Auto-hybrid - giai đoạn chuyển tiếp hay một loại xe độc ​​lập?

Sự không hoàn hảo xe hơi về lực kéo điện và nhu cầu tìm kiếm nguồn năng lượng thay thế liên quan đến hydrocarbon, “buộc” các nhà khoa học và nhà thiết kế phải tìm kiếm sự thỏa hiệp. Kết quả là sự xuất hiện của xe hybrid trên thị trường ô tô thế giới - ô tô sử dụng nhiên liệu lỏng và pin để di chuyển. Không thể nói chúng đã thay thế hoàn toàn động cơ đốt trong thông thường nhưng chúng vẫn chiếm được chỗ đứng vững chắc trên thị trường.


Giống lai đầu tiên xuất hiện khi không ai nghĩ đến ô nhiễm không khí và sự cạn kiệt trữ lượng hydrocarbon trên hành tinh. Năm 1899, Ferdinand Porsche giới thiệu tới công chúng một mẫu ô tô chạy bằng xăng-điện - Lohner Electric Chaise. Nhưng nó giống một sự thể hiện khả năng của dòng điện hơn.



Họ quay trở lại với ý tưởng này trong cuộc khủng hoảng năng lượng nghiêm trọng nổ ra vào những năm 70. Tuy nhiên, những chiếc máy thực sự hoạt động và sản xuất hàng loạt đầu tiên với mức tiêu thụ năng lượng hỗn hợp bắt đầu xuất hiện vào những năm 90. Trong thời gian này, một hệ thống phân loại giống lai khá hài hòa đã phát triển. Nó được kết nối với thiết kế của đơn vị năng lượng, tỷ lệ "tham gia" điện trong quá trình chuyển động. Trước hết, xe hybrid được chia thành các nhóm theo cách bố trí của đơn vị năng lượng.

thiết kế nối tiếp

Đây là chiếc đầu tiên và được Porsche sử dụng trên mẫu xe trình diễn vào thế kỷ trước. Bản chất của hệ thống nằm ở hoạt động tuần tự của các thành phần chính. Chuyển động của xe được cung cấp bởi một động cơ điện và động cơ đốt trong thông thường quay một máy phát điện tạo ra dòng điện. Trong trường hợp này, không cần hộp số hoặc hộp số. Nhưng bạn cần pin có dung lượng lớn để lưu trữ năng lượng. Kế hoạch này không bắt nguồn từ ô tô du lịch do động cơ điện không hoàn hảo, công suất giảm khi tốc độ tăng. Kết quả là rất khó để phát triển tốc độ cao: cần phải lắp động cơ đốt trong mạnh hơn và pin có công suất cao hơn. Hóa ra cái sau hóa ra là sạc từ ổ cắm dễ dàng và rẻ hơn so với từ một động cơ riêng biệt. Nhưng kế hoạch này không bị lãng quên: xe ben khai thác mỏ, đầu máy xe lửa và một số xe buýt.

Các giống lai song song

Thiết kế đã được cấp bằng sáng chế vào năm 1905 bởi Henry Pipper từ Đức. Ngày nay, chương trình này là phổ biến nhất. Bản chất của nó là động cơ điện giúp động cơ đốt trong tăng tốc xe và khi phanh, nó sẽ tích lũy năng lượng tái tạo. Vai trò của việc truyền tải thường được thực hiện bởi một bộ biến thiên, đôi khi là một bánh răng hành tinh. Tuy nhiên, các nhà thiết kế của Honda đã xoay xở để “gắn” hộp số sàn 6 cấp vào chiếc CR-Z hybrid coupe của họ. Ô tô được sản xuất song song không yêu cầu pin dung lượng cao, giúp giảm giá thành của ô tô.

Lai "hỗn hợp"

Cụm từ kỳ lạ này đặc trưng cho một loại động cơ khác. Cả hai mạch đều hoạt động trong chúng - nối tiếp và song song. Một ví dụ nổi bật là Toyota Prius, cũng như một số mẫu Lexus có tiền tố h. Có nghĩa là xe được trang bị Hybrid Synrgy Drive. Không có hộp số và ECU điều chỉnh tốc độ: hóa ra ECVT - hộp số hành tinh biến thiên liên tục. Về mặt khoa học, đây được gọi là "sức mạnh tổng hợp" - hoạt động chung của động cơ điện và động cơ đốt trong.



Tiếp theo, đáng để xem xét việc phân loại các giống lai theo mức độ sử dụng năng lượng điện. Trong một số thiết kế, nó đóng vai trò phụ trợ, trong những thiết kế khác, nó hoạt động gần như ngang bằng với động cơ đốt trong.

MHEV

Xe hybrid "nhẹ" đại diện cho giai đoạn "thấp hơn" của quá trình điện khí hóa động cơ. Một trong những công nghệ này liên quan đến việc sử dụng máy phát điện "thông minh" tắt trong quá trình tăng tốc nhằm giảm tải cho động cơ đốt trong. Năng lượng trong trường hợp này được tạo ra bằng cách giảm tốc độ, phanh. Mạch rất đơn giản - nó có thể được áp dụng cho bất kỳ chiếc xe nào bằng cách cài đặt một bộ vi điều khiển. Nhưng nó cũng chẳng có ý nghĩa gì. Sẽ tuyệt hơn nếu bạn sử dụng hệ thống start-stop trên đường đi. Điều này đề cập đến việc tự động tắt động cơ cho đến khi dừng hoàn toàn (ví dụ: khi đến gần đèn giao thông). Nhưng ở đây, bạn sẽ cần một bộ khởi động đặc biệt hoạt động như một máy phát điện trong quá trình phanh và thu năng lượng tái tạo. Nó có thể nằm ở:

• ? thay cho thiết bị tiêu chuẩn, nhưng có đai truyền động được gia cố và một cặp con lăn bổ sung
  
• ? bánh đà thay thế
  

MHEV hybrid sẽ cần một cục pin nhỏ để lưu trữ năng lượng. Đồng thời có thể tùy chọn để tăng tốc xe nhanh hơn. Ví dụ, trong một chiếc Audi có động cơ mạnh và hệ thống tương tự, người ta lắp một cục pin 48 vôn để cung cấp năng lượng cho máy thổi khí (turbo) chạy bằng điện. Tiết kiệm nhiên liệu trong các máy như vậy đạt 10%.

Plug-in hoặc FHEV (lai đầy đủ)

Xe hybrid hoàn toàn bao gồm một loại ô tô có thể đi được ít nhất một quãng đường ngắn chỉ bằng lực kéo điện. Những chiếc máy như vậy có thiết kế phức tạp hơn nhiều so với những chiếc máy lai "nhẹ". Điều này là do động cơ điện không được kết nối vĩnh viễn với động cơ đốt trong: một bộ phận bổ sung (ly hợp hoặc ly hợp) phải được lắp đặt giữa chúng. Nhờ có anh ấy, chiếc xe di chuyển với bộ nguồn bị bóp nghẹt và sạc pin tốt hơn khi phanh. Những khó khăn khác:

• ? cần pin lớn hơn
  
• ? bạn phải cài đặt một biến tần, bộ điều khiển
  
• ? trong một số trường hợp cần có hệ thống làm mát riêng
  

Kết quả là, tổng khối lượng của hybrid đang tăng lên nghiêm trọng, cũng như chi phí. Tuy nhiên, tiết kiệm nhiên liệu đã được chú ý và có thể lên đến 70%. Ngoài ra, động cơ điện còn bổ sung tính năng động cho xe, tất nhiên là trừ khi trên cung đường bạn thường xuyên phải giảm tốc độ để sạc lại pin.

Máy dẫn động bốn bánh điện

Đây là một trong những biến thể của hệ thống FHEV đã thảo luận ở trên. Đây là nơi "phân công lao động" phát huy tác dụng. Ví dụ, một động cơ đốt trong thông thường (có thể là động cơ diesel với hộp số rô-bốt) quay bánh trước và một động cơ điện được trang bị hộp số riêng dẫn động bánh sau.

Một giải pháp kỹ thuật như vậy cho phép biến hầu hết mọi chiếc xe dẫn động đơn thành xe 4x4 và thậm chí cả với động cơ hybrid. Đồng thời, những sửa đổi đối với động cơ đốt trong là tối thiểu: những sửa đổi được thực hiện ở phía sau xe, nơi lắp đặt động cơ điện và pin. Tiết kiệm nhiên liệu đạt 20% trở lên (các công ty khác nhau thường cung cấp dữ liệu rất khác nhau).

Điều gì xảy ra sau khi lai?

Câu trả lời là rõ ràng - ô tô được chuyển đổi hoàn toàn thành năng lượng điện. Việc phân phối rộng rãi của chúng vẫn bị cản trở do thiếu công nghệ cho phép tạo ra các loại pin và động cơ dễ sử dụng, hiệu quả nhất. Tuy nhiên, bất chấp những khó khăn, các đại gia ô tô vẫn tiếp tục tung ra các loại xe hybrid và liên tục cập nhật các dòng xe của họ. Điều này đưa ra lý do để tranh luận rằng những chiếc xe có động cơ "phổ thông" đã có người hâm mộ, khách hàng thường xuyên. Quá trình "điện khí hóa" đang diễn ra sôi nổi và quá trình chuyển đổi sang những chiếc ô tô thân thiện với môi trường sắp diễn ra.