Hoe verschillende hybride technologieën werken in auto's

Momenteel bevindt de gedemocratiseerde hybride auto zich in zijn hoogtijdagen, een overgangsperiode tussen thermische en elektrische aandrijving, dus auto's gebruiken deze twee technologieën tegelijkertijd. U moet zich er echter van bewust zijn dat er een hele reeks technologieën achter deze verzamelnaam zit, variërend van anekdotische hybrides tot "zware" hybrides. Laten we dus eens kijken naar de verschillende hybridisaties die er zijn, evenals alle voor- en nadelen van de laatste.

Voordat we de verschillende topologieën en technische architecturen van hybride voertuigen (verschillende samenstellingen) in overweging nemen, zullen we eerst de apparaten classificeren door ze op maat te maken.

Verschillende niveaus van hybridisatie

bastaard zeer zwakke MHEV ("microhybride" / "sham" hybridisatie)

Напряжение:	Laag / 48V
Oplaadbaar:	geen
Elektrisch rijden:	geen
overgewicht:
Batterij capaciteit:	<0.8 kWh

Bepaalde hybridisatieniveaus zijn erg licht, dit is met name het geval met 48 volt op het niveau van de krukaspoelie (voordat het beperkt was tot stoppen en starten, kreeg de startdynamo geen stroom om de motor te kunnen ondersteunen). Uitgerust met microscopische batterijen kleiner dan 0.7 kWhIk beschouw deze technologie niet echt als hybridisatie. De krachten die worden uitgeoefend door een elektrisch apparaat zijn te anekdotisch om als zodanig te worden beoordeeld. En aangezien het koppel via de motor (via de demperpoelie) op de wielen wordt overgebracht, ligt het voor de hand dat 100% elektrische aandrijving niet mogelijk zal zijn. Pas op voor kwekers die tonnen toevoegen aan dit soort technologie en u laten geloven in seriële hybridisatie (meer is echt niet nodig om een ​​paar gram milieuboetes te besparen). Daarom wil ik deze hybridisatie onderscheiden van volgende.

Pas op voor kwekers die hier misbruik van maken, MHEV-hybridisatie kan worden omschreven als "nep" omdat het zo anekdotisch is.

U herkent ze aan de nomenclatuur 48V of MHEV. We kunnen bijvoorbeeld e-TSI of Ecoboost MHEV noemen.

Milde hybride ("TRUE" hybride) HEV

Напряжение:	Hoog / ~ 200 V
Oplaadbaar:	geen
Elektrisch rijden:	ja
overgewicht:	Van 30 tot 70 kg
Batterij capaciteit:	Van 1 tot 3 kWh

We zijn hier dus niet meer bij

zeer

licht dat te weinig belooft (we gaan van minder dan 0.5 kWh naar waarden variërend van Van 1 tot 3 kWh, of 1 tot 3 km op volledig elektrisch). Dus hier hebben we het over lichte hybridisatie, maar nog steeds over sequentiële hybridisatie (om verband te houden met de categorie die wordt gegeven na [PHEV], hier is het een variatie op lichte PHEV en dus niet oplaadbaar). Zo kunnen we volledig elektrisch rijden, ook al is het een heel korte afstand. Het doel is hier vooral om het verbruik te verminderen, niet om 100% van de afstand van elektrische voortstuwing af te leggen. De meest gunstige context zijn bougies, de omgeving waarin moderne, gedownsizede motoren met directe injectie het meest energie-intensief worden (een rijker motorkoelmengsel dat meestal de voorkeur geeft aan arm mengsel, maar dat is slechts een deel van de verklaring). U krijgt dus bijna niets op snelwegen: nationale/departementale/snelwegen. In deze context blijft dieselbrandstof winstgevender (en dus voor de planeet!).

De meest bekende is de HSD-hybridisatie van Toyota, want die bestaat al jaren! Daarom is het ook de meest voorkomende ... De betrouwbaarheid ervan is bekend en het werk is zeer attent.

Meer recent zullen we verwijzen naar de Renault E-Tech hybride, die, net als Toyota, is belichaamd in zijn eigen technologieën die niemand anders heeft (hier ben je niet de leverancier van de apparatuur, maar het merk dat het zelfs heeft ontwikkeld). . Hetzelfde geldt voor Mitsubishi IMMD.

PHEV plug-in hybride (TRUE hybride)

Напряжение:	Zeer hoog / ~ 400 V
Oplaadbaar:	ja
Elektrisch rijden:	ja
overgewicht:	Van 100 tot 500 kg
Batterij capaciteit:	Van 7 tot 30 kWh

Zo'n hybride kan als "zwaar" gekwalificeerd worden, want de uitrusting aan boord is verre van belachelijk en licht (100 tot 500 kg extra: accu, vermogenselektronica en elektromotor)...

Vervolgens laden we de batterij op, dit kan variëren van Van 7 tot 30 kWh, genoeg om van 20 tot bijna 100 km te rijden, afhankelijk van de auto (de modernste).

Net als bij andere hybridisatiekalibraties hebben we een scala aan technologieën beschikbaar. De Renault E-Tech hybride vinden we nog steeds, maar hier is hij via een extern stopcontact aangesloten op een grote oplaadbare batterij. Want als de Clio een lichte versie van 1.2 kWh heeft, kan de Captur of Mégane 4 profiteren van de versie van 9.8 kWh, die we dus zouden kwalificeren als een zware hybride. De X5 45e zal profiteren van een 24kWh-versie, genoeg om 90 km volledig elektrisch te rijden.

Dit type auto op volledig elektrisch vermogen kan tot 130 km/u, de fabrikanten lijken zichzelf op dit tempo te hebben vastgelegd (ze bieden bijna alles hetzelfde aan).

Bij de meeste hybrides van dit type bevindt de elektromotor zich meestal tegenover de koppeling/koppelomvormer, dus tussen de motor en de versnellingsbak. Renault heeft de versnellingsbak geëlektrificeerd en de koppeling verwijderd, terwijl Toyota een planetaire tandwieloverbrenging gebruikt om de thermische en elektrische krachten die op de wielen werken te combineren (het HSD-systeem licht niet meer op als je er een batterij van 8.8 kWh aan toevoegt. Een batterij die kan worden opgeladen via een stopcontact).

Verschillende architecturen van hybride auto's

Lampenset MHEV / Micro hybride 48V

Dit systeem werkt op lagere spanningen, namelijk 24 of 48 V (bijna altijd 48 V). Deze keer gaat het erom de auto uit te rusten met een "geweldig" stop- en startsysteem dat verder gaat dan het herstarten van de auto. Bovendien helpt het de warmtemotor, zelfs als deze in beweging is. Met dit systeem kun je niet volledig elektrisch werken, maar het blijkt een flexibel en eenvoudig proces te zijn dat overal kan worden geïnstalleerd! Uiteindelijk is dit misschien wel het meest redelijke systeem van allemaal, ook al lijkt het je op het eerste gezicht een beetje gemakkelijk. Maar het is het lichte aspect dat het interessant maakt...

Parallelle hybride opstelling

In deze configuratie kunnen twee motoren de wielen laten draaien, hetzij alleen thermisch of alleen elektrisch (op volledige hybrides) of beide tegelijk. De accumulatie van bevoegdheden zal afhangen van bepaalde variabelen (zie hieronder: accumulatie van bevoegdheden). Merk ook op dat sommige knooppunten iets anders kunnen zijn, maar de logica blijft hetzelfde: elektrisch en thermisch drijft de wielen door de versnellingsbak. Voorbeelden zijn Duitse hybrides zoals de e-Tron/GTE-systemen. Dit systeem verspreidt zich steeds meer en zou de meerderheid moeten worden.

Lees: e-Tron hybridisatie operatie details (dwars en longitudinaal) en GTE.

Houd er rekening mee dat ik besloot mijn schema's te maken met een dwarsgeplaatste motor, dat wil zeggen, de meeste van onze auto's. Luxe sedans bevinden zich meestal in een voor- en achterpositie. Merk ook op dat ik hier een koppeling specificeer die de motor loskoppelt van de transmissie (het zou dus nodig zijn om naast het circuit een koppeling of omvormer toe te voegen tussen de elektromotor en de versnellingsbak. Maar sommige mensen verbinden de elektromotor rechtstreeks met de versnellingsbak., bijvoorbeeld met E-Tense en HYbrid / HYbrid4 van PSA)

Dit is het systeem op een Mercedes met een langsmotor. Ik heb in rood de elektromotor gemarkeerd die zich tegenover de koppelomvormer bevindt. Rechts zit de versnellingsbak (planetair, want BVA) en links de motor.

Hybrid Mount-serie

Andere systemen zagen het anders omdat alleen de elektromotor de wielen kon aandrijven. Dan dient de warmtemotor alleen als elektrische generator om de batterijen op te laden. De motor zelf heeft geen verbinding met de transmissie en dus met de wielen, het maakt nauwelijks deel uit van de mechanica, zozeer zelfs dat het terzijde wordt geschoven. Hier kunt u verwijzen naar BMW i3 of Chevrolet Volt / Opel Ampera (verrekijker).

Hier kan alleen de elektromotor de auto verplaatsen, aangezien hij de enige is die verbinding maakt met de wielen. We kunnen aannemen dat dit een elektrische auto is, die een extra generator zal hebben om de autonomie te vergroten. Een warmtemotor die honderden pk's produceert, heeft niet veel zin, omdat die alleen dient om elektriciteit op te wekken.

Serie-parallel installatie

Hier zul je zeker meer moeite hebben om het concept snel te begrijpen... Inderdaad, het blijkt even slim als moeilijk te begrijpen. Een deel van de reden is de planetaire tandwieloverbrenging, waardoor het vermogen van twee verschillende bronnen, een elektromotor en een warmtemotor, op een enkele as kan worden opgeslagen. Het is ook de complexiteit van het aantal bewegende elementen dat samenwerkt, evenals de vele werkingsmodi die het systeem wereldwijd moeilijk te begrijpen maken (een mix van complexe concepten met betrekking tot de transmissieketen, in het bijzonder de epicyclische trein, maar ook het gebruik van elektromagnetische kracht om zowel stroom op te wekken als koppel over te brengen met een koppelingseffect). Het wordt serieel/parallel genoemd omdat het de twee manieren van functioneren een beetje combineert (wat de zaken ingewikkelder maakt...).

Lees meer: ​​Hoe een Toyota Hybrid (HSD) werkt.

De montage verschilt van generatie op generatie, maar het principe is hetzelfde

De eigenlijke kaart staat ondersteboven, want gezien vanaf de andere kant...

Gedissocieerde/gedifferentieerde hybride

We kunnen bijvoorbeeld het PSA (of liever Aisin) Hybrid4-systeem noemen, waarbij de elektromotor voor de achterwielen is, terwijl de voorkant conventioneel is met een thermische motor (soms is het ook een hybride voorin, zoals de Rav4 HSD of zelfs de tweede generatie HYbrid2 en HYbrid4 in sommige gevallen).

Verschillende niveaus van hybridisatie

Voordat we kijken naar de verschillende manieren om een ​​hybride auto te bouwen, kijken we eerst naar het vocabulaire dat de verschillende mogelijke hybridisaties beschrijft:

• Complete hybride : letterlijk "full hybrid": elektrisch met minimaal 30% van het totale vermogen. De elektromotor (en dat kunnen er meerdere zijn) is in staat om kilometers autonoom voor beweging te zorgen.
• Plug-in hybride : Volledige plug-in hybride. Accu's kunnen direct op het lichtnet worden aangesloten.
• Milde hybride / Microhybrid : In dit geval zal de auto zelfs voor korte afstanden niet volledig elektrisch kunnen rijden. De warmtebeeldcamera staat dus altijd aan. Moderne versies van de 48V assisteren de motor zelfs systematisch via de demperpoelie. In de eerste versies van de jaren 2010 was het beperkt tot geavanceerde Stop en Sart, omdat het werd bestuurd door een generator-starter, niet door een conventionele starter (zodat we energie kunnen terugwinnen tijdens het vertragen, wat natuurlijk niet het geval zou kunnen zijn met een klassieke starter)

Waarom stapelen krachten zich niet voortdurend op?

In het geval van een motoraangedreven hybride die zelf wordt opgeladen door een thermogenerator (of motor...), is het gemakkelijk te begrijpen dat er niets hoeft te worden gedaan... Laat de warmteafgifte 2 of 1000 pk zijn. zal niets veranderen, aangezien het alleen wordt gebruikt om de batterijen op te laden. In principe kun je alleen op herlaadsnelheid spelen.

Voor een meer traditioneel systeem (conventioneel ontwerp auto met een ondersteunende elektromotor), de kracht van de elektrische en warmtemotor accumuleren maar het hoeft niet te resulteren in een simpele berusting.

Verschillende factoren kunnen inderdaad de cumulatie beïnvloeden, bijvoorbeeld:

• Systeemlay-out (drijft de elektrische aandrijving dezelfde wielen aan als de warmtebeeldcamera? Niet op Hybrid4, zoals parallel hybride of serie-parallel)
• Het vermogen van de accu (aandrijven van de elektromotor) speelt een zeer belangrijke rol. Want in tegenstelling tot een thermiek die wordt gevoed vanuit een tank (2 liter is genoeg om een ​​8 pk sterke V500 enkele seconden aan te drijven), zal de elektromotor niet al zijn vermogen kunnen leveren als de batterij niet voldoende is (althans niet zoveel als de motor die moet worden aangedreven), wat bij sommige modellen het geval is. In vergelijking met een dieselauto is het alsof het brandstofverbruik beperkt is...
• Specificaties voor twee gerelateerde motoren. De motor ontwikkelt niet hetzelfde vermogen over het gehele snelheidsbereik (er wordt gezegd dat de motor X pk heeft bij X tpm, vermogen dat anders wordt bij Y all/min). Dus wanneer twee motoren worden gecombineerd, bereikt het maximale vermogen niet het maximale vermogen van de twee motoren. Voorbeeld: thermisch vermogen 200 pk bij 3000 tpm gecombineerd met 50 pk elektrisch vermogen. bij 2000 tpm zal geen 250 pk kunnen geven. bij 3000 tpm aangezien de elektromotor zijn maximale vermogen (50) had bij 2000 t/min. Bij 3000 toeren levert hij maar 40 pk, dus 200 + 40 = 240 pk.

Alle opmerkingen en reacties

Modesnufje- commentaar geplaatst:

Emry's pro (Datum: 2021, 06:30:07)

Lexus RX 400h 2010 г.

Ik heb een probleem met het opladen van een 12V accu. Hulp nodig alstublieft

Il ik. 1 reactie(s) op deze reactie:

• administrateur SITEBEHEERDER (2021-07-01 10:32:38): Aangezien er geen dynamo is, is deze verbonden met de vermogenselektronica die de elektrische stromen regelt.

(Je bericht zal na verificatie zichtbaar zijn onder de reactie)

Schrijf een reactie

Welke van deze merken inspireert jou het meest op het gebied van luxe?