հիբրիդային ժամանակ
Պարունակություն
Մի իրավիճակում, երբ դժվար է ամբողջ գումարը ներդնել զուտ էլեկտրական մեքենաների վրա, թեկուզ միայն դեռևս անբավարար տիրույթի, մարտկոցի անկատարության, երկար լիցքավորման և բնապահպանական խղճի անհանգստության պատճառով, հիբրիդային լուծումները դառնում են ողջամիտ ոսկե միջին: Դա երեւում է մեքենաների վաճառքի արդյունքներից։
Հիբրիդային մեքենա այս մեքենան տիպիկ համալրված համակարգով շարժիչ և մեկ կամ ավելի (1): Էլեկտրական շարժիչը կարող է օգտագործվել ոչ միայն վառելիքի սպառումը նվազեցնելու, այլև հզորությունը մեծացնելու համար: Ժամանակակից հիբրիդային մեքենաներ օգտագործել էներգաարդյունավետությունը բարելավելու լրացուցիչ մեթոդներ, ինչպիսիք են. Որոշ իրականացումներում ներքին այրման շարժիչը օգտագործվում է էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար էլեկտրական շարժիչը սնուցելու համար:
1. Դիզելային-էլեկտրական հիբրիդային մեքենայի դիագրամ
Շատ հիբրիդային ձևավորումներում արտանետումների արտանետումները այն նաև կրճատվում է` անջատելով ներքին այրման շարժիչը կայանման ժամանակ և նորից միացնելով այն անհրաժեշտության դեպքում: Դիզայներները ձգտում են ապահովել, որ էլեկտրական շարժիչի հետ փոխազդեցությունը օպտիմալացնի նրա աշխատանքը, օրինակ, երբ ներքին այրման շարժիչը աշխատում է ցածր արագությամբ, դրա արդյունավետությունը ցածր է, քանի որ այն առավելագույն էներգիա է պահանջում սեփական դիմադրությունը հաղթահարելու համար: Հիբրիդային համակարգում այս ռեզերվը կարող է օգտագործվել՝ բարձրացնելով ներքին այրման շարժիչի արագությունը մարտկոցը լիցքավորելու համար հարմար մակարդակի:
Գրեթե նույնքան հին, որքան մեքենաները
Ավտոմոբիլային հիբրիդների պատմությունը սովորաբար սկսվում է 1900 թվականին, երբ Ֆերդինանդ Պորշեն մոդելը ներկայացրեց Փարիզի համաշխարհային ցուցահանդեսում։ Hybrid Lohner-Porsche Mixte (2), աշխարհում առաջին դիզելային-էլեկտրական հիբրիդային մեքենան։ Ավելի ուշ վաճառվեց այս մեքենայի մի քանի հարյուր օրինակ: Երկու տարի անց Knight Neftal-ը կառուցեց հիբրիդային մրցարշավային մեքենա: 1905 թվականին Հենրի Պիպերը ներկայացրեց հիբրիդ, որտեղ էլեկտրական շարժիչը կարող էր լիցքավորել մարտկոցները:
1915 թվականին էլեկտրական մեքենաներ արտադրող Woods Motor Vehicle Company ընկերությունը ստեղծեց Dual Power մոդելը՝ 4 մխոցանի ներքին այրման շարժիչով և էլեկտրական շարժիչով։ 24 կմ/ժ արագությունից ցածր մեքենան աշխատել է միայն էլեկտրական շարժիչով մինչև մինչև մարտկոցը սպառվիև այս արագությունից բարձր միացված էր ներքին այրման շարժիչը, որը կարող էր արագացնել մեքենան մինչև 56 կմ/ժ։ Dual Power-ը կոմերցիոն ձախողում էր: Այն չափազանց դանդաղ էր իր գնի համար և չափազանց դժվար էր վարել:
1931 թվականին Էրիխ Գեյխենը առաջարկեց մեքենա, որի մարտկոցները լիցքավորվեցին բլուրն իջնելիս։ Էներգիան մատակարարվում էր սեղմված օդի բալոնից, որը մղվում էր շնորհիվ կինետիկ էներգիա մեքենաների մասեր, որոնք իջնում են ներքև.
Sէներգիայի վերականգնում արգելակման ժամանակ, ժամանակակից հիբրիդային տեխնոլոգիայի հիմնական գյուտը, մշակվել է 1967 թվականին AMC-ի կողմից American Motors-ի համար և անվանվել Էներգիայի վերականգնման արգելակ:
1989 թվականին Audi-ն թողարկեց փորձնական Audi Duo մեքենան։ Զուգահեռաբար էր հիբրիդ հիմնված Audi 100 Avant Quattro-ի վրա: Մեքենան համալրված է եղել 12,8 ձիաուժ հզորությամբ էլեկտրական շարժիչով, որը շարժել է հետևի առանցքը։ Նա էներգիա էր քաղում նիկել կադմիումի մարտկոց. Առջևի առանցքը վարում էր 2,3 լիտրանոց հինգ մխոցանոց բենզինային շարժիչը՝ 136 ձիաուժ հզորությամբ։ Audi-ի մտադրությունն էր ստեղծել մեքենա, որը կաշխատի ներքին այրման շարժիչով քաղաքից դուրս, իսկ էլեկտրական շարժիչով քաղաքում: Վարորդն ընտրել է այրման ռեժիմ կամ էլեկտրական վարման ռեժիմ: Audi-ն արտադրել է այս մոդելի ընդամենը տասը օրինակ: Հաճախորդների ցածր հետաքրքրությունը վերագրվում էր ստանդարտ Audi 100-ի համեմատ ցածր կատարողականությանը՝ լրացուցիչ ծանրաբեռնվածության պատճառով:
Ճեղքումը եղավ Հեռավոր Արևելքից
Այն ամսաթիվը, երբ հիբրիդային մեքենաները լայնորեն մուտք գործեցին շուկա և իրական ժողովրդականություն ձեռք բերեցին, ընդամենը 1997 թվականն է, երբ այն մտավ ճապոնական շուկա: Toyota Prius (3). Սկզբում այս մեքենաները գնորդներ էին գտնում հիմնականում էկոլոգիապես զգայուն շրջանակներում: Իրավիճակը փոխվեց հաջորդ տասնամյակում, երբ նավթի գները սկսեցին արագորեն աճել։ Անցյալ տասնամյակի երկրորդ կեսից ի վեր այլ արտադրողներ նույնպես սկսեցին շուկա դուրս բերել հիբրիդային մոդելներ, հաճախ հիմնված լիցենզավորված Toyota հիբրիդային լուծումների վրա: Լեհաստանում Prius-ը ցուցասրահներում հայտնվել է 2004 թվականին։ Նույն թվականին թողարկվել է Prius-ի երկրորդ սերունդը, իսկ 2009 թվականին՝ երրորդը։
Նա հետևեց Toyota-ին honda, մեկ այլ ճապոնական ավտոմոբիլային հսկա։ մոդելի վաճառք Ինտուիցիա (4), մասնակի զուգահեռ հիբրիդ, ընկերությունը գործարկվել է 1999 թվականին ԱՄՆ-ում և Ճապոնիայում: Դա ավելի խնայող մեքենա էր, քան Toyota-ի արտադրանքը: Առաջին սերնդի Prius սեդանը քաղաքում ծախսել է 4,5 լ/100 կմ, իսկ քաղաքից դուրս՝ 5,2 լ/100 կմ։ Երկու դռնանի Honda Insight Առաջին սերունդը քաղաքում սպառում էր 3,9 լ/100 կմ, իսկ քաղաքից դուրս՝ 3,5 լ/100 կմ:
Toyota-ն թողարկել է մեքենաների նոր հիբրիդային տարբերակներ։ Արտադրություն Toyota Auris Hybrid սկսվել է 2010 թվականի մայիսին։ Դա առաջին արտադրական հիբրիդն էր Եվրոպայում, որը վաճառվեց Prius-ից ցածր գնով: Auris Hybrid այն ուներ նույն շարժիչը, ինչ Prius-ը, բայց գազի վազքը ավելի քիչ էր՝ համակցված ցիկլով 3,8 լ/100 կմ:
2007 թվականի մայիսին Toyota Motor Corporation-ը վաճառեց իր առաջին միլիոն հիբրիդները: Երկու միլիոն՝ 2009 թվականի օգոստոսին, 6 միլիոնը՝ 2013 թվականի դեկտեմբերին։ 2015 թվականի հուլիսին Toyota հիբրիդների ընդհանուր թիվը գերազանցել է 8 միլիոնը։ 2015 թվականի հոկտեմբերին միայն Եվրոպայում Toyota հիբրիդների վաճառքը գերազանցել է մեկ միլիոն միավորը։ 2019 թվականի առաջին եռամսյակում հիբրիդներն արդեն կազմում էին 50 տոկոս։ Toyota-ի ընդհանուր վաճառքը մեր մայրցամաքում: Ամենահայտնի մոդելները այս կատեգորիայում, սակայն, այլևս Priuse-ներ չկան, բայց հետևողականորեն Յարիս հիբրիդ, C-HR հիբրիդ Օրազ Corolla Hybrid. Մինչև 2020 թվականի վերջ Toyota-ն մտադիր է վաճառել 15 միլիոն հիբրիդ, ինչը, ըստ ընկերության, արվել է այս տարվա հունվարին, այսինքն. սկզբում. Արդեն 2017 թվականին, ըստ արտադրողի, մթնոլորտ է արտանետվել 85 մլն տոննա։ ածխաթթու գազ պակաս
Ավելի քան երկու տասնամյակ տևած հիմնական կարիերայի ընթացքում ավտոմոբիլային հիբրիդներ ի հայտ են եկել նոր նորամուծություններ. Hybrid Hyundai Elantra LPI (5), որը վաճառքի է հանվել Հարավային Կորեայում 2009 թվականի հուլիսին, առաջին ներքին այրման շարժիչի հիբրիդն էր, որն աշխատում էր LPG-ով: Elantra- ն մասնակի հիբրիդ է, որն օգտագործում է լիթիումի պոլիմերային մարտկոցներ, ինչպես նաև առաջին անգամ: Elantra-ն 5,6 կմ-ում սպառում էր 100 լիտր բենզին և արտանետում 99 գ/կմ COXNUMX:2. 2012թ.-ին Peugeot-ը նոր լուծում առաջարկեց եվրոպական շուկայում 3008 Hybrid4-ի թողարկմամբ՝ առաջին զանգվածային արտադրության դիզելային հիբրիդը: Ըստ արտադրողի՝ 3008 Hybrid ֆուրգոնը սպառել է 3,8 լ/100 կմ դիզելային վառելիք և արտանետել 99 գ/կմ COXNUMX։2.
5. Hybrid Hyundai Elantra LPI
Մոդելը ներկայացվել է Նյու Յորքի միջազգային ավտոսրահում 2010 թվականին։ Lincoln MKZ հիբրիդ, առաջին հիբրիդային տարբերակը, որի գինը նույն մոդելի սովորական տարբերակին է:
Մինչև 2020 թվականի ապրիլը՝ 1997 թվականի նշանակալից տարվանից, ամբողջ աշխարհում վաճառվել է ավելի քան 17 միլիոն հիբրիդային էլեկտրական մեքենա։ Շուկայի առաջատարը Ճապոնիան է, որը վաճառել է ավելի քան 2018 միլիոն հիբրիդային ավտոմեքենա մինչև 7,5 թվականի մարտը, որին հաջորդում է ԱՄՆ-ը, որը վաճառել է ընդհանուր առմամբ 2019 միլիոն միավոր մինչև 5,4 թվականը, իսկ 2020 միլիոն հիբրիդային մեքենա վաճառվել է Եվրոպայում մինչև 3 թվականի հուլիսը: Լայնորեն մատչելի հիբրիդների ամենահայտնի օրինակներն են, բացի Prius-ից, Toyota-ի այլ մոդելների հիբրիդային տարբերակները՝ Auris, Yaris, Camry և Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid:
Զուգահեռ, շարքային և խառը
Մի քանի տարբեր սեռեր ներկայումս թաքնված են «հիբրիդ» ընդհանուր անվան տակ։ շարժիչ համակարգեր և ավելի մեծ արդյունավետության գաղափարներ: Պետք է հիշել, որ այժմ, երբ դիզայնը զարգանում և առաջ է ընթանում, հստակ դասակարգումները երբեմն ձախողվում են, քանի որ օգտագործվում են տարբեր լուծումների համակցություններ, գումարած նոր գյուտեր, որոնք խախտում են սահմանման մաքրությունը: Եկեք սկսենք բաժանելով սկավառակի կազմաձևով:
W հիբրիդային շարժիչ զուգահեռ տիպի ներքին այրման շարժիչը և էլեկտրական շարժիչը մեխանիկորեն միացված են շարժիչ անիվներին: Մեքենան կարող է սնուցվել ներքին այրման շարժիչով, էլեկտրական շարժիչով կամ երկուսն էլ: Այս սխեման օգտագործվում է Honda մակնիշի մեքենաներումInsight, Civic, Accord: Նման համակարգի մեկ այլ օրինակ է Chevrolet Malibu-ի General Motors գոտու փոփոխական/ստարտերը: Շատ մոդելներում ներքին այրման շարժիչը նույնպես աշխատում է որպես էներգիայի գեներատոր.
Ներկայումս շուկայում հայտնի զուգահեռ շարժիչները բաղկացած են ամբողջ հզորությամբ ներքին այրման շարժիչներից և փոքր (մինչև 20 կՎտ) էլեկտրական շարժիչներից, ինչպես նաև փոքր մարտկոցներից: Այս նախագծերում էլեկտրական շարժիչները միայն պետք է ապահովեն հիմնական շարժիչը և չլինեն էներգիայի հիմնական աղբյուր: Զուգահեռ հիբրիդային շարժիչները համարվում են ավելի արդյունավետ, քան համակարգերը, որոնք հիմնված են միայն նույն չափի ներքին այրման շարժիչների վրա, հատկապես քաղաքային և մայրուղիների երթևեկության ժամանակ:
Հերթական հիբրիդային համակարգում մեքենան ուղղակիորեն շարժվում է միայն էլեկտրական շարժիչով, իսկ համակարգը շարժելու համար օգտագործվում է ներքին այրման շարժիչ: էլեկտրական հոսանքի գեներատոր և. Այս համակարգում մարտկոցների հավաքածուն սովորաբար շատ ավելի մեծ է, ինչը ազդում է արտադրության ծախսերի վրա: Ենթադրվում է, որ այս դասավորությունը մեծացնում է ներքին այրման շարժիչի արդյունավետությունը, հատկապես քաղաքում վարելիս: Օրինակ սերիական հիբրիդ Սա Nissan e-Power-ն է:
Խառը հիբրիդային շարժիչ համատեղում է վերը նշված երկու լուծումների առավելությունները՝ զուգահեռ և սերիական: Այս «հիբրիդային հիբրիդները» արդյունավետության տեսանկյունից համարվում են օպտիմալ՝ համեմատած սերիաների հետ, որոնք ամենաարդյունավետն են ցածր արագություններում, իսկ զուգահեռները, որոնք օպտիմալ են ավելի բարձր արագությունների դեպքում: Այնուամենայնիվ, դրանց արտադրությունը որպես ավելի բարդ սխեմաներ ավելի թանկ է, քան զուգահեռ շարժիչներ. Խառը հիբրիդային շարժիչների գերիշխող արտադրողը Toyota-ն է: Դրանք օգտագործվում են Toyota-ում և Lexus-ում, Nissan-ում և Mazda-ում (հիմնականում Toyota-ի արտոնագրով), Ford-ում և General Motors-ում:
Երկու ներքին այրման շարժիչներից և զուգահեռից ստացվող հզորությունը կարող է փոխանցվել անիվի շարժիչին՝ օգտագործելով տիպի սարքը (էներգիայի բաշխիչ), որը մոլորակային շարժակների պարզ հավաքածու է: Ներքին այրման շարժիչի լիսեռ միացված է փոխանցման տուփի մոլորակային փոխանցումների պատառաքաղին, էլեկտրական գեներատորը միացված է իր կենտրոնական փոխանցումատուփին, իսկ էլեկտրաշարժիչը փոխանցման տուփի միջոցով միացված է արտաքին փոխանցումատուփին, որից ոլորող մոմենտը փոխանցվում է անիվներին։ Սա թույլ է տալիս փոխանցել մի մասը ռոտացիոն արագություն իսկ ներքին այրման շարժիչի ոլորող մոմենտը դեպի անիվները և մի մասը՝ դեպի գեներատոր: Դրանով իսկ շարժիչ այն կարող է աշխատել RPM-ի օպտիմալ տիրույթում, անկախ մեքենայի արագությունից, օրինակ՝ գործարկելիս, և փոփոխիչի կողմից առաջացած հոսանքն օգտագործվում է էլեկտրական շարժիչը սնուցելու համար, որի բարձր ոլորող մոմենտը պահպանվում է ներքին այրման շարժիչի կողմից՝ անիվները քշելու համար: Համակարգիչը, որը համակարգում է ամբողջ համակարգի աշխատանքը, կարգավորում է գեներատորի բեռը և էլեկտրաշարժիչի էներգիայի մատակարարումը, դրանով իսկ վերահսկելով մոլորակային փոխանցման տուփի աշխատանքը որպես էլեկտրամեխանիկական անընդհատ փոփոխական փոխանցում. Դանդաղեցման և արգելակման ժամանակ էլեկտրական շարժիչը հանդես է գալիս որպես գեներատոր՝ մարտկոցը լիցքավորելու համար, իսկ ներքին այրման շարժիչը միացնելիս գեներատորը հանդես է գալիս որպես գեներատոր։ սկսնակ.
W ամբողջական հիբրիդային շարժիչ մեքենան կարող է սնուցվել կամ միայն շարժիչով, կամ միայն մարտկոցով, կամ երկուսն էլ: Նման համակարգի օրինակներ են Hybrid Synergy Drive Toyoty, հիբրիդային համակարգ ֆորդ, Երկակի ռեժիմ հիբրիդ արտադրությունը General Motors/ ChryslerՄեքենաների օրինակներ՝ Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid և Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h և CT200h: Այս մեքենաները պահանջում են մեծ, արդյունավետ մարտկոցներ: Օգտագործելով էներգիայի փոխանակման մեխանիզմը, մեքենաները ձեռք են բերում ավելի ճկունություն՝ հաշվի առնելով համակարգի բարդության բարձրացումը:
մասնակի հիբրիդ սկզբունքորեն, դա սովորական մեքենա է երկարացված մեկնարկիչով, որը թույլ է տալիս անջատել ներքին այրման շարժիչը ամեն անգամ, երբ մեքենան իջնում է իջնելիս, արգելակել կամ կանգ առնել և անհրաժեշտության դեպքում արագ գործարկել շարժիչը:
Սկսնակ այն սովորաբար տեղադրվում է շարժիչի և փոխանցման տուփի միջև՝ փոխարինելով ոլորող մոմենտ փոխարկիչը: Ապահովում է լրացուցիչ էներգիա, երբ բռնկվում է: Աքսեսուարները, ինչպիսիք են ռադիոն և օդորակիչը, կարող են միացնել, երբ այրման շարժիչը չի աշխատում: Արգելակելիս մարտկոցները լիցքավորվում են: Համեմատած լրիվ հիբրիդների հետ մասնակի հիբրիդներն ունեն ավելի փոքր մարտկոցներ և փոքր էլեկտրական շարժիչ: Հետեւաբար, նրանց դատարկ քաշը եւ դրանց արտադրության արժեքը ավելի ցածր են: Այս դիզայնի օրինակ էր 2005-2007 թվականներին արտադրված Chevrolet Silverado Hybrid-ի լրիվ չափսը: Նա խնայել է մինչև 10 տոկոս։ ներքին այրման շարժիչն անջատելիս և միացնելիս և արգելակման ժամանակ էներգիայի վերականգնում:
Հիբրիդների և էլեկտրիկների հիբրիդներ
Հիբրիդների մեկ այլ կատեգորիայի պետք է ավելի շատ ժամանակ տրամադրվի, ինչը որոշ առումներով ևս մեկ քայլ է դեպի «մաքուր էլեկտրիկներ»: Սրանք հիբրիդային տրանսպորտային միջոցներ են (PHEV), որոնցում մարտկոցներ են էլեկտրական շարժիչ կարող է լիցքավորվել նաև արտաքին աղբյուրից (6): Այսպիսով, PHEV-ը կարելի է համարել հիբրիդային և էլեկտրական մեքենայի հիբրիդ: Այն կահավորված է լիցքավորման վարդակից. Արդյունքում մարտկոցները նույնպես մի քանի անգամ ավելի մեծ են, ինչը նշանակում է, որ հնարավոր է ավելի հզոր էլեկտրական շարժիչ տեղադրել։
6. Հիբրիդային մեքենայի դիագրամ
Արդյունքում, հիբրիդային մեքենաները ավելի քիչ վառելիք են սպառում, քան դասական հիբրիդները, սովորաբար կարող են վազել մոտ 50-60 կմ «հոսանքի վրա»՝ առանց ներքին այրման շարժիչը միացնելու, ինչպես նաև ավելի լավ կատարողականություն ունեն, քանի որ հիբրիդները հաճախ ամենահզոր տարբերակներն են: այս մոդելը.
PHEV էլեկտրական մեքենայի շառավիղը մի քանի անգամ ավելի մեծ է, քան հիբրիդային ավտոմեքենան առանց այս հատկանիշի: Այս մի քանի տասնյակ կիլոմետրերը բավական են քաղաքում, աշխատանքի կամ խանութի ճանապարհորդության համար։ Օրինակ՝ մեջ Skoda Superb IV (7) Մարտկոցը կարող է պահել մինչև 13 կՎտժ էլեկտրաէներգիա, որն ապահովում է մինչև 62 կմ հեռավորություն զրոյական արտանետումների ռեժիմում: Դրա շնորհիվ, երբ մենք կայանենք մեր հիբրիդը տանը և վերադառնանք տուն, մենք կարող ենք հասնել վառելիքի միջին սպառման 0 լ/100 կմ-ի: Ներքին այրման շարժիչը պաշտպանում է մարտկոցը լիցքաթափվելուց այնպիսի վայրում, որտեղ մուտք չկա հոսանքի աղբյուր, և, իհարկե, թույլ է տալիս չանհանգստանալ երկար ճանապարհորդությունների ժամանակ:
7. Skoda Superb iV հիբրիդը լիցքավորման ժամանակ
նույնքան կարևոր տիպի հիբրիդներ հագեցած հզոր էլեկտրական շարժիչներով Skoda Superb iV դրա պարամետրերը 116 ձիաուժ են։ և 330 Նմ ոլորող մոմենտ: Դրա շնորհիվ մեքենան ոչ միայն արագանում է անմիջապես (էլեկտրաշարժիչը նույնքան արագ է վարում մեքենան, անկախ նրանից, թե ինչ արագությամբ է այն աշխատում այս պահին), քանի որ Skoda-ն հայտնում է, որ Superb-ը 60 կմ/ժ արագություն է զարգացնում 5 վայրկյանում, այն կարող է նաև արագացնել մեքենան մինչև 140 կմ/ժ.
Վարելիս մեքենան սովորաբար աշխատում է երկու շարժիչներով (ներքին այրման շարժիչն աշխատում է էլեկտրականությամբ, ուստի այն ավելի քիչ վառելիք է օգտագործում, քան սովորական մեքենայում), բայց երբ գազը բաց եք թողնում, արգելակում կամ վարում եք հաստատուն արագությամբ, ներքին այրման շարժիչը անջատում է շարժիչը և միայն դրանից հետո։ էլեկտրական շարժիչ անիվներ է վարում. Այսպիսով, մեքենան աշխատում է ճիշտ այնպես դասական հիբրիդ և նույն կերպ վերականգնում է էներգիան՝ յուրաքանչյուր արգելակման դեպքում էներգիան վերականգնվում է և էլեկտրական հոսանքի տեսքով գնում դեպի մարտկոցներ. ապագայում այն ծառայում է հենց այն բանին, որ ներքին այրման շարժիչը կարող է ավելի հաճախ անջատվել:
Առաջին plug-in հիբրիդային մեքենան շուկա է դուրս եկել չինական BYD Auto արտադրողի կողմից 2008 թվականի դեկտեմբերին: Դա F3DM PHEV-62 մոդելն էր։ Աշխարհի ամենահայտնի էլեկտրական մեքենայի plug-in հիբրիդային տարբերակի պրեմիերան, Chevrolet Voltտեղի է ունեցել 2010թ. Տ.արթնանալ պրեմիերան կայացել է 2012թ.
Չնայած ոչ բոլոր մոդելներն են գործում նույն կերպ, դրանցից շատերը կարող են աշխատել երկու կամ ավելի ռեժիմներով՝ «ամբողջ էլեկտրական», որտեղ շարժիչն ու մարտկոցը ապահովում են մեքենայի ողջ էներգիան, և «հիբրիդ», որն օգտագործում է և՛ էլեկտրականություն, և՛ բենզին: PHEV-ները սովորաբար աշխատում են ամբողջովին էլեկտրական ռեժիմով, աշխատում են էլեկտրաէներգիայով, մինչև մարտկոցը սպառվի: Որոշ մոդելներ անցնում են հիբրիդային ռեժիմի մայրուղու վրա թիրախային արագության հասնելուց հետո, սովորաբար մոտ 100 կմ/ժ:
Բացի վերը նկարագրված Skoda Superb iV-ից, ամենահայտնի և հանրահայտ հիբրիդային մոդելներն են Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e և X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga EH5Ca-H, Audi.
Հիբրիդներ ծովի խորքից դեպի երկինք
Արժե հիշել դա հիբրիդային շարժիչ օգտագործվում է ոչ միայն մարդատար ավտոմեքենաների և ընդհանրապես ավտոմեքենաների հատվածում։ Օրինակ հիբրիդային շարժիչ համակարգեր օգտագործումը դիզելային շարժիչներ կամ տուրբոէլեկտրական սնուցել երկաթուղային լոկոմոտիվները, ավտոբուսները, բեռնատարները, շարժական հիդրավլիկ մեքենաները և նավերը:
Մեծ կառույցներում այն սովորաբար այսպիսի տեսք ունի դիզելային/տուրբինային շարժիչ վարում է էլեկտրական գեներատոր կամ հիդրո պոմպորը վարում է էլեկտրական/հիդրավլիկ շարժիչ: Ավելի մեծ մեքենաներում ուժի հարաբերական կորուստները կրճատվում են, և մալուխների կամ խողովակների միջոցով էներգիայի բաշխման առավելություններն ավելի ակնհայտ են դառնում, քան մեխանիկական բաղադրիչները, հատկապես, երբ ուժը փոխանցվում է մի քանի շարժիչ համակարգերի, ինչպիսիք են անիվները կամ պտուտակները: Մինչև վերջերս ծանր տրանսպորտային միջոցներն ունեին երկրորդային էներգիայի փոքր պաշար, ինչպիսիք են հիդրավլիկ կուտակիչները / կուտակիչները:
Հիբրիդային ամենահին նմուշներից մի քանիսն էին ոչ միջուկային սուզանավերի շարժիչներաշխատում է չմշակված դիզելային վառելիքով և ստորջրյա մարտկոցներով: Օրինակ, Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի սուզանավերը օգտագործում էին ինչպես սերիական, այնպես էլ զուգահեռ համակարգեր:
Ավելի քիչ հայտնի, բայց ոչ պակաս հետաքրքիր ձևավորումներ են վառելիք-հիբրիդներ. 1978 թվականին Մինեսոտա Հենեպինի մասնագիտական և տեխնիկական կենտրոնի ուսանողները Մինեապոլիսում Volkswagen Beetle-ը վերածեցին. բենզին-հիբրիդ պատրաստի մասերով։ 90-ականներին EPA լաբորատորիայի ամերիկացի ինժեներները մշակեցին «նավթահիդրավլիկ» փոխանցման տուփ տիպիկ ամերիկյան սեդանի համար։
Փորձարկվող մեքենան խառը քաղաքային և մայրուղու շրջագայության ընթացքում հասել է մոտ 130 կմ/ժ արագության: 0-ից 100 կմ/ժ արագացումը կազմել է 8 վայրկյան՝ 1,9 լիտրանոց դիզելային շարժիչի միջոցով: EPA-ն հաշվարկել է, որ զանգվածային արտադրության հիդրավլիկ բաղադրիչներն ավելացրել են մեքենայի գնին ընդամենը 700 դոլար: EPA-ի փորձարկումը փորձարկել է Ford Expedition-ի բենզինային-հիբրիդային դիզայնը, որը քաղաքային երթևեկության ընթացքում ծախսում էր 7,4 լիտր վառելիք 100 կիլոմետրում: ԱՄՆ-ի UPS սուրհանդակային ընկերությունը ներկայումս շահագործում է երկու բեռնատար՝ օգտագործելով այս տեխնոլոգիան (8):
8. Հիդրավլիկ հիբրիդ UPS-ի սպասարկման մեջ
ԱՄՆ զինված ուժերը փորձարկումներ են անցկացրել Humvee հիբրիդային ամենագնացներ 1985 թվականից։ Գնահատումները նշել են ոչ միայն ավելի մեծ դինամիկա և ավելի մեծ վառելիքի խնայողություն, այլև, օրինակ, այս մեքենաների ավելի փոքր ջերմային ստորագրությունը և ավելի հանգիստ շահագործումը, ինչը, ինչպես կարող եք կռահել, կարող է մեծ նշանակություն ունենալ ռազմական կիրառություններում:
վաղ ձև ծովային տրանսպորտի հիբրիդային շարժիչ համակարգ կայմերի վրա առագաստներով նավեր կային և գոլորշու շարժիչներ տախտակամածի տակ: Մեկ այլ օրինակ արդեն նշվել է դիզելային-էլեկտրական սուզանավ. Նավերի համար ավելի նոր, թեև կրկին հնաոճ, հիբրիդային շարժիչ համակարգերը ներառում են, ի թիվս այլոց, խոշոր օդապարիկներ այնպիսի ընկերություններից, ինչպիսիք են SkySails-ը: Քարշակ օդապարիկներ նրանք կարող են թռչել մի քանի անգամ ավելի բարձր, քան նավերի ամենաբարձր կայմերը՝ ընդհատելով ավելի ուժեղ և կայուն քամիները:
Հիբրիդային կոնցեպտները վերջապես գտան իրենց ճանապարհը դեպի ավիա: Օրինակ, ինքնաթիռի նախատիպը (9) հագեցած էր հիբրիդային փոխանակելի թաղանթային համակարգով (PEM) մինչև շարժիչի էլեկտրամատակարարումորը միացված է սովորական պտուտակին։ Վառելիքի բջիջը ապահովում է ամբողջ ուժը նավարկության փուլի համար: Թռիչքի և մագլցման ժամանակ՝ թռիչքի ամենաուժեղ հատվածը, համակարգը օգտագործում է թեթև լիթիում-իոնային մարտկոցներ: Ցուցադրական ինքնաթիռը նաև Dimona մոտորապլանն է, որը կառուցվել է ավստրիական Diamond Aircraft Industries ընկերության կողմից, որը փոփոխություններ է կատարել ինքնաթիռի դիզայնում։ 16,3 մետր թեւերի բացվածքով ինքնաթիռը կկարողանա թռչել մոտ 100 կմ/ժ արագությամբ՝ օգտագործելով վառելիքի մարտկոցից ստացված էներգիան։
9 Boeing վառելիքի բջիջների ցուցադրական ինքնաթիռ
Ամեն ինչ չէ, որ վարդագույն է
Անհերքելի է, որ հիբրիդային մեքենաների դիզայնի բարդության պատճառով, քան սովորական մեքենաների դեպքում, տրանսպորտային միջոցների արտանետումների կրճատումն ավելի քան փոխհատուցում է այդ արտանետումները: Հիբրիդային մեքենաները կարող են նվազեցնել մշուշի առաջացնող աղտոտիչների արտանետումները մինչև 90 տոկոսով: և կիսով չափ կրճատել ածխածնի արտանետումները:
Չնայած դրան Հիբրիդային մեքենա սպառում են ավելի քիչ վառելիք, քան սովորական մեքենաները, դեռևս մտահոգություն կա հիբրիդային մեքենայի մարտկոցի շրջակա միջավայրի վրա ազդեցության վերաբերյալ: Հիբրիդային մեքենաների մարտկոցների մեծ մասն այսօր բաժանվում է երկու տեսակի՝ նիկել-մետաղ հիդրիդ կամ լիթիում-իոն: Այնուամենայնիվ, երկուսն էլ դեռ համարվում են էկոլոգիապես ավելի մաքուր, քան կապարի մարտկոցները, որոնք ներկայումս կազմում են բենզինային մեքենաների մեկնարկային մարտկոցների մեծ մասը:
Այստեղ հարկ է նշել, որ տվյալները միանշանակ չեն։ Ընդհանուր թունավորության և շրջակա միջավայրի ազդեցության մակարդակները նիկելի հիդրիդային մարտկոցներ համարվում է շատ ավելի ցածր, քան եղել է կապարաթթվային մարտկոցներ կամ օգտագործելով կադմիում: Այլ աղբյուրներ ասում են, որ նիկել-մետաղական հիդրիդային մարտկոցները շատ ավելի թունավոր են, քան կապարաթթվային մարտկոցները, և որ վերամշակումը և անվտանգ հեռացումը շատ ավելի ծանրաբեռնված են: Ցույց է տրվել, որ տարբեր լուծելի և չլուծվող նիկելի միացություններ, ինչպիսիք են նիկելի քլորիդը և նիկելի օքսիդը, ունեն հայտնի քաղցկեղածին ազդեցություններ, որոնք հաստատվել են կենդանիների վրա կատարված փորձերում:
Կուտակիչներ litowo-jonowe Նրանք այժմ համարվում են գրավիչ այլընտրանք, քանի որ նրանք ունեն ամենաբարձր էներգիայի խտությունը ցանկացած մարտկոցից և կարող են արտադրել ավելի քան երեք անգամ NiMH մարտկոցի բջիջների լարումը` պահպանելով բարձր ծավալները: Էլեկտրական էներգիա. Այս մարտկոցները նաև ավելի շատ էներգիա են արտադրում և ավելի արդյունավետ են՝ ավելի մեծ չափով խուսափելով էներգիայի վատնումից և ապահովելով գերազանց դիմացկունություն, իսկ մարտկոցի կյանքը մոտենում է մեքենային: Բացի այդ, լիթիում-իոնային մարտկոցների օգտագործումը նվազեցնում է մեքենայի ընդհանուր քաշը, ինչպես նաև թույլ է տալիս ստանալ 30 տոկոս։ վառելիքի տնտեսության բարելավում, քան բենզինով աշխատող մեքենաները, CO արտանետումների հետագա կրճատմամբ2.
Դժբախտաբար, դիտարկվող տեխնոլոգիաներին վիճակված է կախված լինել դժվար գտնվող և թանկարժեք նյութերից։ Ներքև շարժիչի դիզայն և հիբրիդային մեքենաների այլ մասերին, ի թիվս այլ բաների, անհրաժեշտ են հազվագյուտ հողային մետաղներ: Օրինակ դիսպրոզիում, հազվագյուտ հողային տարր, որն անհրաժեշտ է հիբրիդային շարժիչ համակարգերում տարբեր տեսակի առաջադեմ էլեկտրական շարժիչների և մարտկոցների համակարգերի արտադրության համար։ Կամ նեոդիմում, մեկ այլ հազվագյուտ հողային մետաղ, որը մշտական մագնիսների շարժիչներում օգտագործվող բարձր ամրության մագնիսների հիմնական բաղադրիչն է:
Աշխարհի գրեթե բոլոր հազվագյուտ հողերը հիմնականում գալիս են Չինաստանից։ Մի քանի ոչ չինական աղբյուրներ, ինչպիսիք են Հոիդաս լիճ հյուսիսային Կանադայում կամ Թավշյա անտառ Ավստրալիայում այն ներկայումս մշակման փուլում է: Եթե այլընտրանքային լուծումներ չգտնենք՝ լինի նոր հանքավայրերի, թե հազվագյուտ մետաղներին փոխարինող նյութերի տեսքով, ապա նյութերի գների բարձրացում, անշուշտ, կլինի։ Եվ դա կարող է խաթարել արտանետումները նվազեցնելու ծրագրերը՝ աստիճանաբար շուկայից բենզինը հեռացնելու միջոցով:
Կան նաև խնդիրներ, բացի թանկացումներից, էթիկական բնույթի։ 2017 թվականին ՄԱԿ-ի զեկույցը չարաշահումներ է բացահայտել երեխաները կոբալտի հանքերում, չափազանց կարևոր հումք մեր կանաչ տեխնոլոգիաների համար, ներառյալ վերջին սերնդի էլեկտրական շարժիչները Կոնգոյի Դեմոկրատական Հանրապետությունում (DCR): Աշխարհը իմացել է երեխաների մասին, ովքեր ստիպված են եղել աշխատել կեղտոտ, վտանգավոր և հաճախ թունավոր կոբալտի հանքերում դեռևս չորս տարեկանում: Միավորված ազգերի կազմակերպության հաշվարկներով՝ տարեկան մոտ ութսուն երեխա է մահանում այդ հանքերում։ Օրական ստիպել են աշխատել մինչև 40 անչափահաս. Երբեմն դա մեր մաքուր հիբրիդների կեղտոտ գինն է:
Արտանետվող խողովակների նորարարությունները հուսադրող են
Այնուամենայնիվ, լավ նորություն կա հիբրիդային մեթոդներ և ավելի մաքուր մեքենաների ընդհանուր ցանկություն: Հետազոտողները վերջերս մշակել են խոստումնալից և զարմանալի Դիզելային շարժիչների պարզ ձևափոխումորը կարող է զուգակցվել հիբրիդային համակարգերում էլեկտրական շարժիչի հետ: Դիզելային շարժիչներ դա կարող է դրանք դարձնել ավելի փոքր, ավելի էժան և հեշտ պահպանել: Եվ ամենակարեւորը՝ դրանք ավելի մաքուր կլինեն։
Չարլզ Մյուլլերը և նրա երեք գործընկերները Sandia National Laboratory հետազոտական կենտրոնում աշխատում էին փոփոխության վրա, որը հայտնի է որպես Channel Fuel Injection (DFI-): Այն հիմնված է Բունզենի այրիչի պարզ սկզբունքի վրա: Գիտնականներն ասում են, որ DFI-ն կարող է նվազեցնել արտանետումների արտանետումները և DPF-ի մուրը խցանելու միտումը: Ըստ Մյուլերի՝ իր գյուտը կարող էր նույնիսկ երկարացնել յուղի փոփոխության միջակայքերը՝ նվազեցնելով բեռնախցիկում մուրի քանակը:
Այսպիսով, ինչպես է այն աշխատում: Վարդակներ Սովորական դիզելային վառելիքով նրանք հարուստ խառնուրդներ են ստեղծում այրման պալատի տարածքներում: Սակայն, ըստ գիտնականների, այդ տարածքները պարունակում են XNUMX-ից տասը անգամ ավելի շատ վառելիք, քան անհրաժեշտ է դրա ամբողջական այրման համար: Բարձր ջերմաստիճանում վառելիքի նման ավելցուկի դեպքում պետք է մեծ քանակությամբ մուր ձևավորելու միտում: DFI խողովակների տեղադրումը թույլ է տալիս դիզելային վառելիքի արդյունավետ այրում մուր քիչ առաջացնելով կամ առանց դրա: «Մեր խառնուրդները ավելի քիչ վառելիք են պարունակում», - բացատրում է Մյուլլերը նոր տեխնոլոգիայի մասին հրապարակման մեջ:
Այն ալիքները, որոնց մասին խոսում է պարոն Մյուլլերը, խողովակներ են, որոնք տեղադրված են մի փոքր հեռավորության վրա, որտեղից նրանք դուրս են գալիս վարդակների անցքերից: Դրանք տեղադրվում են ներարկիչի կողքին գտնվող գլան գլխի ստորին մասում: Մյուլլերը կարծում է, որ դրանք ի վերջո կպատրաստվեն բարձր ջերմաստիճանի դիմացկուն համաձուլվածքից, որպեսզի դիմակայեն այրման ջերմային էներգիային: Սակայն, ըստ նրա, իր թիմի մշակած գյուտի իրականացման հետ կապված լրացուցիչ ծախսերը փոքր կլինեն։
Երբ այրման համակարգը քիչ մուր է արտադրում, այն կարող է ավելի արդյունավետ օգտագործվել: արտանետվող գազերի վերաշրջանառության համակարգ (EGR) նվազեցնել ազոտի օքսիդները, NOx. Լուծումը մշակողների կարծիքով՝ դա կարող է նվազեցնել շարժիչից դուրս եկող մուրի և NOx-ի քանակը մինչև ներկայիս մակարդակի մեկ տասներորդը: Նրանք նաև նշում են, որ իրենց հայեցակարգը կօգնի նվազեցնել CO արտանետումները:2 և այլ նյութեր, որոնք առաջացնում են գլոբալ տաքացում:
Վերը նշվածը միայն ազդանշան չէ, որ, թերեւս, մենք այդքան արագ հրաժեշտ չենք տա դիզելային շարժիչներին, որոնցից շատերն արդեն հրաժարվել են։ Այրման շարժիչ տեխնոլոգիայի նորարարությունները հիբրիդների աճող ժողովրդականության հիմքում ընկած մտածողության շարունակությունն են: Սա փոքր քայլերի ռազմավարություն է՝ աստիճանաբար նվազեցնելով շրջակա միջավայրի բեռը տրանսպորտային միջոցներից։ Հաճելի է իմանալ, որ այս ուղղությամբ նորամուծություններն ի հայտ են գալիս ոչ միայն հիբրիդի էլեկտրական մասում, այլև վառելիքի։
