За да разбера как работи хибридна кола Едно нещо трябва да е ясно: конвенционалните превозни средства губят много енергия, когато се движат. Няма значение колко е настроен един двигател или колко е усъвършенствана аеродинамиката. Голяма част винаги ще бъде пропиляна, защото законите на физиката са безпощадни.
За решаване, или по-скоро, за минимизиране на този проблем Бяха замислени хибридни автомобили. Особено хибридните електрически превозни средства. Защото, въпреки че другите автомобили също се задвижват от два източника на енергия (вижте тези, които използват бензин и LPG), не всеки може да възстанови тази енергия, преди да бъде изгубена. Лесно е да го осъзнаеш нито едно изгоряло гориво не може да бъде спасено отново. Това обаче не се случва, ако използваната енергия е електричество. Това е мястото, където се крие магията на хибридните електрически превозни средства или HEV. Но има още.
Компоненти на хибрид
Както всеки друг класически автомобил, хибридът също има топлинен двигател. Повечето са бензинови, но има и дизелови като напр представените от Mercedes преди няколко месеца. Ето защо има резервоар за гориво (който обикновено е по-малък), скоростна кутия и всички типични компоненти, с изключение в някои случаи на 12V батерия.
електрически мотор(и)
За да спечели името си хибридна кола, тя трябва да има друг метод за задвижване. В случая това е електродвигател който допълва вече споменатия топлинен двигател. Може да се куплира към скоростната кутия, към осите или директно към колелата, като тези, създадени от Protean, които бяха представени по-рано тази година.
Има много видове, но синхронен двигател с постоянен магнит Най-използван е в хибридните автомобили. Има предимството да може функция на двигателя и генератора по същото време. Тоест, той може да преобразува електричеството в кинетична енергия и това движение обратно в електричество. По този начин те спестяват необходимостта от инсталиране на друг компонент, който само би увеличил теглото на автомобила.
батерия
Друга важна част за хибридния автомобил е пестенето на гориво. Колкото повече капацитет имате, повече може електрическият мотор да помогне на термичния. Капацитетът му не е много голям при нормалните хибриди. Тъй като те изискват мощност само за да работят при ниски скорости и да поддържат определени ускорения. Например тази на Актуална Toyota Prius има използваем капацитет от 1,3 kWh и този на Hyundai Ioniq Hybrid о ел Kia Niro HEV от 1,5kWh.
Този капацитет се увеличава, ако е a плъгин хибрид. Тъй като целта му е да работи в електрически режим с по-висока скорост и да има повече автономия. Например, Mini Countryman има капацитет от 7,7 kWh и Mitsubishi Outlander PHEV достига до 13,8 kWh.
Inversor
Този елемент е от съществено значение, за да работи всичко в хибрида. Много електрически двигатели работят променлив ток, докато батерията работи DC. Това е мястото, където инвеститорът върши своята работа, така че и двата компонента са съвместими. Преобразува един ток в друг и то не само в една посока. Това става, когато батерията доставя електричество към двигателя, но също и когато двигателят генерира електричество за батерията.
Други компоненти на автомобила също използват променлив ток. Ето защо инверторът е отговорен и за трансформирането на електроенергията, необходима за тяхната работа. Обикновено това са климатик, на мултимедийно оборудванеИ др
Разлика между променлив ток и постоянен ток:
Променлив ток (AC)
При него електроните се движат напред и назад по жицата с определена честота. С други думи: това е ток, който променя посоката на потока от електрони и следователно няма определена полярност. Първо положителен, после отрицателен и т.н.
Прав ток (DC)
Тя е най-интуитивната. Електроните се движат през жицата винаги в една и съща посока, като в река. Казано по малко по-технически начин: това е ток, чиято стойност не се променя в рамките на нормалните параметри. Следователно е най-подходящ за съхранение. Не би имало смисъл да поставите електрони в батерия и след това да ги извадите, което би се случило с променливия ток.
Като знае това, човек се чуди: защо не винаги да използвате постояннотокови двигатели? Няма ли да се елиминира проблемът със съвместимостта? Причините са няколко, но основно се дължи на факта, че AC двигателите са по-евтини за производство и че работят по-добре за дълги периоди от време. Ето защо те се използват по-често в промишлеността.
системи за възстановяване на енергията
Хибридизацията е технология, върху която много марки работят непрекъснато. Ето защо има все повече начини за възстановяване на енергията на автомобила. Сред всички тях има две, които отлично илюстрират усилията, които са положени за постигането им впрегнете всеки ват, преди да е изхабен:
регенеративно спиране
Както споменахме преди, електрическият двигател може да работи като генератор на електричество. Това е свойството, на което се основава регенеративното спиране. Когато водачът спира действат не само конвенционалните спирачки разположени на колелата, но самият двигател спира колата "поглъщане" на тази кинетична енергия, която иначе би била загубена.
Има хибриди на много марки, но работата на тази спирачка обикновено е винаги едно и също. Когато водачът спира леко, спирачките на колелата дори не се задействат, моторът е този, който забавя колата с помощта или не на допълнителна предавка, която увеличава заредената енергия и спира колата повече. Ако водачът натисне спирачката по-силно, спирачките на колелата също влизат в действие, както при всяка друга кола.
Система за рекуперация на топлина от отработените газове
Това е система, която събира топлината, за да бъде изхвърлена през ауспуха, за да поддържа охлаждащата течност на двигателя винаги при перфектната температура, така че да работи ефективно. Това не е нищо повече от възползване от част от енергията на горивото, която се губи под формата на температура.
Тази система решаване на типичен проблем на автомобили, които обикновено работят известно време с изключен топлинен двигател. Ако нямаха тази система, двигателят щеше да има студена работа повече, отколкото е желателно. С последващото увеличаване на консумацията и по-голямо износване на частите му.
Система за управление
След като имате всички физически компоненти за използване гориво и електроенергия, просто трябва компютър, който решава кога да използва едното и кога другото. Естествено, оставянето на управлението на два двигателя и две енергии на водача би усложнило прекалено живота му.
Благодарение на множеството сензори, тази система, вградена в хибридните автомобили, знае кога е необходима поддръжката на електродвигателя. Променливите са много, но има редица ситуации, в които са програмирани да работят, стига батерията да е достатъчно заредена. Тези са в тръгва от място, в моментите, които циркулират към ниска скорост и в ускорения. С изключение на спортните автомобили, неговата цел винаги ще бъде спестяване, така че ако ускорим, той няма да се стреми да даде повече мощност, а че топлинният двигател работи по-малко.
Нови технологии за намаляване на потреблението
Колкото повече информация има компютърът, толкова по-добре ще управлява енергията, с която разполага. Някои настоящи системи са способни на интегриране на данни от 3D браузър, за да спестите повече електроенергия. Например, ако по пътя надолу по голям планински проход, където по-голямата част от батерията може да се зареди, системата ще изразходва цялата батерия, която има, преди да го достигне.
По същия начин можете да използвате тези данни за пътуване, за да натрупате възможно най-много електричество, преди да стигнете до голямо изкачване, където ще ви трябва. И в двата случая ще спестите повече гориво, отколкото ако не разполагате с тази информация. Като се подготвя за това, което предстои.
Микрохибридизация VS. конвенционални хибриди
Не бъркайте микрохибридни автомобили с хибридите, описани в тази статия. Има такива, които използват 48v електрически системи и малки батерии, за да помогнат на двигателя с вътрешно горене в някои случаи. но тези коли те нямат способността да се движат само с електричество и следователно не може да се възползва от ЕКО етикет за околната среда. Добър пример за този тип автомобили е Hyundai Tucson 2019 2.0 CRDi 48v които тествахме преди няколко седмици.