Gibrid transport vositasi tizimi nima?

Yaqinda elektr transport vositalari mashhurlikka erishmoqda. Biroq, to'laqonli elektr transport vositalarining muhim kamchiliklari bor - zaryadsiz kichik quvvat zaxirasi. Shu sababli, ko'plab etakchi avtomobil ishlab chiqaruvchilari o'zlarining ayrim modellarini gibrid agregatlar bilan jihozlamoqdalar.

Asosan, gibrid mashina - bu asosiy kuch agregati ichki yonish dvigatelidir, lekin u bir yoki bir nechta elektr dvigatellari va qo'shimcha batareyali elektr tizimidan quvvat oladi.

Bugungi kunda duragaylarning bir necha toifalari qo'llanilmoqda. Ba'zilar faqat ichki yonish dvigatelini ishga tushirishda yordam berishadi, boshqalari elektr tortish yordamida haydashga imkon beradi. Bunday elektr stantsiyalarining xususiyatlarini ko'rib chiqing: ularning farqlari nimada, ular qanday ishlaydi, shuningdek duragaylarning asosiy ijobiy va salbiy tomonlari.

Gibrid dvigatellarning tarixi

Gibrid avtoulovni yaratish g'oyasi (yoki klassik avtomobil va elektromobil o'rtasidagi o'zaro faoliyat) yonilg'i narxining ko'tarilishi, avtotransport chiqindilarining qattiqlashishi standartlari va haydash qulayligining ortishi bilan bog'liq.

Aralash elektr stantsiyasini rivojlantirishni birinchi bo'lib Frantsiyaning Parisienne de voitures electriques kompaniyasi o'z zimmasiga oldi. Biroq, birinchi ishlaydigan gibrid avtomobil Ferdinand Porsche-ning yaratilishi edi. Lohner Electric Chaise elektr stantsiyasida ichki yonish dvigateli elektr energiyasini ishlab chiqaruvchi vosita bo'lib xizmat qildi, u oldingi ikkita elektr dvigatelni (to'g'ridan-to'g'ri g'ildiraklarga o'rnatilgan) quvvat bilan ta'minladi.

Ushbu vosita 1901 yilda jamoatchilikka taqdim etilgan. Umuman olganda, 300 ga yaqin bunday mashinalar sotilgan. Model juda amaliy bo'lib chiqdi, ammo ishlab chiqarish qimmat, shuning uchun oddiy avtoulovchi bunday transport vositasini sotib ololmaydi. Bundan tashqari, o'sha paytda dizayner Genri Ford tomonidan ishlab chiqilgan arzonroq va unchalik amaliy bo'lmagan avtomobil paydo bo'ldi.

Klassik benzinli elektr motorlar ishlab chiqaruvchilarni ko'p yillar davomida duragaylar yaratish g'oyasidan voz kechishga majbur qildilar. Yashil transportga bo'lgan qiziqish Amerika Qo'shma Shtatlarining elektr transportini targ'ib qilish to'g'risidagi qonun loyihasi qabul qilinishi bilan ortdi. U 1960 yilda qabul qilingan.

Tasodifga ko'ra, 1973 yilda jahon neft inqirozi boshlandi. Agar AQSh qonunlari ishlab chiqaruvchilarni arzon ekologik toza avtomobillarni yaratish haqida o'ylashga undashmagan bo'lsa, demak inqiroz ularni bunga majbur qildi.

Bugungi kunda ham asosiy printsipi qo'llanilayotgan birinchi to'liq gibrid tizim TRW tomonidan 1968 yilda ishlab chiqilgan. Kontseptsiyaga ko'ra, elektr dvigatel bilan birgalikda kichikroq ichki yonish dvigatelidan foydalanish mumkin edi, ammo shu bilan birga mashinaning kuchi yo'qolmadi va ish ancha silliqlashdi.

To'liq to'laqonli gibrid transport vositasining namunasi GM 512 Hybrid. U transport vositasini 17 km / soatgacha tezlashtiradigan elektr dvigatel bilan jihozlangan. Ushbu tezlikda ichki yonish dvigateli ishga tushirilib, tizimning ish faoliyatini kuchaytirdi, shu tufayli mashina tezligi 21 km / soatgacha o'sdi. Agar tezroq borish zarurati bo'lsa, elektr dvigatel o'chirilgan va avtomobil benzinli dvigatelda allaqachon tezlashtirilgan. Tezlik chegarasi 65 km / soat edi.

VW Taxi Hybrid, yana bir muvaffaqiyatli gibrid avtomobil, 1973 yilda jamoatchilikka tanishtirildi.

Hozirga qadar avtomobil ishlab chiqaruvchilar gibrid va to'liq elektr tizimlarini klassik ichki yonish dvigatellari bilan taqqoslaganda ularni raqobatdosh qiladigan darajaga chiqarishga harakat qilmoqdalar. Garchi bu hali sodir bo'lmagan bo'lsa-da, ko'plab o'zgarishlar ularni rivojlantirishga sarflangan milliardlab dollarni oqladi.

Uchinchi ming yillikning boshlanishi bilan insoniyat Toyota Prius nomli yangilikni ko'rdi. Yaponiyalik ishlab chiqaruvchining fikri "gibrid avtomobil" tushunchasi bilan sinonimga aylandi. Ko'plab zamonaviy ishlanmalar ushbu rivojlanishdan olingan. Bugungi kunga kelib, xaridor o'zi uchun eng yaxshi variantni tanlashga imkon beradigan kombinatsiyalangan o'rnatishlarning ko'p sonli modifikatsiyalari yaratilgan.

Gibrid transport vositalari qanday ishlaydi

Gibrid motorni to'liq elektr transport vositasi bilan aralashtirmang. Elektr o'rnatish ba'zi hollarda ishtirok etadi. Masalan, shahar rejimida, avtomobil tiqilinch holatida bo'lganida, ichki yonish dvigatelidan foydalanish dvigatelning haddan tashqari qizib ketishiga, shuningdek, havoning ifloslanishiga olib keladi. Bunday holatlar uchun elektr o'rnatilishi faollashadi.

Dizayn bo'yicha gibrid quyidagilardan iborat:

• Asosiy quvvat bloki. Bu benzinli yoki dizel dvigatel.
• Elektr dvigatel. O'zgartirishga qarab ularning bir nechtasi bo'lishi mumkin. Faoliyat printsipiga ko'ra ular ham boshqacha bo'lishi mumkin. Masalan, ba'zilari g'ildiraklar uchun qo'shimcha haydovchi, boshqalari esa mashinani to'xtab turganda dvigatelning yordamchisi sifatida foydalanishlari mumkin.
• Qo'shimcha batareya. Ba'zi avtoulovlarda u kichik quvvatga ega, uning energiya zaxirasi qisqa vaqt ichida elektr inshootini faollashtirish uchun etarli. Boshqalarda, ushbu akkumulyator katta quvvatga ega, shuning uchun transport vositalari elektr energiyasidan erkin harakatlana oladi.
• Elektron boshqaruv tizimi. Murakkab datchiklar ichki yonish dvigatelining ishlashini kuzatib boradi va mashinaning ishini tahlil qiladi, shu asosda elektr dvigatel ishga tushiriladi / o'chiriladi.
• İnverter. Bu batareyadan uch fazali elektr motoriga tushadigan kerakli energiyani konvertori. Ushbu element shuningdek o'rnatishning modifikatsiyasiga qarab yukni turli tugunlarga tarqatadi.
• Generator. Ushbu mexanizmsiz asosiy yoki qo'shimcha batareyani zaryad qilish mumkin emas. Odatdagi avtoulovlarda bo'lgani kabi, generator ichki yonish dvigatelidan quvvat oladi.
• Issiqlikni tiklash tizimlari. Aksariyat zamonaviy duragaylar bunday tizim bilan jihozlangan. U tormoz tizimi va shassi kabi avtomobil qismlaridan qo'shimcha energiya "yig'adi" (mashina qirg'oqqa yaqinlashganda, masalan, tepalikdan konvertor bo'shatilgan energiyani batareyaga yig'adi).

Gibrid quvvat agregatlari yakka tartibda yoki juftlikda boshqarilishi mumkin.

Ish sxemalari

Bir nechta muvaffaqiyatli duragaylar mavjud. Uchta asosiy narsa bor:

• izchil;
• parallel;
• ketma-ket parallel.

Seriya davri

Bunday holda, ichki yonish dvigateli elektr motorlarining ishlashi uchun elektr energiyasini ishlab chiqaruvchi sifatida ishlatiladi. Aslida benzinli yoki dizel dvigatelda avtomobil transmissiyasi bilan bevosita aloqasi yo'q.

Ushbu tizim dvigatel bo'linmasiga kichik hajmli kam quvvatli dvigatellarni o'rnatishga imkon beradi. Ularning asosiy vazifasi kuchlanish generatorini boshqarishdir.

Ushbu transport vositalarida ko'pincha rekuperatsiya tizimi o'rnatilgan bo'lib, u orqali mexanik va kinetik energiya batareyani qayta zaryad qilish uchun elektr tokiga aylanadi. Batareyaning kattaligiga qarab, mashina faqat ichki tortish dvigatelidan foydalanmasdan elektr tortish kuchi bilan ma'lum masofani bosib o'tishi mumkin.

Bu toifadagi duragaylarning eng mashhur namunasi - Chevrolet Volt. U oddiy elektromobil kabi zaryadlanishi mumkin, lekin benzinli dvigatel tufayli diapazon sezilarli darajada oshdi.

Parallel elektron

Parallel o'rnatishda ichki yonish dvigateli va elektr dvigatel tandemda ishlaydi. Elektr dvigatelining vazifasi asosiy blokdagi yukni kamaytirishdir, bu esa yoqilg'ini sezilarli darajada tejashga olib keladi.

Agar ichki yonish dvigateli uzatish qutisidan uzilgan bo'lsa, mashina elektr tortish kuchidan ma'lum masofani bosib o'tishga qodir. Ammo elektr qismining asosiy vazifasi transport vositasining tezlashishini ta'minlashdir. Bunday modifikatsiyadagi asosiy quvvat birligi benzinli (yoki dizel) dvigatel hisoblanadi.

Avtomobil sekinlashganda yoki ichki yonish dvigatelining ishidan ketganda, elektr dvigatel batareyani qayta zaryadlovchi generator vazifasini bajaradi. Yonuvchan dvigatel tufayli ushbu transport vositalari yuqori voltli akkumulyatorga ehtiyoj sezmaydi.

Navbatdagi duragaylardan farqli o'laroq, bu birliklarda yoqilg'i sarfi yuqori bo'ladi, chunki elektr motor alohida quvvat bloki sifatida ishlatilmaydi. Ba'zi modellarda, masalan, BMW 350E iPerformance, elektr motor vites qutisiga o'rnatilgan.

Ushbu ish sxemasining xususiyati - past krank mili tezligida yuqori moment.

Seriyali parallel zanjir

Ushbu sxema yapon muhandislari tomonidan ishlab chiqilgan. U HSD (Hybrid Synergy Drive) deb nomlanadi. Aslida, u elektr stantsiyasining ishlashining dastlabki ikki turining funktsiyalarini birlashtiradi.

Avtoulov tirbandligida sekin harakatlanishi yoki harakatlanishi kerak bo'lganda, elektr motor faollashadi. Energiyani yuqori tezlikda tejash uchun benzin yoki dizel yoqilg'isi (avtomobil modeliga qarab) dvigatel ulanadi.

Agar siz keskin tezlashishingiz kerak bo'lsa (masalan, bosib o'tayotganda) yoki mashina tepalikka ko'tarilsa, elektr stantsiyasi parallel rejimda ishlaydi - elektr dvigatel ichki yonish dvigateliga yordam beradi, bu uning yukini kamaytiradi va natijada yonilg'i sarfini tejaydi.

Avtoulovning ichki yonish dvigatelining sayyoraviy aloqasi quvvatning bir qismini uzatishning asosiy uzatmasiga, qisman batareyani yoki elektr haydovchini zaryad qilish uchun generatorga o'tkazadi. Bunday sxemada vaziyatga qarab energiyani taqsimlaydigan murakkab elektronika o'rnatiladi.

Seriyali parallel kuch o'tkazgichli gibridning eng ko'zga ko'ringan namunasi Toyota Prius hisoblanadi. Biroq, Yaponiyada ishlab chiqarilgan taniqli modellarning ba'zi modifikatsiyalari allaqachon bunday o'rnatishlarni olgan. Bunga Toyota Camry, Toyota Highlander Hybrid, Lexus LS 600h modellari misol bo'la oladi. Bu texnologiyani Amerikaning ba'zi konsernlari ham sotib olgan. Masalan, rivojlanish Ford Escape Hybrid -da paydo bo'ldi.

Gibrid agregat turlari

Barcha gibrid quvvat agregatlari uch turga bo'linadi:

• yumshoq gibrid;
• o'rta gibrid;
• to'liq gibrid.

Ularning har biri o'ziga xos funktsiyalar bilan bir qatorda o'ziga xos xususiyatlarga ega.

Mikro gibrid quvvat agregati

Bunday elektr stantsiyalari ko'pincha rekuperatsiya tizimi bilan jihozlangan, shuning uchun kinetik energiya elektr energiyasiga aylanadi va batareyaga qaytariladi.

Ulardagi qo'zg'aysan mexanizmi boshlang'ich (generator sifatida ham ishlashi mumkin). Bunday qurilmalarda elektr g'ildiragi mavjud emas. Sxema ichki yonish dvigatelining tez-tez ishga tushirilishi bilan ishlatiladi.

O'rta gibrid quvvat agregati

Bunday mashinalar ham elektr dvigatel tufayli harakat qilmaydi. Elektr dvigatel bu holda yuk ko'tarilganda asosiy quvvat blokining yordamchisi bo'lib xizmat qiladi.

Bunday tizimlar rekuperatsiya tizimi bilan jihozlangan bo'lib, batareyani qayta quvvatga qaytarib olishadi. O'rta gibrid agregatlar yanada samarali issiqlik dvigatelini ta'minlaydi.

To'liq gibrid quvvat agregati

Bunday qurilmalarda ichki yonuv dvigateli boshqaradigan yuqori quvvatli generator mavjud. Tizim past avtomobil tezligida faollashtiriladi.

Tizimning samaradorligi "Start / Stop" funktsiyasi mavjudligida, avtoulov tirbandlikda sekin harakatlanayotganda namoyon bo'ladi, lekin siz svetoforlarda keskin tezlashishingiz kerak. To'liq gibrid o'rnatishning o'ziga xos xususiyati ichki yonish dvigatelini o'chirish (debriyaj o'chirilgan) va elektr motorini boshqarish qobiliyatidir.

Elektrlash darajasi bo'yicha tasniflash

Texnik hujjatlarda yoki avtomobil modeli nomida quyidagi atamalar mavjud bo'lishi mumkin:

• mikrogibrid;
• yumshoq gibrid;
• to'liq gibrid;
• plaginli gibrid.

Mikrogibrid

Bunday mashinalarda odatiy dvigatel o'rnatiladi. Ular elektr bilan boshqarilmaydi. Ushbu tizimlar ishga tushirish / to'xtatish funktsiyasi bilan jihozlangan yoki regenerativ tormoz tizimi bilan jihozlangan (tormozlashda akkumulyator qayta zaryadlanadi).

Ba'zi modellar ikkala tizim bilan jihozlangan. Ba'zi ekspertlarning fikriga ko'ra, bunday transport vositalari gibrid transport vositasi deb hisoblanmaydi, chunki ular elektr haydovchi tizimiga qo'shilmasdan faqat benzin yoki dizel yoqilg'isidan foydalanadi.

Yumshoq gibrid

Bunday mashinalar ham elektr energiyasi tufayli harakat qilmaydi. Bundan tashqari, ular avvalgi toifadagi kabi issiqlik dvigatelidan foydalanadilar. Istisnolardan tashqari - ichki yonish dvigatelini elektr inshooti qo'llab-quvvatlaydi.

Ushbu modellarda volan yo'q. Uning vazifasini elektr starter-generatori bajaradi. Elektr tizimi qattiq tezlashganda kam quvvatli dvigatelning orqaga qaytishini oshiradi.

To'liq gibrid

Ushbu transport vositalari elektr tortishida bir oz masofani bosib o'tishga qodir bo'lgan transport vositalari sifatida tushuniladi. Bunday modellarda yuqorida aytib o'tilgan har qanday ulanish sxemasidan foydalanish mumkin.

Bunday duragaylar tarmoqdan quvvat olmaydi. Batareya regenerativ tormoz tizimidan va generatordan energiya bilan to'ldiriladi. Bitta zaryad bilan bosib o'tiladigan masofa batareyaning quvvatiga bog'liq.

Gibrid plaginlari

Bunday avtomobillar elektr transport vositasi sifatida ishlashi yoki ichki yonuv dvigatelida ishlashi mumkin. Ikkala elektr stantsiyasining kombinatsiyasi tufayli yoqilg'i tejamkorligi ta'minlanadi.

Jismoniy jihatdan katta hajmli batareyani o'rnatish imkonsiz bo'lganligi sababli (elektr transport vositalarida u gaz idishini o'rnini egallaydi), bunday gibrid qayta zaryad olmasdan bir martalik quvvat bilan 50 km masofani bosib o'tishi mumkin.

Gibrid avtoulovlarning afzalliklari va kamchiliklari

Hozirgi vaqtda gibridni issiqlik dvigatelidan ekologik toza elektr analogiga o'tish davri deb hisoblash mumkin. Hali ham yakuniy maqsadga erishilmagan bo'lsa-da, zamonaviy innovatsion ishlanmalarni joriy etish tufayli elektr transporti rivojlanishida ijobiy tendentsiya mavjud.

Gibridlar o'tish davri varianti bo'lgani uchun ularning ijobiy va salbiy tomonlari mavjud. Plyuslarga quyidagilar kiradi:

• Yoqilg'i tejamkorligi. Quvvat juftligining ishlashiga qarab, bu ko'rsatkich 30% yoki undan ko'pgacha ko'payishi mumkin.
• Tarmoqdan foydalanmasdan zaryadlash. Bu kinetik energiyani tiklash tizimi tufayli mumkin bo'ldi. Garchi to'liq zaryad bo'lmaydi, agar muhandislar konversiyani yaxshilay olsalar, u holda elektr transport vositalari umuman rozetkaga muhtoj bo'lmaydi.
• Kichikroq hajmli va quvvatli dvigatelni o'rnatish qobiliyati.
• Elektronika mexanikaga qaraganda ancha tejamkor, ular yoqilg'ini tarqatadi.
• Dvigatel kamroq qizib ketadi va tirbandlikda haydashda yoqilg'i sarflanadi.
• Benzin / dizel va elektr dvigatellarining kombinatsiyasi yuqori quvvatli akkumulyator o'chib qolgan bo'lsa, haydashni davom ettirishga imkon beradi.
• Elektr dvigatelining ishlashi tufayli ichki yonish dvigateli barqarorroq va kamroq shovqin bilan ishlay oladi.

Gibrid qurilmalar ham kamchiliklarning yaxshi ro'yxatiga ega:

• Batareya zaryadlash / tushirish davrlarining ko'pligi (hatto yumshoq gibrid tizimlarda ham) tufayli tezroq yaroqsiz holga keladi;
• Batareya ko'pincha to'liq zaryadsizlanadi;
• Bunday mashinalar uchun ehtiyot qismlar ancha qimmat;
• O'z-o'zini tiklash deyarli mumkin emas, chunki buning uchun zamonaviy elektron uskunalar kerak;
• Benzin yoki dizel yoqilg'isi modellari bilan taqqoslaganda duragaylar bir necha ming dollarga qimmatroq;
• Muntazam parvarishlash ancha qimmatga tushadi;
• Murakkab elektronika ehtiyotkorlik bilan ishlashni talab qiladi va yuzaga keladigan xatolar ba'zan uzoq safarni to'xtatishi mumkin;
• Elektr stantsiyalarining ishlashini to'g'ri sozlashi mumkin bo'lgan mutaxassisni topish qiyin. Shu sababli siz qimmatbaho professional ateliyalar xizmatiga murojaat qilishingiz kerak;
• Batareyalar haroratning sezilarli o'zgarishiga toqat qilmaydi va o'zlari zaryadsizlanadi.
• Elektr dvigatelini ishlatish paytida ekologik toza bo'lishiga qaramay, batareyalarni ishlab chiqarish va yo'q qilish juda ifloslangan.

Gibrid va elektr transport vositalarining ichki yonish dvigatellarining haqiqiy raqobatchisi bo'lishlari uchun quvvat manbalarini (ular ko'proq energiya to'plashi, shu bilan birga juda katta bo'lmaganligi uchun), shuningdek batareyaga zarar bermasdan tez zaryadlash tizimlarini yaxshilash kerak.

Savol va Javob:

Gibrid avtomobil nima? Bu harakatda bir nechta quvvat bloklari ishtirok etadigan transport vositasi. Asosan bu elektromobil va klassik ichki yonish dvigateliga ega avtomobil aralashmasi.

Gibrid va an'anaviy avtomobil o'rtasidagi farq nima? Gibrid avtomobil elektromobilning afzalliklariga ega (dvigatelning ovozsiz ishlashi va yoqilg'i ishlatmasdan haydash), lekin batareya zaryadi tushganda, asosiy quvvat bloki (benzin) ishga tushadi.