Çfarë është një makinë hibride? Llojet, skemat dhe si funksionojnë

Një makinë hibride kombinon një motor me djegie të brendshme (ICE) me një motor elektrik, duke rezultuar në konsum më të ulët karburanti dhe emetime më të pakta të gazrave. Sa më efikas të jetë sistemi hibrid, aq më të fuqishme bateri kërkon — dhe, për rrjedhojë, aq më i lartë çmimi. Ja gjithçka që duhet të dini se si funksionojnë makinat hibride dhe çfarë i dallon ato.

Hibridet e buta kundrejt hibrideve të plota: Cili është ndryshimi?

Në varësi të rolit që motori elektrik luan në sistemin e fuqizimit, hibridet ndahen në dy kategori kryesore: të buta dhe të plota.

• Hibridet e buta e përdorin motorin elektrik si ndihmës të motorit me djegie të brendshme. Një shembull i njohur është hatchback-u Honda Insight. Motori elektrik ndihmon gjatë përshpejtimit, por nuk mund ta lëvizë makinën vetëm.
• Hibridet e plota mund të përshkojnë një distancë të caktuar vetëm me energji elektrike, pa punuar fare ICE. Lexus RX 400h është një shembull klasik i këtij lloji.

Ekziston gjithashtu një kategori e tretë, e përcaktuar në mënyrë të lirshme, e quajtur ndonjëherë mikrohibride — një term marketingu që përdoret për të përshkruar automjete me sistem start/stop. Megjithatë, ky është në thelb thjesht një gjenerator i përparuar, jo një konfigurim i vërtetë hibrid, pasi asnjë motor elektrik nuk transmeton çift rrotullues te rrotat.

3 skemat kryesore të sistemit hibrid të fuqizimit

Sistemet hibride të fuqizimit vijnë në tre konfigurime themelore: në seri, paralel dhe seri-paralel. Secili ka karakteristika, përparësi dhe raste tipike përdorimi të dallueshme.

1. Hibridi në seri

Hibridi në seri është konfigurimi më i vjetër, i shpikur në vitin 1899 nga Ferdinand Porsche. Në këtë skemë:

• Rrotat lëvizen tërësisht nga një motor elektrik.
• Një ICE me zhvendosje të vogël rrotullon një gjenerator për të prodhuar energji elektrike — ai kurrë nuk i lëviz drejtpërdrejt rrotat.
• Nuk nevojitet kuti marshi tradicionale apo motor me djegie me fuqi të lartë.
• Kërkohen bateri me kapacitet të madh (zakonisht nikel-metal-hidrid).

Kjo skemë është më pak e zakonshme në makinat e udhëtarëve sot, por përdoret gjerësisht në kamionët vetëshkarkues të guroreve, autobusët dhe lokomotivat.

2. Hibridi paralel

I patentuar në vitin 1905 nga inxhinieri gjerman Henri Pieper, hibridi paralel është konfigurimi më i përdorur sot. Ai është themeli i pothuajse të gjitha automjeteve hibride të buta. Karakteristikat kryesore përfshijnë:

• Një motor elektrik i fuqishëm (zakonisht 10–15 kW) ndihmon ICE gjatë përshpejtimit.
• Motori elektrik gjithashtu rikupron dhe ruan energji përmes frenimit rigjenerues.
• Zakonisht përdoret një CVT (Transmision i Ndryshueshëm në Vazhdimësi) ose ingranazh planetar.
• Burimet e energjisë përfshijnë bateri litium-jon ose bateri litium-polimer.
• Nevojitet kapacitet më i vogël baterie krahasuar me hibridet në seri, duke i mbajtur kostot më të ulëta.

Honda ndoqi një qasje unike duke pajisur kupenë e saj gaz-elektrike CR-Z me një kuti marshi mekanike me gjashtë shpejtësi. Disa prodhues automjetesh po eksplorojnë gjithashtu superkondensatorët, të cilët mund të japin fuqi shumë të lartë për periudha të shkurtra, si alternativë ndaj baterive konvencionale.

3. Hibridi seri-paralel

Konfigurimi seri-paralel kombinon elemente nga të dyja skemat dhe shembullizohet më së miri nga Toyota Prius dhe modelet Lexus me shenjën “h”, të gjitha të fuqizuara nga sistemi pronësor i Toyota-s HSD (Hybrid Synergy Drive).

Si funksionon:

• Një transmision planetar u lejon ICE dhe motorit elektrik të punojnë së bashku ose në mënyrë të pavarur.
• ICE i lëviz rrotat, ndërkohë që njëkohësisht fuqizon një gjenerator.
• Nuk nevojitet kuti marshi tradicionale — në vend të kësaj, elektronika në bord rregullon shpejtësinë e motorëve dhe gjeneratorit.
• Rezultati është një ECVT (Transmision Elektrik i Ndryshueshëm në Vazhdimësi), që ofron shpërndarje fuqie të butë dhe efikase.

Çfarë lloj motorësh përdorin makinat hibride?

Shumica dërrmuese e automjeteve hibride përdorin motorë benzine, shumë prej të cilëve punojnë në ciklin Atkinson — një dizajn me një goditje kompresimi më të shkurtër që përmirëson efikasitetin termik dhe redukton emetimet. Kjo i bën hibridet benzinë-elektrik performues të shkëlqyer si për sa i përket ekonomisë së karburantit, ashtu edhe ndikimit mjedisor.

Atëherë, pse hibridet dizel-elektrik nuk janë më të zakonshëm? Disa arsye kryesore:

• Tregu më i madh i hibrideve — Amerika e Veriut — historikisht ka pasur përvetësim të ulët të automjeteve dizel për udhëtarë.
• Motorët dizel janë më të shtrenjtë për t’u prodhuar se ata me benzinë, gjë që do ta shtynte edhe më lart çmimin tashmë të konsiderueshëm shtesë të hibrideve.
• Motorët benzinë me cikël Atkinson tashmë arrijnë efikasitet të jashtëzakonshëm kur çiftohen me një motor elektrik.

Ky është një përkthim. Mund ta lexoni origjinalin këtu: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html