Come funzionano le diverse tecnologie ibride nelle auto

Attualmente, l'auto ibrida democratizzata è al suo apice, un periodo di transizione tra la guida termica ed elettrica, quindi le auto usano queste due tecnologie contemporaneamente. Tuttavia, dovresti essere consapevole che questo termine universale nasconde una varietà di tecnologie, che vanno dagli ibridi aneddotici agli ibridi "pesanti". Quindi diamo un'occhiata alle varie ibridazioni esistenti, nonché a tutti i pro e i contro di quest'ultimo.

Prima di considerare le varie topologie e architetture tecniche dei veicoli ibridi (diversi assemblaggi), eseguiremo prima la classificazione per calibrazione del dispositivo.

Diversi livelli di ibridazione

ibrido molto debole MHEV (ibridazione "microibrida" / "FALSO")

Напряжение:	Bassa / 48V
Ricaricabile:	no
Guida elettrica:	no
sovrappeso:	<30 kg
Capacità della batteria:	<0.8 кВтч

Alcuni livelli di ibridazione sono molto leggeri, questo in particolare avviene con 48 volt a livello della puleggia dell'albero motore (prima che questo fosse limitato all'arresto e all'avviamento, il generatore-avviamento non riceveva corrente per poter aiutare il motore.. motore)... Dotato di batterie microscopiche inferiori a 0.7 kWhNon considero questa tecnologia una vera ibridazione. Le forze generate da un dispositivo elettrico sono troppo aneddotiche per essere giudicate come tali. E poiché la coppia viene trasmessa alle ruote attraverso il motore (attraverso la puleggia dell'ammortizzatore), ovviamente non sarà possibile un movimento elettrico al 100%. Fai attenzione ai produttori che aggiungono tonnellate a questo tipo di tecnologia, permettendoti di credere nell'ibridazione coerente (in effetti, è tutto ciò che serve per risparmiare qualche grammo per le sanzioni ambientali). Pertanto, voglio distinguere questa ibridazione da quelle successive.

Attenzione ai produttori che ne abusano, l'ibridazione MHEV può essere descritta come "finzione" perché è così aneddotica.

Li riconoscerete dalla nomenclatura 48V o MHEV. Possiamo citare, ad esempio, e-TSI o Ecoboost MHEV.

Ibrido delicato (ibrido "REALE") HEV

Напряжение:	Alta / ~ 200 V
Ricaricabile:	no
Guida elettrica:	sì
sovrappeso:	Da 30 a 70 kg
Capacità della batteria:	Da 1 a 3 kWh

Pertanto, non siamo più qui in

molto

luce che promette troppo poco (si passa da meno di 0.5 kWh a valori nel range da Da 1 a 3 kWh, oppure da 1 a 3 km su una completamente elettrica). Si tratta quindi di facile ibridazione, ma pur sempre di ibridazione sequenziale (da riferirsi alla categoria indicata dopo [PHEV], qui si tratta di una variante del PHEV leggero e quindi non ricaricabile). Quindi, possiamo guidare completamente con l'elettricità, anche se è una distanza molto breve. L'obiettivo qui è principalmente quello di ridurre i consumi, non di coprire il 100% della distanza percorsa elettricamente. Il contesto più favorevole sono le candele, l'ambiente in cui i moderni motori a iniezione diretta ridimensionati diventano i più energivori (miscela di raffreddamento del motore più ricca che favorisce soprattutto la combustione magra, ma questa è solo una parte della spiegazione). Quindi non ottieni quasi nulla sulle superstrade: nazionali / dipartimentali / autostrade. In questo contesto, il gasolio rimane più redditizio (e quindi per il pianeta!).

La più famosa di tutte è l'ibridazione HSD di Toyota perché esiste da anni! Pertanto, è anche il più comune ... La sua affidabilità è ben nota e il suo lavoro è molto ponderato.

Più recentemente, faremo riferimento all'ibrido Renault E-Tech, che, come Toyota, è incarnato in tecnologie proprietarie che nessun altro ha (qui non sei il fornitore dell'attrezzatura, ma il marchio che l'ha persino sviluppato). ... È lo stesso con il Mitsubishi IMMD.

Ibrido plug-in PHEV (ibrido "REALE")

Напряжение:	Molto alto / ~ 400 V
Ricaricabile:	sì
Guida elettrica:	sì
sovrappeso:	Da 100 a 500 kg
Capacità della batteria:	Da 7 a 30 kWh

Un tale ibrido può essere definito "pesante", perché l'attrezzatura di bordo è tutt'altro che divertente e leggera (dai 100 ai 500 kg in più: batteria, elettronica di potenza e motore elettrico) ...

Quindi carichiamo la batteria, che può variare da Da 7 a 30 kWh, abbastanza per percorrere da 20 a quasi 100 km, a seconda dell'auto (la più moderna).

Come con altre calibrazioni di ibridazione, abbiamo una varietà di tecnologie. Troviamo ancora la Renault E-Tech ibrida, ma qui è collegata a una grande batteria ricaricabile tramite una presa esterna. Perché se la Clio ha una versione leggera da 1.2 kWh, la Captur o la Mégane 4 possono beneficiare della versione da 9.8 kWh, che quindi qualificheremmo come un'ibridazione pesante. L'X5 45e beneficerà di una versione da 24 kWh, sufficiente per percorrere 90 km con una vettura completamente elettrica.

Questo tipo di auto può accelerare fino a 130 km / h a tutta potenza elettrica, i produttori sembrano essersi fissati a questo ritmo (offrono quasi tutto lo stesso).

La maggior parte degli ibridi di questo tipo tende ad avere un motore elettrico posizionato di fronte alla frizione/convertitore di coppia, quindi tra il motore e il cambio. Renault ha elettrificato il cambio e rimosso la frizione e Toyota utilizza un treno di ingranaggi planetari per combinare le forze termiche ed elettriche sulle ruote (l'HSD non si accende più quando si aggiunge una batteria da 8.8 kWh. Una batteria che può essere ricaricata tramite una presa ).

Diverse architetture di veicoli ibridi

Gruppo apparecchio MHEV / Micro hybrid 48V

Questo sistema funziona a tensioni più basse, cioè 24 o 48 V (quasi sempre 48 V). Questa volta si tratta di dotare l'auto di un "eccellente" sistema di arresto e avviamento, che non si limita al riavvio dell'auto. Inoltre, aiuta il motore termico anche quando è in movimento. Questo sistema non permette di operare completamente elettricamente, ma risulta essere un processo flessibile e facile che può essere installato ovunque! In definitiva, questo è forse il sistema più intelligente di tutti, anche se a prima vista ti sembra un po' facile. Ma è l'aspetto leggero che lo rende interessante...

Layout ibrido parallelo

In questa configurazione, due motori possono far ruotare le ruote, o solo termico, o solo elettrico (su full hybrid), o entrambi contemporaneamente. L'accumulo di poteri dipenderà da alcune variabili (vedi sotto: accumulo di poteri). Si noti inoltre che alcuni componenti potrebbero essere leggermente diversi, ma la logica rimane la stessa: elettrica e termica guidano le ruote attraverso il cambio. Un esempio sono gli ibridi tedeschi come i sistemi e-Tron / GTE. Questo sistema si sta diffondendo sempre di più e dovrebbe diventare maggioritario.

Leggi: i dettagli dell'operazione di ibridazione e-Tron (trasversale e longitudinale) e GTE.

Si prega di notare che ho deciso di realizzare i miei diagrammi con una disposizione trasversale del motore, ovvero la maggior parte delle nostre auto. Le berline di lusso sono solitamente in posizione longitudinale. Nota anche che sto specificando qui una frizione che disconnette il motore dalla trasmissione (quindi sarebbe necessario aggiungere una frizione o un convertitore tra il motore elettrico e il cambio oltre al circuito. Ma alcune persone collegano il motore elettrico direttamente a il cambio., Esempio con E-Tense e HYbrid / HYbrid4 di PSA)

Questo è un sistema su una Mercedes con motore longitudinale. Ho evidenziato in rosso il motore elettrico opposto al convertitore di coppia. A destra c'è il cambio (planetario, perché BVA), e a sinistra c'è il motore.

Serie di montaggio ibrido

Altri sistemi la vedono diversamente, poiché solo il motore elettrico può azionare le ruote. Quindi il motore termico fungerà solo da generatore elettrico per la ricarica delle batterie. Di per sé, il motore non ha alcun collegamento con la trasmissione e quindi con le ruote, è improbabile che faccia parte della meccanica, tanto da essere messo da parte. Qui puoi fare riferimento alla BMW i3 o alla Chevrolet Volt / Opel Ampera (binocolo).

Qui, solo il motore elettrico può muovere l'auto, poiché è l'unico che si collega alle ruote. Possiamo supporre che si tratti di un veicolo elettrico, che avrà un generatore aggiuntivo per aumentare l'autonomia. Un motore termico che genera centinaia di cavalli non sarebbe di grande utilità poiché serve solo a generare elettricità.

Installazione in serie-parallelo

Qui probabilmente avrai più difficoltà a cogliere il concetto in fretta... Anzi, si rivela tanto intelligente quanto difficile da capire. Parte del motivo risiede nel treno di ingranaggi planetari, che consente di immagazzinare la potenza su un unico albero da due diverse fonti: un motore elettrico e un motore termico. È anche la complessità del numero di elementi mobili che lavorano insieme, nonché le numerose modalità di funzionamento che rendono il sistema globalmente difficile da apprendere (un misto di concetti complessi legati alla catena di trasmissione, in particolare il treno epicicloidale, ma anche l'uso della forza elettromagnetica per generare corrente e per trasmettere coppia con effetto frizione). Si chiama sequenziale/parallelo perché unisce leggermente le due modalità di funzionamento (il che complica le cose...).

Per saperne di più: Come funziona la Toyota Hybrid (HSD).

La costruzione varia di generazione in generazione, ma il principio è lo stesso

Il diagramma reale è capovolto perché se visto dal lato opposto ...

Ibrido dissociato/differenziato

Possiamo citare, ad esempio, il sistema PSA (o meglio Aisin) Hybrid4, in cui il motore elettrico è per le ruote posteriori, mentre l'anteriore è convenzionale con motore termico (a volte è anche ibrido all'anteriore come il Rav4 HSD o anche la seconda generazione HYbrid2 e HYbrid4 in alcuni casi).

Diversi livelli di ibridazione

Prima di esaminare i diversi modi per creare un veicolo ibrido, diamo prima un'occhiata a un vocabolario che descrive le varie possibili ibridazioni:

• Ibrido completo : letteralmente "ibrido completo": elettrico con almeno il 30% della capacità totale. Il motore elettrico (e ce ne possono essere diversi) è in grado di fornire autonomamente il movimento per diversi chilometri.
• Ibrido plug-in : Ibrido plug-in completo. Le batterie possono essere collegate direttamente alla rete.
• Ibrido morbido / microibrido : In questo caso, l'auto non sarà in grado di guidare completamente con l'elettricità, anche per brevi distanze. Pertanto, la termocamera sarà sempre accesa. Le moderne versioni a 48 V assistono anche sistematicamente il motore tramite una puleggia dell'ammortizzatore. Nelle prime versioni degli anni 2010 era limitato allo Stop e Sart migliorato, perché era controllato da un generatore di avviamento, e non da un normale avviamento (quindi possiamo recuperare energia durante la decelerazione, cosa che non potrebbe essere il caso di un antipasto classico ovviamente)

Perché la forza non si accumula sempre?

Nel caso di un ibrido azionato da un motore elettrico, che a sua volta viene caricato da un generatore termico (o motore...), è facile capire che non occorre fare nulla... Sia la potenza termica 2 o 1000 potenza. non cambierà nulla, dato che serve solo per ricaricare le batterie. Fondamentalmente può essere giocato solo alla velocità di ricarica.

Per un sistema più tradizionale (un'auto dal design tradizionale con un motore elettrico di supporto) la potenza del motore elettrico e termico accumulare ma non deve tradursi in una semplice rassegnazione.

Infatti, diversi fattori possono influenzare il cumulo, ad esempio:

• Layout del sistema (la trazione elettrica guiderà le stesse ruote della termocamera? Non su Hybrid4, ad esempio ibrido parallelo o parallelo in serie)
• La potenza della batteria (che alimenta il motore elettrico) gioca un ruolo molto importante. Perché a differenza di una termica, che si alimenta con il carburante di un serbatoio (2 litri sono sufficienti per alimentare un V8 da 500 CV per pochi secondi), il motore elettrico non sarà in grado di erogare tutta la sua potenza se la batteria non è sufficiente ( almeno quanto il motore da alimentare), come avviene su alcuni modelli. Rispetto ad una locomotiva diesel, è come se il consumo di carburante fosse limitato...
• Caratteristiche tecniche di due motori collegati. Il motore non eroga la stessa potenza su tutta la gamma di velocità (si dice che un motore abbia X cavalli a X giri/min, potenza che diventa diversa a tutti Y/min). Quindi, quando si combinano due motori, la potenza massima non raggiunge la potenza massima dei due motori. Esempio: potenza termica 200 HP a 3000 giri/min in combinazione con una potenza elettrica di 50 CV. a 2000 giri non sarà in grado di erogare 250 cv. a 3000 giri/min, poiché il motore elettrico aveva una potenza massima (50) a 2000 t/min. A 3000 giri svilupperà solo 40 cv, quindi 200 + 40 = 240 cv.

Tutti i commenti e le reazioni

Dernier commento pubblicato:

Emrys professionista (Data: 2021, 06:30:07)

Lexus RX 400h 2010 .

Ho un problema con la ricarica di una batteria da 12V. Hai bisogno di aiuto per favore

il io. 1 reazione (i) a questo commento:

• amministratore AMMINISTRATORE DEL SITO (2021-07-01 10:32:38): Poiché non c'è alternatore, è collegato all'elettronica di potenza che controlla i flussi elettrici.

(Il tuo post sarà visibile sotto il commento dopo la verifica)

Scrivi un commento

Quale di questi marchi ti ispira di più quando si tratta di lusso?