فاعل، موضوع:
- مقدمه
- فرم های ترکیبی
- میکرو هیبرید
- هیبرید ملایم
- درایو هیبریدی سریال
- درایو هیبریدی موازی
- پلاگین هیبریدی
- بازیابی انرژی
- نمای کلی سیستم تویوتا پریوس
- نمای کلی سیستم میتسوبیشی اوتلندر
- انتقال وسیله نقلیه هیبریدی
معرفی:
هنگامی که سوخت های فسیلی سوزانده می شوند، دی اکسید کربن (CO2) آزاد می شود. این CO2 در اتمسفر جمع می شود. هنگامی که نور خورشید روی زمین می افتد، تابش گرما به دلیل تجمع CO2 دیگر نمی تواند از آن خارج شود و باعث "اثر گلخانه ای" می شود. 120 گرم CO2 / کیلومتر مربوط به:
- 5,2 لیتر بنزین / 100 کیلومتر
- 4,5 لیتر دیزل / 100 کیلومتر
- 4,4 کیلوگرم گاز طبیعی / 100 کیلومتر
- 1,0 کیلوگرم هیدروژن / 100 کیلومتر
- 20 کیلووات ساعت برق / 100 کیلومتر
با فناوری هیبریدی، کاهش CO2 (انتشار گازهای گلخانه ای) کاهش می یابد. تولیدکنندگان در حال حاضر مشغول توسعه فناوری‌های بیشتر و بیشتری برای تحقق بخشیدن به انتقال انرژی از رانندگی بدون CO2 هستند.
اشکال ترکیبی:
خودروهای با محرک هیبریدی هم از موتور احتراقی و هم از موتور الکتریکی استفاده می کنند. هدف هیبریداسیون در درجه اول کاهش مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه ای است. مزایای اضافی به لطف موتور(های) الکتریکی، گشتاور بیشتر و راحتی بیشتر است.
با درایوهای هیبریدی، بین خودروهای میکرو هیبریدی، هیبریدی ملایم و فول هیبریدی تمایز قائل می شود.
وسیله نقلیه ای با محرک کاملاً الکتریکی در دسته "هیبریدی" قرار نمی گیرد. وسیله نقلیه مجهز به افزایش برد را می توان به عنوان "سری هیبریدی" طبقه بندی کرد.
نمودار زیر اشکال هیبریدی مختلف از تکیه گاه الکتریکی کم تا زیاد را نشان می دهد. راندن.
میکرو هیبرید:
یک خودروی میکرو هیبریدی موتور الکتریکی برای پشتیبانی از موتور احتراقی در حین رانندگی ندارد، اما مجهز به فناوری های مختلف صرفه جویی در سوخت است. پس اینجا چنین چیزی وجود ندارد سیستم HV (ولتاژ بالا). صرفه جویی در مصرف سوخت از طریق آن حاصل می شود سیستم شروع/توقف، که به طور خودکار موتور را در زمان ایستا بودن خودرو متوقف و روشن می کند و یک سیستم بازسازی برای باتری است. این سیستم بازسازی به دینام اجازه می دهد تا حداکثر شارژ را در هنگام ترمز خودرو انجام دهد. انرژی که معمولاً در لنت های ترمز از دست می رود اکنون تا حدی برای شارژ باتری 12 ولتی استفاده می شود. این بدان معنی است که برای افزایش بار روی دینام هنگام رانندگی با سرعت ثابت نیازی به تزریق سوخت اضافی نیست و در مصرف سوخت صرفه جویی می شود.
هیبرید ملایم:
در خودروهای هیبریدی ملایم موتور احتراقی توسط یک یا دو ولتاژ 48 ولت پشتیبانی می شود موتورهای الکتریکی که توان اضافی را تحت شرایط عملیاتی مختلف فراهم می کند. موتور الکتریکی به موتور احتراقی در شتاب گرفتن کمک می کند. هنگام رانندگی با سرعت ثابت، موتور الکتریکی دوباره به طور خودکار خاموش می شود. بنابراین خودرو نمی تواند کاملاً الکتریکی رانندگی کند.
موتور الکتریکی در نزدیکی آن قرار دارد چرخ طیار، یا بین موتور الکتریکی و انتهای آن یک تسمه زنجیری/دندانه ای وجود دارد میل لنگ. باتری نسبتا فشرده 48 ولتی اغلب در صندوق عقب قرار دارد.
تصویر یک موتور الکتریکی را در محفظه فلایویل موتور احتراقی نشان می دهد. این نیز یک سیستم HV نیست. بنابراین یک تکنسین بدون گواهی NEN ممکن است روی پیشرانه الکتریکی نیز کار کند.
یک وسیله نقلیه میکرو هیبریدی همچنین ممکن است به ژنراتور موتور استارت 48 ولتی مجهز شود که اساساً ترکیبی از دینام و موتور استارت است. سازندگان نام های زیر را برای این نوع ژنراتور موتور استارت می گذارند:
- Dynastart;
- ژنراتور استارت؛
- استارت- دینام تسمه محور;
- ژنراتور استارت یکپارچه تسمه (BSG).
با استفاده از یک مکانیسم، می توان تسمه چندگانه را بسته به بارگیری یا راه اندازی، در سمت صحیح سفت کرد.
سه تصویر زیر سه موقعیت ممکن در هنگام شارژ (بازسازی) باتری، راه اندازی موتور احتراقی و حالت موتور الکتریکی را نشان می دهد که در آن از موتور احتراق پشتیبانی می کند. پشتیبانی از موتورهای توربو عمدتا در محدوده سرعت پایین انجام می شود، جایی که "تقویت" موتور الکتریکی به اصطلاح تاخیر توربو را جبران می کند.
دینام موتور استارت 48 ولت جایگزین دینام 12 ولت "عادی" می شود. علاوه بر باتری 48 ولتی، باتری 12 ولتی را نیز برای سیستم الکتریکی روی برد داریم که انرژی روشنایی، قفل درها و لوازم جانبی خودرو را تامین می کند. آ مبدل / مبدل DC-DC (ترانسفورماتور) برای شارژ باتری 48 ولت را به 12 ولت تبدیل می کند.
درایو هیبریدی سریال:
یک وسیله نقلیه با درایو هیبریدی سریال منحصراً توسط این اداره می شود موتور الکتریکی HV نیرو گرفته است. هیچ ارتباط مستقیمی بین موتور احتراقی و چرخ ها وجود ندارد. تصویر زیر نمونه ای از خودروهای هیبریدی سری دیفرانسیل عقب را نشان می دهد.
یک جفت (1) بین موتور احتراقی (3) و ژنراتور (2) وجود دارد. هنگامی که موتور روشن است و کلاچ بسته است، باتری HV (7) با استفاده از ژنراتور (3) و اینورتر cq. معکوس کننده (6) شارژ شده است. اینورتر ولتاژ AC عرضه شده توسط ژنراتور را به یک ولتاژ DC تنظیم شده تنظیم می کند.
اجزای الکتریکی در پیشرانه یک هیبرید سریال با ولتاژ بالا (HV) کار می کنند. این را می توان با کابل ها و شاخه های نارنجی تشخیص داد. فقط تکنسین های مجاز می توانند روی سیستم HV کار کنند.
مزایای سیستم هیبریدی سریال:
- ساخت و ساز ساده به این دلیل که موتور احتراقی مستقیماً درایو را تأمین نمی کند.
- اگر باتری به اندازه کافی بزرگ باشد، برای رانندگی کاملاً الکتریکی مناسب است.
- بدون کلاچ برای دور شدن از حالت سکون. موتور الکتریکی این کار را انجام می دهد.
- دنده معکوس لازم نیست زیرا موتور الکتریکی می تواند در دو جهت بچرخد.
- مناسب برای شارژ از طریق برق (شاخه)
مضرات:
- موتور الکتریکی باید نیروی محرکه کامل را تامین کند
- جرم بیشتر از یک وسیله نقلیه موازی.
درایو هیبریدی موازی:
در خودرویی با محرک هیبریدی موازی، ممکن است ارتباط مستقیمی بین موتور احتراقی و چرخ ها وجود داشته باشد. هنگامی که کوپلینگ های (3 و 5) در تصویر زیر بسته هستند، خودرو می تواند با موتور احتراقی کار کند. موتور الکتریکی (4) هم برای شارژ باتری و هم برای به حرکت درآوردن چرخ ها عمل می کند.
یک هیبرید موازی نیز می تواند تنها بر روی موتور الکتریکی حرکت کند. با باز کردن کوپلینگ 3، اتصال به موتور احتراقی قطع می شود. این را می توان خاموش کرد تا بتوانید کاملاً برقی رانندگی کنید. هنگام رانندگی از حالت سکون، کلاچ 5 درگیر می شود.
درست مانند سری هیبرید، هیبرید موازی مجهز به نصب HV با کابل ها و شاخه های نارنجی است.
مزایای سیستم هیبریدی موازی:
- مناسب برای رانندگی تمام الکتریکی، به شرط اینکه باتری به اندازه کافی بزرگ باشد و بین موتور احتراقی و موتور الکتریکی اتصال وجود داشته باشد.
- دنده معکوس لازم نیست زیرا موتور الکتریکی می تواند در دو جهت بچرخد.
- مناسب برای شارژ از طریق برق (شاخه)
- موتور احتراقی کوچکتر، زیرا موتور الکتریکی به شتاب کمک می کند.
- موتور الکتریکی کوچکتر، زیرا موتور احتراقی می تواند به شتاب کمک کند.
- جرم کمتر از یک وسیله نقلیه درایو سریال.
مضرات:
- از نظر مکانیکی پیچیده است.
- کلاچ مورد نیاز برای رانندگی برقی
- گیربکس مورد نیاز
پلاگین هیبریدی:
باتری یک خودروی هیبریدی معمولاً از طریق ترمز احیاکننده یا با اجازه دادن به موتور احتراقی که موتور الکتریکی را به حرکت درآورد (که سپس به عنوان ژنراتور استفاده می شود) شارژ می شود. بدیهی است که دومی کارآمد نیست.
با یک پلاگین هیبریدی می تواند به بسته باتری تبدیل شود متهم با اتصال وسیله نقلیه با دوشاخه در خانه به پریز یا ایستگاه شارژ عمومی و شارژ آن از طریق شبکه برق. وقتی با ماشین حرکت می کنید، اولین کیلومترها را می توان با برق طی کرد (یعنی بدون آلایندگی). ایده آل هنگام رانندگی از شهر به بزرگراه. به زودی SOC (وضعیت اتهام)یا به عبارت دیگر سطح شارژ باتری کم می شود، موتور احتراقی راه اندازی می شود و درایو اصلی را تامین می کند. هنگام ترمزگیری، ترمز احیا کننده تا حدی باتری را شارژ می کند.
یک مزیت اضافی این است که گرمایش کمکی برقی و/یا تهویه مطبوع را می توان در یک زمان از پیش تعیین شده برنامه ریزی کرد، به طوری که شما وارد یک آب و هوای مطبوع در داخل خانه شوید، بدون اینکه هزینه باتری یا سوخت هزینه شود.
در بیشتر موارد، یک پلاگین هیبریدی برد الکتریکی محدودی بین 40 تا 60 کیلومتر دارد. نمونه ها عبارتند از:
- BMW 225XXE Active Tourer (2021): 55 کیلومتر;
- هیوندای آیونیک (2021): 52 کیلومتر;
- میتسوبیشی اوتلندر PHEV مدل سال 2015: 43 کیلومتر و مدل سال 2021: 54 کیلومتر;
- فولکس واگن پاسات GTE Business پلاگین هیبریدی (2021): 55 کیلومتر.
لطفا توجه داشته باشید: این مشخصات سازنده است. در شرایط نامساعد، مانند دمای پایین یا سبک رانندگی نامطلوب، محدوده می تواند تا 30٪ کاهش یابد.
بازیابی انرژی:
هنگام شتاب گیری، باتری انرژی الکتریکی را به موتور الکتریکی می رساند. هنگام کاهش سرعت (ترمز)، موتور الکتریکی یک اثر تولید خواهد داشت. موتور الکتریکی باتری را شارژ می کند. به این "ترمز احیا کننده" یا "ترمز بازیابی" نیز گفته می شود. شما می توانید اطلاعات بیشتر در مورد این را در صفحات در مورد پیدا کنید معکوس کننده و متحرک بوسیله برق پیدا کردن.
نمای کلی سیستم تویوتا پریوس:
باتری تویوتا پریوس ولتاژ مستقیم تقریباً 200 ولت را ذخیره می کند. تقویت مبدل ولتاژ باتری 201,6 را به ولتاژ مستقیم بالاتر (DC) 650 ولت تبدیل می کند. مبدل تقویت کننده یک مبدل DC/DC است. DC باقی می ماند، فقط ولتاژ افزایش می یابد. ولتاژ 650 ولت DC به اینورتر ختم می شود. را معکوس کننده ولتاژ مستقیم (DC) را به ولتاژ متناوب (AC) و بالعکس تبدیل می کند. بنابراین ما این مبدل را یکسو کننده AC/DC یا مبدل DC/AC می نامیم. اینورتر علاوه بر تبدیل از DC به AC، موتورهای الکتریکی را با استفاده از IGBT کنترل می کند. دو موتور الکتریکی (MG1 و MG2) با ولتاژ متناوب سه فاز تقریباً 600 ولت کار می کنند.
ولتاژ باتری نه تنها به مبدل تقویت کننده و کمپرسور تهویه مطبوع، بلکه به مبدل DC/DC برای باتری روی برد نیز می رود. ولتاژ 201,6 ولت هر یک به 14 ولت تبدیل می شود باتری سربی - اسیدی تا بتوانیم بارگیری کنیم. قطعات الکتریکی داخلی و خارجی مانند رادیو، روشنایی، قفل درها و ... به این باتری 14 ولتی متصل می شوند.
نمای کلی سیستم میتسوبیشی اوتلندر:
نمای کلی زیر اجزای یک میتسوبیشی اوتلندر (سال مدل 2019 >) را نشان می دهد.
بسته به شرایط رانندگی، این هیبرید (پلاگین) به عنوان یک EV، هیبرید سری یا هیبرید موازی رفتار می کند. اختصارات به شرح زیر است:
- PDU: واحد قدرت درایو
- GCU: واحد کنترل ژنراتور
- FMCU: واحد کنترل موتور جلو
- RMCU: واحد کنترل موتور عقب
- GCU: واحد کنترل ژنراتور
- OBC: شارژر روی برد
حالت EV: هنگام رانندگی کاملاً برقی، کلاچ مرطوب چند صفحه ای جدا می شود و موتورهای الکتریکی (هر کدام با حداکثر توان 60 کیلو وات) درایو را تأمین می کنند. موتور بنزینی و ژنراتور خاموش است.
حالت سری: با شارژ باتری کمتر از 30 درصد و تقاضای برق بیش از 60 درصد، موتور بنزینی و ژنراتور راه اندازی می شوند. کلاچ باز می ماند. موتور بنزینی ژنراتور را به حرکت در می‌آورد که شارژ باتری را تامین می‌کند (و در نتیجه محرک چرخ‌ها نیست). این سیستم در حال حاضر به عنوان یک سری ترکیبی رفتار می کند. سرعت موتور بنزینی تقریباً 1700 دور در هنگام رانندگی است. / دقیقه هنگام شتاب گیری و ترمز، سرعت به 1100 دور در دقیقه کاهش می یابد.
حالت موازی: هنگامی که با سرعت بیش از 65 کیلومتر در ساعت رانندگی می کنید، تقاضای برق افزایش می یابد یا SOC باتری <30٪ است، انتقال به گونه ای تغییر می کند که حالت موازی ایجاد می شود. موتور احتراقی و موتور الکتریکی جلو چرخ ها را به حرکت در می آورند. سرعت موتور احتراقی و موتور الکتریکی جلو قبل از درگیر شدن کلاچ هماهنگ می شود. در حالت موازی، موتور الکتریکی عقب تا 5 درصد کنترل می شود تا از مقاومت میدان مغناطیسی در سرعت های بالا در هنگام کار بدون بار جلوگیری شود.
انتقال خودروهای هیبریدی:
اکثر سازندگان (فورد، هوندا، جنرال موتورز) در سال 2019 مناسب هستند تکنولوژی CVT (گیربکس متغیر پیوسته) به عنوان یک انتقال برای مدل های هیبریدی خود.
فناوری CVT تویوتا پریوس (تصویر را ببینید) با تسمه فشاری و قرقره‌های قابل تنظیم قطر به دست نمی‌آید، بلکه با ترکیب الکتریکی کنترل‌شده موتور الکتریکی، ژنراتور و سیستم دنده سیاره ای. مزیت این نوع گیربکس نسبت به CVT مکانیکی این است که در معرض سایش نبودن و وزن بسیار کمتری است.
پیشرانه نمایش داده شده پریوس شامل موارد زیر است:
- موتور احتراقی (موتور بنزینی)؛
- موتور الکتریکی MG1 (به عنوان یک ژنراتور / دینام در هنگام ترمز احیا کننده کار می کند).
- موتور الکتریکی MG2 (موتور برای درایو)؛
- سیستم دنده سیاره ای (دستگاه تقسیم نیرو) که می تواند موتور احتراق و موتور الکتریکی را از پیشرانه متصل و جدا کند.
- انتقال زنجیره ای روی چرخ دنده های متصل به دیفرانسیل.
همچنین مشاهده کنید:
