Гибриддик кыймылдаткыч кантип иштейт, үнөмдүү мотордун жакшы жана жаман жактары
ыраазы
Гибриддик унаалардын пайда болушу көмүртектүү күйүүчү майлардагы ичтен күйүүчү кыймылдаткычтардан (ICE) тазараак электр станцияларына өтүүдө автоөндүрүүчүлөрдүн аргасыз чарасы болуп калды. Автономдуу транспортту өнүктүрүүнүн теориялык жактан мүмкүн болгон багыттарынын чоң тизмесинен толук кандуу электромобилдерди, күйүүчү май клеткаларын же башкаларды жасоого технология азырынча жол бере элек жана муктаждык эбак эле бышып жетилген.
Өкмөттөр экологиялык талаптар менен автоөнөр жайын катуу кысымга ала башташты жана керектөөчүлөр мунай иштетүүчү продуктылардын биринде бир кылымдан ашык убакыттан бери белгилүү болгон мотордун дагы бир микроскопиялык жакшыруусун эмес, сапаттык кадамды көргүсү келди.
Кайсы машина "гибрид" деп аталат
Орто этаптын кубаттуулугу ичтен күйүүчү кыймылдаткычтын жана бир же бир нече электр кыймылдаткычтарынын буга чейин далилденген конструкциясынын айкалышы боло баштады.
Тартуу блогунун электрдик бөлүгү газ кыймылдаткычына же дизелдик кыймылдаткычка механикалык туташтырылган генераторлордон, аккумуляторлордон жана транспорт каражатын тормоздоодо бөлүнүп чыккан энергияны кыймылдаткычка кайтаруучу калыбына келтирүү тутумунан иштейт.
Идеяны практикалык ишке ашыруу үчүн бардык көп сандаган схемалар гибриддер деп аталат.
Кээде өндүрүүчүлөр гибриддик системаларды чакырып, кардарларды адаштырышат, мында электр диски старт-стоп режиминде негизги моторду иштетүү үчүн гана колдонулат.
Электр кыймылдаткычтары менен дөңгөлөктөрүнүн ортосунда эч кандай байланыш жок болгондуктан, электр тарткычта айдоо мүмкүнчүлүгү жок болгондуктан, мындай унааларды гибриддерге ыйгаруу туура эмес.
Гибриддик кыймылдаткычтардын иштөө принциби
Дизайндардын ар кандай түрлөрү менен, мындай машиналар жалпы өзгөчөлүктөрү бар. Бирок айырмачылыктар техникалык жактан ушунчалык чоң болгондуктан, чындыгында алар өздөрүнүн артыкчылыктары жана кемчиликтери менен ар кандай унаалар.
түзмөк
Ар бир гибрид камтыйт:
- анын трансмиссиясы менен ичтен күйүүчү кыймылдаткыч, борттогу төмөнкү вольттогу электр менен жабдуу тармагы жана күйүүчү май багы;
- тартуу кыймылдаткычтары;
- аккумулятор батареялары, көбүнчө жогорку вольттуулар, сериялык жана параллелдүү туташтырылган батареялардан турат;
- жогорку вольттуу коммутация менен электр зымдары;
- башкаруунун электрондук блоктору жана борттогу компьютерлер.
Интегралдык механикалык жана электр өткөргүчтүн иштөөсүнүн бардык режимдерин камсыз кылуу, адатта, автоматтык түрдө ишке ашат, жол кыймылын жалпы башкаруу гана айдоочуга жүктөлөт.
Иштин схемалары
Электрдик жана механикалык компоненттерди бири-бирине ар кандай жолдор менен туташтырууга болот, убакыттын өтүшү менен белгилүү, көп колдонулган схемалар өзгөчөлөнүп калды.
Бул жалпы энергетикалык баланста электр тартуунун спецификалык үлүшү боюнча кыймылдаткычтын кийинки классификациясына тиешелүү эмес.
ырааттуу
Эң биринчи схема, эң логикалуу, бирок азыр унааларда аз колдонулат.
Анын негизги милдети оор техникада иштөө болгон, мында компакттуу электрдик тетиктер көлөмдүү механикалык трансмиссияны ийгиликтүү алмаштырган, аны башкаруу да өтө кыйын. Кыймылдаткыч, адатта, дизелдик кыймылдаткыч, электр генераторуна гана жүктөлөт жана дөңгөлөктөр менен түздөн-түз байланышпайт.
Генератор иштеп чыккан ток тартуучу аккумуляторду заряддоо үчүн колдонулушу мүмкүн, ал эми ал камсыздалбаган жерлерде ал түздөн-түз электр кыймылдаткычтарына жөнөтүлөт.
Мотор дөңгөлөктөр деп аталган принцибине ылайык унаанын ар бир дөңгөлөктөрүнө орнотууга чейин алардын бир же бир нечеси болушу мүмкүн. Тартуу көлөмү күч электр бирдиги менен жөнгө салынат, ал эми ички күйүүчү кыймылдаткыч дайыма эң оптималдуу режимде иштей алат.
Параллель
Бул схема азыр эң кеңири таралган. Анда электр кыймылдаткычы жана ичтен күйүүчү кыймылдаткыч жалпы берүү үчүн иштейт, ал эми электроника дисктердин ар бири тарабынан энергия керектөөнүн оптималдуу катышын жөнгө салат. Эки кыймылдаткыч тең дөңгөлөккө туташтырылган.
Тормоздоо учурунда электр кыймылдаткычы генераторго айланып, аккумулятордук батареяны кайра заряддаганда калыбына келтирүү режими колдоого алынат. Бир нече убакытка чейин, унаа өз заряды боюнча гана кыймылдай алат, негизги ички күйүүчү кыймылдаткычы дымып турат.
Кээ бир учурларда, тиричилик AC тармагынан же адистештирилген заряддоо станциясынан тышкы кубаттоо мүмкүнчүлүгү менен жабдылган бир кыйла кубаттуулуктагы батарея колдонулат.
Негизинен бул жерде батареялардын ролу аз. Бирок аларды алмаштыруу жөнөкөйлөштүрүлгөн, бул жерде коркунучтуу жогорку чыңалуу схемалары талап кылынбайт, ал эми аккумулятордун массасы электр унааларына караганда алда канча аз.
аралаш
Электр кыймылдаткычынын технологиясын жана сактоо кубаттуулугун өнүктүрүүнүн натыйжасында тартуучу күчтөрдү жаратууда электр кыймылдаткычтарынын ролу жогорулады, бул эң алдыңкы катар-параллель системалардын пайда болушуна алып келди.
Бул жерде токтоп турган жерден баштап, төмөн ылдамдыкта кыймыл электр тармагы боюнча ишке ашырылат, ал эми ичтен күйүүчү кыймылдаткыч жогорку өндүрүш талап кылынганда жана батареялар түгөнүп калганда гана кошулат.
Эки мотор тең диск режиминде иштей алат жана жакшы ойлонулган электрондук блок энергиянын агымын кайда жана кантип багыттоо керектигин тандайт. Айдоочу муну графикалык маалымат дисплейинде аткара алат.
Электр кыймылдаткычтарын энергия менен камсыз кыла турган же аккумуляторду кубаттай турган сериялык схемадагыдай кошумча генератор колдонулат. Тормоздук энергия тартуу моторунун арткы бөлүгү аркылуу калыбына келтирилет.
Бул канча заманбап гибриддер уюштурулган, атап айтканда, биринчи жана белгилүү бири - Toyota Prius
Toyota Prius үлгүсүндөгү гибриддик кыймылдаткыч кантип иштейт
Бул машина азыр үчүнчү муундагы жана атаандаш гибриддер конструкциялардын татаалдыгын жана эффективдүүлүгүн жогорулатууну улантууда да, белгилүү бир деңгээлде кемчиликсиздикке жетти.
Бул жерде дисктин негизи синергетика принциби болуп саналат, ага ылайык ичтен күйүүчү кыймылдаткыч жана электр кыймылдаткычы дөңгөлөктөрдүн моментин түзүүдө каалаган комбинацияда катыша алат. Алардын ишинин параллелизми планетардык типтеги татаал механизмди камсыз кылат, мында электр агымдары аралашып, дифференциал аркылуу кыймылдаткыч дөңгөлөктөрүнө берилет.
Ишке чыгаруу жана баштоо ылдамдатуу электр кыймылдаткычы тарабынан жүзөгө ашырылат. Эгерде электроника анын мүмкүнчүлүктөрү жетишсиз экенин аныктаса, Аткинсон циклинде иштеген үнөмдүү бензин кыймылдаткычы туташтырылган.
Отто кыймылдаткычтары бар кадимки унааларда мындай жылуулук циклин убактылуу шарттарга байланыштуу колдонууга болбойт. Бирок бул жерде алар электр кыймылдаткычы менен камсыз кылынат.
Тойота Приус ички күйүүчү кыймылдаткычты автоматтык түрдө иштетсе, токтоо режими алынып салынат, анда ал үчүн тездетүүгө, батареяны заряддоого же кондиционерди камсыздоого жардам берүү үчүн дароо иш табылат.
Дайыма жүккө ээ жана оптималдуу ылдамдыкта иштөөсү менен, ал өзүнүн тышкы ылдамдык мүнөздөмөсү боюнча эң пайдалуу чекитинде болуу менен бензинди керектөөнү азайтат.
Эч кандай салттуу стартер жок, анткени мындай мотор аны олуттуу ылдамдыкта айландыруу менен гана иштетилиши мүмкүн, муну кайра генератор жасайт.
Батареялар ар кандай кубаттуулуктарга жана чыңалууларга ээ, PHVдин эң татаал кайра заряддалуучу версиясында булар 350 Ah 25 вольт электр унаалары үчүн кеңири таралган.
Гибриддердин артыкчылыктары жана кемчиликтери
Ар кандай компромисс сыяктуу, гибриддер таза электромобилдерден жана кадимки классикалык мунай менен иштегендерден төмөн.
Бирок, ошол эле учурда, алар бир катар касиеттерге ээ болушат, негизгиси катары кимдир бирөө үчүн:
- ичтен күйүүчү кыймылдаткычтардын зыяндуу чыгындылары менен күрөшүү үчүн колдонулуучу каражаттарды жөнөкөйлөштүрүү;
- кээ бир отун үнөмдөө жетишүү, бирок талаш;
- ичтен күйүүчү кыймылдаткычтарды колдонууга тыюу салынган таза электр тарткычта кыймылдын мүмкүнчүлүгү;
- жарыяланган кубаттуулуктун кыйла жөнөкөй өсүшү;
- электрдик унаадан айырмаланып, электр тармагынан алыс энергиясыз калуу мүмкүн эместиги.
Бардык кемчиликтер технологиянын татаалдыгы менен байланышкан:
- гибриддер менен иштөө үчүн атайын даярдалган компетенттүү кадрлардын зарылдыгы;
- ошондой эле күйүүчү май керектөөчү унаанын массасынын өсүшү;
- унаанын жогорку баасы;
- ичинен күйүүчү кыймылдаткычтын жана аны менен байланышкан бардык нерселердин сакталышынан улам электр транспорт каражаттарын жоготуу;
- дагы эле жетишсиз өнүккөн технологиялар жана долбоорлоого бирдиктүү мамиленин жоктугу;
- батареяларды чыгарууда жана аларды утилдештирууде экологиялык жактан тазалыктын начардыгы.
Классикалык унаалар толугу менен жок болгондон кийин гибриддерди чыгаруу улана бериши мүмкүн.
Бирок бул бир гана компакттуу, үнөмдүү жана жакшы башкарылуучу углеводороддук отун кыймылдаткычы түзүлгөндө гана ишке ашат, ал келечектеги электромобилге жакшы кошумча болуп, анын дагы эле жетишсиз автономиясын олуттуу жогорулатат.
