Гибрид машин гэж юу вэ? Төрөл, схем, ажиллах зарчим

Гибрид машин нь дотоод шаталтат хөдөлгүүр (ДШХ)-ийг цахилгаан мотортой хослуулдаг бөгөөд энэ нь түлшний хэрэглээг бууруулж, утааны ялгарлыг багасгадаг. Гибрид систем илүү үр ашигтай байх тусам илүү хүчтэй батерей шаардагддаг — улмаар үнэ нь өндөр болдог. Гибрид машин хэрхэн ажилладаг, юугаараа онцлог болохыг энд бүрэн тайлбарлав.

Зөөлөн гибрид ба бүрэн гибрид: Ялгаа нь юу вэ?

Цахилгаан моторын хүчний дамжуулалд гүйцэтгэх үүргээс хамаарч гибридийг үндсэн хоёр ангилалд хуваадаг: зөөлөн ба бүрэн.

• Зөөлөн гибрид нь цахилгаан моторыг дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн туслах хэрэгсэл болгон ашигладаг. Сайн мэдэгддэг жишээ бол Honda Insight хэтчбэк юм. Цахилгаан мотор нь хурдатгалын үед туслах боловч машиныг дангаараа хөдөлгөж чадахгүй.
• Бүрэн гибрид нь ДШХ-ийг огт ажиллуулалгүйгээр зөвхөн цахилгаан хүчээр тодорхой зайг туулж чаддаг. Lexus RX 400h бол энэ төрлийн сонгодог жишээ юм.

Мөн заримдаа микрогибрид гэж нэрлэгддэг гурав дахь, тодорхой бус ангилал байдаг — энэ нь start/stop системтэй тээврийн хэрэгслийг тодорхойлоход ашигладаг маркетингийн нэр томьёо юм. Гэхдээ цахилгаан мотор нь дугуйнд эргэлтийн хүч дамжуулдаггүй тул энэ нь үндсэндээ зүгээр л дэвшилтэт генератор бөгөөд жинхэнэ гибрид бүтэц биш юм.

Гибрид хүчний 3 үндсэн схем

Гибрид хүчний систем нь дараалсан, зэрэгцээ, дараалсан-зэрэгцээ гэсэн гурван үндсэн бүтэцтэй байдаг. Тус бүр нь өөрийн онцлог шинж чанар, давуу тал, хэрэглээний онцлогтой.

1. Дараалсан гибрид

Дараалсан гибрид нь хамгийн эртний бүтэц бөгөөд 1899 онд Ferdinand Porsche-ийн зохион бүтээсэн. Энэ схемд:

• Дугуйнуудыг бүхэлд нь цахилгаан мотор хөдөлгөдөг.
• Бага багтаамжтай ДШХ нь цахилгаан гаргахын тулд генератор эргүүлдэг — энэ нь дугуйг хэзээ ч шууд хөдөлгөдөггүй.
• Уламжлалт хурдны хайрцаг буюу өндөр чадалтай шаталтат хөдөлгүүр шаардлагагүй.
• Их багтаамжтай батерей (ихэвчлэн никель металл гидрид) шаардагддаг.

Энэ схем нь өнөөдөр суудлын машинд харьцангуй ховор боловч уурхайн ачааны машин, автобус, зүтгүүрт өргөн ашиглагддаг.

2. Зэрэгцээ гибрид

1905 онд Германы инженер Henri Pieper-ийн патентжуулсан зэрэгцээ гибрид нь өнөөдөр хамгийн өргөн хэрэглэгддэг бүтэц юм. Энэ нь бараг бүх зөөлөн гибрид тээврийн хэрэгслийн үндэс суурь болдог. Үндсэн онцлогт:

• Хүчтэй цахилгаан мотор (ихэвчлэн 10–15 кВт) хурдатгалын үед ДШХ-д тусална.
• Цахилгаан мотор нь мөн нөхөн сэргээх тоормослолтоор дамжуулан эрчим хүчийг сэргээж хадгалдаг.
• Ихэвчлэн CVT (Тасралтгүй хувьсах хурдны хайрцаг) буюу гаригийн араа ашиглагддаг.
• Эрчим хүчний эх үүсвэрт литий-ион буюу литий полимер батерей багтана.
• Дараалсан гибридтэй харьцуулахад бага багтаамжтай батерей шаардагддаг тул зардал бага байдаг.

Honda нь өөрийн CR-Z бензин-цахилгаан купе-г зургаан хурдны механик хурдны хайрцгаар тоноглож өвөрмөц арга барил баримталсан. Зарим автомашин үйлдвэрлэгчид уламжлалт батерейны хувилбар болгон богино хугацаанд маш өндөр чадал гаргаж чаддаг суперконденсатор-ыг мөн судалж байна.

3. Дараалсан-зэрэгцээ гибрид

Дараалсан-зэрэгцээ бүтэц нь хоёр схемийн элементүүдийг хослуулдаг бөгөөд Toyota Prius болон “h” тэмдэглэгээтэй Lexus загваруудаар хамгийн сайн жишээлдэг бөгөөд эдгээр нь бүгд Toyota-ийн өмчийн HSD (Hybrid Synergy Drive) системээр ажилладаг.

Хэрхэн ажилладаг вэ:

• Гаригийн дамжуулга нь ДШХ болон цахилгаан моторыг хамтдаа эсвэл бие даан ажиллуулах боломжийг олгодог.
• ДШХ нь дугуйг хөдөлгөхийн зэрэгцээ генераторыг ажиллуулдаг.
• Уламжлалт хурдны хайрцаг шаардлагагүй — оронд нь бортын электроник мотор болон генераторын хурдыг зохицуулдаг.
• Үр дүн нь жигд, үр ашигтай хүч дамжуулдаг ECVT (Электро тасралтгүй хувьсах хурдны хайрцаг) юм.

Гибрид машин ямар хөдөлгүүр ашигладаг вэ?

Гибрид тээврийн хэрэгслийн дийлэнх нь бензин хөдөлгүүр ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь Аткинсоны цикл-ээр ажилладаг — энэ нь дулааны үр ашгийг сайжруулж, ялгарлыг бууруулдаг богино шахалтын цохилттой загвар юм. Энэ нь бензин-цахилгаан гибридийг түлшний хэмнэлт болон байгаль орчны нөлөөллийн хувьд маш сайн гүйцэтгэлтэй болгодог.

Тэгвэл яагаад дизель-цахилгаан гибрид түгээмэл биш байна вэ? Хэдэн гол шалтгаан:

• Хамгийн том гибрид зах зээл болох Хойд Америк нь түүхэндээ дизель суудлын тээврийн хэрэгслийн нэвтрэлт багатай байсан.
• Дизель хөдөлгүүр нь бензинээс үйлдвэрлэхэд илүү үнэтэй байдаг тул аль хэдийн томоохон гибрид үнийн нэмэгдлийг улам өндөр болгодог.
• Бензин-Аткинсоны циклийн хөдөлгүүр нь цахилгаан мотортой хослуулахад аль хэдийн гайхалтай үр ашгийг олж авдаг.

Энэ бол орчуулга. Та эх хувилбарыг эндээс уншиж болно: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html