เทคโนโลยีไฮบริดต่างๆ ทำงานอย่างไรในรถยนต์

ปัจจุบัน รถยนต์ไฮบริดที่เป็นประชาธิปไตยนั้นอยู่ในช่วงเริ่มต้น ซึ่งเป็นช่วงเปลี่ยนผ่านระหว่างระบบขับเคลื่อนแบบใช้ความร้อนและแบบไฟฟ้า ดังนั้นรถยนต์จึงใช้เทคโนโลยีทั้งสองนี้ในเวลาเดียวกัน อย่างไรก็ตาม คุณควรทราบว่าคำศัพท์สากลนี้ซ่อนเทคโนโลยีที่หลากหลาย ตั้งแต่ลูกผสมเล็กๆ น้อยๆ ไปจนถึงลูกผสม "หนัก" ลองมาดูที่การผสมข้ามพันธุ์ต่างๆ ที่มีอยู่ รวมทั้งข้อดีและข้อเสียของรุ่นหลังกัน

ก่อนพิจารณาโทโพโลยีและสถาปัตยกรรมทางเทคนิคต่างๆ ของรถยนต์ไฮบริด (ส่วนประกอบต่างๆ) เราจะดำเนินการจัดประเภทตามการสอบเทียบอุปกรณ์ก่อน

ระดับต่าง ๆ ของการผสมข้ามพันธุ์

ไฮบริด มาก MHEV ที่อ่อนแอ (ลูกผสม "ไมโครไฮบริด" / "FALSE")

Напряжение:	ต่ำ / 48V
ชาร์จใหม่ได้:	ไม่
การขับขี่ด้วยไฟฟ้า:	ไม่
น้ำหนักเกิน:	<30 กิโลกรัม
ความจุของแบตเตอรี่:	<0.8 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง

การผสมพันธุ์แบบไฮบริดบางระดับนั้นเบามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกิดขึ้นกับ 48V ที่ระดับรอกเพลาข้อเหวี่ยง (ก่อนหน้านี้ถูกจำกัดให้หยุดและสตาร์ท เครื่องกำเนิดไฟฟ้า-สตาร์ทไม่ได้รับกระแสไฟเพื่อช่วยเครื่องยนต์.. มอเตอร์ ) ... พร้อมกับแบตเตอรี่ไมโครสโคปน้อยกว่า 0.7 กิโลวัตต์ชั่วโมงฉันไม่ถือว่าเทคโนโลยีนี้เป็นลูกผสมอย่างแท้จริง แรงที่เกิดจากอุปกรณ์ไฟฟ้ามีน้อยเกินกว่าจะตัดสินได้เช่นนั้น และเนื่องจากแรงบิดถูกส่งไปยังล้อผ่านมอเตอร์ (ผ่านลูกรอกแดมเปอร์) จึงไม่สามารถทำการเคลื่อนที่ด้วยไฟฟ้า 100% ได้อย่างชัดเจน ระวังผู้ปลูกที่เพิ่มตันให้กับเทคโนโลยีประเภทนี้ ช่วยให้คุณเชื่อในการผสมพันธุ์ที่สอดคล้องกัน (อันที่จริง นั่นคือทั้งหมดที่ใช้ในการประหยัดค่าปรับด้านสิ่งแวดล้อมเพียงไม่กี่กรัม) ดังนั้นฉันจึงต้องการแยกความแตกต่างระหว่างการผสมพันธุ์นี้กับการผสมพันธุ์ที่ตามมา

ระวังผู้ผลิตที่ใช้สิ่งนี้มากเกินไป MHEV hybridization สามารถอธิบายได้ว่าเป็น "นิยาย" เพราะมันเป็นเรื่องเล็กน้อย

คุณจะรู้จักพวกมันโดยใช้ระบบการตั้งชื่อ 48V หรือ MHEV เราสามารถอ้างอิง ตัวอย่างเช่น e-TSI หรือ Ecoboost MHEV

ไฮบริดอ่อน (ไฮบริด "จริง") HEV

Напряжение:	สูง / ~ 200 V
ชาร์จใหม่ได้:	ไม่
การขับขี่ด้วยไฟฟ้า:	ใช่
น้ำหนักเกิน:	30 ถึง 70 กก
ความจุของแบตเตอรี่:	ตั้งแต่ 1 ถึง 3 kWh

ดังนั้นเราจึงไม่อยู่ที่นี่อีกต่อไปใน

มาก

แสงที่ให้สัญญาน้อยเกินไป (เราไปจากน้อยกว่า 0.5 kWh เป็นค่าในช่วงตั้งแต่ ตั้งแต่ 1 ถึง 3 kWhหรือจาก 1 ถึง 3 กม. เมื่อใช้ไฟฟ้าเต็มที่) ดังนั้น ในที่นี้เรากำลังพูดถึงการผสมพันธุ์แบบง่าย แต่ยังคงการผสมแบบต่อเนื่อง (ที่เกี่ยวข้องกับหมวดหมู่ที่ระบุหลัง [PHEV] นี่คือตัวแปรของ PHEV แบบเบา ดังนั้นจึงไม่สามารถชาร์จใหม่ได้) ดังนั้นเราจึงสามารถขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าได้อย่างเต็มที่ แม้ว่าจะเป็นระยะทางที่สั้นมากก็ตาม เป้าหมายในที่นี้คือการลดการบริโภคเป็นหลัก ไม่ใช่เพื่อให้ครอบคลุมระยะทางการเดินทางด้วยไฟฟ้า 100% บริบทที่ดีที่สุดคือหัวเทียน ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่เครื่องยนต์ไดเร็คอินเจ็คชั่นสมัยใหม่ที่ลดขนาดลงกลายเป็นพลังงานที่เข้มข้นที่สุด (ส่วนผสมการระบายความร้อนเครื่องยนต์ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นซึ่งส่วนใหญ่ชอบการเผาไหม้แบบลีน แต่นี่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของคำอธิบายเท่านั้น) ดังนั้นคุณแทบไม่ได้อะไรเลยบนทางด่วน: ระดับชาติ / แผนก / มอเตอร์เวย์ ในบริบทนี้ น้ำมันดีเซลยังคงทำกำไรได้มากกว่า (และเพื่อโลกด้วย!)

ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือระบบไฮบริด HSD ของ Toyota เพราะมีมานานหลายปีแล้ว! ดังนั้นจึงเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด ... ความน่าเชื่อถือเป็นที่รู้จักกันดีและงานนั้นมีความรอบคอบมาก

เร็วๆ นี้ เราจะพูดถึงรถไฮบริดของ Renault E-Tech ซึ่งเหมือนกับ Toyota ที่มีเทคโนโลยีที่เป็นกรรมสิทธิ์ซึ่งไม่มีใครมี (ในที่นี้คุณไม่ใช่ซัพพลายเออร์อุปกรณ์ แต่เป็นแบรนด์ที่พัฒนาด้วย) ... เช่นเดียวกับ Mitsubishi IMMD

ปลั๊กอินไฮบริดของ PHEV (ไฮบริด "จริง")

Напряжение:	สูงมาก / ~ 400 V
ชาร์จใหม่ได้:	ใช่
การขับขี่ด้วยไฟฟ้า:	ใช่
น้ำหนักเกิน:	100 ถึง 500 กก
ความจุของแบตเตอรี่:	ตั้งแต่ 7 ถึง 30 kWh

ไฮบริดดังกล่าวสามารถมีคุณสมบัติเป็น "หนัก" เพราะอุปกรณ์ออนบอร์ดนั้นไม่ตลกและเบา (จาก 100 ถึง 500 กก. พิเศษ: แบตเตอรี่, อิเล็กทรอนิกส์กำลังและมอเตอร์ไฟฟ้า) ...

จากนั้นเราโหลดแบตเตอรี่ซึ่งมีตั้งแต่ ตั้งแต่ 7 ถึง 30 kWhเพียงพอที่จะขับจาก 20 ถึงเกือบ 100 กม. ขึ้นอยู่กับรถ (อันทันสมัยที่สุด)

เช่นเดียวกับการสอบเทียบแบบไฮบริดอื่น ๆ เรามีเทคโนโลยีที่หลากหลาย เรายังคงพบ Renault E-Tech hybrid แต่ที่นี่มีการเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟขนาดใหญ่ผ่านเต้ารับภายนอก เพราะหาก Clio มีรุ่นน้ำหนักเบา 1.2 kWh Captur หรือMégane 4 จะได้รับประโยชน์จากรุ่น 9.8 kWh ซึ่งเราจะถือว่ามีคุณสมบัติเป็นรุ่นไฮบริดที่หนักหน่วง X5 45e จะได้รับประโยชน์จากรุ่น 24 kWh ซึ่งเพียงพอที่จะเดินทางได้ 90 กม. ด้วยระบบไฟฟ้าทั้งหมด

รถประเภทนี้สามารถเร่งความเร็วได้ถึง 130 กม. / ชม. ที่พลังงานไฟฟ้าทั้งหมด ผู้ผลิตดูเหมือนจะแก้ไขตัวเองด้วยความเร็วนี้ (พวกเขาเสนอเกือบทุกอย่างเหมือนกัน)

ลูกผสมประเภทนี้ส่วนใหญ่มักจะมีมอเตอร์ไฟฟ้าอยู่ตรงข้ามกับคลัตช์/ทอร์กคอนเวอร์เตอร์ ดังนั้นระหว่างเครื่องยนต์กับกระปุกเกียร์ เรโนลต์จ่ายไฟให้กับเกียร์และถอดคลัตช์ และโตโยต้าใช้ชุดเกียร์ของดาวเคราะห์เพื่อรวมพลังความร้อนและไฟฟ้าเข้ากับล้อ (ระบบ HSD จะไม่สว่างอีกต่อไปเมื่อคุณเพิ่มแบตเตอรี่ขนาด 8.8 กิโลวัตต์ชั่วโมงเข้าไป แบตเตอรี่ที่สามารถชาร์จใหม่ได้ผ่าน ทางออก)

สถาปัตยกรรมแบบต่างๆ ของรถยนต์ไฮบริด

ชุดประกอบไฟ MHEV / ไมโครไฮบริด 48V

ระบบนี้ทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า คือ 24 หรือ 48 V (เกือบทุกครั้ง 48 V) คราวนี้เรากำลังพูดถึงการจัดเตรียมรถให้มีระบบหยุดและสตาร์ทที่ "ยอดเยี่ยม" ซึ่งไม่ได้จำกัดเฉพาะการสตาร์ทรถเท่านั้น ยิ่งไปกว่านั้น ยังช่วยให้เครื่องยนต์ร้อนแม้ในขณะเคลื่อนที่ ระบบนี้ไม่อนุญาตให้คุณทำงานด้วยระบบไฟฟ้าทั้งหมด แต่กลับกลายเป็นว่ากระบวนการที่ยืดหยุ่นและใช้งานง่าย ซึ่งสามารถติดตั้งได้ทุกที่! ท้ายที่สุด นี่อาจเป็นระบบที่ฉลาดที่สุด แม้ว่าในแวบแรกอาจดูเหมือนง่ายสำหรับคุณ แต่เป็นด้านสว่างที่ทำให้ดูน่าสนใจ ...

เลย์เอาต์ไฮบริดคู่ขนาน

ในการกำหนดค่านี้ มอเตอร์สองตัวสามารถหมุนล้อได้ทั้งแบบใช้ความร้อนหรือแบบไฟฟ้าเท่านั้น (สำหรับระบบไฮบริดเต็มรูปแบบ) หรือทั้งสองอย่างพร้อมกัน การสะสมพลังจะขึ้นอยู่กับตัวแปรบางอย่าง (ดูด้านล่าง: การสะสมพลัง) โปรดทราบด้วยว่าส่วนประกอบบางอย่างอาจแตกต่างกันเล็กน้อย แต่ตรรกะยังคงเหมือนเดิม นั่นคือขับเคลื่อนล้อด้วยไฟฟ้าและความร้อนผ่านกระปุกเกียร์ ตัวอย่างคือลูกผสมเยอรมัน เช่น ระบบ e-Tron / GTE ระบบนี้กำลังแพร่กระจายมากขึ้นเรื่อย ๆ และควรเป็นส่วนใหญ่

อ่าน: รายละเอียดการทำงานของการผสมพันธุ์ e-Tron (ตามขวางและตามยาว) และ GTE

โปรดทราบว่าฉันตัดสินใจสร้างไดอะแกรมของฉันด้วยการจัดเรียงเครื่องยนต์ตามขวาง นั่นคือรถยนต์ส่วนใหญ่ของเรา รถเก๋งหรูหรามักจะอยู่ในตำแหน่งตามยาว นอกจากนี้ โปรดทราบว่าฉันกำลังระบุคลัตช์ที่ตัดการเชื่อมต่อเครื่องยนต์จากเกียร์ (ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มคลัตช์หรือคอนเวอร์เตอร์ระหว่างมอเตอร์ไฟฟ้าและกระปุกเกียร์นอกเหนือจากวงจร แต่บางคนเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้าโดยตรง กระปุกเกียร์ ตัวอย่าง E-Tense และ HYbrid / HYbrid4 จาก PSA)

นี่คือระบบของ Mercedes ที่มีเครื่องยนต์ตามยาว ฉันได้เน้นสีแดงที่มอเตอร์ไฟฟ้าที่อยู่ตรงข้ามกับทอร์คคอนเวอร์เตอร์ ทางด้านขวาคือกระปุกเกียร์ (ดาวเคราะห์เพราะ BVA) และทางซ้ายคือเครื่องยนต์

ซีรี่ส์เมาท์ไฮบริด

ระบบอื่นๆ มองว่าแตกต่าง เนื่องจากมีเพียงมอเตอร์ไฟฟ้าเท่านั้นที่สามารถขับเคลื่อนล้อได้ จากนั้นเครื่องยนต์ความร้อนจะทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับชาร์จแบตเตอรี่เท่านั้น ตัวเครื่องยนต์เองไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับเกียร์ ดังนั้นกับล้อจึงไม่น่าจะเป็นส่วนหนึ่งของกลไกมากนัก ที่นี่คุณสามารถดู BMW i3 หรือ Chevrolet Volt / Opel Ampera (กล้องส่องทางไกล)

ที่นี่ มีเพียงมอเตอร์ไฟฟ้าเท่านั้นที่สามารถเคลื่อนย้ายรถได้ เนื่องจากเป็นมอเตอร์ตัวเดียวที่เชื่อมต่อกับล้อ เราสามารถสรุปได้ว่านี่คือรถยนต์ไฟฟ้าซึ่งจะมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มความเป็นอิสระ เครื่องยนต์ความร้อนที่สร้างแรงม้าหลายร้อยแรงม้าจะไม่มีประโยชน์อะไรมากนัก เพราะมันทำหน้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้าเท่านั้น

การติดตั้งแบบขนานแบบซีรีส์

ที่นี่คุณอาจจะมีปัญหามากขึ้นในการเข้าใจแนวคิดอย่างรวดเร็ว ... อันที่จริง มันกลับกลายเป็นว่าฉลาดพอๆ กับที่เข้าใจยาก สาเหตุส่วนหนึ่งอยู่ในชุดเกียร์ของดาวเคราะห์ ซึ่งช่วยให้สามารถเก็บพลังงานไว้บนเพลาเดียวจากแหล่งที่แตกต่างกันสองแหล่ง: มอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์ความร้อน นอกจากนี้ยังเป็นความซับซ้อนของจำนวนขององค์ประกอบที่เคลื่อนที่ที่ทำงานร่วมกันตลอดจนโหมดการทำงานมากมายที่ทำให้ระบบทั่วโลกยากต่อการเรียนรู้ (ส่วนผสมของแนวคิดที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับสายโซ่ส่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งรถไฟเอพิไซคลิก แต่ ยังใช้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับสร้างกระแสและสำหรับส่งแรงบิดด้วยเอฟเฟกต์คลัตช์) มันถูกเรียกว่า sequential / parallel เพราะมันรวมโหมดการทำงานสองโหมดเข้าด้วยกันเล็กน้อย (ซึ่งทำให้สิ่งต่าง ๆ ซับซ้อน ... )

อ่านเพิ่มเติม: การทำงานของ Toyota Hybrid (HSD)

Build แตกต่างกันไปในแต่ละรุ่น แต่หลักการก็เหมือนกัน

แผนภาพจริงกลับหัวเพราะเมื่อมองจากฝั่งตรงข้าม ...

ลูกผสมที่แยกจากกัน / แตกต่าง

เราสามารถยกตัวอย่างเช่นระบบ PSA (หรือค่อนข้าง Aisin) Hybrid4 ซึ่งมอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับล้อหลังในขณะที่ด้านหน้าเป็นแบบธรรมดาที่มีเครื่องยนต์ความร้อน (บางครั้งก็เป็นไฮบริดที่ด้านหน้าเช่น Rav4 HSD หรือแม้แต่ HYbrid2 และ HYbrid4 รุ่นที่สองในบางกรณี)

ระดับต่าง ๆ ของการผสมข้ามพันธุ์

ก่อนที่จะพิจารณาวิธีต่างๆ ในการสร้างรถยนต์ไฮบริด อันดับแรก มาดูคำศัพท์ที่อธิบายเกี่ยวกับการผสมพันธุ์แบบต่างๆ ที่เป็นไปได้:

• ลูกผสมที่สมบูรณ์ : แท้จริงแล้ว "ไฮบริดที่สมบูรณ์": ไฟฟ้าที่มีความจุอย่างน้อย 30% ของความจุทั้งหมด มอเตอร์ไฟฟ้า (และอาจมีหลายตัว) สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระเป็นระยะทางหลายกิโลเมตร
• ปลั๊กอินไฮบริด : ปลั๊กอินไฮบริดเต็มรูปแบบ สามารถต่อแบตเตอรี่เข้ากับแหล่งจ่ายไฟหลักได้โดยตรง
• ลูกผสมอ่อน / ไมโครไฮบริด : ในกรณีนี้ รถจะไม่สามารถขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าได้เต็มที่ แม้จะอยู่ในระยะทางสั้นๆ ดังนั้นเครื่องสร้างภาพความร้อนจึงเปิดอยู่เสมอ เวอร์ชัน 48V สมัยใหม่ยังช่วยเครื่องยนต์อย่างเป็นระบบด้วยรอกแดมเปอร์ ในเวอร์ชันแรกของปี 2010 นั้นถูกจำกัดไว้ที่ Stop และ Sart ที่ปรับปรุงแล้ว เนื่องจากมันถูกควบคุมโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า-สตาร์ท และไม่ใช่สตาร์ทเตอร์แบบปกติ (เพื่อให้เราสามารถกู้คืนพลังงานในระหว่างการลดความเร็ว ซึ่งไม่สามารถเกิดขึ้นได้กับ คลาสสิคสตาร์ทเตอร์แน่นอน)

ทำไมพลังไม่สะสมตลอดเวลา?

ในกรณีของไฮบริดที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งตัวเองถูกชาร์จโดยเครื่องกำเนิดความร้อน (หรือเครื่องยนต์ ... ) จะเข้าใจได้ง่ายว่าไม่ต้องทำอะไรเลย ... ให้พลังงานความร้อนเท่ากับ 2 หรือ 1000 แรงม้า. จะไม่เปลี่ยนแปลงอะไร เนื่องจากใช้สำหรับชาร์จแบตเตอรี่เท่านั้น โดยทั่วไปสามารถเล่นได้ที่ความเร็วบรรจุเท่านั้น

สำหรับระบบดั้งเดิมมากขึ้น (รถยนต์ที่มีการออกแบบดั้งเดิมพร้อมมอเตอร์ไฟฟ้ารองรับ) พลังของเครื่องยนต์ไฟฟ้าและความร้อน สะสม แต่ไม่จำเป็นต้องลาออกง่ายๆ

อันที่จริง ปัจจัยหลายประการสามารถส่งผลต่อการสะสม ตัวอย่างเช่น:

• เค้าโครงระบบ (ไดรฟ์ไฟฟ้าจะขับเคลื่อนล้อเดียวกันกับตัวสร้างภาพความร้อนหรือไม่ ไม่ใช่ใน Hybrid4 เช่น ลูกผสมคู่ขนานหรือซีรีย์-ขนาน)
• พลังของแบตเตอรี่ (การจ่ายไฟให้กับมอเตอร์ไฟฟ้า) มีบทบาทสำคัญมาก เนื่องจากไม่เหมือนกับระบบระบายความร้อนที่ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงจากถัง (2 ลิตรเพียงพอที่จะให้กำลัง 8 แรงม้า V500 เป็นเวลาไม่กี่วินาที) มอเตอร์ไฟฟ้าจะไม่สามารถส่งกำลังทั้งหมดได้หากแบตเตอรี่ไม่เพียงพอ ( อย่างน้อยก็เท่ากับเครื่องยนต์ที่จะจ่ายไฟ) ซึ่งเป็นกรณีของบางรุ่น เทียบกับรถจักรดีเซลแล้วเหมือนกินน้ำมันจำกัด ...
• ข้อมูลจำเพาะของมอเตอร์สองคู่ เครื่องยนต์ไม่ได้ส่งกำลังเท่ากันตลอดช่วงความเร็วทั้งหมด (มีการกล่าวกันว่าเครื่องยนต์มีแรงม้า X ที่ X รอบต่อนาที ซึ่งเป็นกำลังที่แตกต่างกันเลย Y / นาที) ดังนั้น เมื่อรวมมอเตอร์สองตัวเข้าด้วยกัน กำลังสูงสุดจะไม่ถึงกำลังสูงสุดของมอเตอร์ทั้งสอง ตัวอย่าง: พลังงานความร้อน 200 HP ที่ 3000 รอบต่อนาทีร่วมกับกำลังไฟฟ้า 50 แรงม้า ที่ 2000 รอบต่อนาที จะไม่สามารถให้ 250 แรงม้าได้ ที่ 3000 รอบต่อนาทีเนื่องจากมอเตอร์ไฟฟ้ามีกำลังสูงสุด (50) ที่ 2000 ตัน / นาที ที่ 3000 รอบต่อนาที มันจะพัฒนาได้เพียง 40 แรงม้า ดังนั้น 200 + 40 = 240 แรงม้า

ความคิดเห็นและปฏิกิริยาทั้งหมด

สุดท้าย ความคิดเห็นที่โพสต์:

Emryspro (วันที่: 2021, 06:30:07 น.)

Lexus RX 400x 2010

ฉันมีปัญหากับการชาร์จแบตเตอรี่ 12V ต้องการความช่วยเหลือโปรด

อิลฉัน. 1 ปฏิกิริยาต่อความคิดเห็นนี้:

• ผู้บริหาร ผู้ดูแลเว็บไซต์ (2021-07-01 10:32:38): เนื่องจากไม่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ จึงเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่ควบคุมกระแสไฟฟ้า

(โพสต์ของคุณจะมองเห็นได้ภายใต้ความคิดเห็นหลังการตรวจสอบ)

เขียนความคิดเห็น

แบรนด์ใดต่อไปนี้ที่สร้างแรงบันดาลใจให้คุณมากที่สุดในเรื่องความหรูหรา