كيف تعمل التقنيات الهجينة المختلفة في السيارات

حاليًا ، السيارة الهجينة الديمقراطية في أوجها ، وهي فترة انتقالية بين القيادة الحرارية والكهربائية ، لذلك تستخدم السيارات هاتين التقنيتين في نفس الوقت. ومع ذلك ، يجب أن تدرك أن هناك مجموعة كاملة من التقنيات وراء هذا المصطلح الشامل ، بدءًا من الهجينة القصصية إلى الهجينة "الثقيلة". لذا ، دعونا نلقي نظرة على التهجين المختلف الموجود ، بالإضافة إلى جميع إيجابيات وسلبيات هذا الأخير.

قبل النظر في الهياكل المختلفة والبنى التقنية للمركبات الهجينة (التجميعات المختلفة) ، سنقوم أولاً بتصنيفها من خلال تحديد حجم الأجهزة.

مستويات مختلفة من التهجين

هجين جدا ضعيف MHEV ("هجين دقيق" / تهجين "زائف")

الجهد:	منخفض / 48 فولت
قابلة للشحن:	لا
القيادة الكهربائية:	لا
زيادة الوزن:	<30KG
قدرة البطارية:	<0.8 كيلو واط ساعة

مستويات معينة من التهجين خفيفة للغاية ، وهذا هو الحال بشكل خاص مع 48 فولت على مستوى بكرة العمود المرفقي (قبل أن يقتصر على التوقف والبدء ، لم يستقبل مولد التيار المتردد تيارًا ليتمكن من مساعدة المحرك). مجهزة ببطاريات ميكروسكوبية أصغر من 0.7 كيلو واط ساعةأنا لا أعتبر هذه التكنولوجيا تهجينًا حقًا. القوى الناتجة عن جهاز كهربائي هي قصصية للغاية بحيث لا يمكن الحكم عليها على هذا النحو. وبما أن عزم الدوران ينتقل إلى العجلات عبر المحرك (عبر بكرة المثبط) ، فمن الواضح أن الدفع الكهربائي بنسبة 100٪ لن يكون ممكنًا. احذر من المزارعين الذين يضيفون أطنانًا إلى هذا النوع من التكنولوجيا ، مما يتيح لك الإيمان بالتهجين المتسلسل (هذا حقًا كل ما يتطلبه الأمر لتوفير بضع غرامات من الغرامات البيئية). لذلك ، أريد أن أميز هذا التهجين عن التهجين اللاحق.

احذر من المزارعين الذين يسيئون استخدام هذا ، يمكن وصف تهجين MHEV بأنه "زائف" لأنه سرد قصص.

سوف تتعرف عليهم من خلال التسمية 48V أو MHEV. يمكننا الاستشهاد ، على سبيل المثال ، بـ e-TSI أو Ecoboost MHEV.

هجين معتدل ("صحيح" هجين) HEV

الجهد:	مرتفع / ~ 200 فولت
قابلة للشحن:	لا
القيادة الكهربائية:	نعم
زيادة الوزن:	من 30 إلى 70 كغ
قدرة البطارية:	من 1 إلى 3 كيلو واط ساعة

لذلك لم نعد هنا في

جدا

الضوء الذي يعد بالقليل جدًا (ننتقل من أقل من 0.5 كيلو واط في الساعة إلى قيم تتراوح من من 1 إلى 3 كيلو واط ساعة، أو من 1 إلى 3 كم على الكهرباء بالكامل). لذلك نحن هنا نتحدث عن التهجين الخفيف ، ولكن لا يزال التهجين المتسلسل (مرتبطًا بالفئة المعطاة بعد [PHEV] ، هنا هو نوع من الضوء PHEV وبالتالي غير قابل لإعادة الشحن). وبالتالي ، يمكننا القيادة بالكامل على الكهرباء ، حتى لو كانت المسافة قصيرة جدًا. الهدف هنا هو في المقام الأول تقليل الاستهلاك ، وليس تغطية 100٪ من مسافة الدفع الكهربائي. السياق الأكثر ملاءمة هو شمعات الإشعال ، البيئة التي تصبح فيها محركات الحقن المباشر الحديثة ذات الحجم الصغير أكثر استهلاكًا للطاقة (خليط تبريد محرك أكثر ثراءً يفضل في الغالب المزيج الخالي من الدهون ، ولكن هذا جزء فقط من التفسير). لذلك لا تقترب من أي شيء على الطرق السريعة: الطرق الوطنية / الإدارية / السريعة. في هذا السياق ، يظل وقود الديزل أكثر ربحية (وبالتالي على كوكب الأرض!).

الأكثر شهرة على الإطلاق هو تهجين HSD من تويوتا لأنه كان موجودًا منذ سنوات! لذلك ، فهي أيضًا الأكثر شيوعًا ... موثوقيتها معروفة جيدًا وعملها مدروس للغاية.

في الآونة الأخيرة ، سوف نشير إلى Renault E-Tech hybrid ، والتي ، مثل تويوتا ، تتجسد في تقنياتها الخاصة التي لا يمتلكها أي شخص آخر (هنا لست مورد المعدات ، ولكن العلامة التجارية التي طورتها). . إنه نفس الشيء مع Mitsubishi IMMD.

هجين إضافي PHEV (TRUE hybrid)

الجهد:	مرتفع جدا / ~ 400 فولت
قابلة للشحن:	نعم
القيادة الكهربائية:	نعم
زيادة الوزن:	من 100 إلى 500 كغ
قدرة البطارية:	من 7 إلى 30 كيلو واط ساعة

يمكن تصنيف مثل هذا الهجين على أنه "ثقيل" ، لأن المعدات الموجودة على متن الطائرة بعيدة كل البعد عن كونها سخيفة وخفيفة (100 إلى 500 كجم إضافية: البطارية وإلكترونيات الطاقة والمحرك الكهربائي) ...

ثم نقوم بتحميل البطارية ، والتي يمكن أن تختلف من من 7 إلى 30 كيلو واط ساعة، وهو ما يكفي للقيادة من 20 إلى 100 كم تقريبًا ، اعتمادًا على السيارة (الأحدث).

كما هو الحال مع معايرات التهجين الأخرى ، لدينا مجموعة من التقنيات المتاحة. ما زلنا نجد سيارة Renault E-Tech الهجينة ، ولكنها هنا متصلة ببطارية كبيرة قابلة لإعادة الشحن عبر مقبس خارجي. لأنه إذا كان لدى Clio إصدار خفيف 1.2 كيلو واط في الساعة ، فيمكن أن يستفيد Captur أو Mégane 4 من الإصدار 9.8 كيلو واط في الساعة ، والذي يمكننا بالتالي اعتباره تهجينًا ثقيلًا. سيستفيد X5 45e من إصدار 24 كيلو وات في الساعة ، وهو ما يكفي للقيادة 90 كم باستخدام الطاقة الكهربائية بالكامل.

يمكن أن يصل هذا النوع من السيارات ذات الطاقة الكهربائية الكاملة إلى 130 كم / ساعة ، ويبدو أن الشركات المصنعة قد أصلحت نفسها بهذه الوتيرة (فهي تقدم كل شيء تقريبًا).

تميل معظم السيارات الهجينة من هذا النوع إلى أن يكون لها محرك كهربائي يقع مقابل محول القابض / عزم الدوران ، وبالتالي بين المحرك وعلبة التروس. قامت رينو بتزويد علبة التروس بالكهرباء وإزالة القابض ، بينما تستخدم تويوتا قطار تروس كوكبي للجمع بين القوى الحرارية والكهربائية التي تعمل على العجلات (لم يعد نظام HSD يضيء عند إضافة بطارية 8.8 كيلو وات في الساعة. بطارية يمكن إعادة شحنها من خلال منفذ طاقة).

أبنية مختلفة للسيارات الهجينة

تجميع المصباح MHEV / Micro hybrid 48V

يعمل هذا النظام بجهد منخفض ، أي 24 أو 48 فولت (دائمًا 48 فولت تقريبًا). هذه المرة يتعلق الأمر بتجهيز السيارة بنظام إيقاف وبدء "رائع" يتجاوز إعادة تشغيل السيارة. علاوة على ذلك ، فهو يساعد المحرك الحراري حتى عندما يكون في حالة حركة. لا يسمح لك هذا النظام بالعمل كهربائيًا بالكامل ، ولكن تبين أنه عملية مرنة وسهلة يمكن تثبيتها في أي مكان! في النهاية ، ربما يكون هذا هو النظام الأكثر منطقية على الإطلاق ، حتى لو بدا الأمر سهلاً قليلاً بالنسبة لك للوهلة الأولى. لكن الجانب الخفيف هو ما يجعله ممتعًا ...

ترتيب هجين متوازي

في هذا التكوين ، يمكن لمحركين تدوير العجلات ، إما حرارية فقط أو كهربائية فقط (على الهجينة الكاملة) أو كليهما في نفس الوقت. يعتمد تراكم الصلاحيات على متغيرات معينة (انظر أدناه: تراكم الصلاحيات). لاحظ أيضًا أن بعض العقد قد تكون مختلفة قليلاً ، لكن المنطق يظل كما هو: يدفع الكهرباء والحرارية العجلات عبر علبة التروس. تشمل الأمثلة السيارات الهجينة الألمانية مثل أنظمة e-Tron / GTE. هذا النظام ينتشر أكثر فأكثر ويجب أن يصبح الأغلبية.

قراءة: تفاصيل عملية التهجين الإلكتروني (عرضي وطولي) و GTE.

يرجى ملاحظة أنني قررت أن أجعل مخططاتي باستخدام محرك عرضي ، أي معظم سياراتنا. عادة ما تكون سيارات السيدان الفاخرة في وضع الصدارة والخلف. لاحظ أيضًا أنني أحدد قابضًا هنا يفصل المحرك عن ناقل الحركة (لذلك سيكون من الضروري إضافة قابض أو محول بين المحرك الكهربائي وعلبة التروس بالإضافة إلى الدائرة. لكن بعض الأشخاص يربطون المحرك الكهربائي مباشرةً بعلبة التروس. ، على سبيل المثال مع E-Tense و HYbrid / HYbrid4 من PSA)

هذا هو النظام الموجود في سيارة مرسيدس بمحرك طولي. لقد أبرزت باللون الأحمر المحرك الكهربائي الموجود مقابل محول عزم الدوران. على اليمين يوجد صندوق التروس (كوكبي ، لأن BVA) ، وعلى اليسار يوجد المحرك.

سلسلة Hybrid Mount

رأت الأنظمة الأخرى ذلك بشكل مختلف لأن المحرك الكهربائي فقط هو الذي يمكنه قيادة العجلات. ثم يعمل المحرك الحراري كمولد كهربائي فقط لإعادة شحن البطاريات. المحرك نفسه ليس له أي اتصال مع ناقل الحركة ، وبالتالي مع العجلات ، فهو بالكاد جزء من الميكانيكا ، لدرجة أنه يتم وضعه جانبًا. هنا يمكنك الرجوع إلى BMW i3 أو Chevrolet Volt / Opel Ampera (مناظير).

هنا ، يمكن فقط للمحرك الكهربائي تحريك السيارة ، لأنه المحرك الوحيد الذي يتصل بالعجلات. يمكننا أن نفترض أن هذه سيارة كهربائية ، والتي سيكون لها مولد إضافي لزيادة الاستقلالية. لن يكون للمحرك الحراري الذي ينتج مئات الأحصنة فائدة كبيرة ، لأنه يعمل فقط على توليد الكهرباء.

تركيب متسلسل متوازي

هنا سيكون لديك بالتأكيد المزيد من المشاكل في استيعاب المفهوم بسرعة ... في الواقع ، اتضح أنه ذكي بقدر ما يصعب فهمه. جزء من السبب هو قطار التروس الكوكبي ، والذي يسمح بتخزين الطاقة من مصدرين مختلفين ، محرك كهربائي ومحرك حراري ، على عمود واحد. إنه أيضًا تعقيد عدد العناصر المتحركة التي تعمل معًا ، بالإضافة إلى العديد من أوضاع التشغيل التي تجعل من الصعب استيعاب النظام عالميًا (مزيج من المفاهيم المعقدة المتعلقة بسلسلة النقل ، ولا سيما القطار الحلقي ، ولكن أيضًا استخدام القوة الكهرومغناطيسية لتوليد عزم الدوران الحالي ونقله بتأثير القابض). يطلق عليه اسم تسلسلي / متوازي لأنه يجمع بشكل طفيف بين طريقتين للعمل (مما يعقد الأمور ...).

اقرأ المزيد: كيف تعمل Toyota Hybrid (HSD).

يختلف التجميع من جيل إلى جيل ، لكن المبدأ هو نفسه

الرسم البياني الفعلي مقلوب لأنه عند مشاهدته من الجانب الآخر ...

هجين منفصل / متمايز

يمكننا أن نذكر ، على سبيل المثال ، نظام PSA (أو بالأحرى Aisin) Hybrid4 ، حيث يكون المحرك الكهربائي للعجلات الخلفية ، في حين أن الجزء الأمامي تقليدي مع محرك حراري (أحيانًا يكون أيضًا هجينًا في المقدمة ، مثل Rav4 HSD أو حتى الجيل الثاني HYbrid2 و HYbrid4 في بعض الحالات).

مستويات مختلفة من التهجين

قبل النظر إلى الطرق المختلفة لبناء سيارة هجينة ، دعنا أولاً نلقي نظرة على المفردات التي تصف التهجينات المختلفة الممكنة:

• الهجين الكامل : حرفيا "هجين كامل": كهربائي مع ما لا يقل عن 30٪ من إجمالي الطاقة. المحرك الكهربائي (وقد يكون هناك العديد منهم) قادر على توفير الحركة بشكل مستقل لعدة كيلومترات.
• هجين يعمل بالكهرباء : هجين كامل المكونات. يمكن توصيل البطاريات مباشرة بالتيار الكهربائي.
• هجين ناعم / الهجين : في هذه الحالة لن تتمكن السيارة من القيادة بشكل كامل على الكهرباء حتى لمسافات قصيرة. وبالتالي ، سيكون التصوير الحراري دائمًا قيد التشغيل. تساعد الإصدارات الحديثة من 48V المحرك بشكل منهجي من خلال بكرة المثبط. في الإصدارات الأولى من 2010 ، كان يقتصر على Stop و Sart المتقدمين لأنه تم التحكم فيه بواسطة مولد بداية وليس بداية تقليدية (حتى نتمكن من استعادة الطاقة أثناء التباطؤ ، وهو ما لا يمكن أن يكون هو الحال مع بداية كلاسيكية بالطبع )

لماذا لا تتراكم القوات في كل وقت؟

في حالة الهجين الذي يعمل بمحرك والذي يتم شحنه بنفسه بواسطة مولد حرارة (أو محرك ...) ، من السهل أن نفهم أنه لا يوجد شيء يجب القيام به ... دع ناتج الحرارة يكون 2 أو 1000 حصان. لن يغير شيئًا ، لأنه يستخدم فقط لإعادة شحن البطاريات. أساسا يمكنك اللعب فقط بسرعة إعادة التحميل.

بالنسبة لنظام أكثر تقليدية (سيارة ذات تصميم تقليدي بمحرك كهربائي داعم) ، فإن قوة المحرك الكهربائي والحراري جمع ولكن ليس من الضروري أن ينتج عن ذلك استقالة بسيطة.

في الواقع ، يمكن أن تؤثر عدة عوامل على التراكم ، على سبيل المثال:

• تخطيط النظام (هل سيقود المحرك الكهربائي نفس عجلات جهاز التصوير الحراري؟ ليس على Hybrid4 ، مثل الهجين المتوازي أو المتسلسل المتوازي)
• تلعب طاقة البطارية (تشغيل المحرك الكهربائي) دورًا مهمًا للغاية. لأنه على عكس الحرارة التي يتم تغذيتها بالوقود من الخزان (يكفي 2 لتر لتشغيل محرك V8 بقوة 500 حصان لبضع ثوان) ، لن يكون المحرك الكهربائي قادرًا على إعطاء كل قوته إذا كانت البطارية غير كافية (على الأقل ليس بقدر المحرك الذي يحتاج إلى التشغيل) ، وهذا هو الحال في بعض الطرز. بالمقارنة مع سيارة تعمل بالديزل ، يبدو الأمر كما لو كان استهلاك الوقود محدودًا ...
• مواصفات لاثنين من المحركات ذات الصلة. لا يطور المحرك نفس القوة على نطاق السرعة بأكمله (يقال إن المحرك يتمتع بقدرة X حصان عند X دورة في الدقيقة ، القوة التي تصبح مختلفة عند Y all / min). وبالتالي ، عندما يتم الجمع بين محركين ، لا تصل الطاقة القصوى إلى أقصى طاقة للمحركين. مثال: خرج حراري 200 حصان عند 3000 دورة في الدقيقة مع قوة كهربائية تبلغ 50 حصانًا. عند 2000 دورة في الدقيقة لن تكون قادرة على إعطاء 250 حصان. عند 3000 دورة في الدقيقة منذ أن كان للمحرك الكهربائي قدرته القصوى (50) عند 2000 طن / دقيقة. عند 3000 دورة في الدقيقة ، ستنتج 40 حصانًا فقط ، لذا 200 + 40 = 240 حصان.

كل التعليقات وردود الفعل

Dernier تم نشر التعليق:

ايمريس برو (التاريخ: 2021 ، 06:30:07)

لكزس RX 400h 2010 г.

لدي مشكلة في شحن بطارية 12 فولت. بحاجة الى مساعدة من فضلك

Il أنا. 1 رد الفعل (ردود) على هذا التعليق:

• مدير مدير الموقع (2021-07-01 10:32:38): نظرًا لعدم وجود مولد تيار متردد ، يتم توصيله بإلكترونيات الطاقة التي تتحكم في التدفقات الكهربائية.

(ستكون مشاركتك مرئية تحت التعليق بعد التحقق)

اكتب تعليق

أي من هذه العلامات التجارية تلهمك أكثر من غيرها من حيث الرفاهية؟