Com funcionen les diferents tecnologies híbrides als cotxes

Actualment, el cotxe híbrid democratitzat es troba en el seu millor moment, un període de transició entre la propulsió tèrmica i la elèctrica, de manera que els cotxes utilitzen aquestes dues tecnologies alhora. Tanmateix, heu de ser conscients que aquest terme universal amaga una varietat de tecnologies, que van des d'híbrids anecdòtics fins a híbrids "pesats". Fem una ullada, doncs, a les diferents hibridacions que hi ha, així com a tots els pros i contres d'aquestes últimes.

Abans de considerar les diferents topologies i arquitectures tècniques dels vehicles híbrids (diferents conjunts), primer realitzarem la classificació per calibratge del dispositiu.

Diferents nivells d'hibridació

Híbrid molt MHEV feble ("microhíbrid" / hibridació "FALSA")

Voltatge:	Baixa / 48V
Recarregable:	нет
Conducció elèctrica:	нет
sobrepès:	<30 kg
Capacitat de la bateria:	<0.8 kVtch

Certs nivells d'hibridació són molt lleugers, això en concret es produeix amb 48 volts a nivell de la politja del cigonyal (abans es limitava a aturar-se i arrencar, el generador-arrencada no rebia corrent per poder ajudar el motor). Motor)... Equipat amb bateries microscòpiques menys de 0.7 kWhNo considero que aquesta tecnologia sigui realment una hibridació. Les forces generades per un dispositiu elèctric són massa anecdòtiques per ser jutjades com a tals. I com que el parell es transmet a les rodes a través del motor (a través de la politja amortidor), òbviament no serà possible un moviment 100% elèctric. Aneu amb compte amb els cultivadors que afegeixen tones a aquest tipus de tecnologia, la qual cosa us permet creure en una hibridació coherent (de fet, això és tot el que cal per estalviar uns quants grams per a les sancions ambientals). Per tant, vull distingir aquesta hibridació de les següents.

Compte amb els fabricants que abusen d'això, la hibridació MHEV es pot qualificar de "ficció" perquè és tan anecdòtica.

Els reconeixeràs per la nomenclatura 48V o MHEV. Podem citar, per exemple, e-TSI o Ecoboost MHEV.

Híbrid lleu (híbrid "REAL") HEV

Voltatge:	Alt / ~ 200 V
Recarregable:	нет
Conducció elèctrica:	sí
sobrepès:	De 30 a 70 kg
Capacitat de la bateria:	D'1 a 3 kWh

Per tant, ja no som aquí

molt

llum que promet massa poca (passem de menys de 0.5 kWh a valors en el rang de D'1 a 3 kWh, o d'1 a 3 km amb un vehicle totalment elèctric). Així doncs, aquí estem parlant d'hibridació fàcil, però encara d'hibridació seqüencial (per relacionar-nos amb la categoria indicada després de [PHEV], aquí és una variant de PHEV lleuger i per tant no recarregable). Així, podem circular completament amb electricitat, encara que sigui una distància molt curta. L'objectiu aquí és principalment reduir el consum, no cobrir el 100% del recorregut elèctric. El context més favorable són les bugies, l'entorn en què els motors d'injecció directa moderns i reduïts esdevenen els que consumeixen més energia (mescla de refrigeració del motor més rica que afavoreix sobretot la combustió magra, però això només és una part de l'explicació). Així que gairebé no obteniu res a les autopistes: nacionals / departamentals / autopistes. En aquest context, el gasoil segueix sent més rendible (i, per tant, per al planeta!).

La més famosa de totes és la hibridació HSD de Toyota perquè fa anys que existeix! Per tant, també és el més habitual... La seva fiabilitat és ben coneguda i el seu treball és molt reflexiu.

Més recentment, ens referirem a l'híbrid Renault E-Tech, que, com Toyota, s'encarna en tecnologies propietàries que ningú més té (aquí no ets el proveïdor d'equipaments, sinó la marca que fins i tot el va desenvolupar). ... Passa el mateix amb el Mitsubishi IMMD.

Híbrid endollable PHEV (híbrid "REAL")

Voltatge:	Molt alta / ~ 400 V
Recarregable:	sí
Conducció elèctrica:	sí
sobrepès:	De 100 a 500 kg
Capacitat de la bateria:	D'7 a 30 kWh

Aquest híbrid es pot qualificar de "pesat", perquè l'equip de bord està lluny de ser divertit i lleuger (de 100 a 500 kg addicionals: bateria, electrònica de potència i motor elèctric) ...

Aleshores carreguem la bateria, que pot anar des de D'7 a 30 kWh, suficient per conduir de 20 a quasi 100 km, segons el cotxe (el més modern).

Com amb altres calibratges d'hibridació, tenim una varietat de tecnologies. Encara trobem el Renault E-Tech híbrid, però aquí està connectat a una gran bateria recarregable mitjançant una presa externa. Perquè si el Clio té una versió lleugera d'1.2 kWh, el Captur o el Mégane 4 es poden beneficiar de la versió de 9.8 kWh, que per tant qualificaríem com un híbrid pesat. El X5 45e es beneficiarà d'una versió de 24 kWh, que és suficient per cobrir 90 km amb tot elèctric.

Aquest tipus de cotxe pot accelerar fins a 130 km/h amb tota potència elèctrica, els fabricants sembla que s'han fixat a aquest ritme (ofereixen gairebé tot el mateix).

La majoria dels híbrids d'aquest tipus tendeixen a tenir un motor elèctric situat davant del convertidor d'embragatge/parell, per tant, entre el motor i la caixa de canvis. Renault va electrificar la transmissió i va treure l'embragatge, i Toyota utilitza un tren d'engranatge planetari per combinar les forces tèrmiques i elèctriques a les rodes (el sistema HSD ja no s'encén quan hi afegeixes una bateria de 8.8 kWh. Una bateria que es pot recarregar mitjançant una sortida).

Diferents arquitectures de vehicles híbrids

Muntatge lleuger MHEV / Micro híbrid 48V

Aquest sistema funciona a tensions més baixes, és a dir, 24 o 48 V (quasi sempre 48 V). En aquesta ocasió parlem d'equipar el cotxe amb un sistema de parada i arrencada “excel·lent”, que no es limita a reiniciar el cotxe. A més, ajuda el motor tèrmic fins i tot quan està en moviment. Aquest sistema no permet funcionar completament elèctricament, però resulta ser un procés flexible i fàcil que es pot instal·lar a qualsevol lloc! En definitiva, aquest és potser el sistema més intel·ligent de tots, encara que a primera vista us sembli una mica fàcil. Però és l'aspecte lleuger el que el fa interessant...

Disseny híbrid paral·lel

En aquesta configuració, dos motors poden fer girar les rodes, ja sigui només tèrmic, o només elèctric (en híbrids complets), o tots dos alhora. L'acumulació de poders dependrà de determinades variables (vegeu a continuació: acumulació de poders). Tingueu en compte també que alguns dels components poden ser lleugerament diferents, però la lògica segueix sent la mateixa: accionen elèctricament i tèrmic les rodes a través de la caixa de canvis. Un exemple són els híbrids alemanys com els sistemes e-Tron / GTE. Aquest sistema s'estén cada cop més i hauria de ser majoritari.

Llegeix: detalls del funcionament d'hibridació e-Tron (transversal i longitudinal) i GTE.

Tingueu en compte que vaig decidir fer els meus diagrames amb una disposició de motor transversal, és a dir, la majoria dels nostres cotxes. Les berlines de luxe solen estar en posició longitudinal. Tingueu en compte també que aquí estic especificant un embragatge que desconnecta el motor de la transmissió (per tant caldria afegir un embragatge o convertidor entre el motor elèctric i la caixa de canvis a més del circuit. Però hi ha gent que connecta el motor elèctric directament a la caixa de canvis., Exemple amb E-Tense i HYbrid / HYbrid4 de PSA)

Aquest és un sistema en un Mercedes amb un motor longitudinal. He destacat en vermell el motor elèctric davant del convertidor de parell. A la dreta hi ha la caixa de canvis (planetària, perquè BVA), i a l'esquerra el motor.

Sèrie de muntatge híbrid

Altres sistemes ho veien de manera diferent, ja que només el motor elèctric pot accionar les rodes. Aleshores, el motor tèrmic només servirà com a generador elèctric per recarregar les bateries. Per si mateix, el motor no té cap connexió amb la transmissió i, per tant, amb les rodes, és poc probable que formi part de la mecànica, tant és així que es deixa de banda. Aquí podeu fer referència al BMW i3 o al Chevrolet Volt / Opel Ampera (binocles).

Aquí només el motor elèctric pot moure el cotxe, ja que és l'únic que es connecta a les rodes. El pots pensar com un cotxe elèctric, que tindrà un generador addicional per augmentar l'autonomia. Un motor tèrmic que genera centenars de cavalls de potència no serviria de gaire ja que només serveix per generar electricitat.

Instal·lació sèrie-paral·lel

Aquí probablement tindreu més problemes per comprendre el concepte ràpidament... De fet, resulta tan intel·ligent com difícil d'entendre. Part del motiu rau en el tren d'engranatge planetari, que permet emmagatzemar la potència en un sol eix de dues fonts diferents: un motor elèctric i un motor tèrmic. També és la complexitat del nombre d'elements mòbils que treballen junts, així com els nombrosos modes de funcionament que dificulten globalment l'aprenentatge del sistema (una barreja de conceptes complexos relacionats amb la cadena de transmissió, en particular el tren epicíclic, però també l'ús de la força electromagnètica per generar corrent i per transmetre el parell amb efecte d'embragatge). S'anomena seqüencial/paral·lel perquè combina lleugerament els dos modes de funcionament (cosa que complica les coses...).

Llegeix més: Com funciona el Toyota Hybrid (HSD).

La construcció varia de generació en generació, però el principi és el mateix

El diagrama real està al revés perquè quan es veu des del costat oposat...

Híbrid dissociat / diferenciat

Podem citar, per exemple, el sistema PSA (o millor dit Aisin) Hybrid4, en què el motor elèctric és per a les rodes del darrere, mentre que el davanter és convencional amb motor tèrmic (a vegades també és un híbrid al davant com el Rav4). HSD o fins i tot la segona generació HYbrid2 i HYbrid4 en alguns casos).

Diferents nivells d'hibridació

Abans de veure les diferents maneres de crear un vehicle híbrid, primer mirem un vocabulari que descriu les diferents hibridacions possibles:

• Híbrid complet : literalment "híbrid complet": elèctric amb almenys el 30% de la capacitat total. El motor elèctric (i pot ser que n'hi hagi diversos) és capaç de proporcionar moviment autònom durant diversos quilòmetres.
• Híbrid endollable : híbrid endollable complet. Les bateries es poden connectar directament a la xarxa elèctrica.
• Híbrid suau / Microhíbrid : En aquest cas, el cotxe no podrà circular completament amb electricitat, fins i tot en distàncies curtes. Així, la càmera tèrmica estarà sempre activada. Les versions modernes de 48 V fins i tot assisteixen sistemàticament el motor mitjançant una politja amortidor. En les primeres versions de la dècada del 2010, es limitava a l'Stop i Sart millorats, perquè estava controlat per un generador d'arrencada, i no per un arrancador normal (per tant podem recuperar energia durant la desacceleració, cosa que no podria ser el cas d'un principiant clàssic, per descomptat)

Per què la força no augmenta tot el temps?

En el cas d'un híbrid accionat per un motor elèctric, que ell mateix es carrega per un generador tèrmic (o motor...), és fàcil entendre que no cal fer res... Que la potència tèrmica sigui 2 o 1000 cavalls de força. no canviarà res, ja que només s'utilitza per recarregar les piles. Bàsicament només es pot jugar a velocitat de recàrrega.

Per a un sistema més tradicional (un cotxe de disseny tradicional amb un motor elèctric de suport), la potència del motor elèctric i tèrmic acumular però no ha de resultar en una simple renúncia.

De fet, diversos factors poden influir en l'acumulació, per exemple:

• Disseny del sistema (l'accionament elèctric conduirà les mateixes rodes que la càmera d'imatge tèrmica? No a l'Hybrid4, per exemple, híbrid paral·lel o paral·lel en sèrie)
• La potència de la bateria (que alimenta el motor elèctric) juga un paper molt important. Perquè a diferència d'un tèrmic, que s'alimenta amb combustible d'un dipòsit (2 litres són suficients per alimentar un V8 de 500 CV durant uns segons), el motor elèctric no podrà lliurar tota la seva potència si la bateria no és suficient (a com a mínim igual que el motor a alimentar), que és el cas d'alguns models. En comparació amb una locomotora dièsel, és com si el consum de combustible fos limitat...
• Característiques tècniques de dos motors connectats. El motor no desenvolupa la mateixa potència en tot el rang de velocitats (es diu que el motor té X cavalls de potència a X rpm, potència que es converteix en diferent Y/min). Així, quan es combinen dos motors, la potència màxima no arriba a la potència màxima dels dos motors. Exemple: potència calorífica 200 CV a 3000 rpm en combinació amb una potència elèctrica de 50 CV. a 2000 rpm no podrà donar 250 CV. a 3000 rpm, ja que el motor elèctric tenia una potència màxima (50) a 2000 t/min. A 3000 rpm només desenvoluparà 40 CV, per tant 200 + 40 = 240 CV.

Tots els comentaris i reaccions

passat comentari publicat:

Emryspro (Data: 2021, 06:30:07)

Lexus RX 400h 2010 г.

Tinc un problema amb la càrrega d'una bateria de 12 V. Necessites ajuda si us plau

Il J. 1 reacció (s) a aquest comentari:

• Administrador ADMINISTRADOR DEL LLOC (2021-07-01 10:32:38): Com que no hi ha alternador, està connectat a l'electrònica de potència que controla els fluxos elèctrics.

(La vostra publicació serà visible al comentari després de la verificació)

Escriure un comentari

Quina d'aquestes marques t'inspira més quan es tracta de luxe?