Wéi en Hybridmotor funktionnéiert, d'Virdeeler an Nodeeler vun engem ekonomeschen Motor
Inhalt
D'Entstoe vun Hybrid Gefierer ass eng gezwongen Moossnam vun Automobilisten am Iwwergang vun Verbrennungsmotoren (ICE) op Kuelewaasserstoff Brennstoffer zu propper Kraaftwierker ginn. D'Technologie huet nach net erlaabt d'Schafung vun engem vollwäertege Elektroauto, engem Brennstoffzellauto oder all aner aus enger grousser Lëscht vun theoretesch méigleche Richtungen fir d'Entwécklung vum autonomen Transport ze kreéieren, an de Besoin ass scho reift.
D'Regierungen hunn ugefaang d'Autosindustrie staark mat Ëmweltbedéngungen ze schloen, an d'Konsumenten wollten e qualitative Schrëtt no vir gesinn, an net eng aner mikroskopesch Verbesserung vun engem Motor bekannt fir méi wéi engem Joerhonnert op ee vun den Uelegraffinéierungsprodukter.
Wéi eng Auto gëtt "Hybrid" genannt
D'Kraaft Eenheet vun der Mëttelstuf huet ugefaang eng Kombinatioun vun engem scho bewisenen Design vun engem Verbrennungsmotor an een oder méi Elektromotoren ze sinn.
Den elektreschen Deel vun der Traktioun Eenheet gëtt ugedriwwen duerch Generatoren, déi mechanesch mat engem Gasmotor oder Dieselmotor verbonne sinn, Batterien an e Recuperatiounssystem, deen d'Energie, déi während der Bremsen vum Gefier fräigelooss gëtt, an de Fuert zréckkënnt.
All déi vill Schemae fir d'praktesch Ëmsetzung vun der Iddi ginn Hybriden genannt.
Heiansdo täuschen Hiersteller Clienten andeems se Hybridsystemer nennen, wou den elektresche Fuert nëmmen benotzt gëtt fir den Haaptmotor am Start-Stop-Modus ze starten.
Well et keng Verbindung tëscht Elektromotoren a Rieder ass an d'Méiglechkeet fir op elektresch Traktioun ze fueren, ass et falsch fir Hybrid Autoen ze zouzeschreiwen.
De Prinzip vun der Operatioun vun Hybridmotoren
Mat all der Varietéit vun Designen hunn esou Maschinnen gemeinsam Funktiounen. Mä d'Ënnerscheeder sinn esou grouss aus enger technescher Siicht, datt et tatsächlech verschidden Autoen sinn mat hiren eegene Virdeeler an Nodeeler.
Gerät
All Hybrid enthält:
- Verbrennungsmotor mat senger Iwwerdroung, onboard Low-Volt Energieversuergungsnetz a Brennstofftank;
- Traktioun Motore;
- Späicherbatterien, meeschtens zimlech héichspannt, besteet aus Batterien, déi a Serie a parallel verbonne sinn;
- Muecht wiring mat héich-Volt schalt;
- elektronesch Kontroll Unitéiten an Bord Computeren.
Sécherstellen datt all Operatiounsmodi vun enger integréierter mechanescher an elektrescher Transmissioun normalerweis automatesch geschitt, nëmmen allgemeng Verkéierskontroll ass dem Chauffer uvertraut.
Schema vun der Aarbecht
Et ass méiglech déi elektresch a mechanesch Komponenten op verschidde Manéieren mateneen ze verbannen; mat der Zäit sinn gutt etabléiert spezifesch, dacks benotzte Schemaen erausgestanen.
Dëst gëllt net fir déi spéider Klassifikatioun vum Fuert no dem spezifeschen Undeel vun der elektrescher Traktioun am Gesamtenergiebalance.
Konsequent
Déi éischt Schema, déi logesch, awer elo wéineg an Autoen benotzt.
Seng Haaptaufgab war d'Aarbecht an schwéier Ausrüstung, wou kompakt elektresch Komponente erfollegräich ersat voluminös mechanesch Transmissioun, déi och ganz schwéier ze kontrolléieren ass. De Motor, normalerweis en Dieselmotor, gëtt exklusiv op en elektresche Generator gelueden an ass net direkt mat de Rieder verbonnen.
De Stroum, deen vum Generator generéiert gëtt, kann benotzt ginn fir d'Traktiounsbatterie ze laden, a wou et net geliwwert gëtt, gëtt se direkt un d'Elektromotoren geschéckt.
Et kann een oder méi vun hinnen ginn, bis Installatioun op all Rad vun engem Auto no dem Prinzip vun de sougenannte Motor-Rieder. D'Quantitéit vum Schub gëtt vun der elektrescher Kraaft Eenheet geregelt, an de Verbrennungsmotor kann dauernd am optimalsten Modus funktionnéieren.
Parallel
Dëse Schema ass elo am meeschte verbreet. An et funktionnéieren den Elektromotor an d'Verbrennungsmotor fir eng gemeinsam Iwwerdroung, an d'Elektronik reguléiert den optimale Verhältnis vum Energieverbrauch vun all Drive. Béid Motore si mat de Rieder verbonnen.
De Recuperatiounsmodus gëtt ënnerstëtzt, wann, während der Bremsen, den Elektromotor an e Generator verwandelt an d'Batterie opluet. Zënter enger Zäit kann den Auto nëmmen op seng Charge réckelen, den Haaptverbrennungsmotor ass muffled.
A verschiddene Fäll gëtt eng Batterie mat erheblecher Kapazitéit benotzt, mat der Méiglechkeet fir extern Opluedstatioun aus engem Haushalts AC-Netz oder enger spezialiséierter Opluedstatioun ausgestatt.
Am Allgemengen, ass d'Roll vun Akkuen hei kleng. Awer hir Schaltung ass vereinfacht, geféierlech Héichspannungskreesser sinn net hei gebraucht, an d'Mass vun der Batterie ass vill manner wéi déi vun elektresche Gefierer.
gemëscht
Als Resultat vun der Entwécklung vun elektresche Fuerverbuet Technologie a Späicherkapazitéit ass d'Roll vun Elektromotoren an der Schafung vun Traktiounen eropgaang, wat zu der Entstoe vun de modernsten Serie-parallel Systemer gefouert huet.
Hei, ugefaange vu Stänn a mat nidderegen Geschwindegkeete ginn op elektresch Traktioun duerchgefouert, an de Verbrennungsmotor ass nëmme verbonne wann eng héich Ausgang erfuerderlech ass a wann d'Batterien ausgebraucht sinn.
Béid Motore kënnen am Drive-Modus funktionnéieren, an eng gutt duerchduechte elektronesch Eenheet wielt wou a wéi d'Energiefloss leet. De Chauffeur kann dëst op der grafescher Informatiounsdisplay verfollegen.
En zousätzleche Generator gëtt benotzt, wéi an engem Serie Circuit, deen Energie un Elektromotoren liwwere kann oder eng Batterie laden. D'Bremsenergie gëtt duerch de Réck vum Traktiounsmotor erëmgewielt.
Dëst ass wéi vill modern Hybriden arrangéiert sinn, besonnesch ee vun den éischten a bekannten - Toyota Prius
Wéi funktionéiert en Hybridmotor um Beispill vum Toyota Prius
Dësen Auto ass elo a senger drëtter Generatioun an huet e gewësse Grad vu Perfektioun erreecht, obwuel konkurréiere Hybriden d'Komplexitéit an d'Effizienz vun Designen weider erhéijen.
D'Basis vun der Fuert hei ass de Prinzip vun der Synergie, no deem e Verbrennungsmotor an en Elektromotor un all Kombinatioun deelhuelen kann fir Dréimoment op de Rieder ze kreéieren. D'Parallalismus vun hirer Aarbecht bitt e komplexe Mechanismus vun der Planéitart, wou d'Kraaftfluss gemëscht ginn an duerch den Differenzial op d'Antriebrieder iwwerdroen ginn.
Start an Start Beschleunegung gëtt vun engem Elektromotor duerchgefouert. Wann d'Elektronik feststellt datt seng Fäegkeeten net genuch sinn, ass e wirtschaftleche Benzinmotor, deen am Atkinson-Zyklus funktionnéiert, verbonnen.
An konventionell Autoen mat Otto Motore kann esou e thermesche Zyklus net benotzt ginn wéinst transiente Bedéngungen. Awer hei gi se vun engem Elektromotor geliwwert.
Den Idle Modus ass ausgeschloss, wann den Toyota Prius automatesch de Verbrennungsmotor ufänkt, da gëtt et direkt Aarbecht fonnt fir ze beschleunegen, d'Batterie ze laden oder d'Klimaanlag ze bidden.
Konstant eng Laascht ze hunn a mat optimaler Geschwindegkeet ze schaffen, miniméiert et de Benzinverbrauch, ass um avantagéissten Punkt vu senger externer Geschwindegkeetcharakteristik.
Et gëtt keen traditionelle Starter, well sou e Motor kann nëmme gestart ginn andeems hien op eng bedeitend Geschwindegkeet dréit, wat e reversiblen Generator mécht.
D'Batterien hu verschidde Kapazitéiten a Spannungen, an der komplexer nofëllbarer Versioun vum PHV sinn dës scho ganz heefeg fir elektresch Gefierer 350 Volt bei 25 Ah.
Virdeeler an Nodeeler vun Hybriden
Wéi all Kompromëss, Hybriden sinn schlëmm wéi reng elektresch Gefierer an déi üblech klassesch Ueleg-getankt.
Awer gläichzäiteg ginn se e Gewënn an enger Zuel vun Eegeschaften, fir een, deen als Haapt handelt:
- Vereinfachung vun de Mëttele benotzt fir schiedlech Emissioune vu Verbrennungsmotoren ze bekämpfen;
- e puer Brennstoffwirtschaft erreechen, awer contestéiert;
- d'Méiglechkeet vu Bewegung op reng elektresch Traktioun, wou d'Benotzung vun Verbrennungsmotoren verbueden ass;
- eng zimlech einfach Erhéijung vun der deklaréierter Kapazitéit;
- d'Onméiglechkeet, am Géigesaz zu engem Elektroauto, ouni Energie ewech vum elektresche Reseau ze bleiwen.
All Nodeeler si mat der Komplikatioun vun der Technologie verbonnen:
- de Besoin fir kompetent Personal speziell trainéiert fir mat Hybriden ze schaffen;
- eng Erhéijung vun der Mass vum Gefier, deen och Brennstoff verbraucht;
- héije Präis vum Auto;
- Verloscht vun elektresche Gefierer wéinst der Erhaalung vun der Verbrennungsmotor an alles mat him verbonnen;
- nach net genuch entwéckelt Technologien an de Mangel vun enger vereenegt Approche fir Design;
- schlecht Ëmweltfrëndlechkeet an der Produktioun vun Batterien an hir Entsuergung.
Et ass méiglech datt d'Produktioun vun Hybriden no der kompletter Verschwanne vu klassesche Autoen weider geet.
Awer dëst wäert nëmme geschéien wann en eenzege kompakten, ekonomeschen a gutt kontrolléierte Kuelewaasserstoff Brennstoffmotor erstallt gëtt, deen e gudden Zousaz zum Elektroauto vun der Zukunft wäert sinn, wat seng nach net genuch Autonomie wesentlech erhéicht.
