Чӣ тавр муҳаррики гибридӣ кор мекунад, тарафҳои мусбӣ ва манфии мотори сарфакор
Мундариҷа
Пайдоиши мошинҳои гибридӣ як тадбири маҷбурии мошинсозон дар гузариш аз муҳаррикҳои сӯзишвории дохилӣ (ICE) дар сӯзишвории карбогидрид ба нерӯгоҳҳои барқии тозатар гардид. Технология хануз аз руихати калони самтхои аз чихати назариявй имконпазири тараккиёти наклиёти автономй ба вучуд овардани автомобили мукаммали электрики, мошини сузишворй ва ё ягон чизи дигар имконият надодааст ва эхтиёчот аллакай пухта расидааст.
Ҳукуматҳо ба саноати автомобилӣ бо талаботи экологӣ сахт фишор меоранд ва истеъмолкунандагон мехостанд, ки як қадами сифатӣ ба пеш бубинанд, на боз як такмили микроскопии моторе, ки дар тӯли зиёда аз садсолаҳо дар яке аз маҳсулоти коркарди нафт маълум аст.
Кадом мошинро "гибрид" меноманд
Агрегати энергетикии марҳилаи мобайнӣ ба омезиши тарҳи аллакай исботшудаи муҳаррики дарунсӯзӣ ва як ё якчанд муҳаррикҳои электрикӣ оғоз ёфт.
Қисмати барқии агрегати кашиш аз генераторҳое, ки ба муҳаррики газ ё муҳаррики дизелӣ ба таври механикӣ пайваст карда шудаанд, батареяҳо ва системаи барқарорсозӣ, ки энергияи ҳангоми тормозкунии мошин ҷудошударо ба гардонанда бармегардонад, таъмин карда мешавад.
Ҳама схемаҳои сершумори татбиқи амалии идеяро гибридҳо меноманд.
Баъзан истеҳсолкунандагон бо занг задан ба системаҳои гибридӣ, ки дар он гардонандаи барқӣ танҳо барои ба кор андохтани муҳаррики асосӣ дар ҳолати start-stop истифода мешавад, муштариёнро гумроҳ мекунанд.
Азбаски дар байни двигательхои электрики ва чарххо алокае нест ва имкони харакат бо кувваи кашиши электрики вучуд надорад, ин гуна мошинхоро ба мошинхои гибридй нисбат додан нодуруст аст.
Принсипи кори муҳаррикҳои гибридӣ
Бо тамоми гуногунии тарҳҳо, чунин мошинҳо хусусиятҳои умумӣ доранд. Аммо фарқиятҳо аз нуқтаи назари техникӣ чунон бузурганд, ки дар асл онҳо мошинҳои гуногун бо афзалиятҳо ва нуқсонҳои худ мебошанд.
Дастгоҳ
Ҳар як гибрид дар бар мегирад:
- муҳаррики дарунсӯзи бо трансмиссияи он, сети барқии борти пастшиддат ва баки сӯзишворӣ;
- моторҳои кашиш;
- батареяҳои нигоҳдорӣ, аксар вақт батареяҳои баландшиддат, ки аз батареяҳои пай дар пай ва параллел пайвастшуда иборатанд;
- ноқилҳои барқ бо гузариши баландшиддат;
- агрегатхои электронии идоракунй ва компьютерхои борти.
Таъмини тамоми режимҳои кори интиқоли механикӣ ва барқии муттаҳид одатан ба таври худкор сурат мегирад, танҳо идоракунии умумии ҳаракат ба ронанда вогузор карда мешавад.
Схемаҳои кор
Қисмҳои электрикӣ ва механикиро бо роҳҳои гуногун ба ҳамдигар пайваст кардан мумкин аст, бо мурури замон схемаҳои мушаххаси мушаххас ва аксар вақт истифодашаванда ба назар мерасанд.
Ин ба таснифоти минбаъдаи двигатель аз руи хиссаи махсуси кашиши электр дар баланси умумии энергия дахл надорад.
пайваста
Нақшаи аввалин, мантиқтарин, аммо ҳоло дар мошинҳо каме истифода мешавад.
Вазифаи асосии он кор кардан дар тачхизоти вазнин буд, ки дар он циемхои электрикии паймон бомуваффакият иваз кардани трансмиссияи механикии калонро гирифтанд, ки идора кардани он низ хеле душвор аст. Муҳаррик, одатан муҳаррики дизелӣ, танҳо ба генератори электрикӣ бор карда мешавад ва мустақиман ба чархҳо пайваст нест.
Цувваи чараёни генераторро барои пуркувват кардани аккумулятори кашанда истифода бурдан мумкин аст ва дар он чое, ки он таъмин нест, бевосита ба двигательхои электрики фиристода мешавад.
Як ё якчандтои онҳо метавонанд вуҷуд дошта бошанд, то дар ҳар як чархи мошин мувофиқи принсипи чархҳои мотордор насб карда шаванд. Микдори кувваро агрегати электрикии электрики танзим мекунад ва двигатели дарунсўз метавонад доимо дар режими оптималтарин кор кунад.
Параллел
Ин схема ҳоло маъмултарин аст. Дар он муҳаррики электрикӣ ва муҳаррики дарунсӯзиш барои интиқоли умумӣ кор мекунанд ва электроника таносуби оптималии истеъмоли энергияро аз ҷониби ҳар як диск танзим мекунад. Ҳарду муҳаррик ба чархҳо пайваст карда шудаанд.
Реҷаи барқарорсозӣ дастгирӣ карда мешавад, вақте ки ҳангоми боздорӣ муҳаррики электрикӣ ба генератор табдил меёбад ва батареяи нигоҳдорӣ пур карда мешавад. Дар давоми чанд вакт машина танхо бо зарядаш харакат карда метавонад, двигатели асосии дарунсӯзӣ хомӯш мешавад.
Дар баъзе мавридҳо, батареяи дорои иқтидори назаррас истифода мешавад, ки бо имкони пуркунии беруна аз шабакаи барқи маишӣ ё истгоҳи махсуси пуркунии барқ муҷаҳҳаз шудааст.
Умуман дар ин чо роли аккумуляторхо хурд аст. Аммо ивазкунии онҳо содда карда шудааст, дар ин ҷо схемаҳои баландшиддати хатарнок лозим нест ва массаи батарея аз массаи мошинҳои электрикӣ хеле камтар аст.
омехта
Дар натицаи инкишоф ёфтани технологиям двигатели электрикй ва ицтидори нигоддорй роли двигательдои электрикй дар ба вучуд овардани кувваи кашанда афзуд, ки ин боиси пайдо шудани системадои мукаммалтарини параллелй гардид.
Дар ин чо аз бекористй cap карда, бо суръати паст харакат кардан бо кашиши электрики ба амал бароварда мешавад ва двигатели дарунсўз танхо дар вакте ки кувваи баланд талаб карда мешавад ва аккумуляторхо тамом мешавад.
Ҳарду муҳаррик метавонанд дар реҷаи ронандагӣ кор кунанд ва агрегати электронии хуб андешидашуда ба куҷо ва чӣ гуна равона кардани ҷараёни энергияро интихоб мекунад. Драйвер метавонад инро дар экрани иттилооти графикӣ пайгирӣ кунад.
Генератори иловагие истифода мешавад, ки дар як схемаи силсилавӣ, ки метавонад ба муҳаррикҳои электрикӣ энергия диҳад ё батареяро пур кунад. Энергияи тормозкунӣ тавассути баръакси муҳаррики кашиш барқарор карда мешавад.
Ин аст, ки чӣ тавр бисёре аз гибридҳои муосир ҷойгир карда шудаанд, махсусан яке аз аввалин ва маъруф - Toyota Prius
Дар мисоли Toyota Prius муҳаррики гибридӣ чӣ гуна кор мекунад
Ин мошин ҳоло дар насли сеюми худ қарор дорад ва ба дараҷаи муайяни комил расидааст, гарчанде ки гибридҳои рақобаткунанда мураккабӣ ва самаранокии тарҳҳоро афзоиш медиҳанд.
Асоси гардонандаи ин ҷо принсипи синергетика мебошад, ки мувофиқи он муҳаррики дарунсӯзӣ ва муҳаррики электрикӣ метавонанд дар ҳама гуна комбинатсия дар эҷоди моменти чархҳо иштирок кунанд. Параллелизми кори онхо механизми мураккаби типи сайёраро таъмин мекунад, ки дар он чараёни кувва омехта шуда, ба воситаи дифференциал ба чарххои пешбаранда мегузарад.
Суръати ба кор андохтан ва ба кор андохтани суръатро двигатели электрикй ичро мекунад. Агар электроника муайян кунад, ки имкониятҳои он кофӣ нестанд, муҳаррики бензини сарфашуда, ки аз рӯи цикли Аткинсон кор мекунад, пайваст карда мешавад.
Дар мошинҳои муқаррарии дорои муҳаррикҳои Отто, аз сабаби шароити муваққатӣ чунин давраи гармиро истифода бурдан мумкин нест. Аммо дар ин чо онхоро мотори электрики таъмин мекунад.
Ҳолати бекорӣ истисно карда мешавад, агар Toyota Prius муҳаррики дарунсӯзиро ба таври худкор ба кор дарорад, дарҳол барои он кор пайдо мешавад, ки дар суръатбахшӣ, пур кардани батарея ё таъмини кондитсионер кӯмак мекунад.
Доимо дорои сарборӣ ва бо суръати оптималӣ кор кардан, истеъмоли бензинро ба ҳадди ақал мерасонад ва дар нуқтаи бартарии хусусияти суръати берунии худ мебошад.
Ягон стартери анъанавӣ вуҷуд надорад, зеро чунин муҳаррикро танҳо тавассути чарх задани он ба суръати назаррас оғоз кардан мумкин аст, ки генератори баръакс мекунад.
Батареяҳо иқтидорҳо ва шиддатҳои гуногун доранд, дар версияи мураккабтарини пуркунандаи барқи PHV, онҳо аллакай барои мошинҳои барқии 350 вольт дар 25 Ah хеле маъмуланд.
Афзалиятҳо ва нуқсонҳои гибридҳо
Мисли ҳама гуна созиш, гибридҳо аз мошинҳои электрикии тоза ва мошинҳои муқаррарии классикии бо сӯзишворӣ истифодашаванда пасттаранд.
Аммо дар айни замон онҳо дар як қатор моликият фоида медиҳанд, барои касе, ки ҳамчун моликияти асосӣ амал мекунад:
- соддагардонии воситаҳое, ки барои мубориза бо партовҳои зарарноки муҳаррикҳои дарунсӯзӣ истифода мешаванд;
- ноил шудан ба сарфаи сӯзишворӣ, ҳарчанд баҳс;
- имкони ҳаракат дар кашиши барқии тоза, ки дар он ҷо истифодаи муҳаррикҳои дарунсӯзӣ манъ аст;
- афзоиши хеле оддии иқтидори эълоншуда;
- имконнопазирии, бар хилофи мошини электрикӣ, дур аз шабакаи барқ бе энергия мондан.
Ҳама камбудиҳо бо мураккабии технология алоқаманданд:
- зарурати кадрҳои салоҳиятдоре, ки барои кор бо гибридҳо махсус омӯзонида шудаанд;
- афзоиши массаи мошин, ки он низ сӯзишворӣ истеъмол мекунад;
- нархи баланди мошин;
- талафоти мошинҳои электрикӣ аз сабаби нигоҳ доштани муҳаррики дарунсӯзӣ ва ҳама чизҳои бо он алоқаманд;
- технологияи хануз нокифоя инкишофёфта ва набудани муносибати ягона ба лоихакашй;
- бад будани муътадили экологй дар истехсоли аккумуляторхо ва партови онхо.
Эҳтимол аст, ки истеҳсоли гибридҳо пас аз пурра аз байн рафтани мошинҳои классикӣ идома ёбад.
Аммо ин танҳо дар сурати ба вуҷуд омадани як муҳаррики сӯзишвории карбогидридӣ, сарфакорона ва хуб идорашаванда ба амал меояд, ки он ба мошини электрикии оянда иловаи хубе хоҳад буд ва автономияи ҳанӯз нокифояи онро хеле зиёд мекунад.
