Microhybridisatie bij 48v. Wat is een "microhybride" auto?

De nieuwste technische vooruitgang die is gepresenteerd en al op de markt is gebracht in de automobielsector is: de 48v-microhybridisatie van voertuigen zoals de Mercedes-Benz W222, uitgerust met een elektrisch systeem bevestigd aan het thermische blok dat het brandstofverbruik en de directe emissies vermindertja Deze technologie wordt verondersteld een intermediair hoofdstuk te zijn tussen thermische motoren en een niet zo verre toekomst die door de veralgemening van elektromotoren gaat. In feite hebben steeds meer landen een deadline gesteld voor de commercialisering van voertuigen die worden aangedreven door verbrandingsmotoren.

Deze microhybridisatie bij 48v vertegenwoordigt ook het begin van a radicale verandering in de manier waarop wij Europeanen zullen rijden of, zoals ze zeggen, met het zelfrijdende voertuig voor de deur, gewoon om je te verplaatsen. Logischerwijs moet deze nieuwe vorm van mobiliteit geleidelijk worden ingevoerd, zowel voor de studie van de sociale acceptatie ervan als voor de economische beperkingen die de ontwikkeling van deze nieuwe en complexe technologieën voor fabrikanten met zich meebrengt.

Het elektrische voertuig op de Spaanse markt

Verkoop van elektrische en/of plug-in hybride voertuigen stijgt in Spanje in een duizelingwekkend tempo: tussen januari en september 2017 is de verkoop van dit type auto bijna verdubbeld ten opzichte van dezelfde periode in 2016. Als we echter rekening houden met het totaal aantal geregistreerde voertuigen, zien we dat in ons land we bewegen nog steeds in vrij bescheiden cijfers: 5% van de totale omzet die oploopt tot 6% als we ons richten op toeristische voertuigen.

Het is te hopen dat deze cijfers niet worden toegelicht zonder een gedetailleerde analyse van het aanbod van elektrische personenauto's of plug-inhybrides die in ons land beschikbaar zijn. Op de Spaanse markt, de goedkoopste elektrische auto te koop is de Smart Fortwo; de prijs is meer dan 23.300 euro en het is geen auto die voldoet aan de basisbehoeften van een breed spectrum van de bevolking. Wat betreft personenauto's die zijn uitgerust met plug-in hybride mechanica, is de goedkoopste die we kunnen vinden de hyundai ioniq; Met een prijs van bijna 30.000 euro worden we opnieuw geconfronteerd met een voertuig dat niet binnen het bereik van veel gezinseconomieën ligt.

6, 12 of 48v maar wat is een volt?

Het spijt me heel erg, maar het eerste wat ik ga doen is teruggaan naar onze middelbare schoolklassen om een ​​deel van de fysica van elektriciteit te onthouden die essentieel is om het artikel beter te begrijpen.

De volt is a elektrische potentiaaleenheid: wat kan worden gedefinieerd als het potentiaalverschil over een geleider wanneer een stroom van één ampère één watt vermogen verbruikt. Uit de definitie zelf kan worden afgeleid dat als we de elektrische potentiaal veranderen van 12v naar 48v, het systeem het mogelijk zal maken om elementen op te nemen die een grotere intensiteit en/of meer vermogen vereisen.

Ik ga niet meer ontwikkelen, maar als ik je vraag, houd dan alsjeblieft het idee vast dat In een elektrisch systeem moet rekening worden gehouden met begrippen als intensiteit en vermogen..

elektriciteitsverbruik in een auto

De eerste auto die ik reed, op een leeftijd die even illegaal was als werd aanbevolen, was een Peugeot 505 uit het jaar 80. Dit voertuig had geen elektrische ramen, stuurbekrachtiging of een van de vele comfortvoorzieningen die we tegenwoordig als essentieel beschouwen. Ook als de motor stationair draait, als het grootlicht of de achterruitverwarming werden ingeschakeld, zou het toerental een beetje dalen en zou de motorrotatie zelfs onstabiel worden.

Tegenwoordig is de overgrote meerderheid van ons we reizen in auto's met de airco aan, we luisteren naar de muziek die uit de radio komt, we begeleiden ons met de navigatorWe dromen van digitale dashboards zoals die op de BMW G11, we maken van de gelegenheid gebruik om onze mobiele telefoons op te laden en tablets te gebruiken zodat de kleintjes zich kunnen vermaken en ons niet lastig vallen, iets dat in mijn tijd op een andere manier werd "gerepareerd" dan niet ga ik noemen om de sociale diensten niet te waarschuwen.

Elke keer dat we de auto gebruiken, vragen we een bepaalde hoeveelheid energie die met de jaren toeneemt. Maar het is ook zo dat, zelfs als we de auto niet gebruiken, het voertuigeigen systeem van het voertuig ook elektriciteit verbruikt: hoewel we het niet beseffen, blijft de klok de tijd bijhouden, de boordcomputer houdt de gegevens bij, het alarm is waakzaam … Kortom, dat een moderne auto verbruikt de hele tijd elektriciteit, rijdt en staat stil.

Hoewel het al zo'n twintig jaar in de autowereld in gebruik was, duurde het tot de jaren vijftig van de vorige eeuw toen het gebruik van een 12v elektrisch systeem wijdverbreid werd ten koste van systemen met slechts 6v. Sindsdien is er geen variatie in elektrisch potentieel, hoewel auto's steeds meer elektronische elementen hebben.

Microhybridisatie bij 48v

Om microhybridisatie bij 48v uit te leggen en een overdaad aan technische details en/of theoretische lessen te vermijden, zal ik vertrouwen op het voorbeeld dat ik in het bijzonder beschouw als het meest geavanceerde microhybride thermische blok van het moment, de Mercedes Benz M256-motor.

Dit blok vertegenwoordigt de terugkeer van het huis van de ster naar de zescilindermotoren in lijn na jaren gebruik vee zes cilinder blokken. Hij heeft een capaciteit van 2.987 kubieke centimeter en wordt aangeboden in twee versies van 270+16 en 320+16 kilowatt (respectievelijk 367+22 en 435+22 pk). Bovendien zijn het niet alleen relatief krachtige motoren voor hun cilinderinhoud, maar kunnen ze ook een koppel leveren van 500 en 520 Newtonmeter bij respectievelijk 1.600 en 1.800 omwentelingen per minuut.

Dit nieuwe motorblok heeft een bijzonderheid die het onderscheidt van zowel de gebruikelijke thermische blokken als de hybride: Het heeft geen enkel type riem of ketting maar wat het uitrust is een reeks kleine elektromotoren verdeeld over verschillende punten van de motor en die werken dankzij het gebruik van een 48v elektrisch systeem. Doordat er geen riemen of kettingen zijn, loopt de motor veel soepeler en stiller.

Startmotor en dynamo

Deze nieuwe Mercedes Benz-motor heeft een elektrisch element dat zich tussen het motorblok en de transmissie bevindt en wordt aangedreven door een 48v-batterij en voegt zich bij de start- en dynamofuncties in één apparaat. Met betrekking tot zijn functie als startmotor laat dit apparaat, dat Mercedes Benz ISG noemt, de krukas draaien met een snelheid van minder dan 550 omwentelingen per minuut (stationair toerental van deze motor) voordat de motor van het elektrische motormanagementsysteem het injectieproces start .

Plus ook Het is verantwoordelijk voor het opnieuw starten van de rotatie van de motor wanneer het automatische motoruitschakelsysteem wordt geactiveerd wanneer deze wordt gestopt (Start&Stop) en het in- en uitschakelen van de motor van het voertuig wanneer u op een helling tussen 50 en 150 kilometer per uur rijdt zonder dat de bestuurder het gaspedaal indrukt (zeilen rijden). Deze laatste functie zou ondenkbaar zijn met een 12v elektrisch systeem. In feite was de eerste keer dat ik een auto "onder zeil" reed met een BMW F10 met automatische versnellingsbak met koppelomvormer en hoewel de transmissie was uitgeschakeld, kwam de motor niet tot stilstand maar bleef stationair draaien.

andere functies van Dit geïntegreerde apparaat moet fungeren als een elektriciteitsgenerator om de batterij op te laden en zo de dynamo te vervangen., en om te dienen als ondersteuning van de thermische motor tijdens acceleratiefasen dankzij de 16 kilowatt en 250 Newtonmeter die hij biedt, waardoor het brandstofverbruik kan worden verlaagd op momenten dat een thermisch blok een grotere energiebijdrage vereist.

Superchargen

Dit M256 blok is voorzien van: een twin-scroll turbo en elektrische compressor. De turbo wordt bewogen door de druk van de uitlaatgassen en heeft daarom de motor nodig om met een bepaald aantal omwentelingen te draaien, zodat de druk van de uitlaatgassen de turbinebladen kan bewegen, zodat de efficiëntie ervan toeneemt naarmate deze toeneemt. de motor. De compressor van zijn kant beweegt niet door een riem die hem synchroniseert met de krukas, maar dankzij een elektromotor die in drie tienden van een seconde de compressor uit rust kan brengen tot 70.000 omwentelingen per minuut.

Andere systemen

Ander merken die al hebben gekozen voor 48v microhybridisatie waren Audi, met veel overeenkomsten met het eerder genoemde systeem voor Mercedes Benz. De première van deze technologie heeft echter plaatsgevonden met de komst van de Audi A8D5. Ik zeg dit omdat, hoewel het waar is dat de Audi SQ7 4M een 48v elektrische compressor gebruikte, hij eigenlijk een 12v dynamo en een 48v transformator had om het elektrische systeem van de compressor van stroom te voorzien.

Het nieuwe vlaggenschip van Audi zet, in tegenstelling tot de allroad, in op een technologie die vergelijkbaar is met die van Mercedes Benz, waarbij het 48v-elektrische systeem de belangrijkste is, terwijl de 12v als secundair blijft. Er is echter een fundamenteel verschil als het gaat om het starten van de motor. Terwijl Mercedes Benz het toevertrouwt aan het ISG-systeem, Audi heeft een starter gehouden om de motor te starten bij lage temperaturen.

Suzuki

Een paar maanden geleden ontwikkelde het Japanse merk de SHVS-systeem gevormd door een kleine elektromotor die het thermische blok ondersteunt tijdens het accelereren en verantwoordelijk is voor het opnieuw starten van de auto nadat het automatische Start&Stop-blokkeersysteem deze heeft gestopt. Net als bij Mercedes Benz of Audi is dit systeem niet in staat om de auto zelf te verplaatsen, maar in tegenstelling tot de vorige, de SHVS werkt met het elektrische 12v-hoofdsysteem.

Hybriden "te gebruiken"

Er is een fundamenteel verschil waardoor ik de hybride voertuigen die we tot nu toe kennen onderscheiden van de microhybriden: in de eerste kan de elektromotor de auto zelf aandrijven, terwijl bij lichte hybrides ondersteunt de elektromotor alleen de thermische motor bij versnellingen.

Heden of toekomst?

Misschien allebei. Microhybridisatie of lichte hybridisatie is al gearriveerd. Momenteel wordt het alleen aangeboden in ondenkbare voertuigen voor de overgrote meerderheid van de binnenlandse economieën, maar ik durf te zeggen dat, zoals gebeurde met de meeste technische vooruitgang in de autowereld, zal geleidelijk worden uitgebreid naar meer populaire segmenten een intermediair systeem worden tussen de verbrandingsmotor en pure elektromotoren.

Bedenk bijvoorbeeld dat in 1989 slechts 0% van de nieuw geregistreerde voertuigen in Spanje antiblokkeerremmen had, in 6 had de helft van de geregistreerde voertuigen dit en in 1998 werd het verplicht. Het wordt allemaal tijd…