ჰიბრიდული ავტომობილი აერთიანებს შიდაწვის ძრავას (ICE) ელექტროძრავასთან, რაც იწვევს საწვავის ნაკლებ ხარჯვას და გამონაბოლქვის შემცირებას. რაც უფრო ეფექტურია ჰიბრიდული სისტემა, მით უფრო მძლავრ აკუმულატორებს მოითხოვს — და, შესაბამისად, მით უფრო მაღალია ფასი. აქ მოცემულია ყველაფერი, რაც უნდა იცოდეთ იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს ჰიბრიდული ავტომობილები და რა განასხვავებს მათ.
მსუბუქი ჰიბრიდები vs. სრული ჰიბრიდები: რა განსხვავებაა?
იმის მიხედვით, თუ რა როლს ასრულებს ელექტროძრავა ძრავის სისტემაში, ჰიბრიდები იყოფა ორ ძირითად კატეგორიად: მსუბუქი და სრული.
- მსუბუქი ჰიბრიდები იყენებენ ელექტროძრავას შიდაწვის ძრავის დამხმარედ. ცნობილი მაგალითია ჰეჩბეკი Honda Insight. ელექტროძრავა ეხმარება აჩქარების დროს, მაგრამ ავტომობილს დამოუკიდებლად ვერ ამოძრავებს.
- სრულ ჰიბრიდებს შეუძლიათ გარკვეული მანძილის გავლა მხოლოდ ელექტროენერგიით, შიდაწვის ძრავის მუშაობის გარეშე. Lexus RX 400h ამ ტიპის კლასიკური მაგალითია.
არსებობს ასევე მესამე, ბუნდოვნად განსაზღვრული კატეგორია, რომელსაც ზოგჯერ მიკროჰიბრიდებს უწოდებენ — მარკეტინგული ტერმინი, რომელიც აღწერს ავტომობილებს start/stop სისტემით. თუმცა ეს არსებითად უბრალოდ მოწინავე გენერატორია და არა ნამდვილი ჰიბრიდული კონფიგურაცია, რადგან ვერცერთი ელექტროძრავა გადასცემს ბრუნვის მომენტს ბორბლებს.
48V ტექნოლოგიის კომპონენტები სტარტერ-გენერატორით, აკუმულატორითა და ძაბვის ტრანსფორმატორით
– დამცავების ბლოკი
– DC/DC გარდამქმნელი
– 48V ლითიუმ-იონური აკუმულატორი
– 12V აკუმულატორი
– სტარტერის ძრავა
– 48V სტარტერ-გენერატორი ღვედით
– ამძრავი ღვედი
ჰიბრიდული ძრავის 3 ძირითადი სქემა
ჰიბრიდული ძრავები გვხვდება სამ ფუნდამენტურ კონფიგურაციაში: სერიული, პარალელური და სერიულ-პარალელური. თითოეულს აქვს განსხვავებული მახასიათებლები, უპირატესობები და ტიპური გამოყენების შემთხვევები.
1. სერიული ჰიბრიდი
სერიული ჰიბრიდი ყველაზე ძველი კონფიგურაციაა, რომელიც გამოიგონა 1899 წელს ფერდინანდ პორშემ. ამ სქემაში:
- ბორბლები მთლიანად ელექტროძრავით მოძრაობს.
- მცირე მოცულობის შიდაწვის ძრავა ატრიალებს გენერატორს ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად — ის ბორბლებს არასოდეს ამოძრავებს პირდაპირ.
- ტრადიციული გადაცემათა კოლოფი ან მაღალი სიმძლავრის შიდაწვის ძრავა საჭირო არ არის.
- საჭიროა დიდი ტევადობის აკუმულატორები (ჩვეულებრივ ნიკელ-მეტალჰიდრიდული).
ეს სქემა დღეს ნაკლებად გავრცელებულია მსუბუქ ავტომობილებში, მაგრამ ფართოდ გამოიყენება კარიერულ თვითმცლელებში, ავტობუსებსა და ლოკომოტივებში.
2. პარალელური ჰიბრიდი
დაპატენტებული 1905 წელს გერმანელი ინჟინრის ჰენრი პიპერის მიერ, პარალელური ჰიბრიდი დღეს გაცილებით ყველაზე ფართოდ გამოყენებადი კონფიგურაციაა. ის თითქმის ყველა მსუბუქი ჰიბრიდული ავტომობილის საფუძველია. ძირითადი მახასიათებლები მოიცავს:
- მძლავრი ელექტროძრავა (ჩვეულებრივ 10–15 კვტ) ეხმარება შიდაწვის ძრავას აჩქარების დროს.
- ელექტროძრავა ასევე აღადგენს და ინახავს ენერგიას რეკუპერაციული დამუხრუჭების მეშვეობით.
- ჩვეულებრივ გამოიყენება CVT (უსაფეხურო ტრანსმისია) ან პლანეტარული გადაცემა.
- ენერგიის წყაროებში შედის ლითიუმ-იონური ან ლითიუმ-პოლიმერული აკუმულატორები.
- სერიულ ჰიბრიდებთან შედარებით საჭიროა აკუმულატორის ნაკლები ტევადობა, რაც ხარჯებს დაბალ დონეზე ინარჩუნებს.
Honda-მ უნიკალური მიდგომა აირჩია და თავისი CR-Z ბენზინ-ელექტრო კუპე აღჭურვა ექვს საფეხურის მექანიკური გადაცემათა კოლოფით. ზოგიერთი ავტომწარმოებელი ასევე იკვლევს სუპერკონდენსატორებს, რომლებსაც შეუძლიათ ძალიან მაღალი სიმძლავრის გაცემა მოკლე პერიოდით, ჩვეულებრივი აკუმულატორების ალტერნატივად.
3. სერიულ-პარალელური ჰიბრიდი
სერიულ-პარალელური კონფიგურაცია აერთიანებს ორივე სქემის ელემენტებს და საუკეთესოდ არის წარმოდგენილი Toyota Prius-ითა და Lexus-ის მოდელებით „h“ აღნიშვნით, რომლებიც ყველა მუშაობს Toyota-ს საკუთარი HSD (Hybrid Synergy Drive) სისტემით.
როგორ მუშაობს:
- პლანეტარული ტრანსმისია საშუალებას აძლევს შიდაწვის ძრავასა და ელექტროძრავას იმუშაონ ერთად ან დამოუკიდებლად.
- შიდაწვის ძრავა ამოძრავებს ბორბლებს და ამავდროულად კვებავს გენერატორს.
- ტრადიციული გადაცემათა კოლოფი საჭირო არ არის — ამის ნაცვლად, ბორტზე არსებული ელექტრონიკა არეგულირებს ძრავებისა და გენერატორის სიჩქარეს.
- შედეგი არის ECVT (ელექტრო უსაფეხურო ტრანსმისია), რომელიც უზრუნველყოფს გლუვ და ეფექტურ სიმძლავრის გადაცემას.
რა ტიპის ძრავებს იყენებენ ჰიბრიდული ავტომობილები?
ჰიბრიდული ავტომობილების უმეტესობა იყენებს ბენზინის ძრავებს, რომელთაგან ბევრი მუშაობს ატკინსონის ციკლზე — დიზაინი, რომელსაც აქვს უფრო მოკლე შეკუმშვის ტაქტი, რაც აუმჯობესებს თბურ ეფექტურობას და ამცირებს გამონაბოლქვს. ეს ბენზინ-ელექტრო ჰიბრიდებს შესანიშნავ შემსრულებლებად აქცევს როგორც საწვავის ეკონომიის, ისე გარემოზე ზემოქმედების თვალსაზრისით.
მაშ, რატომ არ არის დიზელ-ელექტრო ჰიბრიდები უფრო გავრცელებული? რამდენიმე ძირითადი მიზეზი:
- ყველაზე დიდ ჰიბრიდულ ბაზარს — ჩრდილოეთ ამერიკას — ისტორიულად ჰქონდა დიზელის მსუბუქი ავტომობილების დაბალი გავრცელება.
- დიზელის ძრავების წარმოება უფრო ძვირია, ვიდრე ბენზინის, რაც ჰიბრიდის უკვე მნიშვნელოვან ფასის ნამატს კიდევ უფრო გაზრდიდა.
- ბენზინ-ატკინსონის ციკლის ძრავები უკვე აღწევენ გამორჩეულ ეფექტურობას ელექტროძრავასთან დაწყვილებისას.
-15% CO₂
+20% სიმძლავრე ელექტრო სუპერჩამტენი (გაზრდილი დაბალბრუნვიანი ბრუნვის მომენტი)
48V აკუმულატორი
ელექტროძრავა და გენერატორი
ეს არის თარგმანი. ორიგინალის წაკითხვა შეგიძლიათ აქ: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html
გამოქვეყნდა ნოემბერი 11, 2021 • 4 წთ. საკითხავი
