این در حال حاضر کارآمدترین طرح هیبریدی است. برای چرخاندن چرخ ها می توان از کشش ترکیبی (موتور بنزینی به اضافه موتور الکتریکی) استفاده کرد. علاوه بر این، یک موتور الکتریکی می تواند به طور همزمان برق تولید کند (به عنوان یک ژنراتور کار کند) و نیروی رانش (مانند یک موتور) ایجاد کند. نقطه ضعف این طرح هزینه بسیار بالای آن است.
نمونه ای از یک طرح ترکیبی، نیروگاه هیبریدی Hybrid Synergy Drive از لکسوس (تویوتا) است. یک موتور 3.3 لیتری بنزینی، 2 موتور الکتریکی و یک باتری وجود دارد. اتصال بین این سه عنصر ساختاری از یک دستگاه توزیع نیرو با چرخ دنده سیاره ای فشرده استفاده می کند که باعث کاهش اتلاف انرژی در اثر اصطکاک می شود. برای کنترل جریان انرژی، یک واحد کنترل و یک دستگاه سوئیچینگ نیمه هادی وجود دارد. اینورتر در واحد HSD جریان DC باتری را به تبدیل می کند جریان متناوببرای یک موتور الکتریکی
برای حرکت دادن خودرو در سرعت های پایین و برای استارت از موتور الکتریکی استفاده می شود. این به شما امکان می دهد بنزین را ذخیره کنید و به آرامی حرکت کنید. هنگام رفتن به حالت عادیهنگام رانندگی موتور بنزینی روشن می شود که به موازات موتورهای الکتریکی کار می کند. انرژی اضافی به باتری منتقل می شود. در هنگام شتاب گیری، موتور احتراق داخلی به طور فعال در حال کار است. در حالت ترمز، به اصطلاح سیستم ترمز احیا کننده استفاده می شود، زمانی که موتورهای الکتریکی در حالت ژنراتور کار می کنند و باتری را شارژ می کنند. آن ها در حالت های اصلی کار از موتور بنزینی و در حالت های متوسط (انتقال) از موتور الکتریکی استفاده می شود.
مزایا و معایب موتور هیبریدی البته با وجود سطح بالای فناوری، نصب هیبریدی هم دارای مزایای غیرقابل انکار و هم معایبی است که مهندسان برجسته همچنان به کار خود ادامه می دهند. بیایید با مزایا شروع کنیم:
- مصرف سوخت کارآمد و صرفه جویی تا 35٪؛
- سطح پایین سمیت گازهای خروجی؛
- نویز پایین؛
- هندلینگ عالی و شتاب نرم تر خودرو؛
- کنترل کامل نصب با استفاده از رایانه داخلی و سیستم های الکترونیکی؛
- اجزای باتری خودروهای هیبریدی به راحتی قابل بازیافت و بازیافت هستند.
- سیستم ترمز احیا کننده به حفظ انرژی کمک می کند.
- عمر باتری طولانی برای خودروهای هیبریدی
از معایب هیبریدی ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- هزینه بالای خودروهای دارای نیروگاه هیبریدی؛
- هزینه بالای قطعات یدکی و تعمیرات بعید است که بتوانید خودتان آن را تعمیر کنید و خدمات کامل برای چنین خودروهایی در حال حاضر فقط در شهرهای بسیار بزرگ قابل ارائه است. علاوه بر این، ممکن است تاخیر در تامین قطعات یدکی لازم وجود داشته باشد.
- سیستم الکتریکی تغییرات دما قابل توجهی را تحمل نمی کند.
یک تصور غلط رایج در مورد موتورهای هیبریدی این افسانه است که قدرت و کارایی پیشرانه کاهش می یابد. این چنین نیست؛ قدرت هیبریدی در نظم کامل است. علاوه بر این، برای سوخت گیری نیازی به سوخت خاصی نیست.
خودروسازان برجسته جهان قبلاً از مزایای موتورهای هیبریدی قدردانی کرده اند. هر ساله تعداد خودروهای هیبریدی در حال افزایش است و محبوبیت بیشتری در بین رانندگان به دست می آورد. بازارها در حال گسترش هستند. موتور هیبریدی یک شاهکار واقعی مهندسی، دستگاهی فوق مدرن، اقتصادی و دوستدار محیط زیست است که آینده نزدیک صنعت خودروسازی جهانی است. به دلیل افزایش قیمت ها سوخت هیدروکربنیبا اطمینان می توان پیش بینی کرد که طی 5 تا 10 سال، نیروگاه های هیبریدی در سراسر جهان گسترده خواهند شد.
