چگونه یک هیبرید کار می کند. موتور هیبریدی

در سال های اخیر بیشتر و بیشتر مردم به فکر محیط زیست هستند. صنعت خودرو نیز از این قاعده مستثنی نیست. هر سال استانداردهای زیست محیطی در حال افزایش است و با این کار، موتورهای وسایل نقلیه در حال نوسازی و بهبود هستند. موتور هیبریدی یکی از راه حل های بهبود سازگاری با محیط زیست خودرو است.

موتور هیبریدی چیست؟

موتور هیبریدی و دستگاه آن چیست؟ خود کلمه "هیبرید" از لاتین به عنوان "صلیب" ترجمه شده است. در واقع، این ترکیبی از نسخه کلاسیک واحد قدرت و موتور الکتریکی است. بنابراین، حرکت چرخ های محرک با چرخش با استفاده از یک موتور احتراق داخلی معمولی یا یک موتور الکتریکی انجام می شود.

هر یک از واحدهای قدرت عملکرد خاصی را در حرکت انجام می دهد. بنابراین، زمانی که وسیله نقلیه در ترافیک شهری قرار دارد، حرکت با کمک یک موتور الکتریکی انجام می شود، اما در بزرگراه، یک نیروگاه بنزینی راه اندازی می شود.

مزایای هیبرید

شاید بزرگترین مزیت استفاده از پیشرانه هیبریدی، اقتصاد آن باشد. به عنوان یک قاعده، چنین موتوری 25-30٪ سوخت کمتری نسبت به موتورهای بنزینی استاندارد مصرف می کند.

دومین نکته مثبت استاندارد بالای زیست محیطی است. با کاهش مصرف سوخت، انتشار گازهای خروجی کمتری وارد اکوسیستم می شود.

مزیت سوم این است که باتری های موتور الکتریکی از یک موتور بنزینی شارژ می شوند و در صورت نشستن، همیشه می توانید به بنزین تغییر دهید. این نیز شامل همان مشخصات است. از نظر ویژگی های قدرت، "هیبرید" به هیچ وجه کمتر از یک موتور معمولی نیست.

موتور "هیبریدی" در چرخه استفاده شهری، جایی که توقف های مکرر وجود دارد، بهترین احساس را دارد. در این مورد، اساسا، خود موتور الکتریکی کار می کند. در بسیاری از کشورها، خودروهای "هیبریدی" توسط پلیس شهر هدایت می شوند.

معایب استفاده از "هیبرید"

اولین عیب قابل توجه تعمیر گران قیمت موتورهای هیبریدی است. سازندگان "هیبرید" این را با این واقعیت توضیح می دهند که واحد نیرو از نظر ساختاری هم در تعمیر و هم در بازسازی پیچیده است.

باتری های یک موتور هیبریدی نسبت به تغییرات و افت دما کاملاً حساس هستند و به همین دلیل است که وقتی به زیر 15- درجه سانتیگراد می رسند به سرعت تخلیه می شوند و کار عمدتاً روی بنزین انجام می شود.

هزینه بالای خود وسیله نقلیه با موتور هیبریدی. هر علاقه‌مند به خودرو نمی‌تواند خودرویی با قیمت 20000 دلار بخرد. با وجود این، تعدادی از کشورها برای ترغیب خریداران به خرید این خودروها، مالیات های ترجیحی برای ترخیص، ثبت نام و استفاده از موتورهای هیبریدی در نظر گرفته اند. این هنوز در قلمرو کشورهای مستقل مشترک المنافع انجام نشده است.

شاخص های مدرن

تویوتا در تعداد هیبریدی ها پیشرو است و از سال 1997 به طور فعال این خودروها را تولید می کند و در اصلاحات خودروهای معمولی سری Prius، کراس اوورهای سری Lexus RX400h و خودروهای لوکس - Lexus LS 600h.

در سال 2006، بیش از نیم میلیون مدل پریوس به تنهایی در سراسر جهان فروخته شد. فناوری درایو هیبریدی تویوتا HSD توسط فورد (Escape Hybrid)، نیسان (Altima Hybrid) مجوز گرفته است.

تولید انبوه خودروهای هیبریدی به دلیل کمبود باتری‌های هیدرید نیکل فلزی محدود شده است.

در سال 2006، 90410 خودروی هیبریدی در ژاپن فروخته شد که 47.6 درصد نسبت به سال 2005 افزایش داشت.

در سال 2007، فروش خودروهای هیبریدی در ایالات متحده 38 درصد نسبت به سال 2006 افزایش یافت. خودروهای هیبریدی در ایالات متحده 2.15 درصد از بازار خودروهای سواری جدید را تشکیل می دهند. در مجموع، حدود 350000 خودروی هیبریدی در سال 2007 در ایالات متحده فروخته شد (بدون احتساب فروش جنرال موتورز).

در مجموع 1,002,000 خودروی هیبریدی از سال 1999 تا پایان سال 2007 در ایالات متحده فروخته شد.

نتیجه

همانطور که روند فعلی نشان می دهد، بیشتر و بیشتر رانندگان شروع به ترجیح پیشرانه های هیبریدی می کنند. آنها مقرون به صرفه تر، بی صدا و دوستدار محیط زیست هستند. عیب استفاده از آن تعمیرات گران قیمت و حساسیت باتری ها به تغییرات دما است.

خودروی هیبریدی (هیبرید) خودرویی است که نه به موتور احتراق داخلی معمول، بلکه به 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 بر روی خودرو است که به خودرو نیرو می دهد.

در مورد مفهوم موتور هیبریدی، این اصطلاح توسط بسیاری به عنوان یک نیروگاه ویژه اشتباه درک می شود. در واقع، "هیبرید" باید به عنوان چندین موتور از انواع مختلف درک شود که در یک سیستم واحد پیچیده برای تبدیل منابع انرژی مختلف 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 ماشین بیکار باشد یا حرکت با سرعت کم انجام شود، موتور الکتریکی چرخ ها را می چرخاند. 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 آشنا و یک موتور الکتریکی وجود دارد. چنین تعاملی می تواند باشد:

• استوار؛
• موازی؛
• سری-موازی;

تعامل مداوم

طرح ترتیبی شبیه وسایل نقلیه الکتریکی است، زیرا حرکت وسیله نقلیه از طریق عملکرد یک موتور الکتریکی تحقق می یابد. موتور احتراق داخلی در این طرح به یک ژنراتور متصل است، برق از ژنراتور به خود موتور الکتریکی می رسد و باتری نیز به صورت موازی شارژ می شود. با یک بار شارژ باتری لیتیوم یونی با ظرفیت افزایش یافته، اغلب می توانید حدود 50 کیلومتر را طی کنید. 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 عملکرد جداگانه موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی و عملکرد همزمان را نشان می دهند. این طرح با ترکیب با کمک کوپلینگ های ویژه یک واحد الکتریکی، یک موتور احتراق داخلی و یک گیربکس اجرا می شود. چنین وسایل نقلیه هیبریدی یک موتور الکتریکی کم مصرف دریافت می کنند که نه تنها ماشین را به حرکت در می آورد، بلکه در هنگام شتاب گیری نیز نیرو می دهد. اغلب، چنین موتور الکتریکی یک استارت و یک ژنراتور خودرو است که از نظر ساختاری یک موقعیت میانی بین یک موتور احتراق داخلی و یک جعبه دنده را اشغال می کند.

ارتباط سریال موازی

در این طرح، موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی توسط یک جعبه دنده 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 دهد. علاوه بر این، توان مشخص شده به طور جداگانه یا همزمان داده می شود. در دستگاه چنین مداری یک ژنراتور وجود دارد که موتور الکتریکی هیبرید را تغذیه می کند.

رهبر 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 با استفاده از یک جعبه دنده سیاره ای در یک سیستم مشترک ترکیب می شوند. موتور احتراق داخلی حداقل قدرت را در "پایین" (چرخه اتکینسون) می دهد و به شما امکان می دهد در سوخت صرفه جویی کنید. یک ماشین هیبریدی با چنین طرح تعاملی فرض می کند:

1. حالت اقتصادی رانندگی فقط در کشش الکتریکی با موتور خاموش که در طی آن موتور الکتریکی توسط باتری تغذیه می شود.
2. حفظ سرعت تنظیم شده با توزیع نیروی موتور احتراق داخلی به چرخ ها و ژنراتور که موتور الکتریکی موازی از آن نیرو می گیرد. باتری نیز شارژ می شود.
3. حالت شتاب شدید و بارهای جدی، زمانی که موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی به طور موازی کار می کنند. در این حالت، موتور الکتریکی بدون قطع برق از ژنراتور، از باتری تغذیه می کند.

بهره برداری از هیبریدها: درهم شکستن اسطوره ها

• خودروهای هیبریدی تازگی دارند که به طور کامل بهبود نیافته اند و ایرادات زیادی دارند. این یک افسانه است، زیرا برند تویوتا تقریباً 20 سال است که در حال تولید انبوه مدل های هیبریدی بوده است.
• در هیبریدی ها، باتری ها تخلیه می شوند که منجر به مشکلاتی می شود. این درست است، اما فقط تا حدی. در مراحل اولیه توسعه فناوری، چنین مواردی رخ داده است، اما امروزه تجهیزات الکترونیکی با دقت بالا اجازه تخلیه عمیق باتری را نمی دهند.
• خودروهای هیبریدی احتمال خرابی، گرانی و سختی تعمیر بیشتری دارند. این یک افسانه است، زیرا خودروهای هیبریدی کمتر از ICEهای دیزلی و بنزینی معمولی قابل اعتماد نیستند. اکثر ایستگاه‌های خدمات به طور جامع به خودروهای هیبریدی همتراز با خودروهای معمولی خدمات می‌دهند. علاوه بر این، گیربکس در هیبریدی ها وجود اصطکاک را از بین می برد، که چنین انتقالی را ساده و قابل اعتماد می کند، که نمی توان در مورد انواع مختلف گیربکس های اتوماتیک گفت. در مورد موتور احتراق داخلی، موتور در هیبریدی ها اغلب با سرعت کم کار می کند، 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.
• ICE هیبریدی قدرت کمتری دارد، چنین خودروهایی در دینامیک در مقایسه با همتایان خود از دست می دهند. 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 صرفه جویی، تغییر سبک رانندگی به آهسته، آرام و روان، اجتناب از شتاب، دریچه گاز فعال و غیره ضروری است. به عبارت دیگر، فشار قوی روی پدال گاز به سیستم کنترل دستور می دهد تا موتور احتراق داخلی را روشن کند.

ایده صرفه جویی در مصرف سوخت در خودروهای هیبریدی این است که تا جایی که ممکن است با یک باتری شارژ شده با نیروی الکتریکی تا سرعت 60 کیلومتر در ساعت رانندگی کنید که اغلب در ترافیک شهری متراکم کافی است. همچنین لازم است اضافه شود که سیستم تعداد زیادی از عوامل را در نظر می گیرد: دمای بیرون، درجه حرارت موتور احتراق داخلی و شارژ باتری، حرکت در سراشیبی یا روی یک تپه و غیره. در شرایط مختلف، هیبریدی می تواند از موتور احتراق داخلی استفاده کند یا فقط با انرژی الکتریکی حرکت کند.

• یافتن باتری هیبریدی از نظر تجاری سخت است و 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. در مورد فضای آزاد، باتری عملاً فضای قابل استفاده در محفظه چمدان را اشغال نمی کند.
• شما نمی توانید به خودروهای هیبریدی بنزین بزنید. این یک افسانه است، زیرا تولید کنندگان جهانی تجهیزاتی را تولید می کنند که با خودروهای هیبریدی سازگار است.

همچنین بخوانید

چگونه موتور را خودتان با وسایل بداهه شسته و خشک کنید. نکات و ترفندهای اساسی برای شستشوی ایمن موتور که خودتان انجام دهید.

نمونه اولیه ماشین با موتور هیبریدی در پایان قرن نوزدهم ظاهر شد. امروزه این وسیله نقلیه ای است که قادر به استفاده از سوخت با سرعت کم نیست، بلکه با استفاده از انرژی الکتریکی حرکت می کند.

موتور هیبریدی سیستمی متشکل از یک موتور الکتریکی و یک موتور سوختی است. در عین حال، در طول دوره کار، هر کدام می توانند هم به صورت جداگانه و هم در چرخه های مستقل درگیر شوند.

دستگاه و اصل کار

رایج ترین حالت کار یک موتور هیبریدی این است که هنگام رانندگی با یک ماشین با سرعت کم، مثلاً در یک شهر، از واحد الکتریکی آن استفاده می شود. هنگامی که خودرو در امتداد بزرگراه حرکت می کند، موتور احتراق داخلی (ICE) روشن می شود. در مورد بار سنگین، به عنوان مثال، در هنگام صعودهای شدید، 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، سازندگان تجهیزات گاز طبیعی (LPG) سیستم هایی را توسعه داده اند که می توانند روی این وسایل نقلیه کار کنند.

نمونه ای از طراحی هیبریدی

دستگاه هیبریدی شامل:

طراحی و ابعاد آن برای کاهش وزن، آلایندگی و مصرف سوخت طراحی شده است.

موتور الکتریکی با در نظر گرفتن ویژگی های یک هیبریدی توسعه یافته است. این نه تنها برای کار با بلوک سوخت ساخته شده است، بلکه توجه ویژه ای به نشانگرهای قدرت نیز داشته است. به موازات آن، انرژی برای شارژ مجدد باتری خودرو تولید می کند. می توان آن را در نیروگاه ساخت یا جدا از آن قرار داد، در برخی مدل ها از هر دو گزینه به طور همزمان استفاده می شود.

انتقال. عملکرد گیربکس هیبریدی در واقع مشابه چیدمان 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 انشعاب جریان های قدرت طراحی شده است. این نوع موتور در حالت بار صاف کار می کند که به کاهش قابل توجهی در مصرف سوخت کمک می کند.

مخزن سوخت. برای سوخت موتور احتراق داخلی مورد نیاز است. 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 معمولی 12 (V) برای تغذیه شبکه داخلی استفاده می کند. در ابتدا، قبل از شروع همه سیستم ها، برق فقط از سیستم 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 متقاطع مختلف است. فن آوری درایو هیبریدی به دو صورت مشخص می شود - این یک واحد دوگانه سوز یا دو ظرفیتی و یک واحد قدرت هیبریدی است.

این تقسیم به دو ترکیب از واحدهای نیرو برای طبقه بندی آنها بر اساس یک اصل عملکرد متفاوت تعریف شده است.

دستگاه واحد قدرت هیبریدی شامل یک موتور احتراق داخلی و یک موتور ژنراتور الکتریکی است. بنابراین، موتور الکتریکی هم یک مولد انرژی و هم یک موتور الکتریکی کششی و هم یک استارت برای راه اندازی موتور احتراق داخلی است.

سه نوع پیشرانه هیبریدی وجود دارد. معیار اصلی طبقه بندی، اجرای سازه اصلی است. بنابراین، وجود دارد: یک واحد قدرت میکرو هیبریدی، یک واحد قدرت هیبریدی متوسط ​​و یک واحد قدرت کامل هیبریدی.

پیشرانه میکرو هیبریدی

ویژگی مفهومی این نوع درایو قسمت الکتریکی آن است که تنها برای انجام عملکرد استارت-استاپ مورد نیاز است. در عین حال، بخشی از انرژی جنبشی تولید شده مجدداً به عنوان الکتریسیته (فرایند بازیابی) استفاده می شود.

درایو صرفاً به دلیل عملکرد کشش الکتریکی امکان پذیر نیست. عملکرد باتری هیبریدی 12 ولتی پر از فایبرگلاس با شروع مکرر موتور سازگار است. همچنین می توان از یک دستگاه ذخیره سازی به شکل خازن الکتروشیمیایی برای انباشت انرژی حاصل از بازیابی استفاده کرد.

میکرو هیبریدی از مزدا

پیشرانه هیبریدی متوسط

درایو الکتریکی به عملکرد موتور احتراق داخلی کمک می کند. در عین حال، حرکت هیبرید تنها به دلیل کشش الکتریکی انجام نمی شود. با استفاده از این نوع موتور هیبریدی، انرژی الکتریکی در هنگام ترمزگیری دوباره تولید می شود و سپس در یک باتری ولتاژ بالا ذخیره می شود.

دستگاه باتری فشار قوی هیبریدی و تمام قطعات الکتریکی آن سطح ولتاژ مورد نیاز را برآورده می کند که باعث می شود توان به اندازه کافی بالا تولید شود. در نتیجه، به لطف پشتیبانی موتور احتراق داخلی توسط یک موتور الکتریکی، عملکرد آن با حداکثر بازده مشخص می شود.

پیشرانه هیبریدی کامل

عملکرد دو موتور: یک موتور الکتریکی و یک موتور احتراق داخلی، در این نوع با یکدیگر ترکیب می شود. 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 وسایل نقلیه مجهز به یک موتور الکتریکی به اندازه کافی قدرتمند و باتری های ولتاژ بالا با حجم بیشتر هستند که به آنها امکان می دهد چنین ویژگی هایی را تولید کنند. اساس شارژ باتری نیز فرآیند بازیابی انرژی است.

عملکرد "شروع - توقف" 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 ایجاد کلاچ بین آنها انجام می شود تا بتوانند مستقل از یکدیگر عمل کنند.

طرح های تعامل بین عملکرد موتور الکتریکی و موتور احتراق داخلی

خودروهای هیبریدی بر اساس سه طرح تعامل موتور طراحی می شوند. بیایید هر یک از آنها را در نظر بگیریم.

طرح متوالی تعامل

این اصل دستگاه ساده ترین نسخه موتور خودروهای هیبریدی است. طرح عملکرد آن به شرح زیر است: گشتاور موتور احتراق داخلی به ژنراتور می رود. ژنراتور سپس الکتریسیته مورد نیاز خود را برای کار تولید کرده و به باتری منتقل می کند. علاوه بر این، باتری با فرآیند بازیابی انرژی جنبشی شارژ می شود. در این طرح، حرکت خودرو تنها به دلیل کشش الکتریکی انجام می شود.

این مدار با تبدیل انرژی متوالی مشخص می شود، یعنی. انرژی حاصل از سوخت قابل احتراق در 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 طرح سریال:

1. عملکرد موتور احتراق داخلی با سرعت ثابت انجام می شود.
2. نیازی به موتوری با قدرت و مصرف سوخت بالا نیست.
3. گیربکس، مانند کلاچ، در اینجا مورد نیاز نیست.
4. انرژی الکتریکی باتری هیبریدی فشار قوی به خودرو اجازه می دهد با موتور خاموش حرکت کند.

جنبه های منفی مدار سریال:

1. در مراحل تبدیل انرژی از بین می رود.
2. ابعاد و هزینه باتری بسیار بالاست.

درخشان ترین نماینده یک خودروی هیبریدی با یک طرح متقابل سازگار شورولت ولت

اگر در مورد مناسب ترین نوع حرکت خودرو با یک طرح متوالی تعامل 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 به این دلیل نام خود را گرفت که موتورهای خودرو دائماً با هم کار می کنند. اصل عملکرد این نوع تعامل دو ماژول به دلیل الکترونیک خودرو، موتور الکتریکی و موتور احتراق داخلی رخ می دهد. هر دو موتور با استفاده از یک چرخ دنده سیاره ای به گیربکس متصل می شوند.

صرفاً با انرژی الکتریکی، چنین هیبریدی هایی قادر به رانندگی برای مدت 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. موتور احتراق داخلی نقش مهم تری دارد و موتور الکتریکی در مواقعی که به کشش اضافی نیاز است، به عنوان مثال، هنگامی که خودرو به شدت شتاب می گیرد، روشن می شود. در هنگام ترمزگیری یا حرکت صاف، موتور الکتریکی به عنوان مولد الکتریسیته 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 که موتور کششی 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 طرحی، موتور احتراق داخلی مستقیماً به چرخ ها متصل نیست، که به شما امکان می دهد به طور مداوم بخشی از لحظه را به ژنراتور منتقل کنید و باتری را شارژ کنید.

نیروگاه هیبریدی موازی با 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 اتلاف انرژی بسیار کمتر است.

اضلاع منفی مدار موازی:

عیب اصلی این طرح مصرف سوخت بالاتر در مقایسه با سایر طرح های فعل و انفعال موتور است. به نظر می رسد که صرفه جویی در ترافیک شهری کارساز نخواهد بود، موفق ترین گزینه حرکت در امتداد بزرگراه خواهد بود.

طرح متقابل سریال موازی

نام خود 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 یک مکان تنها به دلیل قدرت قطعه الکتریکی انجام می شود. موتور احتراق داخلی از عملکرد ژنراتور خودکار 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 زیاد که نیاز به افزایش توان دارند، ژنراتور خودرو ممکن است مقدار مناسبی انرژی تولید نکند، در این صورت موتور الکتریکی مانند یک طرح تعامل موازی، انرژی اضافی را از باتری تامین می‌کند.

در این طرح، یک ژنراتور اضافی ارائه می شود، 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 کرده و باتری را شارژ می کند.

برای جهت گشتاور به چرخ ها، ژنراتور یا موتور الکتریکی و نسبت آن، مکانیسم سیاره ای مسئول است - توزیع کننده قدرت. منبع تغذیه از دینام و باتری توسط واحد کنترل الکترونیکی خودرو کنترل می شود.

این فناوری در خودروهای هیبریدی چهار چرخ محرک نیز استفاده می شود. یک موتور احتراق داخلی با موتور الکتریکی در مدار موازی در محور جلو نصب شده است و فقط یک موتور الکتریکی متصل به موتور احتراق داخلی در یک مدار سریال در محور عقب نصب شده است.

هیبریدی چهار چرخ محرک از میتسوبیشی

جنبه های مثبت مدار سری-موازی:

حدس زدن مزیت غیرقابل انکار این طرح هیبریدی، مصرف سوخت عالی همراه با ویژگی های قدرت خوب آن دشوار نیست. دوستداران طبیعت از دوستی محیط زیست آن قدردانی خواهند کرد.

اضلاع منفی مدار سری-موازی:

از جمله نکات منفی، طراحی پیچیده تر نسبت به طرح های قبلی و در نتیجه قیمت بالا است. از آنجایی که به یک ژنراتور اضافی، یک باتری بزرگ و یک مدار کنترل الکترونیکی پیچیده نیاز است.

نتیجه

ما همه انواع هیبریدها و طرح‌های تعامل آنها را در نظر گرفته‌ایم، اما به طور کلی، انواع بسیاری وجود دارد که به سختی می‌توان به یکی از آنها نسبت داد، زیرا با گذشت زمان فناوری‌ها بیشتر و بیشتر مخلوط و اصلاح می‌شوند.

در برخی، کوپلینگ های هیدرولیک با گیربکس به جای چرخ دنده سیاره ای استفاده می شود؛ در برخی دیگر، آنها با یک موتور احتراق داخلی نصب شده در عقب آزمایش می کنند یا به طور کلی موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی را در امتداد دو محور پخش می کنند. طراحان در اینجا متوقف نمی شوند و به طور فزاینده ای در حال توسعه این جهت هستند.

اتولیک

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 فناوری مختلف با یکدیگر ترکیب می شوند. در ارتباط با مفاهیم درایو، اصطلاح فناوری درایو هیبریدی برای اشاره به دو حوزه استفاده می‌شود: پیشرانه هیبریدی دو ظرفیتی (یا دوگانه سوز)

در مورد فناوری درایو هیبریدی، ترکیبی از دو واحد قدرت متفاوت است که عملکرد آنها بر اساس اصول عملکرد متفاوت است. 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 قدرت بالاتر طراحی شده اند. به لطف پشتیبانی از موتور ژنراتور الکتریکی، حالت کار موتور حرارتی را می توان به منطقه حداکثر بازده تغییر داد. 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 با سرعت کم فقط 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 توان موتور ژنراتور الکتریکی با توان کل مطابقت دارد. این مفهوم درجه بالایی از قرض گرفتن اجزا و قطعات خودروی قدیمی را فراهم می کند. 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 در محور عقب قرار دارد. 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. در حالت کلی این اصطلاح در تکنولوژی 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 انرژی خودرو بهبود یافته 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)

مشابه عملکرد کیک داون موتورهای احتراق داخلی، که حداکثر قدرت موتور را در دسترس قرار می دهد، درایو هیبریدی دارای عملکرد E-Boost الکتریکی است. 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 می تواند هنگام شتاب گیری سریع، هنگام رانندگی با سرعت بالا، با بار زیاد یا زمانی که باتری ولتاژ بالا بسیار کم است رخ دهد. 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 کولر گازی یکی از عناصر سیستم فشار قوی 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. این یک موتور سنکرون سه فاز است. ماژول الکترونیک قدرت ولتاژ 288 ولت DC را به ولتاژ AC سه فاز تبدیل می کند. 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 محفظه چمدان فراهم می شود. 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 یک وسیله نقلیه هیبریدی با تغییر چرخه های شارژ (بازیابی) و تخلیه (رانندگی الکتریکی) باتری ولتاژ بالا متمایز می شود.

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.

خودروی هیبریدی اختراع جدیدی نیست. اولین قدم به سمت وسایل نقلیه هیبریدی در سال 1665 برداشته شد، زمانی که فردیناند وربیست، یک کشیش یسوعی، کار بر روی طرح هایی را برای یک وسیله نقلیه چهار چرخ ساده که می توانست با بخار یا اسب حرکت کند، آغاز کرد. اولین خودروهای با موتور هیبریدی در اواخر قرن 19 و 20 ظاهر شدند. علاوه بر این، برخی از توسعه دهندگان موفق شده اند از پروژه ها به تولید در مقیاس کوچک حرکت کنند. از سال 1897 و در طی 10 سال بعد، شرکت فرانسوی Parisienne des Voitures Electriques دسته ای از وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی تولید کرد. در سال 1900 جنرال الکتریک یک خودروی هیبریدی با موتور 4 سیلندر بنزینی طراحی کرد. و کامیون های "هیبریدی" خط مونتاژ شرکت واکر خودرو شیکاگو را تا سال 1940 ترک کردند.
البته همه اینها فقط نمونه های اولیه و خودروهای در مقیاس کوچک بودند. اما اکنون، کمبود شدید نفت و بحران اقتصادی باعث توسعه موتورهای هیبریدی شده است. حال بیایید نگاهی دقیق تر به این داشته باشیم که موتور هیبریدی چیست و چه کاربردی دارد؟ موتور هیبریدی سیستمی از دو موتور - برقی و بنزینی است. بسته به حالت کار، هر دو بنزین و برق را می توان به طور همزمان یا جداگانه روشن کرد. این فرآیند توسط یک کامپیوتر قدرتمند کنترل می‌شود، که تصمیم می‌گیرد در حال حاضر چه کاری باید کار کند.بنابراین، هنگام رانندگی در مسیرها، موتور بنزینی روشن می‌شود، زیرا باتری موجود در مسیر برای مدت طولانی دوام نمی‌آورد. اگر ماشین در حالت شهری حرکت می کند ، در اینجا از یک موتور الکتریکی استفاده شده است ، هر دوی آنها در هنگام شتاب یا بارهای سنگین کار می کنند. در حالی که موتور بنزینی کار می کند، باتری در حال شارژ شدن است. چنین موتوری، حتی با در نظر گرفتن این واقعیت که سیستم از موتور بنزینی استفاده می کند، می تواند انتشارات مضر در جو را تا 90٪ کاهش دهد و در عین حال، مصرف بنزین در شهر به میزان قابل توجهی کاهش می یابد (فقط یک موتور بنزینی بر روی بزرگراه، بنابراین هیچ پس انداز در آنجا وجود ندارد).

بیایید با نحوه حرکت ماشین شروع کنیم. در ابتدای حرکت و در سرعت های پایین فقط باتری و موتورهای الکتریکی درگیر هستند. انرژی ذخیره شده در باتری به مرکز انرژی می رود که به نوبه خود آن را به موتورهای الکتریکی می فرستد و باعث می شود خودرو به آرامی و بی صدا حرکت کند. پس از افزایش سرعت، موتور احتراق داخلی به کار متصل می شود و لحظه روی چرخ های محرک به طور همزمان از موتورهای الکتریکی و موتورهای احتراق داخلی تامین می شود. در این حالت بخشی از انرژی موتور احتراق داخلی به ژنراتور می رود و اکنون موتورهای الکتریکی را تغذیه می کند و مازاد انرژی خود را به باتری می دهد که در ابتدای کار بخشی از ذخیره انرژی را از دست داده است. جنبش. هنگام رانندگی در حالت عادی، فقط از دیفرانسیل جلو به طور خودکار استفاده می شود، در بقیه - تمام چرخ متحرک. در حالت شتاب، گشتاور به چرخ ها عمدتاً از موتور بنزینی می آید و موتورهای الکتریکی در صورت لزوم دینامیک را افزایش می دهند و موتور احتراق داخلی را تکمیل می کنند. یکی از جالب ترین لحظات ترمز گرفتن است. "مغزهای" الکترونیکی خودرو خودشان تصمیم می گیرند که چه زمانی سیستم ترمز هیدرولیک را اعمال کنند و چه زمانی ترمز احیا کننده را اعمال کنند و به دومی ترجیح دهند. یعنی در لحظه فشار دادن پدال ترمز، موتورهای الکتریکی را به حالت "ژنراتور" منتقل می کنند و گشتاور ترمز روی چرخ ها ایجاد می کنند و برق تولید می کنند و باتری را از طریق مرکز انرژی تغذیه می کنند. این نقطه برجسته "هیبرید" است.

در خودروهای کلاسیک، انرژی ترمز به طور کامل از بین می رود و به عنوان گرما از دیسک های ترمز و سایر قسمت ها خارج می شود. استفاده از انرژی ترمز به ویژه در مناطق شهری، زمانی که اغلب باید در چراغ راهنمایی ترمز کنید، موثر است. Vehicle Dynamics Integrated Management (VDIM) تمام سیستم های ایمنی فعال را یکپارچه و مدیریت می کند.
یکی از اولین خودروهای موفق مجهز به موتور هیبریدی که به سمت انبوه مردم رفت، تویوتا پریوس بود که توسط تویوتا ساخته شد که در هر 100 کیلومتر (در شهر) 3.2 لیتر بنزین مصرف می کند. تویوتا همچنین یک SUV با موتور هیبریدی Lexus RX400h عرضه کرد که هزینه چنین خودرویی بسته به پیکربندی بین 68 تا 77 هزار دلار است. لازم به ذکر است که نسخه های اولیه تویوتا پریوس هم از نظر سرعت و هم از نظر قدرت از اتومبیل های هم کلاس پایین تر بودند ، اما لکسوس RX400h دیگر نه از نظر سرعت و نه از نظر قدرت از همکلاسی های خود کم نمی کند.

نگرانی های پیشرو در صنعت خودرو در جهان نیز توجه خود را به موتورهای هیبریدی به عنوان راه حلی برای مشکل مصرف سوخت و آلودگی محیط زیست معطوف کرده اند. بنابراین گروه ولوو از ایجاد یک موتور هیبریدی برای کامیون ها، تراکتورها، نیمه تریلرها و اتوبوس ها خبر داد. توسعه دهندگان این شرکت انتظار دارند که خلاقیت آنها به شما امکان می دهد تا 35٪ در مصرف سوخت صرفه جویی کنید.
با تمام این اوصاف، باید گفت که خودروهای هیبریدی "با صدای بلند" تا کنون تنها در آمریکای شمالی (کانادا و ایالات متحده آمریکا) رفته اند. و در آمریکا، تقاضا برای آنها بیشتر و بیشتر می شود، زیرا تا سال های اخیر اتومبیل هایی که سوخت زیادی مصرف می کردند در آنجا محبوب بودند و از آنجایی که سوخت به شدت و قیمت آن به شدت افزایش یافت، آمریکایی ها به شدت به فکر صرفه جویی در آن افتادند و به عنوان راه حلی برای این مشکل، آنها شروع به استفاده از خودروهای با موتورهای هیبریدی کردند. در اروپا، ظاهر موتورهای هیبریدی آرام گرفته می شد، زیرا در آنجا موتوری مقرون به صرفه و دوستدار محیط زیست نسبت به یک موتور بنزینی، دیزل قدیمی خوب، راندند. برخلاف ایالات متحده آمریکا، بیش از 50 درصد خودروها در اروپا مجهز به موتورهای دیزلی هستند. علاوه بر این، خودروهای دیزلی ارزان تر از خودروهای هیبریدی، ساده تر و قابل اعتمادتر هستند. از این گذشته ، همه می دانند که هر چه سیستم پیچیده تر باشد ، اعتماد آن کمتر است! و دقیقاً به دلیل پیچیدگی و هوس باز بودن آنها، عملاً هیچ خودروی هیبریدی در فضای پس از شوروی وجود ندارد. نمایندگی های رسمی آنها را به اینجا نمی آورند. و هر صاحب چنین خودرویی به ناچار با مشکل پمپ بنزین مواجه خواهد شد. ما پمپ بنزینی نداریم که با خودروهای هیبریدی سروکار داشته باشد. و شما نمی توانید چنین ماشینی را خودتان تعمیر کنید!