Cara kerja mesin hibrida, pro lan kontra saka motor irit
Isi
Munculé kendaraan hibrida wis dadi ukuran kepeksa produsen mobil ing transisi saka mesin pembakaran internal (ICE) ing bahan bakar hidrokarbon menyang pembangkit listrik sing luwih resik. Teknologi durung ngidini nggawe mobil listrik lengkap, mobil sel bahan bakar, utawa liyane saka dhaptar akeh arah teoritis bisa kanggo pangembangan transportasi otonom, lan kabutuhan wis diwasa.
Pamrentah wiwit banget clamp mudhun ing industri mobil karo syarat lingkungan, lan konsumen wanted kanggo ndeleng langkah kualitatif maju, lan ora dandan mikroskopik liyane motor dikenal kanggo luwih saka abad ing salah siji produk panyulingan lenga.
Mobil apa sing diarani "hibrida"
Unit daya saka tataran penengah wiwit dadi kombinasi saka desain wis buktiaken saka mesin pembakaran internal lan siji utawa luwih motor listrik.
Bagean listrik saka unit traksi didhukung dening generator sing disambungake kanthi mekanis menyang mesin gas utawa mesin diesel, baterei lan sistem pemulihan sing ngasilake energi sing dibebasake nalika rem kendaraan menyang drive.
Kabeh skema kanggo implementasi praktis saka ide kasebut diarani hibrida.
Kadhangkala manufaktur nyasarké pelanggan kanthi nelpon sistem hibrida ing ngendi drive listrik mung digunakake kanggo miwiti motor utama ing mode wiwitan-mandeg.
Amarga ora ana hubungane antarane motor listrik lan roda lan kemungkinan nyopir ing traksi listrik, ora bener kanggo ngubungake mobil kasebut karo hibrida.
Prinsip operasi mesin hibrida
Kanthi kabeh macem-macem desain, mesin kasebut duwe fitur umum. Nanging beda banget saka sudut pandang teknis sing nyatane beda-beda mobil kanthi kaluwihan lan kekurangane dhewe.
Piranti
Saben hibrida kalebu:
- mesin pembakaran internal kanthi transmisi, jaringan sumber daya voltase rendah ing papan lan tangki bahan bakar;
- motor traksi;
- baterei panyimpenan, paling asring cukup dhuwur-voltase, dumadi saka baterei disambungake ing seri lan ing podo karo;
- kabel daya karo ngoper voltase dhuwur;
- unit kontrol elektronik lan komputer on-board.
Mesthekake kabeh mode operasi transmisi mekanik lan listrik sing terintegrasi biasane kedadeyan kanthi otomatis, mung kontrol lalu lintas umum sing dipasrahake menyang driver.
Skema kerja
Sampeyan bisa nyambungake komponen listrik lan mekanik kanthi cara sing beda-beda, liwat wektu, skema spesifik sing wis mapan, asring digunakake.
Iki ora ditrapake kanggo klasifikasi drive mengko miturut bagean tartamtu saka traksi listrik ing imbangan energi sakabèhé.
konsisten
Skema pisanan, sing paling logis, nanging saiki ora digunakake ing mobil.
Tugas utamane yaiku nggarap peralatan abot, ing ngendi komponen listrik kompak wis sukses ngganti transmisi mekanik sing gedhe banget, sing uga angel dikontrol. Mesin, biasane mesin diesel, dimuat sacara eksklusif ing generator listrik lan ora langsung disambungake menyang roda.
Saiki sing diasilake generator bisa digunakake kanggo ngisi daya batere traksi, lan yen ora kasedhiya, dikirim langsung menyang motor listrik.
Bisa uga ana siji utawa luwih, nganti instalasi ing saben roda mobil miturut prinsip sing diarani roda motor. Jumlah tikaman diatur dening unit listrik daya, lan mesin pembakaran internal bisa terus-terusan ing mode paling optimal.
Paralel
Skema iki saiki sing paling umum. Ing kono, motor listrik lan mesin pembakaran internal bisa digunakake kanggo transmisi umum, lan elektronik ngatur rasio konsumsi energi sing optimal kanggo saben drive. Loro-lorone mesin disambungake menyang gembong.
Mode pemulihan didhukung, nalika, nalika ngerem, motor listrik dadi generator lan ngisi baterei panyimpenan. Kanggo sawetara wektu, mobil mung bisa pindhah ing daya, engine pembakaran internal utama muffled.
Ing sawetara kasus, baterei kapasitas owahan digunakake, dilengkapi karo kamungkinan saka daya external saka jaringan AC kluwarga utawa stasiun pangisian daya specialized.
Umumé, peran baterei ing kene cilik. Nanging ngoper wis simplified, sirkuit voltase dhuwur mbebayani ora perlu kene, lan massa baterei luwih kurang saka kendaraan listrik.
campuran
Minangka asil pangembangan teknologi drive listrik lan kapasitas panyimpenan, peran motor listrik kanggo nggawe gaweyan traktif saya tambah, sing nyebabake munculna sistem paralel seri sing paling maju.
Kene, wiwit saka standstill lan obah ing kacepetan kurang wis digawa metu ing doyo tarik listrik, lan mesin pembakaran internal disambungake mung nalika output dhuwur dibutuhake lan nalika baterei wis kesel.
Loro-lorone motor bisa digunakake ing mode drive, lan unit elektronik sing dipikirake kanthi apik milih ngendi lan carane ngarahake aliran energi. Pembalap bisa ngetutake iki ing tampilan informasi grafis.
Generator tambahan digunakake, kaya ing sirkuit seri, sing bisa nyedhiyakake energi kanggo motor listrik utawa ngisi baterei. Tenaga rem dibalekake liwat mbalikke motor traksi.
Iki minangka pirang-pirang hibrida modern sing disusun, utamane salah sawijining sing paling pisanan lan kondhang - Toyota Prius
Kepiye cara kerja mesin hibrida ing conto Toyota Prius
Mobil iki saiki ana ing generasi katelu lan wis tekan tingkat tartamtu saka kasampurnan, sanajan hibrida saingan terus nambah kerumitan lan efisiensi saka desain.
Ing basis saka drive punika prinsip sinergi, miturut kang engine pangobongan internal lan motor listrik bisa melu ing sembarang kombinasi nggawe torsi ing gembong. Paralelisme karyane nyedhiyakake mekanisme kompleks saka jinis planet, ing ngendi aliran daya dicampur lan dikirim liwat diferensial menyang roda drive.
Miwiti lan miwiti akselerasi ditindakake kanthi motor listrik. Yen elektronik nemtokake manawa kemampuane ora cukup, mesin bensin ekonomi sing beroperasi ing siklus Atkinson disambungake.
Ing mobil konvensional kanthi motor Otto, siklus termal kasebut ora bisa digunakake amarga kahanan sementara. Nanging ing kene diwenehake dening motor listrik.
Mode nganggur wis tilar, yen Toyota Prius otomatis miwiti mesin pembakaran internal, banjur karya langsung ketemu kanggo bantuan ing akselerasi, ngisi baterei utawa nyedhiyani air conditioning.
Tansah mbukak lan digunakake ing kacepetan optimal, iku minimalake konsumsi bensin, kang ing titik paling mupangati saka karakteristik kacepetan external sawijining.
Ora ana wiwitan tradisional, amarga motor kasebut mung bisa diwiwiti kanthi muter kanthi kecepatan sing signifikan, yaiku generator sing bisa dibalik.
Baterei duwe kapasitas lan voltase sing beda-beda, ing versi PHV sing bisa diisi ulang sing paling rumit, iki wis umum kanggo kendaraan listrik 350 volt ing 25 Ah.
Kaluwihan lan cacat saka hibrida
Kaya kompromi apa wae, hibrida luwih cendhek tinimbang kendharaan listrik murni lan sing biasa nganggo bahan bakar minyak klasik.
Nanging ing wektu sing padha menehi keuntungan ing sawetara sifat, kanggo wong sing tumindak minangka sing utama:
- nyederhanakake sarana sing digunakake kanggo nglawan emisi mbebayani saka mesin pembakaran internal;
- entuk sawetara ekonomi bahan bakar, nanging kontes;
- kamungkinan gerakan ing traksi listrik murni ing ngendi panggunaan mesin pembakaran internal dilarang;
- Tambah cukup prasaja ing kapasitas ngumumaké;
- mokal, ora kaya mobil listrik, tetep tanpa energi adoh saka jaringan listrik.
Kabeh cacat digandhengake karo komplikasi teknologi:
- kabutuhan personel sing kompeten sing dilatih khusus kanggo nggarap hibrida;
- Tambah ing massa kendaraan, kang uga nganggo bahan bakar;
- rega luwih saka mobil;
- mundhut kendaraan listrik amarga pengawetan mesin pembakaran internal lan kabeh sing ana gandhengane;
- teknologi sing isih durung dikembangake lan kekurangan pendekatan terpadu kanggo desain;
- ramah lingkungan miskin ing produksi baterei lan pembuangan.
Bisa uga produksi hibrida bakal terus sawise ilang mobil klasik.
Nanging iki bakal kelakon mung yen digawe kompak, ekonomi lan uga-kontrol engine bahan bakar hidrokarbon, kang bakal dadi tambahan apik kanggo mobil listrik ing mangsa, Ngartekno nambah otonomi isih boten cecek.
