हाइब्रिड कार क्या है? प्रकार, योजनाएँ और कार्यप्रणाली

एक हाइब्रिड कार एक आंतरिक दहन इंजन (ICE) को एक इलेक्ट्रिक मोटर के साथ जोड़ती है, जिसके परिणामस्वरूप कम ईंधन खपत और कम निकास उत्सर्जन होता है। हाइब्रिड सिस्टम जितना अधिक कुशल होगा, उसे उतनी ही अधिक शक्तिशाली बैटरी की आवश्यकता होगी — और, परिणामस्वरूप, कीमत उतनी ही अधिक होगी। हाइब्रिड कारें कैसे काम करती हैं और क्या चीज़ उन्हें अलग बनाती है, यहाँ सब कुछ जानें।

माइल्ड हाइब्रिड बनाम फुल हाइब्रिड: क्या अंतर है?

पावरट्रेन में इलेक्ट्रिक मोटर की भूमिका के आधार पर, हाइब्रिड को दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: माइल्ड और फुल।

• माइल्ड हाइब्रिड आंतरिक दहन इंजन के सहायक के रूप में इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग करते हैं। एक प्रसिद्ध उदाहरण Honda Insight हैचबैक है। इलेक्ट्रिक मोटर त्वरण के दौरान सहायता करती है लेकिन अकेले कार को नहीं चला सकती।
• फुल हाइब्रिड ICE के बिना, केवल विद्युत शक्ति से एक निश्चित दूरी तय कर सकते हैं। Lexus RX 400h इस प्रकार का एक क्लासिक उदाहरण है।

एक तीसरी, शिथिल रूप से परिभाषित श्रेणी भी है जिसे कभी-कभी माइक्रोहाइब्रिड कहा जाता है — यह एक मार्केटिंग शब्द है जिसका उपयोग स्टार्ट/स्टॉप सिस्टम वाले वाहनों का वर्णन करने के लिए किया जाता है। हालाँकि, यह मूलतः केवल एक उन्नत जनरेटर है, न कि वास्तविक हाइब्रिड सेटअप, क्योंकि कोई इलेक्ट्रिक मोटर पहियों तक टॉर्क नहीं पहुँचाती।

3 मुख्य हाइब्रिड पावरट्रेन योजनाएँ

हाइब्रिड पावरट्रेन तीन मूलभूत विन्यासों में आते हैं: श्रृंखला (सीरीज), समानांतर (पैरलल) और श्रृंखला-समानांतर (सीरीज-पैरलल)। प्रत्येक की अलग-अलग विशेषताएँ, फायदे और विशिष्ट उपयोग के मामले हैं।

1. सीरीज हाइब्रिड

सीरीज हाइब्रिड सबसे पुराना विन्यास है, जिसका आविष्कार 1899 में Ferdinand Porsche ने किया था। इस योजना में:

• पहियों को पूरी तरह से एक इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा चलाया जाता है।
• एक छोटे विस्थापन वाला ICE बिजली उत्पन्न करने के लिए एक जनरेटर घुमाता है — यह कभी भी सीधे पहियों को नहीं चलाता।
• किसी पारंपरिक गियरबॉक्स या उच्च-आउटपुट दहन इंजन की आवश्यकता नहीं होती।
• बड़ी क्षमता वाली बैटरी (आमतौर पर निकेल मेटल हाइड्राइड) की आवश्यकता होती है।

यह योजना आज यात्री कारों में कम सामान्य है लेकिन खदान डंप ट्रकों, बसों और लोकोमोटिव में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।

2. पैरलल हाइब्रिड

1905 में जर्मन इंजीनियर Henri Pieper द्वारा पेटेंट किया गया, पैरलल हाइब्रिड आज तक का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला विन्यास है। यह लगभग सभी माइल्ड हाइब्रिड वाहनों की नींव है। मुख्य विशेषताओं में शामिल हैं:

• एक शक्तिशाली इलेक्ट्रिक मोटर (आमतौर पर 10–15 kW) त्वरण के दौरान ICE की सहायता करती है।
• इलेक्ट्रिक मोटर पुनर्योजी ब्रेकिंग के माध्यम से ऊर्जा को पुनर्प्राप्त और संग्रहीत भी करती है।
• आमतौर पर एक CVT (निरंतर परिवर्तनशील ट्रांसमिशन) या ग्रहीय गियर का उपयोग किया जाता है।
• बिजली स्रोतों में लिथियम-आयन या लिथियम पॉलिमर बैटरी शामिल हैं।
• सीरीज हाइब्रिड की तुलना में छोटी बैटरी क्षमता की आवश्यकता होती है, जिससे लागत कम रहती है।

Honda ने अपने CR-Z gas-electric coupe को छह-स्पीड मैकेनिकल गियरबॉक्स से लैस करके एक अनूठा दृष्टिकोण अपनाया। कुछ वाहन निर्माता सुपरकैपेसिटर की भी खोज कर रहे हैं, जो पारंपरिक बैटरी के विकल्प के रूप में थोड़े समय के लिए बहुत अधिक बिजली उत्पादन कर सकते हैं।

3. सीरीज-पैरलल हाइब्रिड

सीरीज-पैरलल विन्यास दोनों योजनाओं के तत्वों को जोड़ता है और इसे सबसे अच्छी तरह Toyota Prius और “h” पदनाम वाले Lexus मॉडलों द्वारा दर्शाया जाता है, जो सभी Toyota के मालिकाना HSD (Hybrid Synergy Drive) सिस्टम द्वारा संचालित हैं।

यह कैसे काम करता है:

• एक ग्रहीय ट्रांसमिशन ICE और इलेक्ट्रिक मोटर को एक साथ या स्वतंत्र रूप से काम करने की अनुमति देता है।
• ICE पहियों को चलाता है और साथ ही एक जनरेटर को भी शक्ति देता है।
• किसी पारंपरिक गियरबॉक्स की आवश्यकता नहीं है — इसके बजाय, ऑन-बोर्ड इलेक्ट्रॉनिक्स मोटर और जनरेटर की गति को नियंत्रित करते हैं।
• परिणाम एक ECVT (इलेक्ट्रो कंटीन्यूअसली वेरिएबल ट्रांसमिशन) है, जो सुचारू और कुशल बिजली वितरण प्रदान करता है।

हाइब्रिड कारें किस प्रकार के इंजन का उपयोग करती हैं?

अधिकांश हाइब्रिड वाहन गैसोलीन इंजन का उपयोग करते हैं, जिनमें से कई Atkinson चक्र पर काम करते हैं — एक ऐसा डिज़ाइन जिसमें छोटा संपीड़न स्ट्रोक होता है जो थर्मल दक्षता में सुधार करता है और उत्सर्जन को कम करता है। यह गैसोलीन-इलेक्ट्रिक हाइब्रिड को ईंधन दक्षता और पर्यावरणीय प्रभाव दोनों के मामले में उत्कृष्ट बनाता है।

तो डीज़ल-इलेक्ट्रिक हाइब्रिड अधिक सामान्य क्यों नहीं हैं? कुछ प्रमुख कारण:

• सबसे बड़ा हाइब्रिड बाज़ार — उत्तरी अमेरिका — ऐतिहासिक रूप से डीज़ल यात्री वाहनों को कम अपनाता रहा है।
• डीज़ल इंजन गैसोलीन इंजन की तुलना में उत्पादन में अधिक महंगे हैं, जो पहले से ही महत्वपूर्ण हाइब्रिड मूल्य प्रीमियम को और अधिक बढ़ा देगा।
• गैसोलीन-Atkinson चक्र इंजन पहले से ही इलेक्ट्रिक मोटर के साथ जोड़े जाने पर उत्कृष्ट दक्षता प्राप्त करते हैं।

यह एक अनुवाद है। आप मूल यहाँ पढ़ सकते हैं: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html