Wat Is 'n Hibriede Motor? Tipes, Skemas en Hoe Hulle Werk

‘n Hibriede motor kombineer ‘n interne verbrandingsenjin (IVE) met ‘n elektriese motor, wat lei tot laer brandstofverbruik en verminderde uitlaatgasse. Hoe doeltreffender die hibriede stelsel, hoe kragtiger die batterye wat dit benodig — en gevolglik, hoe hoër die prys. Hier is alles wat u moet weet oor hoe hibriede motors werk en wat hulle onderskei.

Ligte Hibriede teenoor Volle Hibriede: Wat Is die Verskil?

Afhangende van die rol wat die elektriese motor in die aandryflyn speel, word hibriedes in twee hoofkategorieë verdeel: ligte en volle.

• Ligte hibriedes gebruik die elektriese motor as ‘n hulpmiddel vir die interne verbrandingsenjin. ‘n Bekende voorbeeld is die Honda Insight-luikrug. Die elektriese motor help tydens versnelling, maar kan die motor nie op sy eie aandryf nie.
• Volle hibriedes kan ‘n sekere afstand op elektriese krag alleen aflê, sonder dat die IVE glad loop. Die Lexus RX 400h is ‘n klassieke voorbeeld van hierdie tipe.

Daar is ook ‘n derde, losweg gedefinieerde kategorie wat soms mikro-hibriedes genoem word — ‘n bemarkingsterm wat gebruik word om voertuie met ‘n start/stop-stelsel te beskryf. Dit is egter in wese net ‘n gevorderde generator, nie ‘n ware hibriede opstelling nie, aangesien geen elektriese motor draaikrag na die wiele oordra nie.

Die 3 Hoofskemas vir Hibriede Aandryfstelsels

Hibriede aandryfstelsels kom in drie fundamentele konfigurasies voor: reeks, parallel en reeks-parallel. Elk het unieke eienskappe, voordele en tipiese gebruiksgevalle.

1. Reeks-Hibried

Die reeks-hibried is die oudste konfigurasie, uitgevind in 1899 deur Ferdinand Porsche. In hierdie skema:

• Die wiele word geheel en al deur ‘n elektriese motor aangedryf.
• ‘n Kleinverplasings-IVE roteer ‘n generator om elektrisiteit op te wek — dit dryf die wiele nooit direk aan nie.
• Geen tradisionele ratkas of hoë-uitset verbrandingsenjin word benodig nie.
• Grootkapasiteit-batterye (tipies nikkel-metaal-hidried) word benodig.

Hierdie skema is minder algemeen in passasiersvoertuie vandag, maar word wyd gebruik in gruisgroef-stortwaens, busse en lokomotiewe.

2. Parallelle Hibried

Gepatenteer in 1905 deur die Duitse ingenieur Henri Pieper, is die parallelle hibried verreweg die mees gebruikte konfigurasie vandag. Dit is die grondslag van byna alle ligte hibriede voertuie. Sleutelkenmerke sluit in:

• ‘n Kragtige elektriese motor (tipies 10–15 kW) help die IVE tydens versnelling.
• Die elektriese motor herstel en stoor ook energie deur regeneratiewe remming.
• ‘n CVT (Deurlopend Veranderlike Transmissie) of planetêre rat word tipies gebruik.
• Kragbronne sluit litium-ioon– of litium-polimeer-batterye in.
• Kleiner batterykapasiteit word benodig in vergelyking met reeks-hibriedes, wat koste laer hou.

Honda het ‘n unieke benadering gevolg deur sy CR-Z petrol-elektriese koepee met ‘n sesspoed meganiese ratkas toe te rus. Sommige motorvervaardigers ondersoek ook superkondensators, wat vir kort periodes baie hoë kraglewering kan lewer, as ‘n alternatief vir konvensionele batterye.

3. Reeks-Parallelle Hibried

Die reeks-parallelle konfigurasie kombineer elemente van beide skemas en word die beste geïllustreer deur die Toyota Prius en Lexus-modelle met die “h”-aanduiding, almal aangedryf deur Toyota se eie HSD (Hybrid Synergy Drive)-stelsel.

Hoe dit werk:

• ‘n Planetêre transmissie laat die IVE en elektriese motor toe om saam of onafhanklik te werk.
• Die IVE dryf die wiele aan terwyl dit gelyktydig ‘n generator aandryf.
• Geen tradisionele ratkas word benodig nie — in plaas daarvan reguleer bordelektronika die spoed van die motors en generator.
• Die resultaat is ‘n ECVT (Elektro Deurlopend Veranderlike Transmissie), wat gladde en doeltreffende kragoordrag bied.

Watter Soort Enjins Gebruik Hibriede Motors?

Die oorgrote meerderheid hibriede voertuie gebruik bensinemotors, waarvan baie op die Atkinson-siklus werk — ‘n ontwerp met ‘n korter kompressieslae wat termiese doeltreffendheid verbeter en emissies verminder. Dit maak petrol-elektriese hibriedes uitstekende presteerders in terme van beide brandstofekonomie en omgewingsimpak.

Waarom is diesel-elektriese hibriedes dan nie meer algemeen nie? ‘n Paar sleutelredes:

• Die grootste hibriede mark — Noord-Amerika — het histories lae aanneming van diesel-passasiersvoertuie gehad.
• Dieselmotors is duurder om te vervaardig as bensinemotors, wat die reeds aansienlike hibriede prysbonus selfs hoër sou druk.
• Petrol-Atkinson-siklus-enjins bereik reeds uitstekende doeltreffendheid wanneer dit met ‘n elektriese motor gepaard gaan.

Dit is ‘n vertaling. U kan die oorspronklike hier lees: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html