ჰიბრიდული დრო
ინფორმაციის
იმ სიტუაციაში, როდესაც ძნელია მთელი ფულის დახარჯვა წმინდა ელექტრო მანქანებზე, თუნდაც მხოლოდ არადამაკმაყოფილებელი დიაპაზონის, ბატარეის არასრულყოფილების, პრობლემური ხანგრძლივი დატენვისა და გარემოსდაცვითი სინდისის შეშფოთების გამო, ჰიბრიდული გადაწყვეტილებები გონივრულ ოქროს შუალედად იქცევა. ეს ჩანს მანქანების გაყიდვის შედეგებში.
ჰიბრიდული მანქანა ეს მანქანა აღჭურვილია ტიპიური სისტემით ძრავა და ერთი ან მეტი (1). ელექტროძრავის გამოყენება შესაძლებელია არა მხოლოდ საწვავის მოხმარების შესამცირებლად, არამედ სიმძლავრის გასაზრდელად. თანამედროვე ჰიბრიდული მანქანები გამოიყენონ დამატებითი მეთოდები ენერგოეფექტურობის გასაუმჯობესებლად, მაგ. ზოგიერთ განხორციელებაში, შიდა წვის ძრავა გამოიყენება ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად, ელექტროძრავის გასაძლიერებლად.
1. დიზელ-ელექტრო ჰიბრიდული ავტომობილის დიაგრამა
ბევრ ჰიბრიდულ დიზაინში გამონაბოლქვი გამონაბოლქვი ის ასევე მცირდება შიგაწვის ძრავის გაჩერებისას გამორთვით და საჭიროების შემთხვევაში ჩართვით. დიზაინერები ცდილობენ უზრუნველყონ, რომ ელექტროძრავასთან ურთიერთქმედება ოპტიმიზირებს მის მუშაობას, მაგალითად, როდესაც შიდა წვის ძრავა მუშაობს დაბალი სიჩქარით, მისი ეფექტურობა დაბალია, რადგან მას ყველაზე მეტი ენერგია სჭირდება საკუთარი წინააღმდეგობის დასაძლევად. ჰიბრიდულ სისტემაში ამ რეზერვის გამოყენება შესაძლებელია შიდა წვის ძრავის სიჩქარის გაზრდით ბატარეის დასატენად შესაფერის დონეზე.
თითქმის ისეთივე ძველი, როგორც მანქანები
საავტომობილო ჰიბრიდების ისტორია ჩვეულებრივ იწყება 1900 წელს, როდესაც ფერდინანდ პორშემ მოდელი წარმოადგინა პარიზის მსოფლიო გამოფენაზე. Gibrid Lohner-Porsche Mixte (2), მსოფლიოში პირველი დიზელ-ელექტრო ჰიბრიდული მანქანა. ამ აპარატის რამდენიმე ასეული ასლი მოგვიანებით გაიყიდა. ორი წლის შემდეგ, რაინდ ნეფტალმა ააშენა ჰიბრიდული სარბოლო მანქანა. 1905 წელს ჰენრი პიპერმა წარმოადგინა ჰიბრიდი, რომელშიც ელექტროძრავას შეეძლო ბატარეების დამუხტვა.
1915 წელს ელექტრო მანქანების მწარმოებელმა Woods Motor Vehicle Company-მ შექმნა Dual Power მოდელი 4 ცილინდრიანი შიდა წვის ძრავით და ელექტროძრავით. 24 კმ/სთ სიჩქარის ქვემოთ მანქანა მუშაობდა მხოლოდ ელექტროძრავაზე მანამ სანამ ბატარეა არ ამოიწურებადა ამ სიჩქარის ზემოთ ჩართული იყო შიდა წვის ძრავა, რომელსაც შეეძლო მანქანის აჩქარება 56 კმ/სთ-მდე. Dual Power იყო კომერციული მარცხი. ის ძალიან ნელი იყო მისი ფასისთვის და ძალიან რთული საჭე.
1931 წელს ერიხ გეიხენმა შესთავაზა მანქანა, რომლის ბატარეები დატენილი იყო გორაკზე დაშვებისას. ენერგია მიეწოდებოდა შეკუმშული ჰაერის ცილინდრიდან, რომელიც ტუმბოს წყალობით კინეტიკური ენერგია დაღმართზე მიმავალი მანქანის ნაწილები.
Sენერგიის აღდგენა დამუხრუჭების დროს, თანამედროვე ჰიბრიდული ტექნოლოგიის მთავარი გამოგონება, შეიქმნა 1967 წელს AMC-ის მიერ American Motors-ისთვის და დაერქვა ენერგიის აღდგენის მუხრუჭები.
1989 წელს Audi-მ გამოუშვა ექსპერიმენტული მანქანა Audi Duo. პარალელურად იყო ჰიბრიდი Audi 100 Avant Quattro-ზე დაფუძნებული. მანქანა აღჭურვილი იყო 12,8 ცხენის ძალის ელექტროძრავით, რომელიც ამოძრავებდა უკანა ღერძს. ენერგიას იღებდა ნიკელის კადმიუმის ბატარეა. წინა ღერძს მართავდა 2,3 ლიტრიანი ხუთცილინდრიანი ბენზინის ძრავა 136 ცხ.ძ. Audi-ს განზრახვა იყო შეექმნა მანქანა, რომელიც იმუშავებდა შიდა წვის ძრავით ქალაქგარეთ და ელექტროძრავით ქალაქში. მძღოლმა აირჩია წვის რეჟიმი ან ელექტრო მართვის რეჟიმი. Audi-მ ამ მოდელის მხოლოდ ათი ეგზემპლარი გამოუშვა. მომხმარებელთა დაბალი ინტერესი გამოწვეული იყო სტანდარტულ Audi 100-თან შედარებით დაბალი მუშაობის გამო, ზედმეტი დატვირთვის გამო.
გარღვევა შორეული აღმოსავლეთიდან მოვიდა
თარიღი, საიდანაც ჰიბრიდული მანქანები ფართოდ შევიდა ბაზარზე და მოიპოვა რეალური პოპულარობა, მხოლოდ 1997 წელია, როდესაც ის იაპონიის ბაზარზე შევიდა. ტოიოტა (3). თავდაპირველად, ეს მანქანები მყიდველებს ძირითადად ეკოლოგიურად მგრძნობიარე წრეებში ჰპოვებდნენ. ვითარება შეიცვალა მომდევნო ათწლეულში, როდესაც ნავთობის ფასმა სწრაფი ზრდა დაიწყო. გასული ათწლეულის მეორე ნახევრიდან, სხვა მწარმოებლებმაც დაიწყეს ბაზარზე გამოტანა ჰიბრიდული მოდელები, ხშირად ეფუძნება Toyota-ს ლიცენზირებულ ჰიბრიდულ გადაწყვეტილებებს. პოლონეთში პრიუსი შოურუმებში 2004 წელს გამოჩნდა. იმავე წელს გამოვიდა პრიუსის მეორე თაობა, ხოლო 2009 წელს მესამე.
ის ტოიოტას გაჰყვა Honda, კიდევ ერთი იაპონური საავტომობილო გიგანტი. მოდელის გაყიდვა ნინო (4), ნაწილობრივი პარალელური ჰიბრიდი, კომპანიამ დაიწყო 1999 წელს აშშ-სა და იაპონიაში. ეს უფრო ეკონომიური მანქანა იყო, ვიდრე ტოიოტას პროდუქტი. პირველი თაობის Prius სედანი მოიხმარდა 4,5 ლ/100 კმ ქალაქში და 5,2 ლ/100 კმ ქალაქგარეთ. ორბორბლიანი Honda Insight პირველი თაობა მოიხმარდა 3,9 ლ / 100 კმ ქალაქში და 3,5 ლ / 100 კმ ქალაქგარეთ.
Toyota-მ მანქანების ახალი ჰიბრიდული ვერსიები გამოუშვა. წარმოება Toyota Auris Hybrid დაიწყო 2010 წლის მაისში. ეს იყო პირველი წარმოების ჰიბრიდი ევროპაში, რომელიც გაიყიდა პრიუსზე ნაკლებ ფასად. აურის ჰიბრიდი მას იგივე ძრავა ჰქონდა, რაც Prius-ს, მაგრამ გაზის გარბენი ნაკლები იყო - 3,8 ლ / 100 კმ კომბინირებულ ციკლზე.
2007 წლის მაისისთვის Toyota Motor Corporation-მა გაყიდა თავისი პირველი მილიონი ჰიბრიდი. ორი მილიონი 2009 წლის აგვისტოსთვის, 6 მილიონი 2013 წლის დეკემბრისთვის. 2015 წლის ივლისში ტოიოტას ჰიბრიდების საერთო რაოდენობამ 8 მილიონს გადააჭარბა. 2015 წლის ოქტომბერში მხოლოდ ევროპაში Toyota-ს ჰიბრიდების გაყიდვებმა მილიონ ერთეულს გადააჭარბა. 2019 წლის პირველ კვარტალში ჰიბრიდებმა უკვე 50 პროცენტი შეადგინეს. ტოიოტას მთლიანი გაყიდვები ჩვენს კონტინენტზე. ყველაზე პოპულარული მოდელები თუმცა, ამ კატეგორიაში აღარ არის პრიუსები, მაგრამ თანმიმდევრულად იარის ჰიბრიდი, C-HR ჰიბრიდი ორაზი კოროლა ჰიბრიდი. 2020 წლის ბოლომდე ტოიოტა 15 მილიონი ჰიბრიდის გაყიდვას აპირებს, რაც კომპანიის ინფორმაციით, მიმდინარე წლის იანვარში, ე.ი. დასაწყისში. უკვე 2017 წელს, მწარმოებლის თქმით, ატმოსფეროში 85 მილიონი ტონა გამოიყოფა. ნახშირორჟანგი ნაკლებად.
მეინსტრიმ კარიერის განმავლობაში, რომელიც გაგრძელდა ორ ათწლეულზე მეტი ხნის განმავლობაში საავტომობილო ჰიბრიდები გაჩნდა ახალი ინოვაციები. ჰიბრიდული Hyundai Elantra LPI (5), რომელიც გაიყიდა სამხრეთ კორეაში 2009 წლის ივლისში, იყო პირველი შიდა წვის ძრავის ჰიბრიდი, რომელიც იკვებებოდა LPG-ით. ელენტრა არის ნაწილობრივი ჰიბრიდი, რომელიც იყენებს ლითიუმ პოლიმერის ბატარეებს, ასევე პირველად. Elantra მოიხმარდა 5,6 ლიტრ ბენზინს 100 კმ-ზე და გამოყოფდა 99 გ/კმ COXNUMX-ს.2. 2012 წელს Peugeot-მა გამოუშვა ახალი გადაწყვეტა 3008 Hybrid4-ის ევროპული ბაზრისთვის, პირველი მასობრივი წარმოების დიზელის ჰიბრიდის გამოშვებით. მწარმოებლის თქმით, 3008 ჰიბრიდული ფურგონი მოიხმარდა 3,8 ლ/100 კმ დიზელის საწვავს და გამოყოფდა 99 გ/კმ COXNUMX-ს.2.
5. ჰიბრიდული Hyundai Elantra LPI
მოდელი წარმოდგენილი იყო ნიუ-იორკის საერთაშორისო ავტო შოუზე 2010 წელს. ლინკოლნ MKZ ჰიბრიდიპირველი ჰიბრიდული ვერსია, რომლის ფასიც იგივე მოდელის ჩვეულებრივი ვერსიის იდენტურია.
2020 წლის აპრილისთვის, საეტაპო 1997 წლიდან, მსოფლიოში გაიყიდა 17 მილიონზე მეტი ჰიბრიდული ელექტრო მანქანა. ბაზრის ლიდერია იაპონია, რომელმაც გაყიდა 2018 მილიონზე მეტი ჰიბრიდული მანქანა 7,5 წლის მარტისთვის, შემდეგ მოდის აშშ, რომელმაც 2019 წლისთვის სულ 5,4 მილიონი ერთეული გაიყიდა და 2020 წლის ივლისისთვის ევროპაში გაიყიდა 3 მილიონი ჰიბრიდული მანქანა. ფართოდ ხელმისაწვდომი ჰიბრიდების ყველაზე ცნობილი მაგალითებია, პრიუსის გარდა, ტოიოტას სხვა მოდელების ჰიბრიდული ვერსიები: Auris, Yaris, Camry და Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.
პარალელური, სერიული და შერეული
რამდენიმე განსხვავებული გვარი ამჟამად იმალება ზოგადი სახელწოდებით "ჰიბრიდი". მამოძრავებელი სისტემები და იდეები მეტი ეფექტურობისთვის. უნდა გვახსოვდეს, რომ ახლა, დიზაინის განვითარებასა და წინსვლასთან ერთად, მკაფიო კლასიფიკაცია ზოგჯერ ვერ ხერხდება, რადგან გამოიყენება სხვადასხვა გადაწყვეტილებების კომბინაციები, პლუს ახალი გამოგონებები, რომლებიც არღვევს განმარტების სიწმინდეს. დავიწყოთ დისკის კონფიგურაციის მიხედვით გაყოფით.
W ჰიბრიდული დისკი პარალელური ტიპის შიდა წვის ძრავა და ელექტროძრავა მექანიკურად უკავშირდება ამძრავ ბორბლებს. მანქანა შეიძლება იკვებებოდეს შიდა წვის ძრავით, ელექტროძრავით ან ორივე. ეს სქემა გამოიყენება ჰონდას მანქანებში: Insight, Civic, Accord. ასეთი სისტემის კიდევ ერთი მაგალითია ჯენერალ მოტორსის ქამრების ალტერნატორი/სტარტერი Chevrolet Malibu-ზე. ბევრ მოდელში, შიდა წვის ძრავა ასევე მუშაობს დენის გენერატორი.
ბაზარზე ამჟამად ცნობილი პარალელური ძრავები შედგება სრული სიმძლავრის შიდა წვის ძრავებისგან და მცირე (20 კვტ-მდე) ელექტროძრავებისგან, ასევე მცირე ბატარეებისგან. ამ დიზაინებში ელექტროძრავებს მხოლოდ ძირითადი ძრავის მხარდაჭერა სჭირდებათ და არა ენერგიის მთავარი წყარო. პარალელური ჰიბრიდული ძრავები უფრო ეფექტურია, ვიდრე სისტემები, რომლებიც დაფუძნებულია მხოლოდ იმავე ზომის შიდა წვის ძრავებზე, განსაკუთრებით ქალაქსა და გზატკეცილზე მგზავრობისას.
თანმიმდევრულ ჰიბრიდულ სისტემაში მანქანა მართავს უშუალოდ მხოლოდ ელექტროძრავით, ხოლო შიდა წვის ძრავა გამოიყენება სისტემის ასაწევად. ელექტრო დენის გენერატორი ისევე, როგორც. ამ სისტემაში ბატარეების ნაკრები ჩვეულებრივ გაცილებით დიდია, რაც გავლენას ახდენს წარმოების ხარჯებზე. ითვლება, რომ ეს მოწყობა ზრდის შიდა წვის ძრავის ეფექტურობას, განსაკუთრებით ქალაქში მოძრაობისას. მაგალითი სერიული ჰიბრიდი ეს არის Nissan e-Power.
შერეული ჰიბრიდული დისკი აერთიანებს ორივე ზემოაღნიშნული გადაწყვეტის უპირატესობას - პარალელური და სერიული. ეს „ჰიბრიდული ჰიბრიდები“ ოპტიმალურად ითვლება შესრულების თვალსაზრისით, შედარებით სერიებთან, რომლებიც ყველაზე ეფექტურია დაბალ სიჩქარეზე და პარალელურად, რომლებიც ოპტიმალურია მაღალ სიჩქარეებზე. თუმცა, მათი წარმოება, როგორც უფრო რთული სქემები, უფრო ძვირია, ვიდრე პარალელური ძრავები. შერეული ჰიბრიდული ელექტროძრავების დომინანტი მწარმოებელია Toyota. ისინი გამოიყენება Toyota-სა და Lexus-ში, Nissan-სა და Mazda-ში (ძირითადად Toyota-ს ლიცენზიით), Ford-სა და General Motors-ში.
ორი შიდა წვის ძრავიდან და პარალელურიდან სიმძლავრე შეიძლება გადავიდეს საჭეზე იმ ტიპის მოწყობილობის გამოყენებით (ელექტრო დისტრიბუტორი), რომელიც წარმოადგენს პლანეტარული მექანიზმების მარტივ კომპლექტს. შიდა წვის ძრავის ლილვი დაკავშირებულია გადაცემათა კოლოფის პლანეტარული გადაცემათა ჩანგალთან, ელექტრო გენერატორი - თავისი ცენტრალური გადაცემათა კოლოფით, ხოლო ელექტროძრავა გადაცემათა კოლოფით - გარე მექანიზმით, საიდანაც ბრუნი გადადის ბორბლებზე. ეს საშუალებას გაძლევთ გადაიტანოთ ნაწილი ბრუნვის სიჩქარე და შიდა წვის ძრავის ბრუნვის მომენტი ბორბლებზე და ნაწილი გენერატორზე. ამით ძრავა მას შეუძლია იმუშაოს RPM-ის ოპტიმალურ დიაპაზონში, ავტომობილის სიჩქარის მიუხედავად, მაგალითად, გაშვებისას, და ალტერნატორის მიერ გამომუშავებული დენი გამოიყენება ელექტროძრავის გასაძლიერებლად, რომლის მაღალი ბრუნვის მომენტი ინარჩუნებს შიდა წვის ძრავას ბორბლების გადასაადგილებლად. კომპიუტერი, რომელიც კოორდინაციას უწევს მთელი სისტემის მუშაობას, არეგულირებს დატვირთვას გენერატორზე და ელექტროძრავის ელექტრომომარაგებას, რითაც აკონტროლებს პლანეტარული გადაცემათა კოლოფის მუშაობას. ელექტრომექანიკური მუდმივად ცვლადი ტრანსმისია. შენელებისა და დამუხრუჭების დროს ელექტროძრავა მოქმედებს როგორც გენერატორი ბატარეის დასატენად, ხოლო შიგაწვის ძრავის გაშვებისას გენერატორი მოქმედებს როგორც გენერატორი. დამწყები.
W სრული ჰიბრიდული წამყვანი მანქანა შეიძლება იკვებებოდეს მხოლოდ ძრავით, ან მარტო ბატარეით, ან ორივე ერთად. ასეთი სისტემის მაგალითებია Hybrid Synergy Drive Toyotaჰიბრიდული სისტემა ფორდი, ორმაგი რეჟიმის ჰიბრიდი წარმოების General Motors / Chryslმანქანების მაგალითები: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid და Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h და CT200h. ამ მანქანებს დიდი, ეფექტური ბატარეები სჭირდება. ენერგიის გაზიარების მექანიზმის გამოყენებით, მანქანები იძენენ მეტ მოქნილობას სისტემის გაზრდილი სირთულის ფასად.
ნაწილობრივი ჰიბრიდი პრინციპში, ეს არის ჩვეულებრივი მანქანა გაფართოებული შემქმნელით, რომელიც საშუალებას აძლევს შიდა წვის ძრავას გამორთოს ყოველ ჯერზე, როცა მანქანა დაღმართზე მიდის, დამუხრუჭოს ან გააჩეროს და საჭიროების შემთხვევაში სწრაფად ჩართოს ძრავა.
შემქმნელის ის ჩვეულებრივ დამონტაჟებულია ძრავასა და ტრანსმისიას შორის, ცვლის ბრუნვის გადამყვანს. უზრუნველყოფს დამატებით ენერგიას ანთებისას. ისეთი აქსესუარები, როგორიცაა რადიო და კონდიციონერი, შეიძლება ჩართოთ, როდესაც წვის ძრავა არ მუშაობს. დამუხრუჭებისას ბატარეები იტენება. სრულ ჰიბრიდებთან შედარებით ნაწილობრივ ჰიბრიდებს აქვთ პატარა ბატარეები და პატარა ელექტროძრავა. აქედან გამომდინარე, მათი ცარიელი წონა და მათი წარმოების ღირებულება უფრო დაბალია. ამ დიზაინის მაგალითი იყო სრული ზომის Chevrolet Silverado Hybrid, წარმოებული 2005-2007 წლებში. მან დაზოგა 10 პროცენტამდე. შიგაწვის ძრავის გამორთვისა და ჩართვისას და დამუხრუჭებისას ენერგიის აღდგენისას.
ჰიბრიდების და ელექტრიკოსების ჰიბრიდები
ჰიბრიდების სხვა კატეგორიას მეტი დრო უნდა დაეთმოს, რაც გარკვეულწილად კიდევ ერთი ნაბიჯია „სუფთა ელექტროენერგიისკენ“. ეს არის ჰიბრიდული მანქანები (PHEV), რომლებშიც ბატარეებია ელექტრო დისკი ასევე შესაძლებელია დამუხტვა გარე წყაროდან (6). ამრიგად, PHEV შეიძლება ჩაითვალოს ჰიბრიდული და ელექტრო ავტომობილის ჰიბრიდად. აღჭურვილია დამტენი შტეფსელი. შედეგად, ბატარეებიც რამდენჯერმე დიდია, რაც იმას ნიშნავს, რომ შესაძლებელია უფრო ძლიერი ელექტროძრავის დაყენება.
6. ჰიბრიდული მანქანის დიაგრამა
შედეგად, ჰიბრიდული მანქანები მოიხმარენ ნაკლებ საწვავს, ვიდრე კლასიკურ ჰიბრიდებს, ჩვეულებრივ შეუძლიათ 50-60 კმ გარბენი "დენით" ძრავის ჩატვირთვის გარეშე და ასევე აქვთ უკეთესი შესრულება, რადგან ჰიბრიდები ხშირად ყველაზე მძლავრი ვარიანტებია. ამ მოდელის.
PHEV ელექტრომობილის დიაპაზონი ბევრჯერ აღემატება ჰიბრიდულ ავტომობილს ამ ფუნქციის გარეშე. ეს რამდენიმე ათეული კილომეტრი სავსებით საკმარისია ქალაქში მოგზაურობისთვის, სამუშაოდ ან მაღაზიაში. მაგალითად, in Skoda Superb iV (7) ბატარეას შეუძლია შეინახოს 13 კვტ/სთ-მდე ელექტროენერგია, რაც უზრუნველყოფს 62 კმ-მდე დიაპაზონს ნულოვანი ემისიის რეჟიმში. ამის წყალობით, როდესაც ჩვენს ჰიბრიდს სახლში ვაჩერებთ და სახლში ვბრუნდებით, შეგვიძლია მივაღწიოთ საწვავის საშუალო მოხმარებას 0 ლ/100 კმ. შიდა წვის ძრავა იცავს ბატარეას განმუხტვისგან ისეთ ადგილას, სადაც არ არის წვდომა ელექტროენერგიის წყაროზე და, რა თქმა უნდა, საშუალებას გაძლევთ არ ინერვიულოთ დიაპაზონზე გრძელი მოგზაურობის დროს.
7. Skoda Superb iV ჰიბრიდი დამუხტვის დროს
თანაბრად მნიშვნელოვანი ტიპის ჰიბრიდები აღჭურვილია ძლიერი ელექტროძრავებით Skoda Superb iV მისი პარამეტრებია 116 ცხ.ძ. და 330 ნმ ბრუნვის მომენტი. ამის წყალობით, მანქანა არა მხოლოდ მაშინვე აჩქარებს (ელექტროძრავა მანქანას ისევე სწრაფად მართავს, რა სიჩქარითაც არ უნდა მოძრაობდეს ის ამ მომენტში), რადგან Skoda იუწყება, რომ Superb 60 კმ/სთ-მდე აჩქარებს 5 წამში, ის ასევე შეუძლია ავტომობილის აჩქარება 140 კმ/სთ-მდე - ეს საშუალებას გაძლევთ მართოთ სტრესის გარეშე და ნულოვანი გამონაბოლქვის რეჟიმში, მაგალითად, რიყის გზებზე ან მაგისტრალებზე.
მართვის დროს მანქანა ჩვეულებრივ იკვებება ორივე ძრავით (შიგაწვის ძრავა იკვებება ელექტროენერგიით, ამიტომ ის ნაკლებ საწვავს მოიხმარს, ვიდრე ჩვეულებრივ მანქანაში), მაგრამ როდესაც ათავისუფლებთ გაზს, ამუხრუჭებთ ან მართავთ მუდმივი სიჩქარით, შიდა წვის ძრავა წვის ძრავა თიშავს ძრავას და მხოლოდ ამის შემდეგ ელექტროძრავა მართავს ბორბლებს. ასე რომ, მანქანა მუშაობს ისევე, როგორც კლასიკური ჰიბრიდი და ანალოგიურად აღადგენს ენერგიას - ყოველი დამუხრუჭებისას ენერგია აღდგება და ელექტრო დენის სახით მიდის ბატარეებზე; მომავალში, ის ზუსტად ემსახურება შიდა წვის ძრავის უფრო ხშირად გამორთვას.
პირველი plug-in ჰიბრიდული ავტომობილი ბაზარზე ჩინურმა მწარმოებელმა BYD Auto-მ გამოუშვა 2008 წლის დეკემბერში. ეს იყო F3DM PHEV-62 მოდელი. მსოფლიოში ყველაზე პოპულარული ელექტრომობილის plug-in ჰიბრიდული ვერსიის პრემიერა, შევროლე ვოლტი2010 წელს გაიმართა. თ.ოიოტა პრემიერა შედგა 2012 წელს.
მიუხედავად იმისა, რომ ყველა მოდელი არ მუშაობს ერთნაირად, უმეტესობას შეუძლია იმუშაოს ორ ან მეტ რეჟიმში: "სრული ელექტრო", სადაც ძრავა და ბატარეა უზრუნველყოფს მანქანის მთელ ენერგიას და "ჰიბრიდი", რომელიც იყენებს როგორც ელექტროენერგიას, ასევე ბენზინს. PHEV-ები, როგორც წესი, მუშაობენ მთლიანად ელექტრო რეჟიმში, მუშაობენ ელექტროენერგიით, სანამ ბატარეა არ ამოიწურება. ზოგიერთი მოდელი გადადის ჰიბრიდულ რეჟიმზე მაგისტრალზე სამიზნე სიჩქარის მიღწევის შემდეგ, როგორც წესი, დაახლოებით 100 კმ/სთ.
ზემოთ აღწერილი Skoda Superb iV-ის გარდა, ყველაზე ცნობილი და პოპულარული ჰიბრიდული მოდელებია Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e და X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Audi, Audi. Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.
ჰიბრიდები ზღვის სიღრმიდან ცისკენ
ამის გახსენება ღირს ჰიბრიდული დისკი გამოიყენება არა მხოლოდ მანქანების და ზოგადად მანქანების სეგმენტში. მაგალითად ჰიბრიდული წამყვანი სისტემები გამოყენება დიზელის ძრავები ან ტურბოელექტრული რკინიგზის ლოკომოტივების, ავტობუსების, სატვირთო მანქანების, მობილური ჰიდრავლიკური მანქანების და გემების ელექტრომომარაგება.
დიდ სტრუქტურებში, ეს ჩვეულებრივ ასე გამოიყურება დიზელის/ტურბინის ძრავა მართავს ელექტრო გენერატორს ან ჰიდრავლიკური ტუმბორომელიც ამოძრავებს ელექტრო/ჰიდრავლიკურ ძრავას. უფრო დიდ მანქანებში, შედარებითი სიმძლავრის დანაკარგი მცირდება და მექანიკური კომპონენტების ნაცვლად, კაბელების ან მილების საშუალებით ენერგიის განაწილების სარგებელი უფრო აშკარა ხდება, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ძალა გადადის რამდენიმე წამყვანი სისტემაზე, როგორიცაა ბორბლები ან პროპელერები. ბოლო დრომდე მძიმე მანქანებს ჰქონდათ მეორადი ენერგიის მცირე მარაგი, როგორიცაა ჰიდრავლიკური აკუმულატორები/აკუმულატორები.
ზოგიერთი უძველესი ჰიბრიდული დიზაინი იყო არაბირთვული წყალქვეშა დისკებიმუშაობს ნედლი დიზელზე და წყალქვეშა ბატარეებზე. მაგალითად, მეორე მსოფლიო ომის წყალქვეშა ნავები იყენებდნენ როგორც სერიულ, ასევე პარალელურ სისტემებს.
ნაკლებად ცნობილი, მაგრამ არანაკლებ საინტერესო დიზაინია საწვავი-ჰიდრავლიკური ჰიბრიდები. 1978 წელს მინესოტას ჰენნეპინის პროფესიული და ტექნიკური ცენტრის სტუდენტებმა მინეაპოლისში გადააკეთეს Volkswagen Beetle. ბენზინი-ჰიდრავლიკური ჰიბრიდი მზა ნაწილებით. 90-იან წლებში ამერიკელმა ინჟინრებმა EPA ლაბორატორიიდან შეიმუშავეს "პეტრო-ჰიდრავლიკური" ტრანსმისია ტიპიური ამერიკული სედანისთვის.
სატესტო მანქანამ მიაღწია სიჩქარეს დაახლოებით 130 კმ/სთ შერეული ურბანული და მაგისტრალის მართვის ციკლებში. 0-დან 100 კმ/სთ-მდე აჩქარება იყო 8 წამი 1,9 ლიტრიანი დიზელის ძრავის გამოყენებით. EPA-მ შეაფასა, რომ მასობრივი წარმოების ჰიდრავლიკური კომპონენტები მანქანის ფასს მხოლოდ 700 დოლარს უმატებდა. EPA ტესტირებამ გამოსცადა Ford Expedition-ის ბენზინის-ჰიდრავლიკური ჰიბრიდული დიზაინი, რომელიც მოიხმარდა 7,4 ლიტრ საწვავს 100 კილომეტრზე ქალაქის მოძრაობაში. ამერიკული საკურიერო კომპანია UPS ამჟამად მუშაობს ორ სატვირთო მანქანაზე ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით (8).
8. ჰიდრავლიკური ჰიბრიდი UPS-ის სერვისში
აშშ-ს არმიამ ტესტირება დაიწყო Humvee ჰიბრიდული ჯიპები 1985 წლიდან. შეფასებებმა აღინიშნა არა მხოლოდ უფრო დიდი დინამიკა და საწვავის ეკონომია, არამედ, მაგალითად, ამ მანქანების უფრო მცირე თერმული ხელმოწერა და უფრო მშვიდი მუშაობა, რაც, როგორც თქვენ ალბათ მიხვდებით, შეიძლება იყოს დიდი მნიშვნელობა სამხედრო პროგრამებში.
ადრეული ფორმა ჰიბრიდული მამოძრავებელი სისტემა საზღვაო ტრანსპორტისთვის ანძებზე იალქნებიანი გემები იყო და ორთქლის ძრავები გემბანის ქვემოთ. კიდევ ერთი მაგალითი უკვე აღინიშნა დიზელ-ელექტრო წყალქვეშა ნავი. გემების უახლესი, თუმცა ისევ მოძველებული, ჰიბრიდული მამოძრავებელი სისტემები, სხვათა შორის, მოიცავს დიდ ფუტკრებს კომპანიებისგან, როგორიცაა SkySails. ბუქსირების ბუქსირება მათ შეუძლიათ ფრენა გემების ყველაზე მაღალ ანძებზე რამდენჯერმე მაღალ სიმაღლეზე, აჭრიან უფრო ძლიერ და სტაბილურ ქარებს.
ჰიბრიდულმა კონცეფციებმა საბოლოოდ იპოვეს გზა ავიაციაში. მაგალითად, თვითმფრინავის პროტოტიპი (9) აღჭურვილი იყო ჰიბრიდული ცვალებადი მემბრანული სისტემით (PEM) მდე ძრავის კვების წყარორომელიც დაკავშირებულია ჩვეულებრივ პროპელერთან. საწვავის უჯრედი უზრუნველყოფს მთელ ძალას საკრუიზო ფაზისთვის. აფრენისა და ასვლის დროს, ფრენის ყველაზე მოთხოვნადი სეგმენტია, სისტემა იყენებს მსუბუქ ლითიუმ-იონურ ბატარეებს. სადემონსტრაციო თვითმფრინავი ასევე არის Dimona motor glider, რომელიც ავსტრიული კომპანია Diamond Aircraft Industries-მა ააგო, რომელმაც თვითმფრინავის დიზაინში ცვლილებები განახორციელა. ფრთების 16,3 მეტრის სიგრძით, თვითმფრინავი საწვავის უჯრედიდან მიღებული ენერგიის გამოყენებით შეძლებს ფრენას დაახლოებით 100 კმ/სთ სიჩქარით.
9 Boeing საწვავის უჯრედების საჩვენებელი თვითმფრინავი
ყველაფერი ვარდისფერი არ არის
უდაოა, რომ ჰიბრიდული მანქანების დიზაინის სირთულის გამო, ვიდრე ჩვეულებრივი მანქანების შემთხვევაში, ავტომობილის გამონაბოლქვის შემცირება უფრო მეტად ანაზღაურებს ამ გამონაბოლქვებს. ჰიბრიდულ მანქანებს შეუძლიათ 90 პროცენტამდე შეამცირონ სმოგის გამომწვევი დამაბინძურებლების ემისიები. და ნახშირბადის გამონაბოლქვი გაანახევრეთ.
მიუხედავად იმისა, რომ ჰიბრიდული მანქანა მოიხმარენ ნაკლებ საწვავს, ვიდრე ჩვეულებრივი მანქანები, ჯერ კიდევ არსებობს შეშფოთება ჰიბრიდული მანქანის ბატარეის გარემოზე ზემოქმედების შესახებ. ჰიბრიდული მანქანის ბატარეების უმეტესობა დღეს იყოფა ორ ტიპად: ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდი ან ლითიუმ-იონი. თუმცა, ორივე ჯერ კიდევ უფრო ეკოლოგიურად ითვლება, ვიდრე ტყვიის ბატარეები, რომლებიც ამჟამად შეადგენენ ბენზინის მანქანების დამწყებ ბატარეების უმრავლესობას.
აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ მონაცემები არ არის ცალსახა. ზოგადი ტოქსიკურობა და გარემოზე ზემოქმედების დონე ნიკელის ჰიდრიდის ბატარეები განიხილება ბევრად უფრო დაბალი ვიდრე ეს იყო ტყვიის მჟავა ბატარეები ან კადმიუმის გამოყენებით. სხვა წყაროები ამბობენ, რომ ნიკელ-ლითონის ჰიდრიდის ბატარეები ბევრად უფრო ტოქსიკურია, ვიდრე ტყვიის მჟავა ბატარეები, და რომ გადამუშავება და უსაფრთხო განადგურება ბევრად უფრო მძიმეა. ნიკელის სხვადასხვა ხსნად და უხსნად ნაერთებს, როგორიცაა ნიკელის ქლორიდი და ნიკელის ოქსიდი, აჩვენეს, რომ აქვთ ცნობილი კანცეროგენული ეფექტები, რომლებიც დადასტურებულია ცხოველებზე ჩატარებულ ექსპერიმენტებში.
ბატარეები litowo-jonowe ისინი ახლა განიხილება მიმზიდველ ალტერნატივად, რადგან მათ აქვთ ენერგიის ყველაზე მაღალი სიმკვრივე ნებისმიერ ბატარეასთან შედარებით და შეუძლიათ წარმოქმნან NiMH ბატარეის უჯრედებზე სამჯერ მეტი ძაბვა მაღალი მოცულობის შენარჩუნებისას. ელექტრო ენერგია. ეს ბატარეები ასევე აწარმოებენ მეტ ენერგიას და უფრო ეფექტურია, რაც თავიდან აიცილებს ენერგიის დაკარგვას და უზრუნველყოფს უმაღლესი გამძლეობას, ბატარეის ხანგრძლივობას უახლოვდება მანქანის გამძლეობას. გარდა ამისა, ლითიუმ-იონური ბატარეების გამოყენება ამცირებს მანქანის საერთო წონას და ასევე საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ 30 პროცენტი. გაუმჯობესდა საწვავის ეკონომია ბენზინზე მომუშავე მანქანებთან შედარებით, COXNUMX გამონაბოლქვის შემდგომი შემცირებით2.
სამწუხაროდ, განხილული ტექნოლოგიები განკუთვნილია ძნელად საპოვნელ და უფრო ძვირიან მასალებზე დამოკიდებული. ქვემოთ ძრავის დიზაინი და ჰიბრიდული მანქანების სხვა ნაწილებს, სხვა საკითხებთან ერთად, იშვიათი დედამიწის ლითონები სჭირდება. მაგალითად დისპროზიუმი, იშვიათი მიწიერი ელემენტი, რომელიც საჭიროა სხვადასხვა ტიპის მოწინავე ელექტროძრავებისა და ბატარეის სისტემების წარმოებისთვის ჰიბრიდულ მამოძრავებელ სისტემებში. ან ნეოდიმი, კიდევ ერთი იშვიათი დედამიწის ლითონი, რომელიც წარმოადგენს მაღალი სიმტკიცის მაგნიტების ძირითად კომპონენტს, რომელიც გამოიყენება მუდმივი მაგნიტის ელექტროძრავებში.
მსოფლიოში თითქმის ყველა იშვიათი დედამიწა ძირითადად ჩინეთიდან მოდის. რამდენიმე არაჩინური წყარო, როგორიცაა ჰოიდასის ტბა ჩრდილოეთ კანადაში ან მთა ველდი ავსტრალიაში ის ამჟამად დამუშავების პროცესშია. თუ ჩვენ ვერ ვიპოვით ალტერნატიულ გადაწყვეტილებებს, იქნება ეს ახალი საბადოების სახით თუ მასალები, რომლებიც ჩაანაცვლებს იშვიათ ლითონებს, მაშინ რა თქმა უნდა, იქნება მასალების ფასების ზრდა. და ამან შეიძლება შეაფერხოს ემისიების შემცირების გეგმები ბაზრიდან ბენზინის ეტაპობრივი ამოღებით.
არის ასევე, გაძვირების გარდა, ეთიკური ხასიათის პრობლემებიც. 2017 წელს გაეროს მოხსენებამ გამოავლინა დარღვევები ბავშვები კობალტის მაღაროებში, უაღრესად მნიშვნელოვანი ნედლეული ჩვენი მწვანე ტექნოლოგიებისთვის, მათ შორის უახლესი თაობის ელექტროძრავები კონგოს დემოკრატიულ რესპუბლიკაში (DCR). მსოფლიომ შეიტყო ბავშვების შესახებ, რომლებიც იძულებულნი იყვნენ ემუშავათ ბინძურ, სახიფათო და ხშირად ტოქსიკურ კობალტის მაღაროებში ჯერ კიდევ ოთხი წლის ასაკში. გაეროს შეფასებით, ამ მაღაროებში ყოველწლიურად ოთხმოცამდე ბავშვი იღუპება. ყოველდღიურად 40-მდე არასრულწლოვანი იძულებული გახდა ემუშავა. ზოგჯერ ეს არის ჩვენი სუფთა ჰიბრიდების ბინძური ფასი.
გამოსაბოლქვი მილების ინოვაციები გამამხნევებელია
თუმცა, კარგი ამბავია ჰიბრიდული მეთოდები და ზოგადად სუფთა მანქანების სურვილი. მკვლევარებმა ახლახან შეიმუშავეს პერსპექტიული და გასაკვირი დიზელის ძრავების მარტივი მოდიფიკაციარომელიც შეიძლება გაერთიანდეს ელექტროძრავასთან ჰიბრიდულ სისტემებში. დიზელის დისკები ამან შეიძლება გახადოს ისინი უფრო პატარა, იაფი და ადვილი შენარჩუნება. და რაც მთავარია, ისინი უფრო სუფთა იქნებიან.
ჩარლზ მიულერი და მისი სამი კოლეგა სანდიას ნაციონალური ლაბორატორიის კვლევით ცენტრში მუშაობდნენ მოდიფიკაციაზე, რომელიც ცნობილია როგორც Channel Fuel Injection (DFI-). იგი ეფუძნება ბუნსენის სანთურის მარტივ პრინციპს. მეცნიერები ამბობენ, რომ DFI-ს შეუძლია შეამციროს გამონაბოლქვის გამონაბოლქვი და DPF-ების ჭვარტლით გადაჭედვის ტენდენცია. მიულერის თქმით, მის გამოგონებას შეეძლო ზეთის გამოცვლის ინტერვალების გახანგრძლივება კარტკასში ჭვარტლის რაოდენობის შემცირებით.
მაშ როგორ მუშაობს? Nozzles ჩვეულებრივ დიზელში ისინი ქმნიან მდიდარ ნარევებს წვის კამერის ზონებში. თუმცა, მეცნიერთა აზრით, ეს ტერიტორიები შეიცავს ორიდან ათჯერ მეტ საწვავს, ვიდრე საჭიროა მისი სრული წვისთვის. საწვავის ასეთი სიჭარბით მაღალ ტემპერატურაზე, უნდა იყოს ტენდენცია დიდი რაოდენობით ჭვარტლის წარმოქმნისკენ. DFI არხების დამონტაჟება დიზელის საწვავის ეფექტური წვის საშუალებას იძლევა მცირე ჭვარტლის წარმოქმნით ან საერთოდ არ წარმოიქმნება. „ჩვენი ნარევები ნაკლებ საწვავს შეიცავს“, - განმარტავს მიულერი ახალი ტექნოლოგიის შესახებ პუბლიკაციაში.
არხები, რომლებზეც ბატონი მიულერი საუბრობს არის მილები, რომლებიც დამონტაჟებულია მცირე მანძილზე, საიდანაც ისინი გამოდიან საქშენების ხვრელებს. ისინი დამონტაჟებულია ცილინდრის თავის ქვედა მხარეს ინჟექტორის გვერდით. მიულერი თვლის, რომ ისინი საბოლოოდ დამზადდება მაღალი ტემპერატურის მდგრადი შენადნობიდან, რათა გაუძლოს წვის სითბოს ენერგიას. თუმცა, მისივე თქმით, მისი გუნდის მიერ შემუშავებული გამოგონების განხორციელებასთან დაკავშირებული დამატებითი ხარჯები მცირე იქნება.
როდესაც წვის სისტემა გამოიმუშავებს ნაკლებ ჭვარტლს, მისი გამოყენება უფრო ეფექტურად შეიძლება. გამონაბოლქვი აირის რეცირკულაციის სისტემა (EGR) აზოტის ოქსიდების, NOx-ის შესამცირებლად. ხსნარის შემქმნელების აზრით, ამან შეიძლება შეამციროს ძრავიდან გამომავალი ჭვარტლისა და NOx-ის რაოდენობა მიმდინარე დონის მეათედამდე. ისინი ასევე აღნიშნავენ, რომ მათი კონცეფცია ხელს შეუწყობს CO ემისიების შემცირებას.2 და სხვა ნივთიერებები, რომლებიც იწვევენ გლობალურ დათბობას.
ზემოაღნიშნული არა მხოლოდ იმის სიგნალია, რომ, შესაძლოა, ასე სწრაფად არ დავემშვიდობოთ დიზელის ძრავებს, რაზეც ბევრმა უკვე უარი თქვა. წვის ამძრავის ტექნოლოგიაში ინოვაციები ჰიბრიდების მზარდი პოპულარობის უკან აზროვნების გაგრძელებაა. ეს არის მცირე ნაბიჯების სტრატეგია, რომელიც ეტაპობრივად ამცირებს გარემოზე ტვირთს მანქანებისგან. სასიამოვნოა იმის ცოდნა, რომ ამ მიმართულებით სიახლეები ჩნდება არა მხოლოდ ჰიბრიდის ელექტრულ ნაწილში, არამედ საწვავშიც.
