さまざまなハイブリッドテクノロジーが車でどのように機能するか
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さまざまなハイブリッドテクノロジーが車でどのように機能するか

現在、民主化されたハイブリッド車は、熱駆動と電気駆動の間の移行期である最盛期にあるため、自動車はこれらXNUMXつの技術を同時に使用します。 ただし、この普遍的な用語は、逸話的なハイブリッドから「重い」ハイブリッドに至るまで、さまざまなテクノロジーを隠していることに注意する必要があります。 それでは、存在するさまざまなハイブリダイゼーションと、後者のすべての長所と短所を見てみましょう。

さまざまなハイブリッドテクノロジーが車でどのように機能するか

ハイブリッド車(さまざまなアセンブリ)のさまざまなトポロジと技術アーキテクチャを検討する前に、まずデバイスのキャリブレーションによる分類を実行します。

異なるレベルのハイブリダイゼーション

ハイブリッド 非常に 弱いMHEV(「マイクロハイブリッド」/「FALSE」ハイブリダイゼーション)

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Напряжение:低/ 48V
充電式: ノー
電気運転:ノー
太りすぎ:
バッテリー容量:<0.8キロワット時

特定のレベルのハイブリダイゼーションは非常に軽く、これは特にクランクシャフトプーリーのレベルで48ボルトで発生します(これが停止と始動に制限される前は、発電機スターターはエンジンを助けることができる電流を受け取りませんでした。モーター)..。 以下の顕微鏡用電池を搭載 0.7 kWh私はこの技術が真のハイブリダイゼーションであるとは考えていません。 電気機器によって生成される力は、そのように判断するにはあまりにも逸話的です。 また、トルクはモーターを介して(ダンパープーリーを介して)ホイールに伝達されるため、100%の電気的移動は明らかに不可能です。 この種の技術にトンを追加する栽培者に注意してください。一貫した交配を信じることができます(実際、環境ペナルティのために数グラムを節約するために必要なのはそれだけです)。 したがって、このハイブリダイゼーションを後続のハイブリダイゼーションと区別したいと思います。

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これを悪用するメーカーに注意してください。MHEVハイブリダイゼーションは非常に逸話的であるため、「フィクション」と表現できます。

あなたは48VまたはMHEVの命名法によってそれらを認識するでしょう。 たとえば、e-TSIやEcoboostMHEVを引用できます。

マイルドハイブリッド(「REAL」ハイブリッド)HEV

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Напряжение:高/ 〜200 V
充電式: ノー
電気運転:はい
太りすぎ:30から70 kg
バッテリー容量:1〜3 kWh

したがって、私たちはもうここにいません

非常に

約束が少なすぎる光(0.5kWh未満からからの範囲の値になります 1〜3 kWh、または完全に電気で1〜3 km)。 したがって、ここでは簡単なハイブリダイゼーションについて話しますが、それでもシーケンシャルハイブリダイゼーションです([PHEV]の後に示されているカテゴリに関連するため、ここではライトPHEVのバリアントであるため、充電できません)。 したがって、たとえそれが非常に短い距離であっても、私たちは完全に電気で運転することができます。 ここでの目標は、主に消費量を削減することであり、電気の移動距離を100%カバーすることではありません。 最も好ましい状況は、スパークプラグです。これは、最新の小型直噴エンジンが最もエネルギー集約的になる環境です(よりリッチなエンジン冷却混合物で、ほとんどが希薄燃焼に有利ですが、これは説明の一部にすぎません)。 したがって、高速道路ではほとんど何も得られません:国/部門/高速道路。 この文脈では、ディーゼル燃料はより収益性が高いままです(したがって地球にとって!)。


最も有名なのは、何年も前から存在しているトヨタの HSD ハイブリッド化です。 したがって、それは最も一般的なものでもあります...その信頼性はよく知られており、その仕事は非常に思慮深いです。


最近では、トヨタのように、他の誰も持っていない独自の技術で具現化されたルノーE-Techハイブリッドについて言及します(ここでは、あなたは機器サプライヤーではなく、それを開発したブランドです)。 ..。 三菱IMMDも同じです。

PHEVプラグインハイブリッド(「REAL」ハイブリッド)

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Напряжение:非常に高い/ 〜400 V
充電式: はい
電気運転:はい
太りすぎ:100から500 kg
バッテリー容量:7〜30 kWh

このようなハイブリッドは、搭載機器が面白くて軽いとはほど遠いため、「重い」と見なすことができます(100〜500 kgの追加:バッテリー、パワーエレクトロニクス、電気モーター)...


次に、バッテリーをロードします。 7〜30 kWh、車(最新)にもよりますが、20kmからほぼ100kmまで運転するのに十分です。


他のハイブリダイゼーションキャリブレーションと同様に、さまざまなテクノロジーがあります。 ルノーE-Techハイブリッドはまだありますが、ここでは外部コンセントを介して大型の充電式バッテリーに接続されています。 Clioに1.2kWhの軽量バージョンがある場合、キャプチャーまたはメガーヌ4は9.8 kWhバージョンの恩恵を受けることができるため、ヘビーハイブリッドと見なされます。 X5 45eは、24 kWhバージョンの恩恵を受けます。これは、全電気で90kmをカバーするのに十分です。


このタイプの車は、すべての電力で時速130 kmまで加速する可能性があり、メーカーはこのペースで自分たちを固定しているようです(ほとんどすべて同じものを提供しています)。


このタイプのほとんどのハイブリッド車は、クラッチ/トルクコンバーターの反対側、つまりエンジンとギアボックスの間に電気モーターを配置する傾向があります。 ルノーはギアボックスに電気を供給し、クラッチを取り外しました。トヨタは遊星歯車機構を使用して、車輪にかかる熱力と電気力を組み合わせています(8.8 kWhのバッテリーを追加すると、HSDは点灯しなくなります。コンセントから充電できるバッテリー)。

ハイブリッド車のさまざまなアーキテクチャ

ライトアセンブリMHEV /マイクロハイブリッド48V

このシステムは、より低い電圧、つまり24または48 V(ほとんどの場合48 V)で動作します。 今回は、車の再始動に限定されない「優れた」ストップアンドスタートシステムを車に装備することについて話します。 さらに、それが動いているときでさえ、それは熱機関を助けます。 このシステムでは完全に電気的に操作することはできませんが、どこにでも設置できる柔軟で簡単なプロセスであることがわかります。 結局のところ、これはおそらくすべての中で最も賢いシステムですが、一見すると少し簡単に思えます。 しかし、それを面白くするのは軽い側面です...

パラレルハイブリッドレイアウト

この構成では、XNUMXつのモーターが、熱のみ、電気のみ(フルハイブリッドの場合)、またはその両方で同時にホイールを回転させることができます。 パワーの蓄積は、特定の変数に依存します(以下を参照:パワーの蓄積)。 また、一部のコンポーネントはわずかに異なる場合がありますが、ロジックは同じままであることに注意してください。電気と熱がギアボックスを介してホイールを駆動します。 例としては、e-Tron / GTEシステムなどのドイツのハイブリッドがあります。 このシステムはますます普及しており、過半数になるはずです。

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読む:ハイブリダイゼーションe-Tron(横方向および縦方向)およびGTEの操作の詳細。


横置きエンジンの配置、つまりほとんどの車で図を作成することにしたことに注意してください。 高級セダンは通常縦位置にあります。 また、ここではエンジンをトランスミッションから切り離すクラッチを指定していることに注意してください(したがって、回路に加えて、電気モーターとギアボックスの間にクラッチまたはコンバーターを追加する必要があります。しかし、電気モーターを直接接続する人もいます。ギアボックス。、PSAのE-TenseとHYbrid / HYbrid4の例)




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縦置きエンジンを搭載したメルセデスのシステムです。 トルクコンバーターの反対側の電気モーターを赤で強調表示しました。 右側はギアボックス(BVAのため、惑星)で、左側はエンジンです。


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ハイブリッドマウントシリーズ

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電気モーターだけが車輪を駆動できるので、他のシステムはこれを異なって見ました。 その場合、熱機関はバッテリーを再充電するための発電機としてのみ機能します。 エンジン自体はトランスミッションとは関係がないため、ホイールとは関係がないため、メカニックの一部である可能性は低く、脇に置いておく必要があります。 ここでは、BMWi3またはシボレーボルト/オペルアンペラ(双眼鏡)を参照できます。


ここでは、電気モーターだけが車を動かすことができます。これは、電気モーターだけが車輪に接続しているためです。 これは、自律性を高めるために追加の発電機を備えた電気自動車であると推測できます。 数百馬力を発生する熱機関は、電気を発生させるだけなので、あまり役に立ちません。

直並列設置

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ここでは、おそらく概念をすばやく理解するのにもっと苦労するでしょう...確かに、それは理解するのが難しいのと同じくらい賢いことがわかります。 その理由の一部は遊星歯車機構にあります。これにより、電気モーターと熱機関のXNUMXつの異なるソースから単一のシャフトに動力を蓄えることができます。 また、連携して動作する可動要素の数の複雑さ、およびシステムの学習をグローバルに困難にする多くの操作モード(トランスミッションチェーン、特に遊星歯車に関連する複雑な概念の混合)でもあります。また、電流を生成し、クラッチ効果でトルクを伝達するための電磁力の使用)。 これは、XNUMXつの操作モードをわずかに組み合わせているため(複雑になります...)、シーケンシャル/パラレルと呼ばれます。

続きを読む:トヨタハイブリッド(HSD)のしくみ。


ビルドは世代ごとに異なりますが、原則は同じです


実際の図は、反対側から見たときに逆さまになっています...


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解離/分化ハイブリッド

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たとえば、PSA(またはアイシン)Hybrid4システムを引用できます。このシステムでは、電気モーターが後輪用であり、前部は熱機関を備えています(Rav4のように前部のハイブリッドである場合もあります)。 HSD、または場合によっては第2世代のHYbrid4およびHYbridXNUMX)。


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異なるレベルのハイブリダイゼーション

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ハイブリッド車を作成するさまざまな方法を検討する前に、まず、考えられるさまざまなハイブリダイゼーションを説明する語彙を見てみましょう。

  • 完全なハイブリッド :文字通り「完全なハイブリッド」:総容量の少なくとも30%の電気。 電気モーター(およびそれらのいくつかがあるかもしれません)は、数キロメートルの動きを自律的に提供することができます。
  • プラグインハイブリッド :フルプラグインハイブリッド。 バッテリーは主電源に直接接続できます。
  • マイルドハイブリッド / マイクロハイブリッド :この場合、車は短距離でも完全に電気で運転することはできません。 したがって、サーマルイメージャーは常にオンになります。 最新の48Vバージョンは、ダンパープーリーを介してエンジンを体系的に支援します。 2010年代の最初のバージョンでは、通常のスターターではなく、ジェネレータースターターによって制御されていたため、改良されたストップとサートに限定されていました(したがって、減速中にエネルギーを回収できますが、もちろんクラシックスターター)

なぜ力が常に蓄積されないのですか?

それ自体が熱電発電機(またはエンジン...)によって充電される電気モーターによって駆動されるハイブリッドの場合、何もする必要がないことは容易に理解できます...火力を2または1000とします馬力。 バッテリーの充電にのみ使用されるため、何も変更されません。 基本的にはリロード速度でのみ再生できます。

より伝統的なシステム(電気モーターをサポートする伝統的なデザインの車)の場合、電気および熱エンジンのパワー 蓄積する しかし、それは単純な辞任をもたらす必要はありません。


実際、いくつかの要因が累積に影響を与える可能性があります。たとえば、次のとおりです。

  • システムレイアウト(電気駆動装置はサーマルイメージャーと同じホイールを駆動しますか?Hybrid4ではありません(例:パラレルハイブリッドまたは直並列))
  • バッテリーの電力(電気モーターに電力を供給する)は非常に重要な役割を果たします。 タンクからの燃料で動くサーマルとは異なり(2 hp V8に数秒間電力を供給するのに500リットルで十分です)、バッテリーが十分でない場合、電気モーターはすべての電力を供給することができません(少なくとも動力を供給されるエンジンと同じくらい)、これはいくつかのモデルの場合です。 ディーゼル機関車と比べると、まるで燃料消費量が限られているかのようです...
  • 接続された200つのモーターの技術的特性。 エンジンは、全速度範囲で同じ出力を提供するわけではありません(エンジンは、X rpmでX馬力、Y all / minで異なる出力を持つと言われています)。 したがって、3000つのモーターを組み合わせると、最大電力は50つのモーターの最大電力に達しません。 例:熱出力2000 HP 250馬力の電気出力と組み合わせて3000rpmで。 50 rpmでは、2000hpを与えることはできません。 電気モーターは3000トン/分で最大出力(40)を持っていたので、200rpmで。 40 rpmでは、240 hpしか発生しないため、XNUMX + XNUMX = XNUMXhpになります。

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すべてのコメントと反応

Dernier 投稿されたコメント:

エムリーズプロ (日付:2021、06:30:07)

レクサスRX400h2010г。

12Vバッテリーの充電に問題があります。 助けが必要です

IlI。 1 このコメントに対する反応:

  • 管理者 サイト管理者 (2021-07-01 10:32:38):オルタネーターがないため、電気の流れを制御するパワーエレクトロニクスに接続されています。

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