Гибриддик убакыт

Бардык акчаңызды таза электромобилдерге салуу кыйын болгон кырдаалда, эгер дагы эле канааттандырарлык эмес диапазон, жеткилең эмес батареялар, узак мөөнөттүү заряддоо жана экологиялык абийир көйгөйлөрүнөн улам, гибриддик чечимдер акылга сыярлык орто жерге айланат. Муну машина сатуунун жыйынтыгынан көрүүгө болот.

Hybrid Унаалар бул жабдылган типтүү системадагы унаа машина жана бир же бир нече (1). Электр кыймылдаткычы күйүүчү майдын чыгымын азайтуу үчүн гана эмес, ошондой эле кубаттуулукту жогорулатуу үчүн да колдонулушу мүмкүн. Заманбап гибриддик унаалар сыяктуу энергиянын натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн кошумча ыкмаларды колдонуу. Кээ бир ишке ашырууда ички күйүүчү кыймылдаткыч электр кыймылдаткычын иштетүү үчүн электр энергиясын өндүрүү үчүн колдонулат.

1. Дизель-электр гибриддик машинанын схемасы

Көптөгөн гибрид дизайнында газ чыгаруулар ошондой эле токтоп турганда ичтен күйүүчү кыймылдаткычты өчүрүү жана зарыл болгон учурда аны иштетүү менен да азаят. Конструкторлор электр кыймылдаткычы менен өз ара аракеттешүү анын иштешин оптималдаштырууну камсыз кылууга умтулушат, мисалы, ичтен күйүүчү кыймылдаткыч аз ылдамдыкта иштегенде, анын эффективдүүлүгү төмөн, анткени ал өзүнүн каршылыгын жеңүү үчүн эң көп энергияны талап кылат. Гибриддик системада бул резервди ичтен күйүүчү кыймылдаткычтын ылдамдыгын аккумуляторду заряддоо үчүн ылайыктуу деңгээлге чейин жогорулатуу аркылуу колдонууга болот.

Дээрлик машиналардай эски

Автомобиль гибриддеринин тарыхы адатта 1900-жылы, Фердинанд Порше Париждеги Бүткүл дүйнөлүк көргөзмөдө моделин тааныштырганда башталат. Hybrid Lohner-Porsche Mixte (2), дүйнөдөгү биринчи дизелдик-электр гибриддик унаа. Кийинчерээк бул машинанын бир нече жүз нускасы сатылган. Эки жылдан кийин Найт Нефталь гибриддик жарыш машинасын курду. 1905-жылы Анри Пипер гибридди киргизген, анда электр кыймылдаткычы батарейкаларды заряддай алат.

1915-жылы Woods Motor Vehicle Company, электр унааларын өндүрүүчүсү, 4 цилиндрлүү ички күйүүчү кыймылдаткычы жана электр кыймылдаткычы бар Dual Power моделин жараткан. 24 км/сааттан төмөн ылдамдыкта машина электр кыймылдаткычында гана иштеген батареясы түгөнгөнгө чейинжана бул ылдамдыктан жогору ички күйүүчү кыймылдаткыч күйгүзүлдү, ал машинаны 56 км/саатка чейин ылдамдата алат. Dual Power коммерциялык ийгиликсиз болду. Анын баасы өтө жай жана айдоо өтө кыйын болчу.

1931-жылы Эрих Гейхен дөңсөөдөн түшүп баратканда батареялары заряддалган машинаны сунуштаган. Энергиянын жардамы менен сордурулган кысылган аба цилиндринен берилген кинетикалык энергия унаа тетиктери ылдый бара жатат.

Sтормоздоо учурунда энергияны калыбына келтирүү, заманбап гибриддик технологиянын негизги ойлоп табуусу, 1967-жылы AMC тарабынан American Motors үчүн иштелип чыккан жана Energy Regeneration Brake деп аталган.

1989-жылы Audi компаниясы Audi Duo аттуу эксперименталдык унаасын чыгарган. Ал параллелдүү болгон гибрид Audi 100 Avant Quattro негизинде. Машина 12,8 л.с. электр кыймылдаткычы менен жабдылган, ал арткы окту айдаган. Ал энергияны тартып алган никель кадмий батареясы. Алдыңкы огу 2,3 литрлик беш цилиндрлүү бензин кыймылдаткычы менен 136 л.с. Аудидин ниети шаардын сыртында күйүүчү кыймылдаткычтан, ал эми шаарда электр кыймылдаткычынан кубат ала турган машине жасоо болгон. Айдоочу күйүү режимин же электр айдоо режимин тандап алган. Audi бул моделдин он гана нускасын чыгарган. Кардарлардын аз кызыгуусу кошумча жүктөмдүн эсебинен стандарттуу Audi 100 үлгүсүнөн төмөн көрсөткүчтөргө байланыштуу болгон.

Бул жылыш Ыраакы Чыгыштан келген

Гибриддик унаалар рынокко кеңири кирип, чыныгы популярдуулукка ээ болгон дата Япониянын рыногуна кирген 1997-жылы гана болуп эсептелет. Toyota Prius (3). Башында бул унаалар сатып алуучуларды негизинен экологиялык маселелерге сезимтал адамдардын чөйрөсүнөн тапкан. Бул мунайдын баасы тездик менен көтөрүлө баштаган кийинки он жылдыкта өзгөрдү. Акыркы он жылдыктын экинчи жарымынан тартып, башка өндүрүүчүлөр да киргизе башташты гибриддик моделдер, көбүнчө Toyota гибриддик чечимдердин лицензиясына негизделген. Польшада Prius 2004-жылы салондордо пайда болгон. Экинчи муундагы Prius ошол эле жылы, үчүнчүсү 2009-жылы чыккан.

Ал Toyotaнын артынан ээрчип кетти Honda, Япониянын дагы бир автомобиль гиганты. Модель сатылат билермандык (4), жарым-жартылай параллелдүү гибрид, компания 1999-жылы АКШ жана Японияда ишке киргизилген. Бул Тойота продукциясына караганда үнөмдүү унаа болгон. Биринчи муундагы Prius седаны шаарда 4,5 л/100 км, ал эми шаардын сыртында 5,2 л/100 км керектеген. Эки эшиктүү Honda Insight Биринчи муун шаарда 3,9 л/100 км, ал эми шаардын сыртында 3,5 л/100 км керектеген.

Toyota унаалардын жаңы гибриддик версияларын чыгарды. Өндүрүш Toyota Auris гибрид 2010-жылдын май айында башталган. Бул Европада массалык түрдө чыгарылган биринчи гибрид болгон жана Приустан арзан сатылган. Auris Hybrid ал Prius сыяктуу эле жетекке ээ болгон, бирок газды керектөө азыраак болгон - айкалышкан циклде 3,8 л/100 км.

2007-жылдын май айына карата Toyota Motor Corporation өзүнүн биринчи миллион гибриддерин саткан. 2009-жылдын августуна карата эки миллион, 6-жылдын декабрында 2013 миллион. 2015-жылдын июль айында Toyota гибриддердин жалпы саны 8 миллиондон ашкан. 2015-жылдын октябрында Европада гана Toyota гибриддерин сатуу бир миллион даанадан ашкан. 2019-жылдын биринчи кварталында гибриддер 50 пайызды түздү. Тойота биздин континенттеги жалпы сатуусу. Көпчүлүк популярдуу модели бул категорияда, бирок, мындан ары Priuses бар, бирок ырааттуу Yaris Hybrid, C-HR гибрид ораз Corolla Hybrid. 2020-жылдын аягына чейин Toyota 15 миллион гибридди сатууга ниеттенүүдө, компаниянын маалыматы боюнча, буга ушул жылдын январында жетишилген, б.а. башында. 2017-жылы, өндүрүүчүнүн айтымында, 85 миллион тонна атмосферага чыгарылган. көмүр кычкыл газы аз.

Жыйырма жылдан ашуун убакытка созулган негизги карьерасында унаа гибриддери жаңы инновациялар пайда болду. Hybrid Hyundai Elantra LPI (5) 2009-жылы июлда Түштүк Кореяда сатыкка чыккан, суюлтулган мунай газы менен иштеген ичинен күйүүчү кыймылдаткычы бар биринчи гибрид болгон. Santa Fe, литий полимердик батарейкаларды колдонгон жарым-жартылай гибрид, ошондой эле биринчи жолу. Elantra 5,6 кмге 100 литр бензин сарптап, 99 г/км газды бөлүп чыгарган.₂. 2012-жылы Peugeot европалык рынокто 3008 Hybrid4 моделин, тактап айтканда, биринчи дизелдик гибридди чыгаруу менен жаңы чечимди сунуш кылды. Өндүрүүчүнүн айтымында, 3008 Hybrid фургону 3,8 л/100 км дизелди сарптап, 99 г/км СОXNUMX бөлүп чыгарган.₂.

5. Hyundai Elantra LPI Hybrid

Модель 2010-жылы Нью-Йорктогу эл аралык автосалондо көрсөтүлгөн. Линкольн MKZ гибриди, биринчи гибрид версиясы, анын баасы ошол эле моделдин кадимки версиясынын баасы менен бирдей болгон.

2020-жылдын апрелине карата 1997-жылдан бери дүйнө жүзү боюнча 17 миллиондон ашык гибриддик электр унаалары сатылган. Рыноктун лидери 2018-жылдын мартына чейин 7,5 миллиондон ашык гибриддик унаа саткан Япония, андан кийин 2019-жылга чейин жалпысынан 5,4 миллион даана сатылган АКШ жана 2020-жылдын июлуна чейин Европада 3 миллион гибриддик унаа сатылган. Кеңири жеткиликтүү гибриддердин эң белгилүү мисалдары Priusтан тышкары, башка Toyota үлгүлөрүнүн гибриддик версиялары: Auris, Yaris, Camry жана Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Параллель, сериялык жана аралаш

Учурда "гибрид" деген жалпы аталыштын астында бир нече түрдүү тукум жашырылган. кыймылдаткыч системалары жана натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн идеялар. Азыр эстен чыгарбоо керек, дизайн өнүгүп, өнүккөн сайын так классификациялар кээде ишке ашпай калат, анткени ар кандай чечимдердин айкалыштары жана аныктамалардын тазалыгын бузган жаңы ойлоп табуулар колдонулат. Дисктин конфигурациясына бөлүү менен баштайлы.

W гибриддик диск Параллель типтеги ичтен күйүүчү кыймылдаткыч жана электр кыймылдаткычы кыймылдаткыч дөңгөлөктөрүнө механикалык түрдө туташтырылган. Унаа ички күйүүчү кыймылдаткыч, электр кыймылдаткычы же экөө тең болушу мүмкүн. Бул схема колдонулат Honda унааларында: Insight, Civic, Accord. Мындай системанын дагы бир мисалы - Chevrolet Malibuдагы General Motors белдик генератору/стартер. Көптөгөн моделдерде ички күйүүчү кыймылдаткыч да иштейт энергия генератору.

Учурда рынокто белгилүү болгон параллелдүү дисктер толук кубаттуулуктагы ичтен күйүүчү кыймылдаткычтардан жана кичине (20 кВтка чейин) электр кыймылдаткычтарынан, ошондой эле кичинекей батарейкалардан турат. Бул конструкцияларда электр кыймылдаткычтары негизги кыймылдаткычты гана колдоп, кубаттуулуктун негизги булагы болбошу керек. Параллель гибриддик дисктер бирдей өлчөмдөгү ички күйүүчү кыймылдаткычтарга гана негизделген системаларга караганда, өзгөчө шаарда жана трассада айдоодо натыйжалуураак деп эсептелет.

Кезектеги гибриддик системада унаа түздөн-түз электр кыймылдаткычы менен гана башкарылат, ал эми ички күйүүчү кыймылдаткыч системаны кыймылга келтирүү үчүн колдонулат. электр тогунун генератору дагы. Бул системадагы батарейкалардын топтому, адатта, бир топ чоң, бул өндүрүштүк чыгымдарга таасир этет. Бул иш-чара ички күйүүчү кыймылдаткычтын натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн, айрыкча, шаарда айдоо учурунда деп эсептелет. Мисал сериялык гибрид Бул Nissan e-Power.

Аралаш гибриддик диск жогорудагы чечимдердин экөөнүн тең артыкчылыктарын айкалыштырат - параллелдүү жана ырааттуу. Бул "гибриддер" өндүрүмдүүлүк жагынан оптималдуу деп эсептелет, катарлар төмөнкү ылдамдыкта эң эффективдүү, ал эми параллелдер жогорку ылдамдыкта оптималдуу болот. Бирок, аларга караганда татаал схемаларды өндүрүү кымбатыраак параллель моторлор. Аралаш гибриддик электр өткөргүчтөрдүн басымдуу өндүрүүчүсү Toyota болуп саналат. Алар Toyota жана Lexus, Nissan жана Mazda (негизинен Тойота лицензиясы боюнча), Ford жана General Motors фирмаларынын унааларында колдонулат.

Ичтен күйүүчү эки кыймылдаткычтын жана параллелдүү кыймылдаткычтын күчү дөңгөлөк дискине (күч бөлүштүргүч) сыяктуу түзүлүштүн жардамы менен берилиши мүмкүн, бул жөнөкөй планетардык тиштүү механизмдердин жыйындысы. Ички күйүүчү мотордун вал редуктордун планетардык тиштеринин айрысына туташтырылган, электр генератору анын борбордук механизмине, ал эми электр кыймылдаткычы редуктор аркылуу тышкы тиштүү механизмге туташып, андан момент дөңгөлөккө өтөт. Бул бөлүгүн өткөрүп берүүгө мүмкүндүк берет айлануу ылдамдыгы жана ичинен күйүүчү кыймылдаткычтын дөңгөлөктөрүнө жана генераторго болгон моменти. Ошону менен машина ал унаанын ылдамдыгына карабастан оптималдуу ылдамдык диапазонунда иштей алат, мисалы, токтоп баштаганда жана генератор тарабынан түзүлгөн ток электр кыймылдаткычын иштетүү үчүн колдонулат, анын жогорку моменти ичтен күйүүчү кыймылдаткыч тарабынан колдоого алынат дөңгөлөктөр. Бүткүл системанын иштешин координациялоочу компьютер генератордун жүгүн жана электр кыймылдаткычын энергия менен камсыздоону жөнгө салат, ошону менен планетардык редуктордун иштешин башкарат. электромеханикалык үзгүлтүксүз өзгөрмө берүү. Жайлоодо жана тормоздоодо электр кыймылдаткычы аккумуляторду кайра заряддоочу генератордун милдетин аткарат, ал эми күйүүчү кыймылдаткыч ишке киргенде генератор генератордун милдетин аткарат. баштоочу.

W толук гибриддик диск Машина өз күчүн мотордон, батареядан же экөөнөн эле ала алат. Мындай системанын мисалдары Hybrid Synergy Drive Toyoty, гибриддик система ford, Эки режимдүү гибрид продукция General Motors/ ChryslerАвтоунаалардын мисалдары: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid, ошондой эле Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h жана CT200h. Бул унаалар чоң, эффективдүү батареяларды талап кылат. Энергияны бөлүштүрүү механизмин колдонуу менен унаалар системанын татаалдыгын жогорулатуунун эсебинен көбүрөөк ийкемдүүлүккө ээ болушат.

Жарым-жартылай гибрид негизи, бул унаа ылдый жылганда, тормоздоп же токтогон сайын ички күйүүчү кыймылдаткычты өчүрүүгө, ошондой эле зарыл болгон учурда кыймылдаткычты тез иштетүүгө мүмкүндүк берүүчү кеңейтилген стартери бар кадимки унаа.

Стартер ал, адатта, кыймылдаткыч жана берүү ортосунда орнотулган, момент өзгөрткүчтүн ордуна. Жанганда кошумча энергия берет. Радио жана кондиционер сыяктуу аксессуарларды күйүүчү кыймылдаткыч иштебей турганда күйгүзсө болот. Батареялар тормоздоодо заряддалат. Толук гибриддерге салыштырганда жарым-жартылай гибриддердин кичинекей батарейкалары жана кичине электр кыймылдаткычы бар. Ошондуктан алардын бош салмагы жана продукциянын езуне турган наркы темен. Мындай дизайндын мисалы 2005-2007-жылдары чыгарылган толук өлчөмдөгү Chevrolet Silverado Hybrid болду. Ал 10 процентке чейин унемдеду. ичинен күйүүчү кыймылдаткычты өчүрүп-күйгүзгөндө жана тормоздоо учурунда энергияны калыбына келтирүүдө.

Гибриддердин жана электрдиктердин гибриддери

Гибриддердин дагы бир категориясы көбүрөөк убакыт коротууга арзыйт, бул кандайдыр бир деңгээлде "таза электрге" карай дагы бир кадам. Бул гибриддик унаалар (PHEVs), аларда аккумуляторлор бар электр диск тышкы булактан да заряддалышы мүмкүн (6). Ошентип, PHEV гибрид менен электрдик унаанын гибриди катары каралышы мүмкүн. Ал жабдылган заряддоо сайгычы. Натыйжада, аккумуляторлор да бир нече эсе чоң, демек, кубаттуураак электр кыймылдаткычын орнотууга болот.

6. Гибриддик автомобиль схемасы

Натыйжада, гибриддик унаалар классикалык гибриддерге караганда күйүүчү майды аз сарптайт, алар адатта ичтен күйүүчү кыймылдаткычты иштетпестен ток менен 50-60 км жол жүрүшөт, ошондой эле жакшыраак иштеши мүмкүн, анткени гибриддер көбүнчө эң күчтүү варианттар болуп саналат. бул модель.

PHEVдин айдоо диапазону бул өзгөчөлүгү жок гибриддик унааларга караганда бир нече эсе чоң. Бул бир нече ондогон километр шаарды кыдырып, жумушка же дүкөнгө барууга жетиштүү. Мисалы, в Skoda Superb iV (7) Батарея 13 кВт саатка чейин электр энергиясын сактай алат, бул нөлсүз режимде 62 кмге чейинки аралыкты камсыз кылат. Мунун аркасында гибридибизди үйгө токтотуп, үйгө кайтканда, биз күйүүчү майдын орточо чыгымдалышына 0 л/100 км жете алабыз. Ичтен күйүүчү кыймылдаткыч аккумуляторду энергия булагына кирүү мүмкүнчүлүгү жок жерде зарядсыздануудан коргойт жана, албетте, узак сапарларда диапазон жөнүндө тынчсызданбоого мүмкүндүк берет.

7. Заряддоо учурунда Skoda Superb iV Hybrid

Бирдей маанилүү гибриддер түрү кубаттуу электр кыймылдаткычтары менен жабдылган - учурда Skoda Superb iV анын параметрлери 116 л.с. жана 330 Нм момент. Мунун аркасында унаа дароо эле ылдамдабастан (электр кыймылдаткычы учурда кандай ылдамдыкта иштеп жатканына карабастан, унааны ошол эле ылдам айдайт), анткени Skoda Superb 60 секунданын ичинде 5 км/саатка чейин ылдамдайт дейт, ал ошондой эле унааны 140 км/саатка чейин ылдамдата алат - бул, мисалы, айланма жолдордо же автомагистральдарда стресссиз жана нөлдүк зыяндуу айдоо мүмкүнчүлүгүн берет.

Айдоодо машина көбүнчө эки кыймылдаткычтан иштейт (ичтен күйүүчү кыймылдаткыч электр кубаты менен иштейт, ошондуктан кадимки унаага караганда күйүүчү майды аз сарптайт), бирок газды түшүргөндө, тормозду басканда же туруктуу ылдамдыкта айдаганда ички күйүүчү кыймылдаткыч кыймылдаткычты өчүрөт жана андан кийин гана электр кыймылдаткычы дөңгөлөктөрдү айдайт. Ошентип, машина ушундай иштейт классикалык гибрид жана энергияны ошол эле жол менен калыбына келтирет - ар бир тормоздоо менен энергия калыбына келтирилип, электр тогу түрүндө батареяларга кетет; келечекте, ал ички күйүүчү кыймылдаткычты тез-тез өчүрүү үчүн так кызмат кылат.

Биринчи плагин гибриддик унаа 2008-жылы декабрда кытай өндүрүүчүсү BYD Auto тарабынан рынокко чыгарылган. Бул F3DM PHEV-62 модели болгон. Дүйнөдөгү эң популярдуу электр унаасынын плагин гибриддик версиясынын премьерасы, Chevrolet Volt, 2010-жылы болгон. Т.ойота премьерасы 2012-жылы болгон.

Бардык моделдер бирдей иштебесе да, көпчүлүгү эки же андан көп режимде иштей алышат: кыймылдаткыч жана батарейка унаанын бардык күчүн камсыз кылган “бардыгы электрдик” жана электр энергиясын да, бензинди да колдонгон “гибриддик”. PHEV адатта толугу менен электр режиминде иштейт, батареясы түгөнгөнгө чейин электр энергиясы менен иштейт. Кээ бир моделдер, адатта, 100 км/саатка жакын ылдамдыкка жеткенден кийин гибриддик режимге өтүшөт.

Жогоруда сүрөттөлгөн Skoda Superb iVден тышкары, эң белгилүү жана популярдуу гибриддик моделдер: Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e жана X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Audi Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Деңиздин тереңинен асманга чейин гибриддер

Муну эстен чыгарбоо керек гибриддик диск жеңил унаа сегментинде гана эмес, жалпысынан унаалар колдонулат. Мисалы гибриддик диск системалары колдонуу үчүн дизель кыймылдаткычтары же турбоэлектрик темир жол локомотивдерин, автобустарды, жук ташуучу машиналарды, кыймылдуу гидромашиналарды жана кемелерди кубаттоо учун.

Чоң структураларда, адатта, ушундай көрүнөт дизелдик/турбиналык кыймылдаткыч электр генераторун же Гидро насосэлектр/гидравликалык кыймылдаткычты башкарат. Чоңураак унааларда кубаттуулуктун салыштырмалуу жоготуулары азаят жана электр кубатын механикалык тетиктерге эмес, кабелдер же түтүктөр аркылуу бөлүштүрүүнүн артыкчылыктары, айрыкча дөңгөлөк же пропеллер сыяктуу бир нече кыймылдаткыч системаларга электр кубатын өткөргөндө айкын болуп калат. Акыркы мезгилге чейин оор жүк ташуучу унааларда гидроаккумуляторлор/аккумуляторлор сыяктуу экинчи энергиянын бир аз запасы болгон.

Эң байыркы гибриддик конструкциялардын айрымдары болгон атомдук эмес суу астындагы кемелер, чийки дизель жана суу астында жүрүүчү батареялар менен иштейт. Мисалы, Экинчи дүйнөлүк согушта суу астындагы кайыктар сериялык жана параллелдүү системаларды колдонушкан.

Азыраак белгилүү, бирок анча деле кызыктуу эмес дизайн отун-гидравликалык гибриддер. 1978-жылы Миннеаполистеги Миннесота Хеннепин кесиптик жана техникалык борборунун студенттери Volkswagen Beetle үлгүсүндөгү унаага айландырышкан. бензин-гидравликалык гибрид даяр бөлүктөрү менен. 90-жылдары, EPA лабораториясынан америкалык инженерлер типтүү америкалык седан үчүн "нефтидравлик" берүү иштеп чыгышкан.

Сыноочу унаа шаардагы жана трассадагы айдоо циклдеринде болжол менен 130 км/саат ылдамдыкка жеткен. 0дөн 100 км/саатка чейин ылдамдатуу 8 литрлик дизелдик кыймылдаткычты колдонуу менен 1,9 секундду түздү. EPA массалык түрдө өндүрүлгөн гидравликалык тетиктер унаанын баасына болгону 700 доллар кошту деп эсептейт. EPA тесттери Ford Expedition компаниясынын бензин-гидравликалык гибриддик дизайнын сынап көрдү, ал шаар кыймылында 7,4 кмге 100 литр күйүүчү май керектеген. Америкалык UPS курьердик компаниясы учурда бул технологияны колдонуу менен эки жүк ташуучу унааны иштетет (8).

8. УПС кызматындагы гидравликалык гибрид

Америкалык аскерлер сыноолорду өткөрүштү Hybrid Humvee жол тандабастары 1985-жылдан бери. Баалоо динамикасын жана күйүүчү майдын үнөмдүүлүгүн гана эмес, ошондой эле, мисалы, бул машиналардын төмөнкү жылуулук белгисин жана тынчыраак иштешин белгиледи, алар сиз ойлогондой, аскердик колдонмолордо чоң мааниге ээ болушу мүмкүн.

Эрте форма деңиз транспортундагы гибриддик кыймылдоо системасы мачталарда парустары бар кораблдер жана буу машиналары палубанын астында. Буга чейин дагы бир мисал келтирилген дизель-электр суу астында жүрүүчү кайык. Жаңыраак болсо дагы, кемелер үчүн гибриддик кыймылдаткыч системалары, башкалардын арасында SkySails сыяктуу компаниялар чыгарган чоң батперектерди камтыйт. Батперектерди сүйрөө алар кемелердин эң бийик мачталарынан бир нече эсе бийиктикте учуп, күчтүүрөөк жана туруктуу шамалдарды кармай алышат.

Гибриддик концепциялар акыры авиацияда өз жолун тапты. Мисалы, учактын прототиби (9) гибриддик мембраналык система (REM) менен жабдылган. мотор менен жабдуукадимки пропеллерге туташтырылган. Күйүүчү май клеткасы круиздик фаза үчүн бардык күч менен камсыз кылат. Учуу жана көтөрүлүү учурунда, эң көп энергияны талап кылган учуу сегментинде система жеңил литий-иондук батареяларды колдонот. Демонстрациялоочу учак дагы австриялык Diamond Aircraft Industries компаниясы тарабынан жасалган Димона мотор планери болуп саналат, ал учактын конструкциясына өзгөртүүлөрдү киргизген. Канаттарынын кеңдиги 16,3 метр болгон учак күйүүчү май клеткасынан алынган энергияны колдонуу менен болжол менен 100 км/саат ылдамдыкта уча алат.

9. Boeing күйүүчү май клеткасын көрсөтүүчү учак

Баары кызгылт эмес

Кадимки машиналарга караганда гибриддик автомобилдердин конструкциясынын татаалдыгынан улам, машинаны эксплуатациялоо учурунда газдардын бөлүнүп чыгышынын кыскарышы бул эмиссиялардын ордун толтурганын танууга болбойт. Гибриддик унаалар түтүн пайда кылган булгоочу заттардын абага бөлүнүп чыгуусун 90 пайызга азайта алат. жана көмүртек чыгарууну эки эсе кыскартат.

Ага карабастан Hybrid Унаалар кадимки автоунааларга караганда аз күйүүчү май керектесе, гибриддик унаанын аккумуляторунун айлана-чөйрөгө зыяндуу таасири маселеси дагы эле бар. Бүгүнкү күндө көпчүлүк гибриддик унаа аккумуляторлору эки түрдүн бири болуп саналат: никель-металл гидрид же литий-ион. Бирок, экөө тең азыркы учурда бензин унааларындагы стартердик аккумуляторлордун көпчүлүгүн түзгөн коргошун батарейкаларына караганда экологиялык жактан таза деп эсептелет.

Бул жерде маалыматтар так эмес экенин белгилей кетүү керек. Жалпы уулуулуктун деңгээли жана айлана-чөйрөгө тийгизген таасири никель гидриддик батареялар учурга Караганда алда канча темен болуп эсептелет коргошун кислотасы батарейкалар же кадмийди колдонуу. Башка булактар ​​никель-металл гидриддик аккумуляторлор коргошун-кислота аккумуляторлоруна караганда алда канча уулуураак жана кайра иштетүү жана коопсуз утилдештирүү алда канча түйшүктүү экенин айтышат. Никель хлориди жана никель оксиди сыяктуу ар кандай эрүүчү жана эрибеген никель бирикмелери жаныбарларга жасалган эксперименттерде белгилүү канцерогендик таасирге ээ экени далилденген.

Аккумуляторлор litowo-jonowe Алар азыр жагымдуу альтернатива болуп эсептелет, анткени алар батарейканын эң жогорку энергия тыгыздыгына ээ жана чоң көлөмдү сактоо менен никель-металл гидриддик батареянын клеткаларынан үч эседен ашык чыңалуу өндүрө алышат. Электр энергиясы. Бул батарейкалар дагы көбүрөөк энергия өндүрөт жана натыйжалуураак, электрдик калдыктарды көбүрөөк жок кылат жана батарейканын иштөө мөөнөтү транспорттукуна жакындайт. Мындан тышкары, литий-иондук аккумуляторлорду колдонуу унаанын жалпы салмагын 30 пайызга азайтат. Бензин менен жүрүүчү унааларга караганда күйүүчү майдын үнөмдүүлүгү жакшырган, натыйжада CO чыгарууну азайткан₂.

Тилекке каршы, каралып жаткан технологиялар табуу кыйын жана кымбатыраак материалдардан көз каранды. Төмөн электр кыймылдаткыч дизайн жана гибриддик машиналардын башка тетиктери башка нерселер менен катар сейрек кездешүүчү металлдарды талап кылат. Мисалы диспрозия, гибриддик электр өткөргүчтөрүндө алдыңкы электр кыймылдаткычтарынын жана аккумулятордук системалардын ар кандай түрлөрүн өндүрүү үчүн зарыл болгон сейрек кездешүүчү жер элементи. Же неодим, дагы бир сейрек кездешүүчү металл, ал туруктуу магнит кыймылдаткычтарында колдонулган жогорку күчтүү магниттердин негизги компоненти болуп саналат.

Дүйнөдөгү сейрек кездешүүчү кендердин дээрлик бардыгы негизинен Кытайдан келет. сыяктуу бир нече кытай эмес булактар Hoidas көлү Канаданын түндүгүндө же Велд тоосу Австралияда ал учурда иштелип чыгууда. Эгерде биз альтернативалык чечимдерди таба албасак, мейли жаңы кендер болсун, мейли сейрек кездешүүчү металлдарды алмаштыруучу материалдар болсун, анда материалдардын баасы албетте көтөрүлөт. Жана бул бензинди акырындык менен рыноктон чыгаруу аркылуу эмиссияны азайтуу пландарын жокко чыгарышы мүмкүн.

Баалардын өсүшүнөн тышкары этикалык мүнөздөгү көйгөйлөр бар. 2017-жылы БУУнун баяндамасында мыйзам бузуулар аныкталган кобальт кендериндеги балдар, Конго Демократиялык Республикасындагы (DCR) электр кыймылдаткычтарынын акыркы мууну, анын ичинде биздин жашыл технологиялар үчүн өтө маанилүү сырьё. Дүйнө төрт жашында кир, кооптуу жана көбүнчө уулуу кобальт кендеринде иштөөгө аргасыз болгон балдарды билди. Бириккен Улуттар Уюмунун эсебинде, жыл сайын бул шахталарда сексенге жакын бала каза болот. Күн сайын 40ка чейин жашы жете элек өспүрүмдөр иштөөгө аргасыз болушкан. Кээде бул биздин таза гибриддердин ыплас баасы.

Газ чыгаруучу түтүктөрдүн инновациялары шыктандырат

Бирок, жакшы кабар да бар гибриддик ыкмалар жана таза машиналарды жалпы каалоо. Изилдөөчүлөр жакында келечектүү жана таң калыштуу иштеп чыгышты дизелдик кыймылдаткычтардын жөнөкөй модификациясыгибриддик системаларда электр диск менен айкалыштырылышы мүмкүн. Дизель айдайт бул аларды кичирээк, арзаныраак жана тейлөөнү жеңилдетет. Эң негизгиси, алар тазараак болот.

Чарльз Мюллер жана Сандия улуттук лабораториясынын изилдөө борборундагы үч кесиптеши Channel Fuel Injection (DFI-) деп аталган модификациянын үстүндө иштешкен. Бул Бунсен күйгүчүнүн жөнөкөй принцибине негизделген. Окумуштуулардын айтымында, DFI эмиссияларды жана DPFтердин көө менен бүтөлүп калуу тенденциясын азайтат. Мюллердин айтымында, анын ойлоп табуусу картердеги көөнүн көлөмүн азайтуу менен май алмаштыруу аралыгын дагы узарта алат.

Анда ал кантип иштейт? отмокторду кадимки дизелдик кыймылдаткычта алар күйүү камерасынын аймактарында бай аралашмаларды түзүшөт. Бирок, илимпоздордун айтымында, бул аймактарда күйүүчү май толугу менен күйгүзүү үчүн керектелгенден эки-он эсе көп. Мындай ашыкча отун менен жогорку температурада көөнүн көп пайда болуу тенденциясы болушу керек. DFI түтүктөрүн орнотуу дизелдик отундун көөнүн аз же такыр пайда болбостон натыйжалуу күйгүзүүгө мүмкүндүк берет. «Биздин аралашмаларда күйүүчү май азыраак бар», - деп түшүндүрөт Мюллер жаңы технология жөнүндө басылмада.

Мюллер мырза айтып жаткан каналдар инжектордун соплосунун тешиктеринен чыккан жерден бир аз аралыкта орнотулган түтүктөр. Алар инжектордун жанында цилиндр башынын астына орнотулат. Мюллер алар акыры күйүүнүн жылуулук энергиясына туруштук берүү үчүн өтө ысыкка туруктуу эритмеден жасалат деп ишенет. Бирок, анын айтымында, анын командасы иштеп чыккан ойлоп табууну ишке ашырууга байланыштуу кошумча чыгымдар аз болот.

Күйүү системасы азыраак көө чыгарса, аны натыйжалуу пайдаланууга болот. чыккан газды кайра иштетүү системасы (EGR) азот оксиддерин азайтуу үчүн, NOx. Чечимди иштеп чыгуучулардын айтымында, бул кыймылдаткычтан чыккан көөнүн жана NOxтин көлөмүн учурдагы деңгээлдин ондон бирине чейин азайтышы мүмкүн. Алар ошондой эле алардын концепциясы CO бөлүп чыгарууну азайтууга жардам берерин белгилешет.₂ жана глобалдык жылуулукту пайда кылган башка заттар.

Жогоруда айтылгандар, балким, биз көптөр баш тарткан дизелдик кыймылдаткычтар менен тез коштошпойбуз деген белги гана эмес. Күйүүчү диск технологиясындагы инновация гибриддердин өсүшүнө түрткү болгон ой жүгүртүүнү улантууда. Бул акырындык менен унаалардын айлана-чөйрөгө тийгизген таасирин азайтуучу чакан кадамдардын стратегиясы. Бул багыттагы инновациялар гибриддин электрдик бөлүгүндө гана эмес, күйүүчү май бөлүгүндө да пайда болуп жатканын билүү жагымдуу.