Động cơ hybrid nghĩa là gì. Động cơ hybrid: nguyên lý hoạt động, tính năng và lợi ích

Động cơ lai (hay hybrid) là một nhà máy điện sử dụng một số loại nhiên liệu (hai hoặc nhiều nguồn) và tác dụng hiệp đồng của việc sử dụng chúng kết hợp. Đó có thể là xăng và điện, xăng và gas, diesel và điện, hydro, xăng và điện, và nhiều sự kết hợp khác. May mắn thay, công nghệ hiện đại cho phép bạn làm điều này.

Lịch sử của động cơ hybrid.

Đó là một quan niệm sai lầm khi coi động cơ hybrid là một loại phát minh cực kỳ hiện đại. Đúng vậy, động cơ hybrid hiện đại là một dự án kỹ thuật công nghệ cao, nhưng nếu bạn nhìn vào nó, động cơ hybrid có từ thế kỷ 19 và 20. Vì vậy, vào năm 1897, công ty Pháp Parisienne des Voitures Electriques bắt đầu sản xuất ô tô với động cơ hybrid.

Sau đó ít lâu, vào năm 1900, tập đoàn General Electric nổi tiếng của Mỹ bắt đầu làm chủ việc sản xuất xe hybrid. Điều thú vị là, xe tải hybrid được sản xuất ở Chicago cho đến năm 1940, mặc dù nhìn chung, đây là sản phẩm không nối tiếp.

Công nghệ hybrid không bắt nguồn từ thời điểm đó vì một số lý do. Thứ nhất, giá nhiên liệu và tài nguyên năng lượng trong những năm đó quá thấp nên chúng không khuyến khích được bất kỳ tính khả thi kinh tế nào của việc sản xuất xe hybrid. Thứ hai, công suất của động cơ xăng thông thường khi đó chắc chắn cao hơn nhiều.

Cuộc khủng hoảng năng lượng trong những năm gần đây, cùng với sự gia tăng nhanh chóng của giá năng lượng, cũng như việc thắt chặt các tiêu chuẩn môi trường, đã thúc đẩy các nhà sản xuất phát triển và sản xuất động cơ hybrid hiệu quả thế hệ mới. Theo quy luật, hybrid hiện đại là một hệ thống gồm hai nhà máy điện chính: xăng (hoặc diesel) và điện. Ngoài chúng, một số nút hỗ trợ khác cũng tham gia vào chuỗi. Ví dụ, chúng có thể là: máy phát điện, pin lưu trữ (tích lũy điện tích), bộ biến tần (chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều) và bộ biến điện tử. Tất cả điều này được điều khiển và kiểm soát bởi một máy tính mạnh mẽ hiện đại, giúp tăng hiệu quả sử dụng nguồn năng lượng lên gấp mười lần so với điều khiển bằng tay hoặc analog truyền thống. Phần nhiên liệu của hệ thống có thể hoạt động đồng thời với phần điện, nhưng các chu trình riêng biệt cũng được cung cấp. Điều quan trọng là trong quá trình hoạt động của hệ thống nhiên liệu, bộ điện không đứng yên mà tích tụ (tích tụ) năng lượng.

Thiết bị, nguyên lý hoạt động của động cơ hybrid. Ngày nay có một số kiểu lai:

  • Nối tiếp (lai loạt). Theo cách sắp xếp này, động cơ đốt trong dẫn động một máy phát điện, cung cấp điện cho động cơ điện. Sau đó, đến lượt các bánh xe của chiếc xe. Cách tiếp cận này cho phép sử dụng động cơ xăng công suất thấp, với điều kiện nó phải liên tục hoạt động ở hiệu suất tối đa. Những chiếc xe có sơ đồ này thường nhỏ và có pin lớn (ví dụ như Chevrolet Volt);
  • Song song (lai song song) Trong trường hợp này, các bánh của ô tô dẫn động cả động cơ xăng và động cơ điện. Động cơ điện có thể tạo thêm năng lượng tùy thuộc vào điều kiện lái xe. Đề án này rất phổ biến. Trong trường hợp này, pin nhỏ gọn và được sạc khi xe đang chuyển động. Hạn chế chính ở đây là động cơ điện không thể đồng thời quay các bánh xe và sạc pin. Một chương trình tương tự được thực hiện trên xe Civic Hybrid và Volkswagen Touareg Hybrid;
  • Nối tiếp-song song (hỗn hợp). Từ cái tên, người ta dễ dàng cho rằng loại thứ ba kết hợp hai loại trước. Đây là sơ đồ lai hiệu quả nhất ở thời điểm hiện tại. Lực kéo kết hợp (động cơ xăng và động cơ điện) có thể được sử dụng để quay các bánh xe. Ngoài ra, động cơ điện có thể đồng thời tạo ra dòng điện (đóng vai trò là máy phát điện) và tạo ra lực đẩy (đóng vai trò là động cơ). Nhược điểm của chương trình này là chi phí rất cao.

Một ví dụ về sơ đồ hỗn hợp là Hệ dẫn động Sức mạnh hỗn hợp của Lexus (Toyota). Có một động cơ xăng 3,3 lít, 2 động cơ điện và một bộ pin dự trữ. Để liên lạc giữa ba phần tử kết cấu này, một thiết bị phân phối điện hành tinh nhỏ gọn được sử dụng, giúp giảm tổn thất năng lượng do ma sát. Một bộ điều khiển và một thiết bị chuyển mạch bán dẫn có sẵn để điều khiển các dòng năng lượng. Một bộ biến tần trong bộ HSD chuyển đổi dòng điện pin DC thành dòng điện xoay chiều cho động cơ điện.

Một động cơ điện được sử dụng để di chuyển xe ở tốc độ thấp và khởi động. Điều này cho phép bạn tiết kiệm xăng và lái xe êm ái. Khi chuyển sang chế độ lái bình thường, động cơ xăng được bật, chạy song song với động cơ điện. Năng lượng dư thừa được gửi đến pin. Trong quá trình tăng tốc, động cơ đốt trong hoạt động tích cực. Trong chế độ phanh, một hệ thống phanh tái sinh được sử dụng, khi động cơ điện hoạt động ở chế độ máy phát, sạc lại pin. Những, cái đó. trong các chế độ hoạt động chính, động cơ xăng được sử dụng và ở các chế độ trung gian (chuyển tiếp), động cơ điện.

Ưu nhược điểm của động cơ hybrid. Tất nhiên, mặc dù có trình độ công nghệ cao, cây lai có cả những ưu điểm không thể phủ nhận và một số nhược điểm mà các kỹ sư hàng đầu vẫn tiếp tục nghiên cứu. Hãy bắt đầu với những giá trị:

  • tiêu thụ nhiên liệu hiệu quả và tiết kiệm đến 35%;
  • mức độ độc hại của khí thải thấp;
  • tiếng ồn thấp;
  • khả năng xử lý tuyệt vời và khả năng tăng tốc của xe mượt mà hơn;
  • kiểm soát hoàn toàn việc cài đặt bằng máy tính trên tàu và các hệ thống điện tử;
  • các thành phần pin xe hybrid dễ tái chế và tái chế;
  • hệ thống phanh tái tạo giúp tiết kiệm năng lượng;
  • thời lượng pin dài cho xe hybrid.

Trong số những nhược điểm của giống lai là:

  • chi phí cao của các phương tiện với một nhà máy điện hybrid;
  • chi phí linh kiện và sửa chữa cao. Không chắc là có thể tự sửa chữa được, và hiện tại, những chiếc xe như vậy chỉ có thể được cung cấp dịch vụ đầy đủ ở các thành phố rất lớn. Ngoài ra, có thể có sự chậm trễ trong việc cung cấp các phụ tùng thay thế cần thiết;
  • hệ thống điện không chịu được sự thay đổi nhiệt độ đáng kể.

Một quan niệm sai lầm phổ biến về động cơ hybrid là lầm tưởng về việc mất công suất và hiệu suất trong nhà máy điện. Đây không phải là trường hợp, với sức mạnh của con lai theo thứ tự đầy đủ. Ngoài ra, không cần nhiên liệu đặc biệt để tiếp nhiên liệu.

Các nhà sản xuất ô tô hàng đầu thế giới đã đánh giá cao lợi ích của động cơ hybrid. Số lượng phương tiện hybrid đang tăng lên hàng năm, ngày càng được nhiều người lái xe ưa chuộng. Thị trường đang mở rộng. Động cơ hybrid là một kiệt tác thực sự của kỹ thuật, một thiết bị cực kỳ hiện đại và thân thiện với môi trường, đằng sau là tương lai gần của ngành công nghiệp ô tô toàn cầu. Với sự gia tăng của chi phí nhiên liệu hydrocacbon, có thể dự đoán một cách an toàn rằng trong vòng 5-10 năm tới, các nhà máy điện hybrid sẽ phổ biến trên toàn thế giới.

Gần đây, người ta nghĩ về sinh thái học ngày càng nhiều. Ngành công nghiệp ô tô cũng không ngoại lệ. Các tiêu chuẩn về môi trường hàng năm đều được nâng lên, và cùng với đó, động cơ xe được hiện đại hóa và cải tiến. Động cơ hybrid là một trong những giải pháp cải thiện khả năng vận hành môi trường của xe.

Động cơ hybrid là gì

Động cơ hybrid là gì và cấu tạo của nó? Bản thân từ “hybrid” được dịch từ tiếng Latinh là “cross”. Trên thực tế, nó là sự giao thoa giữa phiên bản cổ điển của bộ nguồn và động cơ điện. Vì vậy, quá trình truyền động của các bánh xe được thực hiện bằng chuyển động quay bằng động cơ đốt trong thông thường hoặc động cơ điện.

Mỗi đơn vị năng lượng thực hiện một chức năng cụ thể trong chuyển động. Vì vậy, khi xe cộ trong thành phố tắc đường, việc di chuyển được thực hiện với sự hỗ trợ của động cơ điện, nhưng trên đường cao tốc lại có một nhà máy điện chạy xăng hoạt động.

Điểm cộng của "hybrid"

Có lẽ điểm cộng lớn nhất của việc sử dụng hệ thống truyền động hybrid là tính kinh tế của nó. Thông thường, một động cơ như vậy tiêu thụ nhiên liệu ít hơn 25-30% so với động cơ xăng tiêu chuẩn.

Điểm tích cực thứ hai là tiêu chuẩn môi trường cao. Khi mức tiêu thụ nhiên liệu giảm, lượng khí thải thải vào hệ sinh thái sẽ ít hơn.

Điểm cộng thứ ba là pin cho động cơ điện được sạc từ động cơ xăng và nếu hết, bạn có thể chuyển sang dùng xăng luôn. Điều này cũng có thể bao gồm các đặc tính kỹ thuật giống nhau. Về đặc tính công suất, "hybrid" không thua kém động cơ thông thường.

Động cơ "hybrid" cảm thấy tốt nhất trong chu kỳ đô thị, nơi thường xuyên phải dừng lại. Trong trường hợp này, về cơ bản, động cơ điện tự hoạt động. Ở nhiều nước, cảnh sát thành phố lái xe "hybrid".

Nhược điểm của việc sử dụng "hybrid"

Hạn chế đầu tiên đáng chú ý là việc sửa chữa động cơ hybrid tốn kém. Các nhà sản xuất "hybrid" giải thích điều này bởi thực tế là bộ nguồn rất khó khăn về mặt cấu trúc, cả trong việc bảo trì và phục hồi.

Ắc quy động cơ hybrid vốn khá nhạy cảm với nhiệt độ quá cao và hạ thấp, do đó, khi xuống dưới -15 độ C, chúng sẽ nhanh chóng phóng điện và hoạt động chủ yếu dựa vào xăng.

Chi phí cao của chính chiếc xe với động cơ hybrid. Không phải người đam mê ô tô nào cũng có thể mua được một chiếc ô tô có giá 20.000 USD. Mặc dù vậy, một số quốc gia đã áp dụng thuế ưu đãi đối với việc thông quan, đăng ký và sử dụng động cơ hybrid để khuyến khích người mua mua loại xe này. Điều này vẫn chưa được thực hiện ở các nước SNG.

Các chỉ số hiện đại

Toyota dẫn đầu về số lượng xe hybrid và đã tích cực sản xuất những chiếc xe này kể từ năm 1997, và trong việc sửa đổi cả xe Prius thông thường, xe crossover Lexus RX400h và xe sang Lexus LS 600h.

Năm 2006, hơn nửa triệu mẫu Prius đã được bán trên toàn thế giới. Công nghệ truyền động hybrid HSD của Toyota đã được Ford (Escape Hybrid), Nissan (Altima Hybrid) cấp phép.

Việc sản xuất hàng loạt xe hybrid bị hạn chế bởi sự thiếu hụt pin hyđrua kim loại niken.

Năm 2006, 90.410 xe hybrid đã được bán tại Nhật Bản, tăng 47,6% so với năm 2005.

Trong năm 2007, doanh số bán xe hybrid tại Hoa Kỳ đã tăng 38% so với năm 2006. Xe hybrid ở Mỹ chiếm 2,15% thị phần xe du lịch mới. Năm 2007, khoảng 350.000 xe hybrid đã được bán tại Hoa Kỳ (không bao gồm doanh số của GM).

Tổng cộng 1.002.000 xe hybrid đã được bán tại Hoa Kỳ từ năm 1999 đến cuối năm 2007.

Đầu ra

Khi xu hướng hiện nay cho thấy, ngày càng nhiều người lái xe bắt đầu ưa chuộng hệ truyền động hybrid. Chúng tiết kiệm hơn, yên tĩnh và thân thiện với môi trường. Nhược điểm của việc sử dụng nó là sửa chữa tốn kém và độ nhạy của pin với sự thay đổi nhiệt độ.

Xe hybrid không phải là một phát minh mới. Bước đầu tiên hướng tới phương tiện hybrid được thực hiện vào năm 1665 khi Ferdinand Verbiest, một linh mục Dòng Tên, bắt đầu thực hiện kế hoạch chế tạo những phương tiện bốn bánh đơn giản có thể chạy bằng hơi nước hoặc xe ngựa. Những chiếc xe đầu tiên với động cơ hybrid đã xuất hiện vào đầu thế kỷ 19 và 20. Hơn nữa, một số chủ đầu tư đã xoay sở để chuyển từ các dự án sang sản xuất quy mô nhỏ. Bắt đầu từ năm 1897 và trong 10 năm tiếp theo, Compagnie Parisienne des Voitures Electriques của Pháp đã phát hành một loạt xe điện và ô tô với động cơ hybrid. Năm 1900, General Electric đã thiết kế một chiếc xe hybrid với động cơ xăng 4 xi-lanh. Và từ dây chuyền lắp ráp xe tải "hybrid" của Walker Vehicle Company of Chicago còn lại đến năm 1940.
Tất nhiên, đây chỉ là những mẫu xe nguyên mẫu và quy mô nhỏ. Tuy nhiên, hiện nay tình trạng thiếu dầu trầm trọng và khủng hoảng kinh tế đã thúc đẩy sự phát triển của động cơ hybrid. Bây giờ chúng ta hãy xem xét kỹ hơn động cơ hybrid là gì và công dụng của nó là gì? Động cơ hybrid là một hệ thống gồm hai động cơ - động cơ điện và động cơ xăng. Tùy thuộc vào chế độ vận hành, cả xăng và điện có thể được bật đồng thời hoặc riêng biệt. Quá trình này được điều khiển bởi một máy tính mạnh mẽ, máy tính này sẽ quyết định những gì sẽ hoạt động ngay bây giờ. Vì vậy, khi di chuyển dọc theo đường đua, động cơ xăng sẽ bật, vì pin trên đường đua sẽ không hoạt động lâu. Nếu xe di chuyển ở chế độ thành phố, thì một động cơ điện đã được sử dụng ở đây, cả hai đều hoạt động khi tăng tốc hoặc tải nặng. Trong khi động cơ xăng đang chạy, pin đang được sạc. Một động cơ như vậy, ngay cả khi tính đến thực tế là hệ thống sử dụng động cơ xăng, có thể giảm 90% lượng khí thải độc hại vào khí quyển, đồng thời giảm đáng kể mức tiêu thụ xăng trong thành phố (chỉ có một động cơ xăng hoạt động trên đường cao tốc, vì vậy không có tiết kiệm ở đó).

Hãy bắt đầu với cách xe bắt đầu chuyển động. Khi bắt đầu chuyển động và ở tốc độ thấp, chỉ có pin và động cơ điện tham gia. Năng lượng được tích trữ trong pin sẽ đi đến trung tâm năng lượng, từ đó chuyển nó đến các động cơ điện, giúp xe chuyển động nhẹ nhàng và yên tĩnh. Sau khi tăng tốc, động cơ đốt trong được kết nối làm việc và mômen trên các bánh xe truyền động được cung cấp đồng thời từ động cơ điện và động cơ đốt trong. Trong trường hợp này, một phần năng lượng của động cơ đốt trong được chuyển đến máy phát, và bây giờ nó cung cấp năng lượng cho các động cơ điện, và phần năng lượng dư của nó được chuyển cho pin, nguồn năng lượng này đã mất đi một phần năng lượng khi bắt đầu chuyển động. Khi lái xe ở chế độ bình thường, chỉ có hệ dẫn động cầu trước được tự động sử dụng, tất cả các hệ dẫn động khác - đều hoàn toàn. Ở chế độ tăng tốc, mô men đến bánh xe chủ yếu đến từ động cơ xăng, và động cơ điện, nếu cần để tăng tính năng động, sẽ bổ sung cho động cơ đốt trong. Một trong những điểm thú vị nhất là phanh. Bộ não điện tử của ô tô quyết định khi nào sử dụng hệ thống phanh thủy lực và khi nào sử dụng phanh tái tạo, ưu tiên cho hệ thống phanh sau. Tức là, tại thời điểm nhấn bàn đạp phanh, chúng chuyển động cơ điện sang chế độ hoạt động “máy phát điện” và chúng tạo ra một mômen phanh trên các bánh xe, tạo ra điện và cung cấp pin thông qua trung tâm năng lượng. Đây là điểm nổi bật của "con lai".

Ở những chiếc xe cổ, năng lượng phanh bị mất hoàn toàn, để lại dưới dạng nhiệt truyền qua đĩa phanh và các bộ phận khác. Việc sử dụng năng lượng phanh đặc biệt hiệu quả trong điều kiện đô thị, khi bạn thường xuyên phải phanh ở đèn giao thông. Quản lý tích hợp động lực học xe (VDIM) tích hợp và quản lý tất cả các hệ thống an toàn chủ động.
Một trong những chiếc xe thành công đầu tiên được trang bị động cơ hybrid, được lòng đại chúng là Toyota Prius do Toyota phát triển, tiêu thụ 3,2 lít xăng / 100 km (trong thành phố). Toyota cũng đã phát hành một chiếc SUV với động cơ hybrid Lexus RX400h, có giá từ 68.000 đến 77.000 USD, tùy thuộc vào cấu hình. Cần lưu ý rằng những phiên bản đầu tiên của Toyota Prius thua kém các xe cùng hạng cả về tốc độ và sức mạnh, nhưng Lexus RX400h không còn thua kém các đối thủ cùng lớp về tốc độ lẫn sức mạnh.

Các mối quan tâm hàng đầu về ô tô trên thế giới cũng đã hướng sự chú ý đến động cơ hybrid như một giải pháp cho vấn đề tiết kiệm nhiên liệu và ô nhiễm môi trường. Ví dụ, Tập đoàn Volvo công bố phát triển động cơ hybrid cho xe tải, máy kéo, sơ mi rơ moóc và xe buýt. Các nhà phát triển của công ty đang tin tưởng vào thực tế rằng đứa con tinh thần của họ sẽ tiết kiệm 35% nhiên liệu.
Với tất cả những điều này, phải nói rằng những chiếc xe hybrid "có tiếng nổ", cho đến nay, chỉ xuất hiện ở Bắc Mỹ (Canada và Mỹ). Và ở Mỹ, nhu cầu về chúng ngày càng nhiều hơn, vì những chiếc xe hơi tiêu thụ nhiều nhiên liệu đã phổ biến ở đó cho đến những năm gần đây, và kể từ khi nhiên liệu bắt đầu tăng mạnh và đột ngột, người Mỹ đã suy nghĩ rất nhiều về việc tiết kiệm nó và chính xác là những chiếc ô tô có động cơ hybrid. Ở châu Âu, họ phản ứng một cách bình tĩnh trước sự xuất hiện của động cơ hybrid, vì chúng được điều khiển bởi động cơ tiết kiệm và thân thiện với môi trường hơn động cơ xăng, động cơ diesel cũ tốt. Không giống như Mỹ, hơn 50% ô tô ở châu Âu được trang bị động cơ diesel. Bên cạnh đó, xe động cơ diesel rẻ hơn xe hybrid, đơn giản và đáng tin cậy hơn. Sau tất cả, mọi người đều biết rằng hệ thống càng phức tạp thì càng kém tin cậy! Và chính vì sự phức tạp và thất thường của nó, trên thực tế không có loại xe hybrid nào trong không gian hậu Xô Viết. Các đại lý chính thức không mang chúng đến đây. Và bất kỳ chủ sở hữu của một chiếc xe như vậy với chúng tôi sẽ không tránh khỏi vấn đề về trạm dịch vụ. Chúng tôi không có trạm dịch vụ xử lý ô tô hybrid. Và bạn không thể tự mình sửa một chiếc máy như vậy!

Một chiếc xe nguyên mẫu với động cơ hybrid xuất hiện vào cuối thế kỷ 19. Ngày nay, nó là một phương tiện có khả năng không sử dụng nhiên liệu ở tốc độ thấp mà lái bằng năng lượng điện.

Động cơ hybrid là một hệ thống được tạo thành từ động cơ điện và nhiên liệu. Đồng thời, trong suốt thời gian hoạt động, mỗi bên có thể tham gia vào cả hai bên riêng biệt và cả hai chu trình độc lập.

Thiết bị và nguyên lý hoạt động

Phương thức hoạt động phổ biến nhất của động cơ hybrid là khi ô tô đang di chuyển ở tốc độ thấp, ví dụ như trong thành phố, bộ phận điện của nó sẽ được sử dụng. Khi xe di chuyển dọc theo đường cao tốc, động cơ đốt trong (ICE) được bật. Trong trường hợp tải nặng, chẳng hạn như khi leo dốc, cả hai động cơ đều được bật.

Tất nhiên, những lợi thế của một thiết bị như vậy có thể là do khi sử dụng động cơ điện, mức tiêu thụ nhiên liệu giảm đáng kể, vì nó chạy bằng năng lượng pin được bổ sung liên tục.

Khả năng, ít nhất là một phần, giảm lượng chất độc hại thải ra không khí là một điểm cộng khác của hệ thống hybrid của xe.

Đặc điểm của hybrid là công suất thấp, giúp bù đắp cho động cơ đốt trong.

Động cơ hybrid có thể là xăng hoặc diesel. Hơn nữa, các nhà sản xuất thiết bị khí đốt (LPG) đã phát triển các hệ thống có thể hoạt động trên những chiếc xe này.

Một ví dụ về thiết kế kết hợp

Thiết bị lai bao gồm:

Kiểu dáng và kích thước của nó được thiết kế sao cho giảm trọng lượng, lượng khí thải độc hại và mức tiêu thụ nhiên liệu.

Động cơ điện được thiết kế với tính năng hybrid. Nó không chỉ được tạo ra bằng cách làm việc với một khối nhiên liệu, mà còn đặc biệt chú ý đến các chỉ số công suất. Song song, nó tạo ra năng lượng để sạc lại ắc quy cho xe. Nó có thể được lắp sẵn trong nhà máy điện hoặc được đặt riêng biệt với nó, trong một số mô hình, cả hai tùy chọn đều được sử dụng cùng một lúc.

Quá trình lây truyền. Hoạt động của hộp số hybrid hầu như giống như trên ô tô thông thường. Tuy nhiên, tùy thuộc vào loại động cơ hybrid, chúng có thể khác nhau. Các hộp số trong chúng đều là loại hybrid với một động cơ điện tích hợp, và các phiên bản cơ khí và tự động thông thường. Ví dụ, bộ truyền động của một chiếc ô tô Toyota được thiết kế với sự phân nhánh dòng công suất. Động cơ loại này hoạt động ở chế độ tải êm giúp tiết kiệm đáng kể mức tiêu hao nhiên liệu.

Bình xăng. Yêu cầu cung cấp nhiên liệu cho động cơ đốt trong. Để rõ ràng về những gì có một số ưu điểm, tôi muốn trích dẫn một thực tế có lợi cho điều này: năng lượng thu được trong quá trình đốt cháy 1 lít xăng có thể so sánh với năng lượng tạo ra bởi một pin nặng khoảng 450 kg.

Ắc quy. Chức năng chính của nó là tạo ra đủ năng lượng để chạy động cơ điện. Chiếc xe sử dụng hai pin, một điện áp cao và một 12 (V) thông thường để cung cấp năng lượng cho mạng trên xe. Ban đầu, trước khi khởi động tất cả các hệ thống, nguồn điện chỉ được cung cấp theo tiêu chuẩn, vì cần phải làm mát liên tục cho hoạt động của pin cao áp và bộ biến tần.

Biến tần chuyển đổi dòng điện một chiều của ắc quy cao áp thành xoay chiều ba pha cấp cho động cơ điện và ngược lại. Nó cũng điều chỉnh phân phối điện và điều khiển động cơ điện.

Máy phát điện. Nguyên lý hoạt động của nó giống như động cơ điện nhưng nhằm mục đích tạo ra năng lượng điện.

3 loại đơn vị lai

Như đã nói trước đó, hệ thống xe hybrid là sự kết hợp của các động cơ, một loại của hai công nghệ kết hợp khác nhau. Công nghệ truyền động hybrid được đặc trưng theo hai cách - đó là hệ thống truyền động nhiên liệu kép hoặc lưỡng trị và hybrid.

Sự phân chia thành hai tổ hợp đơn vị công suất này được xác định để phân loại chúng theo các nguyên tắc hoạt động khác nhau.

Thiết kế hệ thống truyền động hybrid bao gồm một động cơ đốt trong và một máy phát động cơ điện. Như vậy, động cơ điện vừa là máy phát năng lượng, vừa là động cơ kéo, vừa là bộ khởi động để khởi động động cơ đốt trong.

Có ba loại hệ thống truyền lực hybrid. Tiêu chí chính để phân loại là hiệu suất của cấu trúc cơ bản. Do đó, có: hệ thống truyền lực hybrid vi mô, hệ thống truyền lực hybrid trung bình và hệ thống truyền lực hybrid hoàn toàn.

Hệ thống truyền động lai vi mô

Đặc điểm khái niệm của loại ổ đĩa này nằm ở phần điện của nó, chỉ cần thiết để thực hiện chức năng "start-stop". Trong trường hợp này, một phần động năng được tạo ra được tái sử dụng thành điện năng (quá trình thu hồi).


Việc truyền động chỉ thông qua hoạt động của lực kéo điện là không thể thực hiện được. Hiệu suất của pin hybrid làm đầy sợi thủy tinh 12 Volt được điều chỉnh để khởi động động cơ thường xuyên. Ngoài ra, một thiết bị lưu trữ dưới dạng tụ điện hóa có thể được sử dụng để lưu trữ năng lượng từ quá trình hồi phục.

Microhybrid từ Mazda

Hệ thống truyền động hybrid trung bình

Truyền động điện hỗ trợ động cơ đốt cháy. Đồng thời, chuyển động của con lai chỉ nhờ lực kéo điện không được thực hiện. Với loại động cơ hybrid này, năng lượng điện được tái tạo trong quá trình phanh và sau đó được lưu trữ trong pin điện áp cao.


Thiết bị của pin cao áp lai và tất cả các bộ phận điện của nó đáp ứng mức điện áp yêu cầu, giúp nó có thể tạo ra công suất đủ cao. Kết quả là, nhờ sự hỗ trợ của động cơ đốt trong bởi động cơ điện, công việc của nó được đặc trưng bởi hiệu suất tối đa.

Hệ thống truyền động hybrid đầy đủ

Hoạt động của hai động cơ: động cơ điện và động cơ đốt trong, trong loại này được kết hợp với nhau. Loại hybrid hoàn toàn cho phép xe di chuyển chỉ bằng lực kéo điện và một quãng đường đủ dài. Trong những điều kiện nhất định, hệ thống truyền lực hoạt động như một hybrid trung bình.


Những chiếc xe này được trang bị một động cơ điện đủ mạnh và pin cao áp có khối lượng lớn hơn, cho phép chúng tạo ra các đặc tính như vậy. Cơ sở để sạc lại pin cũng là quá trình phục hồi năng lượng.

Chức năng start-stop được thực hiện đối với động cơ đốt trong chỉ khởi động khi cần thiết. Và việc tách động cơ đốt trong ra khỏi động cơ điện được thực hiện nhờ bộ ly hợp được lắp đặt giữa chúng nên chúng có thể hoạt động độc lập với nhau.

Sơ đồ tương tác giữa hoạt động của động cơ điện và động cơ đốt trong

Xe hybrid được thiết kế theo sơ đồ tương tác ba động cơ. Chúng ta hãy xem xét từng người trong số họ.

Lược đồ giao tiếp tuần tự

Nguyên tắc này của thiết bị là phiên bản đơn giản nhất của động cơ ô tô hybrid. Sơ đồ làm việc của nó như sau: mômen từ động cơ đốt trong truyền đến máy phát. Máy phát điện sau đó tạo ra điện năng cần thiết để hoạt động và chuyển nó vào pin. Ngoài ra, pin được sạc lại bằng quá trình phục hồi động năng. Trong sơ đồ này, chuyển động của ô tô chỉ được thực hiện bằng lực kéo điện.


Mạch này được đặc trưng bởi sự chuyển đổi năng lượng tuần tự, tức là Năng lượng từ nhiên liệu cháy trong động cơ đốt trong được chuyển hóa thành cơ năng, sau đó chuyển hóa thành năng lượng điện do máy phát, rồi lại chuyển thành cơ năng.

Các khía cạnh tích cực của một lược đồ tuần tự:

  1. Động cơ đốt trong hoạt động với tốc độ không đổi.
  2. Không cần động cơ có công suất lớn và tiêu hao nhiên liệu.
  3. Ở đây không cần hộp số, cũng như ly hợp.
  4. Năng lượng điện của pin cao áp hybrid cho phép xe di chuyển khi động cơ tắt.

Nhược điểm của lược đồ tuần tự:

  1. Ở các giai đoạn chuyển đổi năng lượng, sự mất mát của nó xảy ra.
  2. Kích thước và giá thành của pin khá cao.

Ví dụ nổi bật nhất về một chiếc xe hybrid với sơ đồ tương tác tuần tự của Chevrolet Volt

Nếu chúng ta nói về lựa chọn phù hợp nhất cho một chiếc xe có sơ đồ tương tác tuần tự, thì đây là giao thông trong thành phố với các điểm dừng thường xuyên, khi hệ thống phục hồi năng lượng liên tục được bật.

Lược đồ tương tác song song

Đề án này nhận được tên này bởi vì các động cơ xe hoạt động liên tục cùng nhau. Nguyên lý hoạt động của kiểu tương tác hai mô-đun này xảy ra do các thiết bị điện tử của ô tô, động cơ điện và động cơ đốt trong. Cả hai động cơ đều được kết nối với hộp số thông qua bánh răng hành tinh.


Hoàn toàn sử dụng năng lượng điện, những chiếc hybrid như vậy có thể lái trong thời gian ngắn, trong khi động cơ đốt trong được ngắt kết nối với bộ truyền động bằng ly hợp.

Bộ phận điều khiển phân phối mô-men xoắn từ cả hai động cơ tùy thuộc vào chế độ lái của xe. Động cơ đốt trong có vai trò quan trọng hơn, và động cơ điện được khởi động khi cần thêm lực kéo, chẳng hạn khi xe tăng tốc mạnh. Khi phanh hoặc chuyển động trơn tru, động cơ điện hoạt động như một máy phát điện.

Động cơ điện tích hợp vào bộ truyền động BMW 530E iPerformance

Có những sửa đổi với động cơ điện tách biệt với động cơ đốt trong, chúng là một hệ thống phức tạp, nhưng đồng thời hiệu quả. Mô-đun này bao gồm hai động cơ điện, lực kéo được kết nối thông qua một bánh răng hành tinh với cái thứ hai, đóng vai trò như một máy phát điện và bộ khởi động.

Trong sơ đồ như vậy, động cơ đốt trong không được kết nối trực tiếp với các bánh xe, điều này cho phép bạn liên tục chuyển một phần thời gian cho máy phát điện và sạc lại pin.

Nhà máy điện hỗn hợp song song với động cơ điện độc lập

Các khía cạnh tích cực của mạch song song:

Vì công việc chính được giao cho động cơ đốt trong nên không cần lắp đặt pin cao áp mạnh. Động cơ đốt trong được kết nối trực tiếp với các bánh dẫn động, do đó, tổn thất năng lượng ít hơn đáng kể.

Các mặt âm của đoạn mạch song song:

Nhược điểm chính của sơ đồ này là tiêu thụ nhiên liệu cao hơn so với các sơ đồ tương tác động cơ khác. Hóa ra bạn sẽ không thể tiết kiệm tiền khi tham gia giao thông trong thành phố, lựa chọn thành công nhất sẽ là di chuyển dọc theo đường cao tốc.

Sơ đồ giao tiếp song song nối tiếp

Chính cái tên của mạch này đã chỉ ra rằng loại này là một dạng biến thể của việc kết hợp hai mạch đã được xem xét trước đây: tuần tự và song song. Chuyển động của ô tô ở tốc độ thấp và khởi động từ lúc dừng lại chỉ được thực hiện nhờ sức mạnh của phần điện. Động cơ đốt trong hỗ trợ hoạt động của máy phát điện tự động, như với một sơ đồ tương tác tuần tự. Việc truyền mô-men xoắn từ động cơ đốt trong đến các bánh xe xảy ra khi lái xe ở tốc độ cao.

Ở mức tải cao yêu cầu tăng công suất, máy phát điện của xe có thể không cung cấp lượng năng lượng cần thiết và trong trường hợp này, động cơ điện được cung cấp thêm năng lượng bởi pin, như trong sơ đồ tương tác song song.

Mạch này cung cấp một máy phát điện bổ sung, nó sạc lại pin. Động cơ điện chỉ cần thiết để dẫn động các bánh xe và cung cấp khả năng phanh phục hồi.

Một phần mô-men xoắn được truyền từ động cơ đốt trong sẽ truyền đến các bánh dẫn động, và một phần mô-men xoắn chuyển đến máy phát điện, từ đó cung cấp năng lượng cho động cơ điện và sạc pin.

Đối với hướng của mô-men xoắn đến các bánh xe, máy phát điện hoặc động cơ điện và tỷ lệ của nó, cơ cấu hành tinh chịu trách nhiệm - bộ phân phối điện. Nguồn điện từ máy phát điện và ắc quy được điều khiển bởi bộ phận điều khiển điện tử của xe.

Công nghệ này cũng được sử dụng trên ô tô dẫn động bốn bánh hybrid. Ở trục trước lắp động cơ đốt trong với động cơ điện theo sơ đồ song song, ở cầu sau chỉ lắp động cơ điện với động cơ đốt trong theo sơ đồ tuần tự.

Hệ dẫn động bốn bánh hybrid của Mitsubishi

Các mặt cực của đoạn mạch song song nối tiếp:

Không khó để đoán rằng ưu điểm không thể chối cãi của sơ đồ hybrid này là hiệu suất nhiên liệu cao kết hợp với đặc tính công suất tốt. Những người yêu thiên nhiên sẽ đánh giá cao sự thân thiện với môi trường của nó.

Nhược điểm của mạch song song nối tiếp:

Về mặt tiêu cực, đây là một thiết kế phức tạp hơn so với các chương trình trước đó và do đó, giá cao hơn. Vì cần thêm máy phát điện, pin lớn và mạch điều khiển điện tử phức tạp.

Phần kết luận

Chúng tôi đã xem xét tất cả các loại lai và sơ đồ tương tác của chúng, nhưng nhìn chung có nhiều loại rất khó quy cho một trong số chúng, vì theo thời gian, công nghệ ngày càng được trộn lẫn và hoàn thiện.

Trên một số, các khớp nối chất lỏng với hộp số được sử dụng thay cho bánh răng hành tinh, một số khác thì chúng đang thử nghiệm với sự bố trí phía sau của động cơ đốt trong hoặc thậm chí trải động cơ đốt trong và động cơ điện dọc theo hai trục. Các nhà thiết kế không dừng lại ở đó và ngày càng phát triển theo hướng này.

Autoleek

Tại sao chúng tôi lại đề cập đến vấn đề này trên cổng thông tin của chúng tôi? Và tại sao chúng tôi muốn giới thiệu cho bạn về cách hoạt động của động cơ hybrid? Mọi thứ đều cực kỳ đơn giản và dễ hiểu. Thực tế là nhiều lĩnh vực trong cuộc sống của chúng ta thực sự tràn ngập sự tương tác của tất cả các loại công nghệ, trong đó sự cộng sinh của chúng tạo ra các phương pháp, tiện ích và cơ chế hiệu quả hơn nhiều. Và, tất nhiên, họ không dám bỏ động cơ sang một bên cho những chiếc xe bốn bánh yêu thích của chúng tôi. Và nó chính xác là về các đơn vị như vậy, mặt tích cực và tiêu cực của chúng, về cách chúng hoạt động, và chúng ta sẽ nói trong chủ đề này. Trong khi chờ đợi, chúng ta hãy tham gia một chuyến du ngoạn ngắn vào lịch sử. Đi!

Một chút về lịch sử

Ô tô với "trái tim" hybrid không phải là một phát minh mới, thoạt nhìn có vẻ như vậy. Người phát hiện ra và hiện thân của ý tưởng về động cơ hybrid là một linh mục dòng Tên tên Ferdinand Verbiest. Năm 1665, ông bắt đầu lên kế hoạch chế tạo một cỗ xe bốn bánh đơn giản chạy bằng hơi nước và xe ngựa. Nhưng những mẫu xe sản xuất đầu tiên với động cơ hybrid đã xuất hiện ánh sáng vào đầu thế kỷ 19 và 20. Trong mười năm, bắt đầu từ năm 1887, người Pháp Compagnie Parisienne des Voitures Electriquescho ra đời một loạt ô tô với động cơ hybrid. Và vào năm 1900, General Electric đã tạo ra một chiếc xe hybrid với động cơ xăng bốn xi-lanh. Công ty Walker Vehicle của Chicago sản xuất xe tải hybrid cho đến năm 1940.

Tất nhiên, vào thời điểm đó, việc sản xuất những chiếc xe như vậy chỉ giới hạn ở những lô nhỏ và tạo ra nhiều loại nguyên mẫu khác nhau. Tuy nhiên, trong thời đại của chúng ta, sự thiếu hụt nghiêm trọng về tài nguyên dầu mỏ và cuộc khủng hoảng kinh tế đang diễn ra liên tục đã thúc đẩy các nhà thiết kế và phát triển ô tô quay trở lại những điều cơ bản và tiếp tục sản xuất ô tô với động cơ hybrid.

Cách thức hoạt động của động cơ hybrid - nói một cách đơn giản về công nghệ mới

Chà, bây giờ là lúc để tìm ra loại động cơ hybrid là gì và tại sao người ta lại sốt sắng sản xuất những chiếc xe có trái tim như vậy? Động cơ hybrid là một hệ thống gồm hai động cơ kết nối với nhau: xăng và điện. Hai động cơ có thể hoạt động kết hợp và riêng biệt, tất cả phụ thuộc vào chế độ vận hành được sử dụng tại thời điểm này. Quá trình phân phối lại "quyền hạn" được điều khiển bởi một máy tính mạnh mẽ, lúc này hay lúc khác sẽ quyết định động cơ nào sẽ hoạt động. Đối với chuyển động ở chế độ ngoại ô, tất cả công việc được đảm nhận bởi động cơ nhiên liệu, vì pin trên đường đua không hoạt động lâu. Để di chuyển trong thành phố, động cơ điện sẽ bật.

Nếu ô tô phải chịu tải trọng lớn hoặc phải tăng tốc thường xuyên và mạnh, thì cả hai động cơ sẽ hoạt động cùng nhau. Một sự thật thú vị là trong khi chiếc xe đang chuyển động bằng động cơ chạy bằng nhiên liệu, động cơ điện đang được sạc vào lúc này. Một chiếc ô tô với động cơ hybrid thải ra khí quyển ít hơn 90% các chất so với động cơ nhiên liệu mà chúng ta vẫn quen sử dụng, mặc dù thực tế là nó cũng bao gồm một đơn vị xăng. Ngoài ra, mức tiêu thụ xăng trong thành phố có thể giảm xuống 0, điều này tất nhiên không thể không nói đến các chuyến du lịch miền quê.

Chúng ta hãy xem cách một chiếc xe hybrid kéo đi. Khi bắt đầu chuyển động và ở tốc độ thấp, chỉ có pin và động cơ điện hoạt động. Năng lượng được lưu trữ trong pin sẽ cung cấp cho trung tâm năng lượng, sau đó sẽ phân phối nó đến các động cơ điện, vốn đã khởi động xe từ một nơi yên tĩnh và rất êm ái. Sau khi đạt đến tốc độ tối đa của động cơ điện, bộ phận xăng cũng được kết nối. Mô-men xoắn đến các bánh xe truyền động đã được cung cấp bởi hai động cơ qua đêm. Trong quá trình làm việc đó, động cơ đốt trong tỏa ra một phần năng lượng sinh ra cho máy phát, phần năng lượng này tiếp tục cung cấp năng lượng cho các động cơ điện, không tải ắc quy, còn phần năng lượng thừa được chuyển sang ắc quy, bổ sung cho nó, phần dự trữ bị mất khi bắt đầu chuyển động.

Nếu ô tô đang chuyển động ở chế độ bình thường thì chỉ cần dẫn động cầu trước do máy đầu dẫn sử dụng, các trường hợp khác thì mô men xoắn đã được cung cấp cho hai trục. Ở chế độ tăng tốc, mô-men xoắn đến các bánh xe chủ yếu đến từ động cơ đốt trong, và nếu cần tăng động lực thì các động cơ điện bổ trợ cho động cơ đốt trong đã được sử dụng. Nhưng điểm thú vị hơn là phanh. “Bộ não” điện tử của ô tô tiếp tục điều khiển bật tắt Khi cần kết nối thủy lực, và khi cần phanh tái sinh, nhưng loại sau vẫn được ưu tiên hơn. Tức là, khi người lái nhấn bàn đạp phanh, các động cơ điện sẽ chuyển sang chế độ phát điện, từ đó tạo ra mômen phanh trên các bánh xe, đồng thời tạo ra điện năng cung cấp năng lượng cho ắc quy thông qua trung tâm phân phối điện. Đây là những gì ẩn chứa bản chất "điểm nhấn" của động cơ hybrid.

Trong các tác phẩm kinh điển mà chúng ta quen thuộc, năng lượng giải phóng trong quá trình phanh bị lãng phí, chỉ đơn giản là mất đi trong không gian như nhiệt từ đĩa phanh và các bộ phận khác. Việc sử dụng năng lượng phanh rất hiệu quả trong điều kiện đô thị, khi thường xuyên phải phanh gấp ở đèn giao thông. Hệ thống VDIM, là hệ thống kiểm soát động lực lái xe, kiểm soát hoạt động của tất cả các hệ thống an toàn chủ động trên ô tô, kết hợp chúng thành một “cơ quan” duy nhất.

Có lẽ mẫu vật thành công đầu tiên được trang bị động cơ hybrid, được ra mắt công chúng, là chiếc Prius từ công ty Toyota. Chiếc xe thần kỳ này chỉ tiêu thụ hơn ba lít xăng cho mỗi trăm km ở chế độ thành phố. Công ty Nhật Bản còn tiến xa hơn với chiếc crossover hybrid hạng sang Lexus RX400h. Nhưng giá thành của chiếc xe này trung bình trong khoảng 70.000 USD. Lưu ý rằng Toyota Prius thế hệ đầu tiên thua kém các xe cùng hạng sử dụng động cơ đốt trong về đặc tính tốc độ và sức mạnh, trái ngược với Lexus RX400h, chiếc xe ban đầu đã cạnh tranh tốt trong phân khúc của nó.

Sau Toyota, các hãng ô tô hàng đầu thế giới cũng chú ý đến việc sử dụng động cơ hybrid, vì đây được coi là giải pháp cho vấn đề ô nhiễm môi trường và tiết kiệm nhiên liệu toàn cầu. Và sau đó là thông báo về việc tạo ra một chiếc xe tải và phương tiện vận tải hybrid từ Tập đoàn Volvo. Theo tính toán của họ, việc phát hành các sản phẩm này theo thời gian sẽ giảm mức tiêu thụ nhiên liệu tới 35%.

Nhưng với tất cả những khát khao và tính toán lớn lao về ô tô, những chiếc ô tô với động cơ hybrid vẫn chưa bán hết như tôm tươi. Sự phổ biến của phương tiện hybrid chỉ đang tăng lên ở Canada và Hoa Kỳ. Nhu cầu về xe hybrid của người dân Mỹ đã tăng lên do giá nhiên liệu tăng mạnh, vốn đã bị sa thải một cách không thương tiếc trước đó. Xét cho cùng, ngành công nghiệp xe hơi của Mỹ luôn nổi tiếng với những chiếc “xe cơ bắp” với động cơ cực mạnh và lượng tiêu thụ chất lỏng dễ cháy rất lớn. Những người đam mê xe hơi châu Âu nhìn chung trung lập về xe hybrid. Nó được điều hành bởi một cựu chiến binh khá thân thiện với môi trường và tiết kiệm hơn, đáng tin cậy hơn - động cơ diesel.

Hầu hết ô tô của Châu Âu chạy bằng dầu diesel, không thể không nói đến Hoa Kỳ. Hơn nữa, xe động cơ diesel rẻ hơn nhiều so với xe hybrid, hơn nữa, thiết kế đơn giản và chắc chắn hơn. Rốt cuộc, mọi người đều biết định đề này: “hệ thống càng được thiết kế phức tạp thì độ tin cậy của nó càng kém”. Chính yếu tố này quyết định số lượng xe hybrid ở nước ta. Chính thức, những chiếc xe như vậy không được cung cấp cho chúng tôi và vấn đề về trạm dịch vụ chỉ đơn giản là không thể tránh khỏi trong trường hợp hỏng hóc. Đơn giản là không có các trạm dịch vụ chuyên biệt để sửa chữa động cơ hybrid ở nước ta. Và đối với một thiết bị như vậy của riêng họ, chúng tôi nghĩ rằng sẽ hiếm có ai chịu sửa chữa nó.

Thiết bị động cơ lai - mô tả mạch

Vì vậy, chúng tôi đã xem xét ngắn gọn động cơ hybrid là gì và tại sao việc sử dụng nó không phổ biến trên thế giới như chúng tôi mong muốn. Bây giờ tôi muốn "đào" sâu hơn và xem xét sơ đồ cấu trúc của nó. Nhưng có ba người trong số họ. Chúng tôi khuyên bạn nên bắt đầu với mạch đơn giản nhất mà chúng tôi ít quan tâm nhất - động cơ lai tuần tự.

Sơ đồ chuỗi của động cơ hybrid

Trong sơ đồ này, chiếc xe được khởi động từ một động cơ điện. Động cơ đốt trong kết hợp với máy phát điện cung cấp năng lượng cho bộ pin. Các phương tiện Plug-in Hybrid thường có sẵn kết nối điện cuối chuyến đi. Sự hiện diện của chức năng này ngụ ý việc sử dụng pin lưu trữ năng lượng cao, giúp giảm đáng kể chi phí nhiên liệu cho việc sử dụng động cơ đốt trong, do đó giảm lượng khí thải độc hại vào khí quyển. Những chiếc xe này bao gồm Chevrolet Volt và Opel Ampera. Chúng còn được gọi là xe điện phạm vi rộng. Những chiếc xe này chỉ có thể được lái bằng pin ở tốc độ 60 km / h và sử dụng năng lượng của máy phát điện cung cấp năng lượng cho động cơ xăng trong quãng đường 500 km.

Mạch song song của một ô tô lai

Trong sơ đồ này, một động cơ đốt trong kết nối song song và một động cơ điện được lắp đặt sao cho chúng có thể hoạt động riêng biệt với nhau và với nhau. Hiệu ứng này đạt được là do thiết kế của thiết bị, trong đó động cơ xăng, động cơ điện và bộ truyền động được kết nối bằng các khớp nối điều khiển tự động. Một chiếc xe với thiết kế động cơ hybrid này sử dụng một động cơ điện công suất thấp, khoảng 20 kW. Nhiệm vụ chính của nó là tiếp thêm sức mạnh cho động cơ đốt trong trong quá trình xe tăng tốc.

Trong hầu hết các cấu trúc này một động cơ điện được lắp đặt giữa động cơ đốt trong và Nó cũng đóng vai trò như một máy phát điện và bộ khởi động. Các đại diện nổi tiếng nhất trong số các xe có động cơ hybrid tuần tự là BMW Active Hybrid 7, Honda Insight, Volkswagen Touareg Hybrid, Honda Civic Hybrid. Đề án này xuất hiện nhờ sự thể hiện sáng kiến \u200b\u200bcủa công ty Honda với hệ thống Hỗ trợ Động cơ Tích hợp - IMA. Hoạt động của hệ thống này có thể được chia thành một số chế độ đặc trưng:

- làm việc từ động cơ điện;

Sự ăn khớp của động cơ điện và động cơ đốt trong;

Hoạt động từ động cơ đốt trong với quá trình nạp điện song song cho ắc quy nhờ động cơ điện đóng vai trò như máy phát điện;

Sạc lại pin trong quá trình phanh tái tạo.

Mạch lai song song nối tiếp

Trong sơ đồ này, động cơ điện và động cơ đốt trong được kết nối bằng hộp số hành tinh. Điều này làm cho nó có thể đồng thời truyền công suất từ \u200b\u200bmỗi động cơ đến các bánh dẫn động theo tỷ lệ từ 0 đến 100% công suất định mức. Mạch song song nối tiếp khác với mạch trước ở chỗ một máy phát điện được lắp trên mạch thứ nhất, tạo ra năng lượng cho hoạt động của động cơ điện.

Các đại diện nổi tiếng của những chiếc xe có sơ đồ động cơ hybrid là Toyota Prius, Ford Escape Hybrid, Lexus RX 450h. Trong phân khúc thị trường "hybrid" này, Toyota đang dẫn đầu với hệ thống truyền động hybrid Synergy - HSD. Hệ thống truyền lực Hybrid Synergy Drive được thể hiện như sau:

- ICE giao tiếp với hộp số hành tinh;

Một động cơ điện được kết nối với bánh răng của hộp số hành tinh;

Bánh răng mặt trời của hộp giảm tốc hành tinh được nối với máy phát điện.

Động cơ đốt trong hoạt động theo chu trình Atkinson, tức là nó tạo ra công suất thấp ở vòng tua thấp, giúp tiết kiệm nhiên liệu hơn và ít thải khí thải hơn.

Xe hybrid - ưu và nhược điểm

Các khía cạnh tích cực của động cơ hybrid

1. Lợi ích quan trọng nhất của xe hybrid là tính kinh tế của chúng. Mức tiêu thụ nhiên liệu của những chiếc xe này ít hơn 25% so với những chiếc xe cổ có động cơ đốt trong. Và trong tình hình giá xăng dầu liên tục tăng, đây là yếu tố rất quan trọng.

2. Điểm quan trọng tiếp theo Điểm quan trọng tiếp theo trong số các mặt tích cực của động cơ hybrid là tính thân thiện với môi trường. Xe hybrid ít gây thiệt hại cho môi trường của chúng ta hơn nhiều so với xe cổ. Điều này đạt được nhờ vào việc tiêu thụ nhiên liệu hiệu quả hơn. Và khi xe dừng hẳn, động cơ đốt trong ngừng hoạt động, chuyển dây cương sang động cơ điện. Do đó, khi dừng xe hybrid, bầu không khí không bị ô nhiễm bởi khí thải CO2.

3. Pin hybrid được sạc lại bằng động cơ xăng, điều này không xảy ra với xe điện, điều này làm cho phạm vi hoạt động của động cơ nhiên liệu dài hơn nhiều. Và nó cũng có thể đi lâu hơn mà không cần tiếp nhiên liệu.

4. Những chiếc xe hybrid hiện đại không hề thua kém một dòng xe truyền thống tương tự về mọi đặc điểm cơ bản. Vì vậy, hãy xóa tan huyền thoại này, mà nhiều người có thể tin.

5. Trong bối cảnh đô thị với các điểm dừng thường xuyên, xe hybrid hoạt động giống như xe điện.

6. Đứng yên, chiếc xe hybrid hoàn toàn im lặng vì nó chỉ chạy bằng động cơ điện.

7. Việc cung cấp nhiên liệu cho hybrid được thực hiện bằng xăng và theo cách tương tự như một chiếc xe hơi truyền thống.

Nhược điểm của xe hybrid

Không có gì là hoàn hảo trên thế giới, điều đó có nghĩa là động cơ hybrid cũng có những nhược điểm của chúng.

1. Và nhược điểm chính là sửa chữa tốn kém. Vì thiết kế của những động cơ như vậy rất phức tạp, nên rất khó tìm được một chuyên gia giải quyết việc loại bỏ các vấn đề. Điều này giải thích cho chi phí duy trì con lai cao.

2. Pin lắp trên hybrid dễ bị tự phóng điện. Chúng cũng không chịu được sự thay đổi nhiệt độ đột ngột. Và tuổi thọ của chúng rất hạn chế. Nhưng cho đến nay, chúng tôi vẫn chưa tìm ra tác động của pin đối với môi trường, đó là lý do tại sao việc thải bỏ chúng là một vấn đề nan giải.

Tất nhiên, rõ ràng là động cơ hybrid có nhiều điểm cộng hơn điểm trừ, nhưng ở nước ta, chúng vẫn chưa bén rễ. Lý do đầu tiên cho điều này là giá cả. Chi phí của Toyota Prius phổ biến ở Ukraine là từ 850.000 UAH. Nhưng nó không chỉ phổ biến nhất ở mức độ phổ biến mà còn rẻ nhất. Cũng tại Nga, người ta đã lên kế hoạch tung ra một chiếc hybrid có tên "Yo-mobile", nhưng dự án đã bị hủy bỏ. Mẫu xe hybrid mạnh mẽ nhất cho đến nay là BMW ActiveHybrid X6.

Cuộc chiến vì môi trường trong thời đại của chúng ta đang diễn ra sôi nổi và rất sốt sắng, liên quan đến việc những người lái xe được khuyến khích mua ô tô với động cơ hybrid. Vì vậy, ở Mỹ, chủ sở hữu của những chiếc xe như vậy được cung cấp những quyền lợi nhất định và chỗ đậu xe miễn phí. Luật tương tự cũng dự kiến \u200b\u200bđược áp dụng tại nước ta, cụ thể là thuế nhập khẩu ô tô có động cơ hybrid sẽ giảm. Động cơ xăng đã từ từ lùi xuống nền, mất vị trí. Và động cơ hybrid là một trong những bước chính đang được thực hiện để đạt được điều này. Nhưng chừng nào loại xe này vẫn giữ nguyên mức giá thì nhu cầu về chúng sẽ không nhỏ.

Về giá xe ô tô động cơ hybrid

Giống như mọi thứ mới mẻ, khác thường và thú vị, những chiếc xe có động cơ hybrid khác với những chiếc xe cổ điển ở chi phí cao hơn. Ngày nay, những chiếc xe hybrid đắt hơn nhiều so với những chiếc xe có cùng đặc điểm, nhưng với động cơ xăng. Ví dụ, một chiếc Toyota Camry hybrid đắt hơn gần 7.000 USD so với đối tác chạy xăng. Honda Civic hybrid tăng 4.000 USD so với mẫu xe truyền thống. Lexus GS 450h là một chiếc xe năng động tuyệt vời (từ 0 đến 100 chỉ trong 5,9 giây), cũng tiết kiệm hơn nhiều so với những chiếc sedan điện tương tự với động cơ tám xi-lanh. Mức tiêu thụ nhiên liệu của chiếc xe này là khoảng 8 lít trên 100 km trên chu trình hỗn hợp. Giá bán lẻ trung bình cho chiếc xe này ở Ukraine sẽ trung bình khoảng 80.000 USD.

Về chủ đề giới thiệu xe hybrid, tất nhiên, bạn có thể nói rất lâu và đưa ra những lập trường nhất định và bảo vệ quan điểm của mình, nhưng có một điều rõ ràng - tương lai không xa và sẽ sớm có bước nhảy vọt này. Những thay đổi trong ngành công nghiệp ô tô sắp xảy ra! Và chúng tôi hy vọng đây sẽ là những gì tất cả chúng ta cần.



Các bài báo tương tự