Cum funcționează hibrizii TFSIe (E-Tron și GTE).
Conținut
Notă: În 2019, E-Tron a cedat locul numelui TFSIe.... Deocamdată, GTE rămâne o nomenclatură VW, dar asta se poate schimba.
Dispozitivele hibride din ce în ce mai democratizate nu funcționează toate la fel. Să aruncăm o privire în acest articol la sistemele Volkswagen și anume E-Tron și GTE, hibride plug-in care vă permit să conduceți complet pe energie electrică pe distanțe foarte decente, de la 30 la 50 km.
E-Tron și GTE cum funcționează?
Înainte de a explica cum funcționează această tehnologie, trebuie menționat că există două tipuri de arhitecturi E-Tron în funcție de locația motorului în mașină, iar acest lucru modifică și unii parametri la nivelul arhitecturii ambreiajului și cutiei de viteze, dar fără modificarea logicii hibridizării.
Prin urmare, există versiuni transversale care sunt potrivite, de exemplu, pentru A3, Golf și alte Passat, motiv pentru care acest sistem folosește un motor electric care revigorează mașina prin intermediul unui dublu ambreiaj. În ceea ce privește dispozitivul E-Tron al mașinilor mai prestigioase, respectiv Q7 și alte Audi A6, arhitectura este longitudinală cu un convertor de cuplu în loc de dublu ambreiaj în versiunile transversale.
Insa indiferent de tipul de arhitectura, principiul acestei solutii (ca majoritatea celorlalte) este adaptarea termomecanicii deja existente la hibrizi prin efectuarea cat mai putine modificari pentru a evita anii de dezvoltare si a putea produce dispozitive pe casnic. piata de azi. Piesele mecanice care au fost folosite de secole sunt atât de uzate încât scopul jocului este de a economisi cât mai mult posibil. Iată-ne, ca să spunem ușor, introducând un motor electric între motor și ambreiaj. Dar să aruncăm o privire mai atentă...
GTE și E-Tron transversal: funcționare
Dispunerea transversală nu schimbă nimic aici, dar întrucât aceasta din urmă diferă de versiunea longitudinală prin ambreiajul dublu, acestea au trebuit să fie depărtate. Cu toate acestea, principiul rămâne același, doar tehnologia cutiei de viteze și a ambreiajului se schimbă: trepte paralele și ambreiaj dublu pentru roți dințate transversale și planetare și un convertor de cuplu pentru roți dințate longitudinale.
Caracteristici ale lui A3 e-Tron:
- Capacitatea bateriei: 8.8 kWh
- Putere electrica: 102 h
- Autonomie electrică: 50 km
Fie că este vorba de A3 e-Tron sau de Golf GTE, vorbim despre același lucru.
Așa că aici avem de-a face în sfârșit cu o mașină simplă în S-Tronic / DSG, la care am adăugat un suport electric. Mai precis, motorul electric este plasat între motor și cele două ambreiaje, știind că acesta din urmă este încă conectat la cutie, dar se poate desprinde, în schimb, de motor.
Astfel, motorul electric este alcătuit dintr-un rotor și un stator, rotorul (centrul) este conectat la motor printr-un ambreiaj cu mai multe plăci, iar statorul (în jurul rotorului) rămâne staționar. Motorul electric este înconjurat de lichid de răcire aici pentru că se încălzește rapid (dacă este prea mult, bobina se topește și motorul se defectează...). Cine a spus că motoarele electrice au o eficiență ideală? Într-adevăr, există un efect Joule și pierderi de căldură, care reduc deci randamentul la 80-90% (cu atât mai puțin dacă luăm în considerare pierderile de încărcare și pierderile din cablurile mașinii, și să nu uităm că devine cu adevărat medie dacă luați în considerare puterea de energie electrică generată, pe care o punem în rezervor, deci de la centrală).
Deci acum să aruncăm o privire asupra diferitelor moduri de condus pentru a le vedea mai clar...
Această hibridizare se găsește, de exemplu, pe Golf și A3.
Modul de reîncărcare
Fie conduci si motorul electric se conecteaza la generator (bateria nu il mai alimenteaza), fie conectezi masina la retea.
În primul caz, mișcarea rotorului în stator este cea care creează curentul în stator. Acesta din urmă este apoi trimis la baterie, care preia energia pe care o poate, deoarece este limitată de nivelul capacității de absorbție. Dacă există un exces de energie, aceasta din urmă este direcționată către rezistențe speciale care se încălzesc (practic scăpăm de excesul de curent cât putem...).
Mod 100% electric
Aici motorul este oprit și, în mod ideal, nu ar trebui să interfereze cu lanțul cinematic al transmisiei... Așa că pentru aceasta am integrat un ambreiaj (multiplacă, dar aceasta este, până la urmă, o piesă), controlată de un computer, care permite motorul să fie oprit. din restul transmisiei. Într-adevăr, ar exista o mulțime de pierderi dacă motorul ar rămâne conectat, deoarece compresia acestuia din urmă ar încetini foarte mult ardoarea motorului electric, fără a uita în același timp inerția semnificativă a tuturor pieselor în mișcare... Pe scurt, a fost nu era viabil și, prin urmare, era mai bine decât asistentul hibrid pe partea de scripete a amortizorului.
Deci, pentru a rezuma, bateria trimite curent în stator, care apoi induce un câmp electromagnetic în jurul acelei bobine. Acest câmp magnetic va interacționa cu rotorul, care este, de asemenea, înzestrat cu un câmp magnetic care îl va face să se miște (la fel ca și punerea a doi magneți față în față, aceștia se resping sau se atrag reciproc în funcție de direcție). Mișcarea rotorului este transmisă roților printr-o cutie.
Astfel, motorul termic este oprit și motorul electric antrenează roțile printr-un ambreiaj dublu (prin urmare rotorul este conectat la arborele semi-cutiei de viteze 1 sau semicarcasa 2, în funcție de raportul de transmisie) și cutie de viteze. Pe scurt, acest mic motor electric nu antrenează roțile direct cu un simplu raport de transmisie, ci trece prin cutia de viteze. De asemenea, putem auzi ușor rapoartele care au loc dacă avem o audiere.
Modul combinat termic + electric
Funcționarea este aceeași cu cea menționată mai sus, cu excepția faptului că motorul termic este cuplat la cel electric prin intermediul unui ambreiaj cu mai multe plăci. Ca urmare, ambele ambreiaje primesc cuplu de la ambele motoare în același timp, ceea ce face posibilă combinarea puterii ambelor motoare pe aceeași axă.
Puterea maxima produsa nu este suma celor doua puteri ale motoarelor, pentru ca fiecare nu isi atinge puterea maxima la aceeasi turatie, dar si pentru ca motoarele electrice nu pot fi umplute in totalitate din cauza fluxului electric prea mic provenit din tamburi.
Recuperarea energiei
Motorul electric este conectat la roți prin ambreiaje și o cutie de viteze, astfel că va putea să se rotească (rotorul) și să genereze electricitate datorită reversibilității naturale a motoarelor electrice. Modul de recuperare este activat de invertor, care apoi începe să recupereze energia din bobine, mai degrabă decât să o injecteze în el pentru a porni motorul. Totuși, atenție, după cum am menționat mai sus, bateria nu poate suporta prea mult curent și, prin urmare, este nevoie de un fel de supapă de siguranță pentru a drena acest exces (pe rezistențele prevăzute pentru a găzdui sucul și a-l disipa în căldură datorită efectului Joule) .
E-Tron longitudinal
Sistemul și principiul sunt aceleași ca în cruce, cu excepția faptului că aici lucrăm cu un material diferit. Cutia de viteze paralelă cu dublu ambreiaj este aici înlocuită cu o cutie de viteze planetară automată. Ambreiajele au fost de asemenea înlocuite cu un convertor de cuplu tipic transmisiilor automate planetare.
Vom lua ca exemplu principal Q7 e-Tron, care este asociat cu un 2.0 TSI sau 3.0 TDI.
Dacă ambreiajul deconectează motorul electric de la cutia de viteze, chiar nu este (comanda de aici este chiar înșelătoare și trebuie să vezi mecanismul intern pentru a înțelege mai bine)
Pentru a simplifica explicația, am evitat să precizez diferenţialul central, care readuce braţul la diferenţialul din faţă, asta încurcă diagrama pentru a nu aduce nimic la nivelul de înţelegere.
Modul electric
Aici, bateria alimentează cu suc statorului, ceea ce determină, prin urmare, mișcarea rotorului din cauza forțelor electromagnetice care interferează între ele: forțele magnetului permanent al rotorului și bobinele de alamă care îl emit atunci când sunt electrificate. Convertorul primește putere, care este trimisă la roți printr-o cutie de viteze și diverse convertoare (de aceea există destul de multe dintre ele pe Quattro ...).
Modul combinat
La fel ca mai sus, cu excepția faptului că rotorul primește și putere de la motorul termic, astfel încât puterea este mărită de zece ori.
Modul de recuperare a energiei
Dacă opresc alimentarea cu motorul meu electric, acesta devine generator dacă primește cuplu mecanic. Și încetinind sau chiar rotind motorul, fac rotorul să se miște, ceea ce provoacă apoi un curent în înfășurarea statorului. Colectez această energie și o trimit la o baterie cu litiu.
Găsim, de exemplu, această hibridizare pe Q7 și A6, dar să nu uităm de Cayenne II și III, care fac parte din familia Audi/VW.
foi Audi
Toate comentariile și reacțiile
Dernier comentariu postat:
MOHAMMED KHALIL (Data: 2019, 09:05:11)
Mulțumesc mult pentru explicații, vreau să știu de ce lăsăm ambreiajul cu mai multe plăci pornit în modul de recuperare a energiei ca în varianta transversală? Nu ar fi aceasta o limitare care va reduce energia recuperată?
Il J. 1 reacție (e) la acest comentariu:
- administrator ADMINISTRATOR DE SITE (2019-09-05 16:51:17): Întrebare rezonabilă...
De obicei, dacă nu vorbesc prostii, se oprește în modul forțat 100% electric și rămâne aprins în modul termic forțat (pentru a păstra senzația termică și a frânei sale de motor).
(Postarea dvs. va fi vizibilă sub comentariu după verificare)
Extensie 2 Comentarii :
Autor (Data: 2019 martie 03 la 25:08:33) |
Explicația nu este complet clară despre cumpărarea unei mașini cu această tehnică, nu există nicio șansă Il J. 2 reacție (e) la acest comentariu:
(Postarea ta va fi vizibilă sub comentariu) |
A scrie un comentariu
Ce vă face să treceți de radarul de incendiu
