خودروی هیبریدی یک موتور احتراق داخلی (ICE) را با یک موتور الکتریکی ترکیب میکند که نتیجه آن کاهش مصرف سوخت و کاهش آلایندههای خروجی است. هرچه سیستم هیبریدی کارآمدتر باشد، به باتریهای قویتری نیاز دارد — و در نتیجه، قیمت آن نیز بالاتر خواهد بود. در اینجا همه چیزی که باید درباره نحوه عملکرد خودروهای هیبریدی و وجه تمایز آنها بدانید آمده است.
هیبریدهای ملایم در مقابل هیبریدهای کامل: چه تفاوتی دارند؟
بسته به نقشی که موتور الکتریکی در سیستم انتقال قدرت ایفا میکند، خودروهای هیبریدی به دو دسته اصلی تقسیم میشوند: ملایم و کامل.
- هیبریدهای ملایم از موتور الکتریکی به عنوان کمکی برای موتور احتراق داخلی استفاده میکنند. نمونه شناختهشدهای از این نوع، هاچبک Honda Insight است. موتور الکتریکی در هنگام شتابگیری کمک میکند اما به تنهایی نمیتواند خودرو را به حرکت درآورد.
- هیبریدهای کامل میتوانند مسافتی معین را تنها با نیروی الکتریکی و بدون روشن بودن موتور احتراق داخلی طی کنند. Lexus RX 400h نمونه کلاسیکی از این نوع است.
دسته سومی نیز وجود دارد که به صورت غیررسمی گاهی میکروهیبرید نامیده میشود — اصطلاحی بازاریابی برای توصیف خودروهایی با سیستم استارت/استاپ. با این حال، این اساساً فقط یک ژنراتور پیشرفته است، نه یک سیستم هیبریدی واقعی، زیرا هیچ موتور الکتریکی گشتاوری را به چرخها منتقل نمیکند.
اجزای فناوری ۴۸ ولت با استارتر ژنراتور، باتری و ترانسفورماتور ولتاژ
– جعبه فیوز
– مبدل DC/DC
– باتری لیتیوم-یون ۴۸ ولت
– باتری ۱۲ ولت
– موتور استارتر
– ژنراتور تسمهای استارتر ۴۸ ولت
– تسمه محرک
۳ طرح اصلی سیستم انتقال قدرت هیبریدی
سیستمهای انتقال قدرت هیبریدی در سه پیکربندی اساسی ارائه میشوند: سری، موازی و سری-موازی. هر یک دارای ویژگیها، مزایا و موارد استفاده معمول مشخص خود است.
۱. هیبرید سری
هیبرید سری قدیمیترین پیکربندی است که در سال ۱۸۹۹ توسط فردیناند پورشه اختراع شد. در این طرح:
- چرخها کاملاً توسط یک موتور الکتریکی به حرکت در میآیند.
- یک موتور احتراق داخلی با جابجایی کم یک ژنراتور را برای تولید الکتریسیته میچرخاند — این موتور هرگز مستقیماً چرخها را نمیراند.
- نیازی به جعبه دنده سنتی یا موتور احتراقی با خروجی بالا نیست.
- باتریهای با ظرفیت بالا (معمولاً نیکل متال هیدرید) مورد نیاز است.
این طرح امروزه در خودروهای سواری کمتر رایج است اما در کامیونهای کمپرسی معدن، اتوبوسها و لکوموتیوها به طور گسترده استفاده میشود.
۲. هیبرید موازی
ثبت اختراع در سال ۱۹۰۵ توسط مهندس آلمانی هانری پیپر، هیبرید موازی تاکنون پرکاربردترین پیکربندی است. این پیکربندی پایه تقریباً تمام خودروهای هیبریدی ملایم است. ویژگیهای کلیدی عبارتند از:
- یک موتور الکتریکی قوی (معمولاً ۱۰ تا ۱۵ کیلووات) در هنگام شتابگیری به موتور احتراق داخلی کمک میکند.
- موتور الکتریکی همچنین از طریق ترمزگیری بازیابیکننده انرژی را بازیابی و ذخیره میکند.
- معمولاً از یک گیربکس CVT (انتقالدهنده متغیر پیوسته) یا چرخدنده سیارهای استفاده میشود.
- منابع برق شامل باتریهای لیتیوم-یون یا لیتیوم پلیمری هستند.
- در مقایسه با هیبریدهای سری به ظرفیت باتری کمتری نیاز است که هزینهها را پایینتر نگه میدارد.
هوندا رویکردی منحصربهفرد در پیش گرفت و کوپه هیبریدی CR-Z خود را با یک جعبه دنده مکانیکی شش سرعته مجهز کرد. برخی از خودروسازان نیز در حال بررسی ابرخازنها هستند که میتوانند برای مدتهای کوتاهی خروجی توان بسیار بالایی ارائه دهند، به عنوان جایگزینی برای باتریهای معمولی.
۳. هیبرید سری-موازی
پیکربندی سری-موازی عناصر هر دو طرح را ترکیب میکند و بهترین نمونه آن تویوتا پریوس و مدلهای لکسوس با تعیین «h» هستند که همگی با سیستم اختصاصی HSD (هیبرید سینرژی درایو) تویوتا تغذیه میشوند.
نحوه عملکرد:
- یک انتقال سیارهای به موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی اجازه میدهد با هم یا به طور مستقل کار کنند.
- موتور احتراق داخلی چرخها را میراند در حالی که همزمان یک ژنراتور را تغذیه میکند.
- نیازی به جعبه دنده سنتی نیست — به جای آن، الکترونیکهای داخلی سرعت موتورها و ژنراتور را تنظیم میکنند.
- نتیجه یک ECVT (انتقالدهنده الکترو متغیر پیوسته) است که انتقال قدرت روان و کارآمدی را ارائه میدهد.
خودروهای هیبریدی از چه نوع موتورهایی استفاده میکنند؟
اکثریت قریب به اتفاق خودروهای هیبریدی از موتورهای بنزینی استفاده میکنند که بسیاری از آنها بر اساس چرخه اتکینسون کار میکنند — طرحی با کورس تراکم کوتاهتر که بهرهوری حرارتی را بهبود میبخشد و آلایندهها را کاهش میدهد. این امر باعث میشود هیبریدهای بنزینی-الکتریکی از نظر صرفهجویی در سوخت و تأثیر زیستمحیطی عملکرد بسیار خوبی داشته باشند.
پس چرا هیبریدهای دیزلی-الکتریکی رایجتر نیستند؟ چند دلیل اصلی:
- بزرگترین بازار هیبریدی — آمریکای شمالی — به طور تاریخی پذیرش کمی برای خودروهای سواری دیزلی داشته است.
- موتورهای دیزلی تولیدشان گرانتر از موتورهای بنزینی است که این امر مازاد قیمت قابل توجه هیبریدی را حتی بالاتر میبرد.
- موتورهای بنزینی چرخه اتکینسون از قبل وقتی با یک موتور الکتریکی جفت میشوند به کارایی برجستهای دست مییابند.
۱۵-٪ CO₂
+۲۰٪ توان سوپرشارژر الکتریکی (افزایش گشتاور در دور پایین)
باتری ۴۸ ولت
موتور الکتریکی و ژنراتور
این یک ترجمه است. میتوانید نسخه اصلی را اینجا بخوانید: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html
منتشر شده نوامبر 11, 2021 • 4 دقیقه برای مطالعه
