O mașină hibridă combină un motor cu ardere internă (MAI) cu un motor electric, ceea ce duce la un consum de combustibil mai redus și la emisii de gaze de eșapament mai mici. Cu cât sistemul hibrid este mai eficient, cu atât are nevoie de baterii mai puternice — și, în consecință, cu atât prețul este mai ridicat. Iată tot ce trebuie să știți despre cum funcționează mașinile hibride și ce le diferențiază.
Hibride mild vs. hibride full: care este diferența?
În funcție de rolul pe care îl joacă motorul electric în lanțul cinematic, hibridele se împart în două categorii principale: mild și full.
- Hibridele mild folosesc motorul electric ca ajutor pentru motorul cu ardere internă. Un exemplu binecunoscut este hatchback-ul Honda Insight. Motorul electric asistă la accelerare, dar nu poate propulsa mașina de unul singur.
- Hibridele full pot parcurge o anumită distanță doar pe energie electrică, fără ca motorul cu ardere internă să funcționeze deloc. Lexus RX 400h este un exemplu clasic al acestui tip.
Există și o a treia categorie, definită mai vag, numită uneori microhibride — un termen de marketing folosit pentru a descrie vehiculele cu sistem start/stop. Totuși, acesta este, în esență, doar un alternator avansat, nu o configurație hibridă veritabilă, deoarece niciun motor electric nu transmite cuplu către roți.
Componente ale tehnologiei de 48V cu generator-demaror, baterie și transformator de tensiune
– Cutie de siguranțe
– Convertor DC/DC
– Baterie litiu-ion de 48V
– Baterie de 12V
– Demaror
– Generator-curea de demaror de 48V
– Curea de antrenare
Cele 3 scheme principale de lanț cinematic hibrid
Lanțurile cinematice hibride vin în trei configurații fundamentale: în serie, în paralel și serie-paralel. Fiecare are caracteristici, avantaje și cazuri de utilizare tipice distincte.
1. Hibrid în serie
Hibridul în serie este cea mai veche configurație, inventată în 1899 de Ferdinand Porsche. În această schemă:
- Roțile sunt antrenate integral de un motor electric.
- Un motor cu ardere internă de capacitate mică rotește un generator pentru a produce electricitate — nu antrenează niciodată direct roțile.
- Nu este nevoie de o cutie de viteze tradițională sau de un motor cu ardere internă de putere mare.
- Sunt necesare baterii de capacitate mare (de obicei nichel-metal hidrură).
Această schemă este mai puțin frecventă astăzi la autoturisme, dar este utilizată pe scară largă la basculantele de carieră, autobuze și locomotive.
2. Hibrid în paralel
Brevetat în 1905 de inginerul german Henri Pieper, hibridul în paralel este de departe cea mai utilizată configurație astăzi. Stă la baza aproape tuturor vehiculelor mild-hibride. Caracteristicile principale includ:
- Un motor electric puternic (de obicei 10–15 kW) asistă motorul cu ardere internă la accelerare.
- Motorul electric recuperează și stochează totodată energie prin frânarea regenerativă.
- De obicei se folosește o CVT (transmisie continuu variabilă) sau un angrenaj planetar.
- Sursele de energie includ baterii litiu-ion sau litiu-polimer.
- Este nevoie de o capacitate a bateriei mai mică în comparație cu hibridele în serie, ceea ce menține costurile mai scăzute.
Honda a adoptat o abordare unică, echipând coupé-ul său benzină-electric CR-Z cu o cutie de viteze mecanică în șase trepte. Unii producători auto explorează, de asemenea, supercondensatorii, care pot livra o putere foarte mare pe perioade scurte, ca alternativă la bateriile convenționale.
3. Hibrid serie-paralel
Configurația serie-paralel combină elemente ale ambelor scheme și este cel mai bine ilustrată de Toyota Prius și de modelele Lexus cu desemnarea „h”, toate propulsate de sistemul proprietar HSD (Hybrid Synergy Drive) al Toyota.
Cum funcționează:
- O transmisie planetară permite motorului cu ardere internă și motorului electric să funcționeze împreună sau independent.
- Motorul cu ardere internă antrenează roțile și, în același timp, alimentează un generator.
- Nu este nevoie de o cutie de viteze tradițională — în schimb, electronica de bord reglează turația motoarelor și a generatorului.
- Rezultatul este o ECVT (transmisie electronică continuu variabilă), care oferă o transmitere a puterii lină și eficientă.
Ce fel de motoare folosesc mașinile hibride?
Marea majoritate a vehiculelor hibride folosesc motoare pe benzină, multe dintre ele funcționând pe ciclul Atkinson — un design caracterizat printr-o cursă de compresie mai scurtă, care îmbunătățește eficiența termică și reduce emisiile. Acest lucru face ca hibridele benzină-electric să fie performeri excelenți atât din punct de vedere al economiei de combustibil, cât și al impactului asupra mediului.
Așadar, de ce nu sunt mai răspândite hibridele diesel-electric? Există câteva motive principale:
- Cea mai mare piață de hibride — America de Nord — a avut, din punct de vedere istoric, o adopție scăzută a autoturismelor diesel.
- Motoarele diesel sunt mai scumpe de produs decât cele pe benzină, ceea ce ar crește și mai mult prima de preț deja semnificativă a hibridelor.
- Motoarele pe benzină cu ciclu Atkinson ating deja o eficiență remarcabilă atunci când sunt cuplate cu un motor electric.
-15% CO₂
+20% COMPRESOR ELECTRIC (CUPLU MĂRIT LA TURAȚII JOASE)
BATERIE DE 48V
E-MOTOR & GENERATOR
Aceasta este o traducere. Puteți citi originalul aici: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html
Publicat Noiembrie 11, 2021 • 5m pentru a citi
