Системаи гибридии автомобил чист?

Вақтҳои охир мошинҳои барқӣ шӯҳрат пайдо мекунанд. Аммо, мошинҳои барқии мукаммал як норасоии назаррас доранд - захираи хурди барқ ​​бидуни барқгирӣ. Аз ин сабаб, бисёре аз мошинсозони пешрафта баъзе моделҳои худро бо агрегатҳои гибридӣ муҷаҳҳаз мекунанд.

Асосан, мошини гибридӣ мошинест, ки қувваи асосии он муҳаррики дарунсӯз мебошад, аммо он бо системаи барқӣ бо як ё якчанд муҳаррикҳои барқӣ ва батареяи иловагӣ кор мекунад.

Имрӯзҳо якчанд категорияҳои гибридҳо истифода мешаванд. Баъзеҳо танҳо дар оғози кор ба ICE кӯмак мекунанд, баъзеи дигар ба шумо имкон медиҳанд, ки бо истифода аз кашиши барқӣ ронед. Хусусиятҳои чунин нерӯгоҳҳоро ба назар гиред: фарқи онҳо дар чист, чӣ гуна онҳо кор мекунанд, инчунин ҷиҳатҳои манфӣ ва манфии гибридҳо.

Таърихи муҳаррикҳои гибридӣ

Идеяи эҷоди як мошини гибридӣ (ё салиб байни мошини классикӣ ва мошини барқӣ) аз баланд шудани нархи сӯзишворӣ, сахтгирии партоби мошинҳо ва роҳати бештари ронандагӣ бармеояд.

Рушди як нерӯгоҳи омехта аввал аз ҷониби ширкати фаронсавии Parisienne de voitures electriques ба зимма гирифта шудааст. Аммо, аввалин мошини гибридии коршоям эҷоди Фердинанд Порше буд. Дар нерӯгоҳи барқии шоҳии Лоҳнер муҳаррики дарунсӯз ҳамчун генератори нерӯи барқ ​​хидмат мекард, ки он ду муҳаррики электрикии пешро мустақиман мустақиман ба чархҳо насб мекард).

Автомобил соли 1901 ба мардум пешкаш карда шуд. Дар маҷмӯъ, тақрибан 300 нусха чунин мошинҳо фурӯхта шуданд. Модели хеле амалӣ, вале истеҳсоли он гарон шуд, бинобар ин чунин автомобил барои як ронандаи оддӣ дастрас набуд. Гузашта аз ин, дар он вақт як мошини арзонтар ва на камтар амалӣ пайдо шуд, ки онро дизайнер Генри Форд таҳия кардааст.

Энергетикҳои бензини классикӣ таҳиягаронро маҷбур карданд, ки дар тӯли даҳсолаҳо аз эҷоди гибридҳо даст кашанд. Тавассути қабули лоиҳаи қонун дар бораи пешбурди нақлиёти барқи Иёлоти Муттаҳида таваҷҷӯҳ ба нақлиёти сабз афзоиш ёфт. Он дар соли 1960 қабул карда шудааст.

Бо тасодуф, соли 1973 бӯҳрони ҷаҳонии нафт сар зад. Агар қонунҳои ИМА истеҳсолкунандагонро ташвиқ намекарданд, ки дар бораи рушди мошинҳои дастрас ва устувор фикр кунанд, пас бӯҳрон онҳоро маҷбур кард, ки ин корро кунанд.

Аввалин системаи пурраи гибридӣ, ки принсипи асосии он то имрӯз истифода мешавад, аз ҷониби TRW соли 1968 таҳия шудааст. Мувофиқи консепсия, дар якҷоягӣ бо муҳаррики электрикӣ, муҳаррики хурдтари дарунсохтро истифода бурдан мумкин буд, аммо қудрати мошин гум нашудааст ва кор хеле ҳамвортар шудааст.

Намунаи воситаи пуриқтидори гибридӣ GM 512 Hybrid мебошад. Он бо муҳаррики барқӣ кор карда мешуд, ки мошинро то 17 км / соат метезонд. Бо ин суръат, муҳаррики дарунсӯз фаъол шуда, кори системаро баланд бардошт, ки ба туфайли он суръати мошин то 21 км / соат зиёд шуд. Агар зарурати тезтар рафтан пайдо мешуд, муҳаррики электрикӣ хомӯш карда шуд ва мошин аллакай дар муҳаррики бензин суръат гирифт. Ҳадди суръат 65 км / соат буд.

VW Taxi Hybrid, як мошини дигари гибридии муваффақ, соли 1973 ба мардум муаррифӣ шуд.

То ҳол мошинсозон мекӯшанд, ки системаҳои гибридӣ ва электрикии худро ба дараҷае расонанд, ки дар муқоиса бо муҳаррикҳои классикии дарунсӯз рақобатпазир бошанд. Гарчанде ки ин ҳанӯз ба вуқӯъ наомадааст, бисёр таҳаввулот миллиардҳо долларро барои рушди онҳо харҷ карданд.

Бо оғози ҳазораи сеюм, инсоният навгониеро бо номи Toyota Prius дид. Фаҳмиши истеҳсолкунандаи Ҷопон ба мафҳуми "мошини гибридӣ" табдил ёфтааст. Бисёре аз пешрафтҳои муосир аз ин рушд гирифта шудаанд. То имрӯз шумораи зиёди тағироти дастгоҳҳои омехта офарида шудааст, ки ба харидор имкон медиҳад беҳтарин вариантро барои худ интихоб кунад.

Мошинҳои гибридӣ чӣ гуна кор мекунанд

Двигатели гибридиро бо воситаи нақлиёти пурраи барқӣ омезиш надиҳед. Насби барқ ​​дар баъзе ҳолатҳо иштирок мекунад. Масалан, дар ҳолати шаҳрӣ, вақте ки мошин дар роҳбандӣ аст, истифодаи муҳаррики дарунсӯз боиси аз ҳад гарм шудани муҳаррик ва инчунин афзоиши ифлосшавии ҳаво мегардад. Дар чунин ҳолатҳо, насби барқ ​​фаъол карда мешавад.

Аз рӯи тарҳ, гибрид иборат аст аз:

• Блоки асосии барқ. Ин як муҳаррики бензин ё дизелӣ мебошад.
• Муҳаррики барқӣ. Вобаста аз тағирот, онҳо метавонанд якчандто бошанд. Аз рӯи принсипи амал, онҳо низ метавонанд гуногун бошанд. Масалан, баъзеҳо метавонанд ҳамчун гардонандаи иловагӣ барои чархҳо ва дигарон ба ҳайси ёрдамчии муҳаррик ҳангоми аз ҳаракат бозмондани мошин истифода шаванд.
• Батареяи иловагӣ. Дар баъзе мошинҳо, он иқтидори хурд дорад, ки захираи энергетикии он барои фаъол сохтани барқ ​​дар муддати кӯтоҳ кифоя аст. Дар дигарҳо, ин батарея зарфияти калон дорад, то мошинҳо аз барқ ​​озод ҳаракат кунанд.
• Системаи назорати электронӣ. Датчикҳои мураккаб кори муҳаррики дарунсӯзро назорат мекунанд ва рафтори мошинро таҳлил мекунанд, ки дар асоси он муҳаррики электрикӣ фаъол / хомӯш карда шудааст.
• Пинҳон. Ин табдилдиҳандаи энергияи зарурӣ мебошад, ки аз батарея ба муҳаррики электрикии сефаза меояд. Ин элемент инчунин сарбориро вобаста ба тағирёбии насб ба гиреҳҳои гуногун тақсим мекунад.
• Генератор. Бе ин механизм барқгирии батареяи асосӣ ё иловагӣ ғайриимкон аст. Тавре ки дар мошинҳои маъмулӣ, генератор тавассути муҳаррики дарунсӯз кор мекунад.
• Системаҳои барқароркунии гармӣ. Аксари навъҳои муосир бо чунин система муҷаҳҳаз мебошанд. Он аз чунин ҷузъҳои мошин, ба монанди системаи тормоздиҳӣ ва шасси, нерӯи иловагиро "ҷамъ" мекунад (вақте ки мошин ба соҳил наздик мешавад, масалан, аз теппае, конвертор энергияи озодшударо ба батарея ҷамъ мекунад).

Нерӯгоҳҳои гибридӣ метавонанд инфиродӣ ё ҷуфт истифода шаванд.

Схемаҳои кор

Якчанд гибридҳои муваффақ мавҷуданд. Се чизи асосӣ мавҷуданд:

• муттасил;
• мувозӣ;
• параллелӣ.

Схемаи пайдарпай

Дар ин ҳолат, муҳаррики дарунсӯз ҳамчун тавлидкунандаи нерӯи барқ ​​барои кори муҳаррикҳои барқӣ истифода мешавад. Дар асл, муҳаррики бензин ё дизелӣ бо интиқоли мошин робитаи мустақим надорад.

Ин система имкон медиҳад, ки муҳаррикҳои камқувват бо ҳаҷми хурд дар қисмати муҳаррик насб карда шаванд. Вазифаи асосии онҳо рондани генератори шиддат аст.

Ин мошинҳо аксар вақт бо таҷҳизоти барқарорсозӣ муҷаҳҳаз мебошанд, ки тавассути он энергияи механикӣ ва кинетикӣ барои барқгирии батарея ба ҷараёни электрикӣ мубаддал мешавад. Вобаста аз андозаи батарея, мошин метавонад масофаи муайянро танҳо тавассути кашиши барқ ​​бидуни истифодаи муҳаррики дарунсӯз тай кунад.

Намунаи машҳуртарини ин категорияи гибридҳо Chevrolet Volt мебошад. Онро метавон мисли мошини барқии оддӣ пур кард, аммо ба шарофати муҳаррики бензин масофа ба таври назаррас афзоиш ёфт.

Ноҳиявӣ мувозӣ

Дар дастгоҳҳои параллелӣ муҳаррики дарунсӯз ва мотори электрикӣ ба таври ҳамҷоя кор мекунанд. Вазифаи муҳаррики электрикӣ кам кардани сарбории агрегати асосӣ мебошад, ки ин ба сарфаи зиёди сӯзишворӣ оварда мерасонад.

Агар муҳаррики дохилии сӯзиш аз трансмиссионӣ ҷудо карда шавад, мошин қодир аст, ки аз кашиши электр масофаи муайянро тай кунад. Аммо вазифаи асосии қисми электрикӣ таъмини суръатбахши ҳамлу нақли нақлиёт мебошад. Воҳиди асосии барқ ​​дар чунин тағиротҳо муҳаррики бензин (ё дизелӣ) мебошад.

Вақте ки мошин суст ё аз кори муҳаррики дарунсӯз ҳаракат мекунад, муҳаррики электрикӣ ҳамчун тавлидкунандаи батарея барқ ​​мегирад. Ба шарофати муҳаррики сӯзон, ин мошинҳо батареяи баландшиддатро талаб намекунанд.

Баръакси гибридҳои пайдарпай, ин агрегатҳо истеъмоли зиёди сӯзишворӣ доранд, зеро муҳаррики электрикӣ ҳамчун агрегати алоҳидаи барқ ​​истифода намешавад. Дар баъзе моделҳо, ба монанди BMW 350E iPerformance, муҳаррики электрикӣ ба қуттии трансмиссионӣ пайваст карда шудааст.

Хусусияти ин схемаи кор моменти баланд дар суръати пасти кран мебошад.

Схемаи параллелии параллелӣ

Ин схемаро муҳандисони ҷопонӣ таҳия кардаанд. Он HSD (Hybrid Synergy Drive) номида мешавад. Дар асл, он функсияҳои ду намуди аввали фаъолияти нерӯгоҳро дар бар мегирад.

Вақте ки мошин бояд дар тӯли трафик оҳиста ҳаракат кунад ё ҳаракат кунад, муҳаррики электрикӣ фаъол мешавад. Барои сарфаи энергия бо суръати баланд муҳаррики бензин ё солярка (вобаста аз модели нақлиёт) васл карда мешавад.

Агар ба шумо якбора суръат бахшидан лозим ояд (масалан, ҳангоми пеш гузаштан) ё мошин ба баландӣ ҳаракат кунад, нерӯгоҳ дар режими параллелӣ кор мекунад - муҳаррики электрикӣ ба муҳаррики дарунсохт кӯмак мекунад, ки сарбории онро кам мекунад ва дар натиҷа сарфи сӯзишвориро сарфа мекунад.

Пайвастагии сайёравии муҳаррики дарунсӯзи автомобилӣ як қисми қудратро ба фишанги асосии трансмиссионӣ ва қисман ба генератор барои барқгирондани батарея ё диски барқӣ медиҳад. Дар чунин нақша, электроникаи мураккаб насб карда шудааст, ки энергияро мувофиқи вазъ тақсим мекунанд.

Намунаи барҷастаи гибриде, ки бо агрегати сериявии параллелӣ Toyota Prius мебошад. Бо вуҷуди ин, баъзе тағиротҳои моделҳои машҳури истеҳсоли Ҷопон аллакай чунин насбҳоро гирифтаанд. Мисоли ин Toyota Camry, Toyota Highlander Hybrid, Lexus LS 600h мебошад. Ин технологияро баъзе концернҳои амрикоӣ низ харидаанд. Масалан, рушд ба Ford Escape Hybrid роҳ ёфт.

Намудҳои агрегати гибридӣ

Ҳама нерӯгоҳҳои гибридӣ ба се навъ тақсим карда мешаванд:

• гибридии нарм;
• гибридии миёна;
• гибридии пурра.

Ҳар яки онҳо дар баробари хусусиятҳои беназир вазифаи худро низ доранд.

Системаи микроэлектрикии гибридӣ

Чунин нерӯгоҳҳо аксар вақт бо системаи барқароркунӣ муҷаҳҳаз карда мешаванд, то ки энергияи кинетикӣ ба энергияи электр табдил ёбад ва ба батарея баргардад.

Механизми ҳаракат дар онҳо стартер аст (инчунин метавонад ҳамчун генератор амал кунад). Дар чунин установкаҳо чархи барқ ​​вуҷуд надорад. Схема ҳангоми зуд-зуд ба кор даровардани муҳаррики дохилии сӯзишворӣ истифода мешавад.

Системаи гибридии миёна

Ин гуна мошинҳо низ аз ҳисоби двигатели барқӣ ҳаракат намекунанд. Муҳаррики электрикӣ дар ин ҳолат ҳангоми афзоиши сарборӣ ҳамчун ёрдамчии энергоблоки асосӣ хизмат мекунад.

Чунин системаҳо инчунин бо системаи барқарорсозӣ муҷаҳҳаз буда, энергияи ройгонро ба батарея ҷамъ мекунанд. Агрегатҳои гибридии миёна муҳаррики гармиро самараноктар таъмин мекунанд.

Нерӯгоҳи пурраи гибридӣ

Дар чунин установкаҳо як генератори пурқуввате мавҷуд аст, ки онро муҳаррики дарунсӯз идора мекунад. Система бо суръати пасти нақлиёт фаъол карда мешавад.

Самаранокии система дар мавҷудияти функсияи "Старт / Ист" зоҳир мешавад, вақте ки мошин дар роҳбандӣ оҳиста ҳаракат мекунад, аммо ба шумо лозим аст, ки дар назди чароғакҳо якбора суръат гиред. Хусусияти насби пурраи гибрид ин қобилияти хомӯш кардани муҳаррики дарунсӯз мебошад (муфтӣ хомӯш карда шудааст) ва рондани муҳаррики электрикӣ.

Гурӯҳбандӣ аз рӯи дараҷаи электрикӣ

Дар ҳуҷҷатҳои техникӣ ё ба номи модели мошин истилоҳҳои зерин мавҷуданд:

• микрогибрид;
• гибридии сабук;
• гибридии пурра;
• гибридии васлшаванда.

Гибридии микро

Дар чунин мошинҳо муҳаррики маъмулӣ насб карда шудааст. Онҳо ба таври электрикӣ идора карда намешаванд. Ин системаҳо ё бо функсияи оғоз / қатъкунӣ муҷаҳҳаз мебошанд, ё бо системаи боздории бозсозӣ муҷаҳҳаз мебошанд (ҳангоми боздорӣ батарея барқнок карда мешавад).

Баъзе моделҳо бо ҳарду система муҷаҳҳаз мебошанд. Баъзе коршиносон чунин мешуморанд, ки чунин мошинҳо мошинҳои гибридӣ ба ҳисоб намераванд, зеро онҳо танҳо як бензин ё дизели барқро бидуни ҳамгироӣ ба системаи гардонандаи барқӣ истифода мекунанд.

Гибридии сабук

Ин гуна мошинҳо низ аз ҳисоби барқ ​​ҳаракат намекунанд. Онҳо инчунин, аз қабили муҳаррики гармидиҳӣ истифода мекунанд. Бо як истисно - муҳаррики сӯзиши дохилӣ тавассути насби барқӣ дастгирӣ карда мешавад.

Ин моделҳо махлл надоранд. Вазифаи онро стартер-генератори барқӣ иҷро мекунад. Системаи барқӣ бозгашти муҳаррики камқувватро ҳангоми шитоби сахт меафзояд.

Гибридии мукаммал

Ин воситаҳои нақлиёт ҳамчун воситаҳои нақлиёт дарк карда мешаванд, ки қобилияти кашидани барқро доранд. Дар чунин моделҳо, ҳар як нақшаи пайвастшавӣ, ки дар боло зикр шудааст, истифода бурда мешавад.

Чунин гибридҳо аз шабакаи барқ ​​ситонида намешаванд. Батарея бо энергияи системаи боздории боздорӣ ва генератори барқ ​​пур карда мешавад. Масофаеро, ки бо як заряд тай кардан мумкин аст, аз зарфияти батарея вобаста аст.

Плагинҳои гибридӣ

Чунин мошинҳо метавонанд ҳамчун нақлиёти барқӣ кор кунанд ё дар муҳаррики дарунсӯз кор кунанд. Ба шарофати омезиши ду нерӯгоҳ сарфаи муносиби сӯзишворӣ таъмин карда мешавад.

Азбаски насби батареяи калонҳаҷм аз ҷиҳати ҷисмонӣ ғайриимкон аст (дар мошинҳои барқӣ он ҷои зарфи газро мегирад), чунин гибрид метавонад бо заряди якбора то барқгирӣ то 50 км масофаро тай кунад.

Афзалиятҳо ва нуқсонҳои мошинҳои дурага

Дар айни замон, гибридро метавон пайванди гузариш аз муҳаррики гармӣ ба аналоги барқии аз ҷиҳати экологӣ тоза шуморид. Гарчанде ки ҳадафи ниҳоӣ ҳанӯз ба даст наомадааст, ба шарофати ҷорӣ намудани дастовардҳои муосири инноватсионӣ, дар рушди нақлиёти барқӣ тамоюли мусбат ба назар мерасад.

Азбаски гибридҳо варианти гузариш мебошанд, онҳо нуқтаҳои мусбат ва манфӣ доранд. Плюсҳо иборатанд аз:

• Иқтисоди сӯзишворӣ. Вобаста аз кори ҷуфти барқ, ин нишондиҳанда метавонад то 30% ё бештар аз он зиёд шавад.
• Барқдиҳӣ бидуни истифодаи шабака. Ин ба шарофати системаи барқароркунии энергияи кинетикӣ имконпазир гардид. Гарчанде, ки пуркунии барқ ​​пурра рух намедиҳад, агар муҳандисон конверсияро беҳтар карда тавонанд, пас мошинҳои барқӣ тамоман ба фурӯш ниёз надоранд.
• Қобилияти насб кардани муҳаррики ҳаҷм ва қудрати хурдтар.
• Электроника нисбат ба механика хеле сарфакортар аст, онҳо сӯзишворӣ тақсим мекунанд.
• Мотор камтар гарм мешавад ва ҳангоми ҳаракат дар роҳбандҳо сӯзишворӣ сарф мешавад.
• Омезиши муҳаррикҳои бензин / дизелӣ ва барқӣ ба шумо имкон медиҳад, ки агар батареяи пурқувват мурда бошад, ҳаракатро идома диҳед.
• Ба туфайли кори муҳаррики электрикӣ, муҳаррики дарунсӯз метавонад мӯътадилтар кор кунад ва садо камтар шавад.

Насбҳои гибридӣ инчунин рӯйхати арзандаи камбудиҳо доранд:

• Батарея аз ҳисоби шумораи зиёди давраҳои барқ ​​/ холӣ (ҳатто дар системаҳои гибридии сабук) зудтар корношоям мешавад;
• Батарея аксар вақт пурра холӣ мешавад;
• Қисмҳои ин гуна мошинҳо хеле гарон мебошанд;
• Худтаъмиркунӣ қариб ғайриимкон аст, зеро барои ин таҷҳизоти мураккаби электронӣ лозим аст;
• Дар муқоиса бо моделҳои бензин ё дизелӣ, гибридҳо якчанд ҳазор доллар зиёдтаранд;
• Нигоҳубини мунтазам гаронтар аст;
• Электроникаи мураккаб муносибати боэҳтиётро талаб мекунад ва хатогиҳои рухдода баъзан метавонанд сафари тӯлонӣро боздоранд;
• Мутахассисеро ёфтан душвор аст, ки кори нерӯгоҳҳои барқиро дуруст ба роҳ монад. Аз ин сабаб, шумо бояд ба хидматрасонии ательаҳои касбии гарон муроҷиат кунед;
• Батареяҳо ба тағирёбии назарраси ҳарорат тоб намеоранд ва худашон холӣ мешаванд.
• Сарфи назар аз тозагии экологӣ ҳангоми истифодаи як муҳаррики электрикӣ, истеҳсол ва нобуд кардани батареяҳо хеле ифлос аст.

Барои рақиби ҳақиқии муҳаррикҳои дарунсӯз шудан барои гибридҳо ва мошинҳои барқӣ такмилдиҳии манбаъҳои барқро талаб мекунанд (то ки онҳо бештар энергия захира кунанд, аммо дар айни замон он қадар ҳаҷмнок нестанд), инчунин системаҳои барқгирии зуд бидуни зарар ба батарея.

Саволу ҷавобҳо:

Мошини гибридӣ чист? Ин мошинест, ки дар он барои ҳаракати он зиёда аз як блоки энергетикӣ истифода мешавад. Ин асосан омехтаи мошини электрикӣ ва мошин бо муҳаррики классикии дохилӣ мебошад.

Фарқи байни гибрид ва мошини муқаррарӣ чӣ гуна аст? Мошини гибридӣ бартариҳои электромобилро дорад (коркунии хомӯшии муҳаррик ва бе истифодаи сӯзишворӣ рондан), аммо ҳангоми фуромадани батарея блоки асосии энергетикӣ (бензин) ба кор медарояд.