Hybridné hnacie sústavy: Séria vs paralelná

Hybridné hnacie sústavy: Séria vs paralelná

Termín “hnacie ústrojenstvo” sa používa na opis toho, ako sa výkon dodáva kolesám v akomkoľvek type vozidla. S benzínovým hnaciemu ústrojenstvom vyžaduje zrýchlenie palivo. To palivo pochádza z jedného zdroja – nádrže na plyn. V hybridoch to nie je také jednoduché. Konštrukcia hnacej sústavy je v hybridoch dôležitá, pretože určuje, ako mechanické komponenty vozidla pracujú s rôznymi elektrickými systémami, aby sa zabezpečilo efektívne fungovanie vozidla.

Účelom hybridného hnacej sústavy je šetriť palivo bez obetovania výkonu. Na dosiahnutie tohto cieľa hybridy používajú palubný počítač, ktorý určuje, koľko energie pochádza z batérie, plynového motora a kedy. V hybridných elektrických vozidlách (HEVs) sa používajú dva primárne hnacie ústrojenstvo: séria a rovnobežka. Poďme preskúmať každý podrobnejšie.

Série hybridov

Hybridná konfigurácia série nie je tak zložitá. K dispozícii je elektromotor a benzínový motor. Keď je potrebný výkon na pohyb kolies, energiu dodáva elektromotor (a len elektromotor). Elektromotor môže využívať energiu z akumulátora alebo z generátora poháňaného benzínovým motorom, ale nie z oboch. Zamyslite sa nad pomenovom rade: jeden, potom druhý. Dáva to zmysel, však?

Ak je teda batéria úplne nabitá, môže sa najprv rozhodnúť použiť energiu batérie. Keď je batéria takmer vybitá, vozidlo zapne benzínový motor, aby generovalo dodatočný výkon, aby udržalo elektromotor v jazde. Prechod z jedného zdroja energie na druhý je navrhnutý tak, aby bol bezproblémový.

Nižšie sme načrtli výhody a nevýhody série hybridov:

Výhody:

  • Akumulátor poskytuje väčšinu
  • Ideálne pre jazdu v mestských a prímestských oblastiach
  • Benzínové motory sú menšie a efektívnejšie ako konvenčné

Nevýhody:

  • Nákladné na nákup, pretože vyžaduje väčšiu batériu
  • Nie tak efektívne pri jazde po dlhších trasách alebo pri jazde po diaľnici

Príklady vozidiel:

  • Chevrolet Volt, Honda Insight, Hyundai Ioniq, BMW i3 w/ Rozširovač radu

Paralelné hybridy

Na rozdiel od sériových hybridných hnacích sústav (kde len elektromotor môže poháňať kolesá a benzínový motor skutočne slúži len ako záložný generátor), paralelný hnací ústrojenstvo môže dať energiu na vozovku cez elektromotor alebo priamo plynový motor. Palubný počítač určí, ktorý je najvhodnejší pre daný súbor okolností, a rozhodne sa pre vodiča.

Vzhľadom k tomu, že existujú dva motory, môžu pracovať vedľa seba, aby poháňali auto. To umožňuje palubný počítač neustále monitorovať potrebu zrýchlenia a rozhodnúť, ktorý motor (elektrický alebo benzín) by bol najlepší.

Napríklad, ak sa už pohybujete, ale potrebujete zvýšenie výkonu, ako napríklad zlúčenie na diaľnicu a zvýšenie rýchlosti, paralelný hybrid môže uviesť plynový motor do práce. Ale keď sedíte na červenom svetle a rozsvieti sa na zeleno, to isté auto sa môže rozhodnúť pre elektromotor a jeho ľahko dostupný krútiaci moment, aby ste sa dostali z 0-30 mph ASAP. Navyše, keď sa plynový motor nepoužíva priamo na nanášanie energie na kolesá, zapne sa, aby v prípade potreby konal ako generátor na nabíjanie batérie.

K dispozícii je tiež koncept Series/Parallel Hybrid, ktorý umožňuje elektromotoru a benzínovým motorom riadiť kolesá súčasne. Tento typ hybridu je uvedený nižšie, keď pokrývame Prius.

Tu sú výhody a nevýhody, ktoré sme načrtli pre paralelný hybrid:

Výhody:

  • Motor a elektromotor môžu priamo dodávať krútiaci moment kolesám súčasne
  • Benzínový motor je menej kompaktný ako motory používané v sériách hybridov

Nevýhody:

  • Komplexná konštrukcia môže byť komplikovaná na opravu
  • Nie tak efektívne pri jazde na mieste – napríklad premávka na zastávke a na cestách

Príklady vozidiel:

  • Audi Q8, Chevrolet Malibu Hybrid, Honda Accord Hybrid

Úsvit Prius: Kombinovanie série a paralelné

Prius je odvodený od latinského slova Primus, čo znamená “prvý”. Toyota Prius sa určite dožila svojho mena. Bol to prvý masovo vyrábaný hybrid. Je tiež trochu jedinečný, pretože to bolo prvé vozidlo, ktoré spojilo sériu a paralelné hnacie sústavy, čo znamená, že môže byť poháňané plynovým motorom alebo elektromotorom, alebo oboma súčasne. To sa niekedy označuje ako “séria /paralelný” hybrid – ktorý, ak sa nad tým zamyslíte, je ako hybrid v hybride!

Toto rozdelenie výkonu je možné vďaka planetárnemu výstroju, ktorý bol predstavený v druhej generácii Priusu. Bez príliš technickej výbavy je elektromotor pripojený k prevodovke, ktorá spája benzínový motor, elektromotor a generátor do jednej jednotky. Prevodový stupeň sa pohybuje na základe výkonu požadovaného vozidlom. Motor je posledný z prevodových stupňov, takže spočiatku elektromotor a generátor bežia čo najdlhšie; Benzínový motor sa naštartuje len vtedy, keď nie sú schopní splniť požiadavky na výkon.

S viac ako 6,1 miliónom predaných vozidiel Prius od roku 2020 Prius naďalej dominuje na hybridnom trhu, ale v tomto roku ho prekonal predaj SUV RAV4. Toyota do dnešného dňa predala viac ako 15 miliónov hybridných modelových vozidiel vrátane svojej radu Lexus a celosvetovo vyrába 44 hybridných modelov. Pred hybridmi sú však problémy, pretože v dôsledku zníženej zložitosti, nákladov a uhlíkovej stopy sa popularita všetkých elektrických vozidiel naďalej zvyšuje.

About adminCarsgist

arsgist je jediný rodený Slovack, ktorý píše auto blog, ktorý založil Miroslav James z češtine so sídlom v Londýne. Cargist prišiel zostať a pokračovať s cieľom duše slúžiť slovack hovoriacim domorodcom.

View all posts by adminCarsgist →

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *