Hoe TFSIe-hybriden (E-Tron en GTE) werken
Inhoud
Opmerking: in 2019 maakte E-Tron plaats voor de naam TFSIe.. Voorlopig blijft GTE een VW-nomenclatuur, maar dat zou kunnen veranderen.
Steeds meer gedemocratiseerde, hybride apparaten werken niet allemaal op dezelfde manier. Laten we in dit artikel eens kijken naar de systemen van Volkswagen, namelijk de E-Tron en GTE, plug-in hybrides waarmee je heel behoorlijke afstanden, van 30 tot 50 km, volledig op elektriciteit kunt rijden.
E-Tron en GTE hoe werkt het?
Voordat we uitleggen hoe deze technologie werkt, moet worden opgemerkt dat er twee soorten E-Tron-architecturen zijn, afhankelijk van de locatie van de motor in de auto, en dit verandert ook enkele parameters op koppelingsniveau en versnellingsbakarchitectuur, zonder echter de hybridisatie logica.
Daarom zijn er dwarse versies die passen op bijvoorbeeld de A3, Golf en andere Passats, dus dit systeem maakt gebruik van een elektromotor die de auto revitaliseert met een dubbele koppeling. Wat betreft de E-Tron-opstelling van meer prestigieuze auto's, namelijk de Q7 en andere Audi A6's, de architectuur is longitudinaal met een koppelomvormer in plaats van de dubbele koppeling in de dwarsversies.
Maar ongeacht het type architectuur, is het principe van deze oplossing (zoals de meeste andere) om de reeds bestaande thermomechanica in hybriden aan te passen door zo min mogelijk wijzigingen aan te brengen om jaren van ontwikkeling te vermijden en apparaten op de huishoudelijke apparaten te kunnen produceren. markt vandaag. Mechanische onderdelen die al eeuwenlang worden gebruikt, zijn zo versleten dat het doel van het spel is om zoveel mogelijk te sparen. Hier zijn we, op zijn zachtst gezegd, een elektromotor tussen de motor en de koppeling aan het plaatsen. Maar laten we eens nader kijken...
GTE en transversale E-Tron: bediening
De dwarsopstelling verandert hier niets, maar aangezien de laatste verschilt van de langsversie met een dubbele koppeling, moesten ze uit elkaar worden bewogen. Ondanks alles blijft het principe hetzelfde, alleen de techniek van de versnellingsbak en koppeling verandert: parallelle versnellingen en dubbele koppeling voor dwars- en planeetversnellingen en een koppelomvormer voor longitudinale versnellingen.
Kenmerken van de A3 eTron:
- Batterijcapaciteit: 8.8 kWh
- Elektrisch vermogen: 102 uur
- Elektrische actieradius: 50 km
Of het nu gaat om de A3 e-Tron of de Golf GTE, we hebben het over hetzelfde.
Hier hebben we dus eindelijk te maken met een simpele auto in S-Tronic/DSG waaraan we een elektrische standaard hebben toegevoegd. Om preciezer te zijn, de elektromotor wordt tussen de motor en de twee koppelingen geplaatst, wetende dat deze laatste nog steeds met de bak verbonden is, maar daarentegen losgekoppeld kan worden van de motor.
Zo bestaat de elektromotor uit een rotor en een stator, is de rotor (in het midden) met een lamellenkoppeling met de motor verbonden en blijft de stator (rondom de rotor) stationair. De elektromotor is hier omgeven door koelvloeistof omdat deze snel opwarmt (bij te veel smelt de spoel en valt de motor uit...). Wie zei dat elektromotoren een ideaal rendement hebben? Er is inderdaad een Joule-effect en thermische verliezen, waardoor de efficiëntie wordt verlaagd tot 80-90% (zelfs minder als we rekening houden met oplaadverliezen en verliezen in de kabels van de auto, en laten we niet vergeten dat het echt gemiddeld wordt als we nemen rekening houden met de output van de opgewekte elektriciteit, die we in het reservoir, dus van de elektriciteitscentrale, zullen stoppen).
Laten we nu eens kijken naar de verschillende rijmodi om ze duidelijker te zien...
Deze hybridisatie is bijvoorbeeld terug te vinden op de Golf en A3.
Oplaadmodus
Of je rijdt en de elektromotor maakt verbinding met de generator (de accu voedt hem niet meer), of je sluit de auto aan op het lichtnet.
In het eerste geval is het de beweging van de rotor in de stator die de stroom in de stator veroorzaakt. Dit laatste wordt vervolgens naar de batterij gestuurd, die de energie opneemt die het kan omdat het wordt beperkt door het niveau van absorptiecapaciteit. Als er een teveel aan energie is, wordt dit laatste naar speciale weerstanden geleid die opwarmen (in principe verwijderen we zoveel mogelijk overtollige stroom ...).
100% elektrische modus
Hier is de motor uitgeschakeld, en idealiter zou hij de kinematische ketting van de transmissie niet mogen hinderen... Daarom hebben we hiervoor een computergestuurde koppeling geïntegreerd (meerdere schijven, maar het is uiteindelijk een onderdeel), waarmee u kunt uitschakelen de motor. van de rest van de uitzending. Er zou inderdaad veel verlies zijn geweest als de motor aangesloten was gebleven, aangezien het comprimeren van de laatste de warmte van de elektromotor in hoge mate zou hebben vertraagd, zonder de aanzienlijke traagheid van alle bewegende delen te vergeten ... In Kortom, het was niet levensvatbaar en daarom beter dan hybride assistent aan de kant van de demperpoelie.
Kortom, de batterij stuurt stroom naar de stator, die vervolgens een elektromagnetisch veld rond die spoel induceert. Dit magnetische veld zal interageren met de rotor, die ook is voorzien van een magnetisch veld waardoor deze zal bewegen (hetzelfde als twee magneten tegenover elkaar plaatsen, ze stoten elkaar af of trekken elkaar aan, afhankelijk van de richting). De beweging van de rotor wordt via de bak op de wielen overgebracht.
Zo wordt de verbrandingsmotor uitgeschakeld en drijft de elektromotor de wielen aan via een dubbele koppeling (daarom is de rotor verbonden met de as van tandwielkast 1 of bak 2, afhankelijk van de overbrengingsverhouding) en de versnellingsbak. Kortom, deze kleine elektromotor drijft de wielen niet direct aan met een simpele overbrengingsverhouding, maar gaat wel via een versnellingsbak. We kunnen de rapporten ook vaag horen als we gehoor hebben.
Gecombineerde thermische + elektrische modus
De werking is hetzelfde als hierboven vermeld, behalve dat de verbrandingsmotor is verbonden met de elektrische door middel van een lamellenkoppeling. Hierdoor krijgen beide koppelingen tegelijkertijd koppel van beide motoren, waardoor het vermogen van beide motoren op dezelfde as kan worden gecombineerd.
Het maximaal geproduceerde vermogen is niet de som van de twee motorvermogens, omdat ze elk hun maximale vermogen niet met dezelfde snelheid bereiken, maar ook omdat de elektromotoren niet volledig kunnen worden gevuld vanwege het te lage elektrische debiet dat uit de trommels komt.
Energieterugwinning
De elektromotor is via koppelingen en een versnellingsbak met de wielen verbonden, zodat hij kan draaien (de rotor) en elektriciteit kan opwekken dankzij de natuurlijke omkeerbaarheid van elektromotoren. De herstelmodus wordt geactiveerd door de omvormer, die vervolgens begint met het terugwinnen van energie uit de spoelen, in plaats van deze erin te stoppen om de elektromotor te starten. Wees echter voorzichtig, zoals hierboven vermeld, de batterij kan niet te veel stroom aan, en dus is er een soort veiligheidsklep nodig om dit teveel af te tappen (op weerstanden die zijn voorzien om het sap op te vangen en af te voeren naar warmte vanwege het Joule-effect).
E-Tron longitudinaal
Het systeem en principe is hetzelfde als in de dwarsrichting, behalve dat we hier met een ander materiaal werken. De parallelle transmissie met dubbele koppeling wordt hier vervangen door een automatische planetaire versnellingsbak. De koppelingen zijn ook vervangen door een koppelomvormer, typisch voor planetaire automatische transmissies.
Als basisvoorbeeld nemen we de Q7 e-Tron, die wordt gecombineerd met een 2.0 TSI of 3.0 TDI.
Als de koppeling de elektromotor loskoppelt van de doos, is dat echt niet het geval (de volgorde hier is echt misleidend en je moet het interne mechanisme zien om een beter idee te krijgen)
Om de uitleg te vereenvoudigen, heb ik vermeden om de middelste diff te specificeren die de balk terugbrengt naar de voorste diff, dit maakt het diagram onoverzichtelijk om niets op het niveau van begrip te brengen
Elektrische modus
Hier levert de batterij sap aan de stator, waardoor de rotor dus in beweging komt door elektromagnetische krachten die met elkaar interfereren: de krachten van de permanente magneet van de rotor en de koperen spoelen die deze uitstralen wanneer ze onder stroom staan. De omvormer ontvangt vermogen, dat via de bak en verschillende omvormers op de wielen wordt overgebracht (daarom zijn er nogal wat op de Quattro ...).
Gecombineerde modus
Hetzelfde als hierboven, behalve dat de rotor ook stroom krijgt van de warmtemotor, dus het vermogen wordt vertienvoudigd.
Energieterugwinningsmodus
Als ik stop met het voeden van mijn elektromotor, wordt hij een generator als hij mechanisch koppel krijgt. En door de motor te vertragen of zelfs te draaien, laat ik de rotor bewegen, die vervolgens stroom opwekt in de statorwikkeling. Deze energie vang ik op en stuur ik naar een lithium batterij.
Die hybridisatie vinden we bijvoorbeeld terug op de Q7 en A6, maar laten we ook de Cayenne II en III niet vergeten, die deel uitmaken van de Audi/VW-familie.
Audi-bladen
Alle opmerkingen en reacties
Modesnufje- commentaar geplaatst:
MOHAMMED KHALIL (Datum: 2019, 09:05:11)
Heel erg bedankt voor de uitleg, ik wil weten waarom we de lamellenkoppeling ingeschakeld laten in energierecuperatiemodus, zoals in de dwarsversie? Zou dat geen beperking zijn die de teruggewonnen energie zou verminderen?
Il ik. 1 reactie(s) op deze reactie:
- administrateur SITEBEHEERDER (2019-09-05 16:51:17): Een redelijke vraag...
Meestal, tenzij ik onzin praat, wordt het uitgeschakeld in de geforceerde 100% elektrische modus en blijft het aan in de geforceerde thermische modus (om het gevoel van de thermiek en de motorrem te behouden).
(Je bericht zal na verificatie zichtbaar zijn onder de reactie)
Uitbreiding 2 Reacties :
Auteur (datum: 2019 mrt 03 25:08:33) |
De uitleg is niet helemaal duidelijk over het kopen van een auto met deze techniek is er geen kans Il ik. 2 reactie(s) op deze reactie:
(Je bericht zal zichtbaar zijn onder de reactie) |
Schrijf een reactie
Wat zorgt ervoor dat u de brandradar passeert?
