Cum funcționează diferitele tehnologii hibride în mașini

În prezent, mașina hibridă democratizată este în plină experiență, o perioadă de tranziție între propulsia termică și cea electrică, așa că mașinile folosesc aceste două tehnologii în același timp. Cu toate acestea, ar trebui să știți că acest termen universal ascunde o varietate de tehnologii, de la hibrizi anecdotici la hibrizi „grei”. Așadar, să aruncăm o privire asupra diferitelor hibridizări care există, precum și asupra tuturor avantajelor și dezavantajelor celor din urmă.

Înainte de a lua în considerare diferitele topologii și arhitecturi tehnice ale vehiculelor hibride (diferite ansambluri), vom efectua mai întâi clasificarea după calibrarea dispozitivului.

Niveluri diferite de hibridizare

hibrid foarte MHEV slab ("microhibrid" / hibridizare "FALSE")

tensiune:	Scăzut / 48V
Reîncărcabil:	nu
Conducere electrică:	nu
supraponderal:	<30 kg
Capacitatea bateriei:	<0.8 кВтч

Anumite niveluri de hibridizare sunt foarte ușoare, aceasta are loc în special cu 48 V la nivelul scripetei arborelui cotit (înainte de a se limita la oprire și pornire, generatorul-demaror nu primea curent pentru a putea ajuta motorul.. Motor)... Echipat cu baterii microscopice mai puțin de 0.7 kWhNu consider că această tehnologie este cu adevărat hibridizare. Forțele generate de un dispozitiv electric sunt prea anecdotice pentru a fi judecate ca atare. Și întrucât cuplul este transmis roților prin motor (prin scripetele amortizorului), mișcarea 100% electrică nu va fi evident posibilă. Feriți-vă de cultivatorii care adaugă tone acestui tip de tehnologie, permițându-vă să credeți în hibridizarea consecventă (de fapt, atât este nevoie pentru a economisi câteva grame pentru penalizările de mediu). Prin urmare, vreau să disting această hibridizare de cele ulterioare.

Atenție la producătorii care abuzează de asta, hibridizarea MHEV poate fi descrisă drept „ficțiune” pentru că este atât de anecdotică.

Le veți recunoaște după nomenclatura 48V sau MHEV. Putem cita, de exemplu, e-TSI sau Ecoboost MHEV.

Hibrid ușor (hibrid „REAL”) HEV

tensiune:	Înalt / ~ 200 V
Reîncărcabil:	nu
Conducere electrică:	da
supraponderal:	30 la 70 kg
Capacitatea bateriei:	De la 1 la 3 kWh

Prin urmare, nu mai suntem aici

foarte

lumină care promite prea puțin (trecem de la mai puțin de 0.5 kWh la valori în intervalul de la De la 1 la 3 kWh, sau de la 1 la 3 km pe un complet electric). Astfel, aici vorbim de hibridizare usoara, dar totusi de hibridizare secventiala (a se raporta la categoria indicata dupa [PHEV], aici este o varianta de PHEV usoara si deci nereincarcabila). Astfel, putem circula complet pe energie electrică, chiar dacă este o distanță foarte mică. Scopul aici este în primul rând reducerea consumului, nu acoperirea 100% din distanța de deplasare electrică. Contextul cel mai favorabil este bujiile, mediul în care motoarele moderne, reduse cu injecție directă, devin cele mai consumatoare de energie (amestec mai bogat de răcire a motorului, care favorizează mai ales arderea slabă, dar aceasta este doar o parte a explicației). Deci nu primești aproape nimic pe autostrăzi: naționale / departamentale / autostrăzi. În acest context, motorina rămâne mai profitabilă (și deci pentru planetă!).

Cea mai faimoasă dintre toate este hibridizarea HSD de la Toyota pentru că există de ani de zile! Prin urmare, este și cel mai comun... Fiabilitatea sa este bine cunoscută și munca sa este foarte atentă.

Mai nou, ne vom referi la hibridul Renault E-Tech, care, la fel ca Toyota, este întruchipat în tehnologii proprietare pe care nimeni altcineva nu le are (aici nu ești furnizorul de echipamente, ci chiar marca care l-a dezvoltat). ... La fel este și cu Mitsubishi IMMD.

hibrid plug-in PHEV (hibrid „REAL”)

tensiune:	Foarte mare / ~ 400 V
Reîncărcabil:	da
Conducere electrică:	da
supraponderal:	100 la 500 kg
Capacitatea bateriei:	De la 7 la 30 kWh

Un astfel de hibrid poate fi calificat drept „greu”, deoarece echipamentul de bord este departe de a fi amuzant și ușor (de la 100 la 500 kg în plus: baterie, electronică de putere și motor electric)...

Apoi încărcăm bateria, care poate varia de la De la 7 la 30 kWh, suficient pentru a parcurge de la 20 la aproape 100 km, în funcție de mașină (cea mai modernă).

Ca și în cazul altor calibrări de hibridizare, avem o varietate de tehnologii. Mai găsim hibridul Renault E-Tech, dar aici este conectat la o baterie mare reîncărcabilă printr-o priză externă. Pentru că dacă Clio are o versiune ușoară de 1.2 kWh, Captur sau Mégane 4 pot beneficia de versiunea de 9.8 kWh, pe care am califica, așadar, drept hibrid greu. X5 45e va beneficia de o versiune de 24 kWh, care este suficient pentru a parcurge 90 de km pe XNUMX% electric.

Acest tip de mașină poate accelera până la 130 km/h la orice putere electrică, producătorii par să se fi fixat în acest ritm (oferă aproape totul la fel).

Majoritatea hibrizilor de acest tip tind să aibă un motor electric situat vizavi de ambreiajul/convertorul de cuplu, deci între motor și cutia de viteze. Renault a electrificat cutia de viteze și a scos ambreiajul, iar Toyota folosește un angrenaj planetar pentru a combina forțele termice și electrice pe roți (HSD nu se mai aprinde când îi adaugi o baterie de 8.8 kWh. O baterie care poate fi reîncărcată printr-o priză). ).

Arhitecturi diferite de vehicule hibride

Ansamblu ușor MHEV / Micro hibrid 48V

Acest sistem funcționează la tensiuni mai mici și anume 24 sau 48 V (aproape întotdeauna 48 V). De data aceasta vorbim despre dotarea mașinii cu un sistem de oprire și pornire „excelent”, care nu se limitează la repornirea mașinii. Mai mult, ajută motorul termic chiar și atunci când este în mișcare. Acest sistem nu vă permite să operați complet electric, dar se dovedește a fi un proces flexibil și ușor care poate fi instalat oriunde! În cele din urmă, acesta este poate cel mai inteligent sistem dintre toate, chiar dacă la prima vedere vi se pare puțin ușor. Dar aspectul de lumină este cel care îl face interesant...

Aspect hibrid paralel

În această configurație, două motoare pot roti roțile, fie doar termic, fie doar electric (la hibrizi complet), fie ambele în același timp. Acumularea de puteri va depinde de anumite variabile (vezi mai jos: acumularea de puteri). De asemenea, rețineți că unele componente pot fi ușor diferite, dar logica rămâne aceeași: antrenează electric și termic roțile prin cutia de viteze. Un exemplu sunt hibrizii germani, cum ar fi sistemele e-Tron / GTE. Acest sistem se răspândește din ce în ce mai mult și ar trebui să devină majoritar.

Citește: detalii despre funcționarea hibridizării e-Tron (transversală și longitudinală) și GTE.

Vă rugăm să rețineți că am decis să-mi fac diagramele cu un aranjament transversal al motorului, adică majoritatea mașinilor noastre. Sedanurile de lux sunt de obicei în poziție longitudinală. De asemenea, rețineți că precizez aici un ambreiaj care deconectează motorul de la transmisie (deci ar fi necesar să adăugați un ambreiaj sau un convertor între electric și cutie de viteze pe lângă circuit. Dar unii oameni conectează electromotorul direct la cutia de viteze., Exemplu cu E-Tense și HYbrid / HYbrid4 de la PSA)

Acesta este un sistem pe un Mercedes cu motor longitudinal. Am evidențiat cu roșu motorul electric vizavi de convertizorul de cuplu. In dreapta este cutia de viteze (planetara, pentru ca BVA), iar in stanga este motorul.

Seria de monturi hibride

Alte sisteme au văzut acest lucru diferit, deoarece doar motorul electric poate antrena roțile. Atunci motorul termic va servi doar ca generator electric pentru reîncărcarea bateriilor. De la sine, motorul nu are nicio legătură cu transmisia și deci cu roțile, este puțin probabil să facă parte din mecanică, atât de mult încât este dat deoparte. Aici vă puteți referi la BMW i3 sau Chevrolet Volt / Opel Ampera (binoclu).

Aici, doar motorul electric poate mișca mașina, deoarece este singurul care se conectează la roți. Te poți gândi la ea ca la o mașină electrică, care va avea un generator suplimentar pentru a crește autonomia. Un motor termic care generează sute de cai putere nu ar fi de mare folos, deoarece servește doar la generarea de energie electrică.

Instalare serie-paralela

Aici probabil că vei avea mai multe probleme în a înțelege rapid conceptul... Într-adevăr, se dovedește a fi pe cât de inteligent, pe atât de greu de înțeles. O parte din motiv constă în angrenajul planetar, care permite stocarea puterii pe un singur arbore din două surse diferite: un motor electric și un motor termic. Este, de asemenea, complexitatea numărului de elemente în mișcare care lucrează împreună, precum și numeroasele moduri de funcționare care fac sistemul la nivel global dificil de învățat (un amestec de concepte complexe legate de lanțul de transmisie, în special trenul epiciclic, dar de asemenea, utilizarea forței electromagnetice ca pentru generarea curentului și pentru transmiterea cuplului cu efect de ambreiaj). Se numeste secvential/paralel deoarece imbina putin cele doua moduri de operare (ceea ce complica lucrurile...).

Citiți mai multe: Cum funcționează Toyota Hybrid (HSD).

Construirea variază de la o generație la alta, dar principiul este același

Diagrama reală este cu susul în jos, deoarece atunci când este privită din partea opusă...

Hibrid disociat / diferențiat

Putem cita, de exemplu, sistemul PSA (sau mai bine zis Aisin) Hybrid4, in care motorul electric este pentru rotile din spate, in timp ce fata este conventionala cu motor termic (uneori este si hibrid in fata precum Rav4). HSD sau chiar a doua generație HYbrid2 și HYbrid4 în unele cazuri).

Niveluri diferite de hibridizare

Înainte de a analiza diferitele moduri de a crea un vehicul hibrid, să ne uităm mai întâi la un vocabular care descrie diferitele hibridizări posibile:

• Hibrid complet : literalmente „hibrid complet”: electric cu cel puțin 30% din capacitatea totală. Motorul electric (și pot fi mai multe dintre ele) este capabil să ofere în mod autonom mișcare pe mai mulți kilometri.
• Hibrid plug-in : hibrid complet plug-in. Bateriile pot fi conectate direct la rețea.
• Hibrid ușor / microhibrid : În acest caz, mașina nu va putea circula complet cu energie electrică, nici măcar pe distanțe scurte. Astfel, camera termică va fi mereu pornită. Versiunile moderne de 48 V chiar asista sistematic motorul prin intermediul unui scripete amortizor. În primele versiuni ale anilor 2010, acesta era limitat la Stop and Sart îmbunătățit, deoarece era controlat de un generator-starter, și nu de un starter obișnuit (deci putem recupera energie în timpul decelerarii, ceea ce nu putea fi cazul unui starter clasic desigur)

De ce nu se acumulează puterea tot timpul?

În cazul unui hibrid antrenat de un motor electric, care el însuși este încărcat de un generator termic (sau motor...), este ușor de înțeles că nu trebuie făcut nimic... Să fie puterea termică 2 sau 1000 cai putere. nu va schimba nimic, deoarece este folosit doar pentru reincarcarea bateriilor. Practic, poate fi jucat doar la viteza de reîncărcare.

Pentru un sistem mai tradițional (o mașină cu design tradițional cu un motor electric de susținere) puterea motorului electric și termic acumula dar nu trebuie să aibă ca rezultat o simplă demisie.

Într-adevăr, mai mulți factori pot influența cumulul, de exemplu:

• Aspectul sistemului (motorul electric va conduce aceleași roți ca și camera termică? Nu pe Hybrid4, de exemplu, hibrid paralel sau serie-paralel)
• Puterea bateriei (alimentarea motorului electric) joacă un rol foarte important. Pentru că, spre deosebire de un termic, care este alimentat cu combustibil dintr-un rezervor (2 litri sunt suficienți pentru a alimenta un V8 de 500 CP pentru câteva secunde), motorul electric nu își va putea furniza toată puterea dacă bateria nu este suficientă ( cel puțin la fel de mult ca și motorul care trebuie alimentat), ceea ce este cazul la unele modele. În comparație cu o locomotivă diesel, este ca și cum consumul de combustibil ar fi limitat...
• Caracteristicile tehnice ale două motoare conectate. Motorul nu livrează aceeași putere pe toată gama de turații (se spune că un motor are X cai putere la X rpm, putere care devine diferită la Y all/min). Astfel, atunci când două motoare sunt combinate, puterea maximă nu atinge puterea maximă a celor două motoare. Exemplu: putere termică 200 CP la 3000 rpm în combinație cu o putere electrică de 50 CP. la 2000 rpm nu va putea da 250 CP. la 3000 rpm, deoarece motorul electric avea o putere maxima (50) la 2000 t/min. La 3000 rpm va dezvolta doar 40 CP, deci 200 + 40 = 240 CP.

Toate comentariile și reacțiile

Dernier comentariu postat:

Emrys pro (Data: 2021, 06:30:07)

Lexus RX 400h 2010

Am o problemă cu încărcarea bateriei de 12V. Ai nevoie de ajutor te rog

Il J. 1 reacție (e) la acest comentariu:

• administrator ADMINISTRATOR DE SITE (2021-07-01 10:32:38): Deoarece nu există alternator, acesta este conectat la electronica de putere care controlează fluxurile electrice.

(Postarea dvs. va fi vizibilă sub comentariu după verificare)

A scrie un comentariu

Care dintre aceste mărci te inspiră cel mai mult când vine vorba de lux?