Hur olika hybridteknologier fungerar i bilar

För närvarande upplever den demokratiserade hybridbilen sin storhetstid, en övergångsperiod mellan termisk och elektrisk körning, så bilar använder dessa två tekniker samtidigt. Men du bör veta att bakom denna universella term ligger en mängd olika tekniker, allt från anekdotiska hybrider till "tunga" hybrider. Så låt oss ta en titt på de olika hybridiseringar som finns, samt alla för- och nackdelar med det senare.

Innan vi tittar på olika topologier och tekniska arkitekturer för hybridfordon (olika sammansättningar) gör vi först en klassificering genom att kalibrera enheterna.

Olika nivåer av hybridisering

hybrid mycket svag MHEV ("mikrohybrid" / "FALSK" hybridisering)

spänning:	Låg / 48 V
Uppladdningsbar:	ingen
Elkörning:	ingen
övervikt:
Batterikapacitet:	<0.8 kWh

Vissa hybridiseringsnivåer är mycket lätta, detta är särskilt fallet med 48 volt i nivå med vevaxelns remskiva (innan den begränsades till stopp och start drog startgeneratorn inte ström för att kunna hjälpa motorn.. motor ) . Utrustad med mikroskopiska batterier mindre än 0.7 kWhJag anser inte att den här tekniken verkligen är hybridisering. De krafter som utövas av en elektrisk anordning är för anekdotiska för att kunna bedömas som sådana. Och eftersom vridmomentet överförs till hjulen genom motorn (via spjällskivan) är det uppenbart att 100% elektrisk framdrivning inte kommer att vara möjlig. Akta dig för odlare som lägger till massor av den här typen av teknik, vilket låter dig tro på seriell hybridisering (det är egentligen allt som krävs för att spara några gram på miljöböter). Därför vill jag skilja denna hybridisering från efterföljande.

Akta dig för tillverkare som missbrukar detta, MHEV-hybridisering kan beskrivas som en "bluff" eftersom den är så anekdotisk.

Du kommer att känna igen dem på deras 48V- eller MHEV-nomenklatur. Vi kan till exempel nämna e-TSI eller Ecoboost MHEV.

Mild hybrid ("REAL" hybrid) HEV

spänning:	Hög/~200V
Uppladdningsbar:	ingen
Elkörning:	ja
övervikt:	Från 30 till 70 kg
Batterikapacitet:	Från 1 till 3 kWh

Det är därför vi inte är här längre

mycket

ljus som lovar för lite (vi går från mindre än 0.5 kWh till värden som sträcker sig från Från 1 till 3 kWh, eller från 1 till 3 km på helelektrisk). Så här talar vi om lätt hybridisering, men fortfarande sekventiell hybridisering (att relateras till kategorin listad efter [PHEV], här är det en mängd lätta PHEV och därför inte uppladdningsbara). På så sätt kan vi köra helt på el även om det är väldigt kort sträcka. Målet här är i första hand att minska förbrukningen, och inte att täcka 100% elektrisk körsträcka. Det gynnsammaste sammanhanget är tändstift, miljön där moderna neddimensionerade direktinsprutningsmotorer blir deras mest energikrävande (rikare blandning för motorkylning, som mest gynnar mager blandning, men det är bara en del av förklaringen). Så du får nästan ingenting på motorvägar: nationella/avdelningar/motorvägar. I detta sammanhang förblir diesel mer fördelaktigt (och därför bättre för planeten!).

Den mest kända av alla är Toyotas HSD-hybridisering eftersom den har funnits i flera år! Därför är den också den vanligaste ... Dess tillförlitlighet är välkänd och dess arbete är mycket genomtänkt.

På senare tid kommer vi att hänvisa till Renault E-Tech hybrid, som liksom Toyota är förkroppsligad i sina egna teknologier som ingen annan har (här tittar man inte på utrustningsleverantören, utan märket som till och med utvecklade den). . Samma sak med Mitsubishi IMMD.

Plug-in hybrid PHEV ("REAL" hybrid)

spänning:	Mycket hög / ~400 V
Uppladdningsbar:	ja
Elkörning:	ja
övervikt:	Från 100 till 500 kg
Batterikapacitet:	Från 7 till 30 kWh

En sådan hybrid kan kvalificeras som "tung", eftersom utrustningen ombord är långt ifrån anekdotisk och lätt (från 100 till 500 kg extra: batteri, kraftelektronik och elmotor) ...

Sedan laddar vi batteriet, vilket kan variera från Från 7 till 30 kWh, det räcker att köra från 20 till nästan 100 km, beroende på bilen (den modernaste).

Precis som med andra hybridiseringskalibreringar har vi en rad teknologier tillgängliga. Vi hittar fortfarande Renault E-Tech hybrid men här är den kopplad till ett stort uppladdningsbart batteri via ett externt uttag. För om Clio har en lättversion på 1.2 kWh kan Captur eller Mégane 4 dra nytta av en version på 9.8 kWh, som vi därför skulle kvalificera som en tung hybridisering. X5 45e kommer att dra nytta av en version på 24 kWh, vilket räcker för en 90 km helelektrisk räckvidd.

Den här typen av bilar med all elkraft kan accelerera till 130 km/h, tillverkarna verkar ha fixat sig i denna takt (de erbjuder nästan allt likadant).

De flesta hybrider av denna typ tenderar att ha elmotorn placerad mittemot kopplingen/momentomvandlaren, därför mellan motorn och transmissionen. Renault har elektrifierat växellådan och tagit bort kopplingen och Toyota använder en planetväxel för att kombinera de termiska och elektriska krafterna som verkar på hjulen (HSD-systemet lyser inte längre när man lägger till ett 8.8 kWh-batteri. Ett batteri som kan laddas via ett uttag).

Olika hybridfordonsarkitekturer

Lampenhet MHEV / Micro hybrid 48V

Detta system arbetar med lägre spänningar, nämligen 24 eller 48 V (nästan alltid 48 V). Den här gången pratar vi om att utrusta bilen med ett "bra" stopp-start-system som inte stannar vid omstart av bilen. Dessutom hjälper det värmemotorn även när den är i rörelse. Detta system låter dig inte köra helt elektriskt, men det visar sig vara en flexibel och enkel process som kan installeras var som helst! I slutändan är detta kanske det mest förnuftiga systemet av alla, även om det vid första anblicken verkar lite lätt för dig. Men det är ljusaspekten som gör det intressant...

Parallellhybrid arrangemang

I denna konfiguration kan två motorer vrida hjulen, antingen endast termiskt, endast elektriskt (på fullhybrider), eller båda samtidigt. Akkumuleringen av potenser kommer att bero på vissa variabler (se nedan: ackumulering av potenser). Observera också att vissa komponenter kan vara något annorlunda, men logiken förblir densamma: elektrisk och termisk driver hjulen genom växellådan. Exempel inkluderar tyska hybrider som e-Tron/GTE-systemen. Detta system sprider sig mer och mer och måste bli majoriteten.

Läs: driftsdetaljer för e-Tron-hybridisering (tvärgående och longitudinell) och GTE.

Observera att jag bestämde mig för att göra mina diagram med en tvärgående motor, det vill säga de flesta av våra bilar. Lyxsedaner är vanligtvis i ett längsgående läge. Notera också att jag specificerar en koppling här som kopplar bort motorn från transmissionen (så det skulle vara nödvändigt att lägga till en koppling eller omvandlare mellan elmotorn och transmissionen utöver kretsen. Men vissa ansluter elmotorn direkt till transmissionen, till exempel med E-Tense och HYbrid / HYbrid4 från PSA)

Detta är ett system på en Mercedes med en längsgående motor. Jag har markerat med rött elmotorn som sitter mittemot momentomvandlaren. Till höger är växellådan (planetär, eftersom BVA), och till vänster är motorn.

Hybridmonteringsserien

Andra system har sett det annorlunda, då bara elmotorn kan driva hjulen. Då kommer värmemotorn bara att fungera som en elektrisk generator för att ladda batterierna. Motorn i sig har ingen koppling till transmissionen och därmed till hjulen, den är knappast en del av mekaniken, så mycket att den läggs åt sidan. Här kan du referera till BMW i3 eller Chevrolet Volt/Opel Ampera (kikare).

Här är det bara elmotorn som kan flytta bilen eftersom det är den enda som är kopplad till hjulen. Vi kan betrakta detta som en elbil som kommer att ha en extra generator för att öka autonomin. En värmemotor som producerar hundratals hästkrafter skulle inte vara till stor nytta eftersom den bara tjänar till att generera elektricitet.

Serie-parallell installation

Det är här du förmodligen kommer att ha svårare att förstå konceptet snabbt... Det visar sig faktiskt vara lika smart som det är svårt att förstå. En del av anledningen ligger i planetväxeln, som gör att kraften som kommer från två olika källor: en elmotor och en värmemotor, kan lagras på en axel. Det är också komplexiteten i antalet rörliga element som samverkar, såväl som de många driftsätten som gör systemet på en global skala svåröverskådligt (en blandning av komplexa koncept förknippade med transmissionskedjan, särskilt den epicykliska tåg, men också med användning av elektromagnetisk kraft som både för att generera ström och för att överföra vridmoment med en kopplingseffekt). Det kallas seriellt/parallellt eftersom det en aning kombinerar de två sätten att fungera (vilket komplicerar saker...).

Läs mer: Så fungerar Toyota Hybrid (HSD).

Monteringen varierar från generation till generation, men principen är densamma

Själva diagrammet är upp och ner eftersom det ses från motsatt sida...

Dissocierad/differentierad hybrid

Vi kan till exempel nämna PSA (eller snarare Aisin) Hybrid4-systemet, där elmotorn är för bakhjulen, medan den främre är konventionell med värmemotor (ibland är det också en hybrid fram, som Rav4 HSD eller till och med andra generationens HYbrid2 och HYbrid4 i vissa fall).

Olika nivåer av hybridisering

Innan vi tittar på de olika sätten att skapa en hybridbil, låt oss först titta på vokabulären som beskriver de olika möjliga hybridiseringarna:

• Komplett hybrid : bokstavligen "full hybrid": elektrisk med minst 30 % av den totala effekten. Elmotorn (och det kan finnas flera av dem) kan autonomt ge rörelse i flera kilometer.
• Plug-in hybrid : Full plug-in hybrid. Batterierna kan kopplas direkt till elnätet.
• Mild hybrid / mikrohybrid : I det här fallet kommer bilen inte att kunna köra helt på el, även korta sträckor. På så sätt kommer värmekameran alltid att vara på. Moderna 48V-versioner ger till och med systematiskt hjälp till motorn via spjällskivan. I de första versionerna av 2010-talet var den begränsad till de förbättrade Stop och Sart, eftersom den styrdes av en startgenerator snarare än en konventionell startmotor (så att vi kan återvinna energi under retardation, vilket inte kunde vara fallet med en klassisk startmotor självklart)

Varför ackumuleras inte krafter hela tiden?

När det gäller en motordriven hybrid som själv laddas av en termogenerator (eller motor...) är det lätt att förstå att inget behöver göras... Låt värmeeffekten vara 2 eller 1000 hästkrafter. kommer inte att ändra någonting, eftersom den endast används för att ladda batterierna. I princip kan du bara spela med omladdningshastighet.

För ett mer traditionellt system (traditionellt designad bil med stödjande elmotor), kraften hos el- och termomotorn ackumulera men det är inte nödvändigt att resultera i en enkel maktabdikation.

Faktum är att flera faktorer kan påverka kumulering, till exempel:

• Systemlayout (kommer den elektriska enheten att driva samma hjul som värmekameran? Inte på Hybrid4, t.ex. parallellhybrid eller serieparallell)
• Batteriets kraft (som driver elmotorn) spelar en mycket viktig roll. För till skillnad från en termisk, som drivs av bränsle från en tank (2 liter räcker för att driva en 8 hk V500 i några sekunder), kommer en elmotor inte att kunna leverera all sin kraft om batteriet inte räcker till (i alla fall inte lika mycket).samma som motorn som måste drivas), vilket är fallet på vissa modeller. Jämfört med ett diesellokomotiv är det som om bränsleförbrukningen var begränsad...
• Specifikationer för två relaterade motorer. Motorn utvecklar inte samma effekt över hela varvtalsområdet (motorn sägs ha X hästkrafter vid X rpm, effekt som blir annorlunda vid Y alla/min). Sålunda, när två motorer kombineras, når den maximala effekten inte den maximala effekten för de två motorerna. Exempel: termisk effekt 200 hk vid 3000 rpm kombinerat med 50 hk eleffekt. vid 2000 rpm kommer inte att kunna ge 250 hk. vid 3000 rpm eftersom elmotorn hade sin maximala effekt (50) vid 2000 t/min. Vid 3000 rpm ger den bara 40 hk, så 200 + 40 = 240 hk.

Alla kommentarer och reaktioner

Dernier kommenterad:

Emrys proffs (Datum: 2021, 06:30:07)

Lexus RX 400h 2010 г.

Jag har problem med att ladda ett 12V batteri. Behöver hjälp snälla

Il I. 1 reaktion (er) på denna kommentar:

• administratör PLATSADMINISTRATOR (2021-07-01 10:32:38): Eftersom det inte finns någon generator är den ansluten till kraftelektroniken som styr det elektriska flödet.

(Ditt inlägg kommer att synas under kommentaren efter verifiering)

Skriv en kommentar

Vilka av dessa märken inspirerar dig mest när det gäller lyx?