להבין איך פועלת מכונית היברידית דבר אחד חייב להיות ברור: רכבים קונבנציונליים מבזבזים הרבה אנרגיה בזמן תנועה. זה לא משנה כמה מכוון מנוע או כמה האווירודינמיקה משתכללת. חלק גדול תמיד יתבזבז כי חוקי הפיזיקה אינם סלחניים.
לפתור, או יותר נכון, כדי למזער את הבעיה הזו הוגו מכוניות היברידיות. במיוחד רכבים חשמליים היברידיים. כי למרות שגם מכוניות אחרות מונעות משני מקורות אנרגיה (ראה אלו שמשתמשות בנזין וגפ"מ), לא כולם מסוגלים לשחזר את האנרגיה הזו לפני שהיא אובדת. קל להבין את זה לא ניתן להציל שוב דלק שרוף. עם זאת, זה לא קורה אם האנרגיה המשמשת היא חשמל. כאן טמון הקסם של כלי רכב חשמליים היברידיים או HEVs. אבל יש עוד.
רכיבים של היברידית
כמו כל מכונית קלאסית אחרת, גם להיברידית יש מנוע חום. רובם בנזין, אבל יש גם דיזל כמו אלה שהציגה מרצדס לפני כמה חודשים. לכן יש לו מיכל דלק (שבדרך כלל קטן יותר), תיבת הילוכים וכל הרכיבים האופייניים, למעט במקרים מסוימים סוללת 12V.
מנוע(ים) חשמליים
כדי שמכונית היברידית תזכה בשמה, חייבת להיות לה שיטה אחרת להניע את עצמה. במקרה זה מדובר במנוע חשמלי זה משלים את המנוע התרמי שהוזכר כבר. זה יכול להיות מחובר לתיבת ההילוכים, לסרנים או ישירות לגלגלים, כמו אלה שנוצרו על ידי פרוטין, שהוצגו בתחילת השנה.
יש הרבה סוגים, אבל מנוע סינכרוני מגנט קבוע זה הכי בשימוש במכוניות היברידיות. יש לזה יתרון להיות מסוגל תפקוד מנוע וגנרטור באותו הזמן. כלומר, הוא יכול להמיר חשמל לאנרגיה קינטית ואת התנועה הזו חזרה לחשמל. בדרך זו הם חוסכים צורך להתקין רכיב נוסף שרק יוסיף משקל רב יותר לרכב.
סוללה
עוד חלק חשוב לרכב היברידית לחיסכון בדלק. ככל שיש לך יותר יכולת, יותר יכול המנוע החשמלי לעזור לתרמי. הקיבולת שלו לא גדולה במיוחד בהיברידיות רגילות. מכיוון שהם דורשים כוח רק כדי לרוץ במהירויות נמוכות ולתמוך בתאוצות מסוימות. למשל, זה של טויוטה פריוס נוכחית בעל קיבולת שמיש של 1,3 קילוואט וזו של יונדאי איוניק היברידית או קיה נירו HEV 1,5 קוט"ש.
קיבולת זו גדלה אם היא א היברידית ניתנת להכפשה. מכיוון שהמטרה שלו משתרעת על הפעלה במצב חשמלי במהירות גבוהה יותר ולקבל יותר אוטונומיה. לדוגמה, למיני קאנטרימן קיבולת של 7,7 קוט"ש וה- מיצובישי אאוטלנדר PHEV מגיע עד 13,8 קוט"ש.
משקיע
אלמנט זה חיוני כדי שהכל יעבוד בהיברידית. מנועים חשמליים רבים פועלים זרם חילופין, בזמן שהסוללה מספקת זֶרֶם יָשָׁר. זה המקום שבו המשקיע עושה את עבודתו כך שני הרכיבים תואמים. הוא ממיר זרם אחד לאחר, ולא רק בכיוון אחד. זה עושה זאת כאשר המצבר מספק חשמל למנוע, אך גם כאשר המנוע מייצר חשמל עבור המצבר.
גם רכיבים אחרים של המכונית משתמשים בזרם חילופין. לכן המהפך אחראי גם על הפיכת החשמל הדרוש להם לעבודה. בדרך כלל אלו הם מיזוג אוויר, ציוד מולטימדיה, וכו '
ההבדל בין זרם חילופין לזרם ישר:
זרם חילופין (AC)
בו האלקטרונים נעים קדימה ואחורה דרך החוט בתדירות מסוימת. במילים אחרות: זהו זרם שמשנה את כיוון זרימת האלקטרונים ולכן אין לו קוטביות מוגדרת. קודם חיובי, אחר כך שלילי וכו'.
זרם ישיר (DC)
זה הכי אינטואיטיבי. האלקטרונים נעים דרך החוט תמיד באותו כיוון, כמו בנהר. נאמר בצורה קצת יותר טכנית: זה זרם שהערך שלו לא משתנה בתוך פרמטרים נורמליים. לפיכך, הוא המתאים ביותר לאחסון. זה לא הגיוני להכניס אלקטרונים לסוללה ואז להוציא אותם, וזה מה שיקרה עם זרם חילופין.
לדעת זאת, אפשר לתהות: למה לא להשתמש תמיד במנועי DC? האם בעיית התאימות לא תבוטל? הסיבות לכך הן כמה, אבל זה נובע בעיקר מהעובדה שמנועי AC זולים יותר לייצור ושהם עובדים טוב יותר לפרקי זמן ארוכים. לכן משתמשים בהם בתדירות גבוהה יותר בתעשייה.
מערכות לשחזור אנרגיה
הכלאה היא טכנולוגיה שמותגים רבים עובדים עליה ברציפות. לכן יש יותר ויותר דרכים לשחזר את האנרגיה של מכונית. בין כולם יש שניים הממחישים בצורה מושלמת את המאמצים שנעשו כדי להשיג לרתום כל וואט לפני שהוא מתבזבז:
בלימה רגנרטיבית
כפי שציינו בעבר, מנוע חשמלי יכול לעבוד כמו א מחולל חשמל. זה המאפיין שעליו מבוססת בלימה רגנרטיבית. כשהנהג בולם לא רק הבלמים הקונבנציונליים פועלים ממוקם על הגלגלים, אבל המנוע עצמו בולם את המכונית "סופג" את האנרגיה הקינטית שאחרת הייתה אבודה.
יש הכלאות של מותגים רבים, אבל פעולת הבלם הזה בדרך כלל תמיד זהה. כאשר הנהג בולם בעדינות, בלמי הגלגל אפילו לא נכנסים לפעולה, המנוע הוא שמאט את המכונית בעזרת או לא בעזרת הילוך נוסף שמגביר את האנרגיה הנטענת ובולם את המכונית יותר. אם הנהג לוחץ חזק יותר על הבלם, גם בלמי הגלגל נכנסים לפעולה כמו בכל מכונית אחרת.
מערכת לשחזור חום פליטה
זו מערכת ש אוסף את החום להוצאתו דרך האגזוז, כדי לשמור על נוזל קירור המנוע תמיד בטמפרטורה המושלמת כך שהוא יעבוד ביעילות. מה זה לא יותר מניצול חלק מהאנרגיה של הדלק שאבד בצורת טמפרטורה.
המערכת הזאת לפתור בעיה טיפוסית של מכוניות שבדרך כלל פועלות זמן מה איתן מנוע חום כבוי. אם לא הייתה להם את המערכת הזו, המנוע היה חייב עבודה קרה יותר מהרצוי. עם העלייה בצריכה וכתוצאה מכך בלאי גדול יותר של חלקיו.
מערכת התנועה
ברגע שיש לך את כל הרכיבים הפיזיים לשימוש דלק וחשמל, רק צריך מחשב שמחליט מתי להשתמש באחד ומתי בשני. מטבע הדברים, השארת השליטה בשני מנועים ושתי אנרגיות לנהג תהיה מסבכת יתר על המידה את חייו.
הודות למספר החיישנים, מערכת זו המשולבת במכוניות היברידיות יודעת מתי יש צורך בתמיכה של המנוע החשמלי. המשתנים רבים, אך ישנם מספר מצבים שבהם הם מתוכנתים לעבוד, כל עוד יש מספיק טעינה בסוללה. אלה נמצאים ב מתחיל מעמידה, ברגעים שמסתובבים ל מהירות נמוכה ו תאוצות. חוץ ממכוניות ספורט, המטרה שלה תמיד תהיה חיסכון, אז אם נזרז היא לא תנסה לתת יותר כוח, אלא שמנוע החום עובד פחות.
טכנולוגיות חדשות להפחתת הצריכה
ככל שיש למחשב יותר מידע, כך הוא ינהל טוב יותר את האנרגיה שיש לו. חלק מהמערכות הנוכחיות מסוגלות לשלב נתוני דפדפן תלת מימד, כדי לחסוך יותר כמות חשמל. למשל, אם בדרך במורד מעבר הרים גדול שבו ניתן לטעון את רוב הסוללה, המערכת תנצל את כל הסוללה שיש לה לפני שתגיע אליה.
באותו אופן, אתה יכול להשתמש בנתונים האלה על המסע כדי לצבור כמה שיותר חשמל לפני שאתה מגיע לטיפוס גדול שבו אתה הולך להזדקק לו. בשני המקרים תחסוך יותר דלק מאשר אם לא היה לך מידע זה. כפי ש מתכונן למה שעתיד לבוא.
מיקרוהיברידיזציה VS. היברידיות קונבנציונליות
אל תבלבל את מכוניות מיקרו היברידיות עם הכלאיים המתוארים במאמר זה. יש כאלה שמשתמשים במערכות חשמל 48 וולט ובסוללות קטנות כדי לעזור למנוע הבעירה במקרים מסוימים. אבל המכוניות האלה אין להם את היכולת לנוע עם חשמל בלבד ולכן לא יכול להפיק תועלת מה תווית איכות הסביבה ECO. דוגמה טובה לסוג זה של מכונית היא יונדאי טוסון 2019 2.0 CRDi 48v שבדקנו לפני כמה שבועות.