Cumu funziona un mutore hibridu, i vantaghji è i contra di un mutore ecunomicu

L'emergenza di vitture ibride hè diventata una misura necessaria di l'automobili durante u periodu di transizione da i motori di combustione interna (ICE) chì utilizanu carburanti d'idrocarburi à e centrali più pulite. I tecnulugii ùn anu ancu permessu di creà una vittura elettrica cumpleta, una vittura di pila di carburante, o qualsiasi altru di a larga lista di direzzione teoricamenti pussibuli per u sviluppu di u trasportu autònumu, ma a necessità hè digià maturata.

I guverni accuminciaru a prissioni nantu à l'industria di l'auto cù esigenze ambientali, è i cunsumatori vulianu vede un passu qualitativu in avanti, è micca un altru migliuramentu microscòpicu in un mutore basatu annantu à unu di i prudutti di petroliu chì era cunnisciutu dapoi seculi.

Chì tipu di vittura hè chjamata "ibrida"

L'unità di putenza di a tappa intermedia hà cuminciatu à esse una cumminazione di un disignu di mutore di combustione interna digià pruvucatu è unu o più muturi elettrici.

A parte elettrica di a unità di trazione riceve u putere da i generatori cunnessi meccanicamente à un mutore di benzina o diesel, batterie è un sistema di ricuperazione chì torna l'energia liberata quandu u veiculu hè frenatu à u dispusitivu di almacenamento.

Tutti i numerosi schemi per l'implementazione pratica di l'idea sò chjamati hibridi.

A volte i pruduttori ingannanu i clienti chjamendu sistemi induve l'accionamentu elettricu hè utilizatu solu per inizià u mutore principale in ibridi di modalità "start-stop".

Siccomu ùn ci hè micca una cunnessione trà i motori elettrici è i roti è a pussibilità di guidà nantu à l'energia elettrica, hè sbagliatu per classificà tali vitture cum'è ibridi.

Principiu di funziunamentu di i motori ibridi

Cù tutta a varietà di disinni, tali machini anu ancu caratteristiche cumuni. Ma e sfarenze sò cusì grande da un puntu di vista tecnicu chì sò in realtà vitture diffirenti cù i so vantaghji è disadvantages.

Dispositiu

Ogni hibridu include:

• un mutore di combustione interna cù a so trasmissione, l'alimentazione di bassa tensione à bordu è u tank di carburante;
• mutori elettrici di trazione;
• batterie d'almacenamiento, a maiò spessu abbastanza alta tensione, custituita da batterie cunnesse in serie è parallele;
• cablaggio di putenza cù commutazione d'alta tensione;
• unità di cuntrollu elettronicu è computer di bordu.

Furnisce tutti i modi di funziunamentu di una trasmissione meccanica è elettrica cumplessa di solitu accade automaticamente; u cunduttore hè affidatu solu u cuntrollu generale di u muvimentu.

Schemi di travagliu

I cumpunenti elettrici è meccanichi ponu esse cunnessi in modu diffirenti; cù u tempu, sò emersi circuiti ben stabiliti, specifichi è spessu usati.

Cumu funziona una vittura hibrida?

Questu ùn hè micca applicatu à a classificazione più tardi di l'accionamentu basatu nantu à a parte specifica di a trazione elettrica in u bilanciu energeticu generale.

Sequenziale

U primu schema, u più logicu, ma avà pocu usatu in vitture di passageri.

U so compitu principale era di travaglià in l'equipaggiu pisanti, induve i cumpunenti elettrichi compacti rimpiazzavanu successu a trasmissioni meccanica voluminosa, chì era ancu assai difficiuli di cuntrullà. U mutore, di solitu un mutore diesel, hè carricu solu nantu à un generatore elettricu è ùn hè micca direttamente cunnessu à e roti.

U currente generatu da u generatore pò esse usatu per carricà a bateria di trazione, è induve ùn hè micca furnitu, hè mandatu direttamente à i mutori elettrici.

Ci ponu esse unu o parechji di elli, finu à a stallazione nantu à ogni rota di a vittura, secondu u principiu di i cosi-chiamati motor-roti. A quantità di spinta hè regulata da l'unità di energia elettrica, è u mutore di combustione interna pò operare constantemente in u modu più ottimali.

Parallela

Stu schema hè avà u più cumuni. In questu, u mutore elettricu è u mutore di combustione interna travaglianu nantu à una trasmissione cumuna, è l'elettronica regula u rapportu ottimali di cunsumu d'energia per ognunu di i drive. I dui motori sò culligati à i roti.

U modu di ricuperazione hè supportatu quandu, durante u frenu, u mutore elettricu si trasforma in un generatore è ricaricà a bateria di almacenamento. Per qualchì tempu, u carru pò solu muvimenti nantu à a so carica, u mutore di combustione interna principale hè disattivatu.

In certi casi, una batteria di capacità significativa hè aduprata, dotata di a capacità di carica esternamente da una rete AC domestica o una stazione di carica specializata.

In generale, u rolu di batterie quì hè chjucu. Ma u so cambiamentu hè simplificatu; i circuiti di alta tensione periculosi ùn sò micca necessarii, è u pesu di a bateria hè significativamente menu di quelli di i veiculi elettrici.

mistu

In u risultatu di u sviluppu di a tecnulugia di trasmissione elettrica è a capacità di almacenamento, u rolu di i mutori elettrici in a creazione di forza di trazione hè aumentatu, chì hà purtatu à l'emergenza di i sistemi di circuiti paralleli più avanzati in serie.

Quì, partendu da un fermu è si move à bassa velocità sò realizati cù trazione elettrica, è u mutore di combustione interna hè cunnessu solu quandu hè necessariu un altu rendiment è quandu e batterie sò esaurite.

I dui mutori ponu operare in modu di guida, è l'unità elettronica sofisticata stessu sceglie induve è cumu dirige i flussi di energia. U cunduttore pò monitorà questu nantu à a visualizazione di l'infurmazioni gràfiche.

Un generatore supplementu hè utilizatu, cum'è in un circuitu di serie, chì pò furnisce l'energia à i mutori elettrici o carricà a bateria. L'energia di frenu hè recuperata da u reversu di u mutore di trazione.

Questu hè quantu ibridi muderni sò designati, in particulare unu di i primi è più famosi - Toyota Prius

Cumu funziona un mutore hibridu cù l'esempiu di una Toyota Prius

Questa vittura hè avà in a so terza generazione è hà righjuntu un certu gradu di perfezione, ancu s'è l'ibridi cuncurrenti cuntinueghjanu à aumentà a cumplessità è l'efficienza di i so disinni.

A basa di l'accionamentu quì hè u principiu di sinergia, secondu chì un mutore di combustione interna è un mutore elettricu pò participà à creà torque nantu à e roti in ogni cumminazione. U parallelismu di u so funziunamentu hè assicuratu da un mecanismu cumplessu di tipu planetariu, induve i flussi di putenza sò mischiati è trasmessi à traversu u differenziale à i roti motrici.

L'accelerazione di partenza è di partenza sò realizati da un mutore elettricu. Se l'elettronica determina chì e so capacità ùn sò micca abbastanza, un mutore di gasoline economicu chì opera nantu à u ciculu Atkinson hè attivatu.

In vitture ordinariu cù mutori Otto, un tali ciclu termale ùn pò micca esse usatu per e cundizioni transitori. Ma quì sò furnuti da un mutore elettricu.

U modu inattivu hè escludutu; se u Toyota Prius accumincia automaticamente u mutore di combustione interna, u travagliu hè immediatamente truvatu per questu, aiutendu cù l'accelerazione, carricà a bateria o furnisce l'aria condizionata.

Avè constantemente una carica è operandu à velocità ottimali, minimizza u cunsumu di benzina, essendu à u puntu più vantaghju di e so caratteristiche di velocità esterna.

Cumu funziona una Toyota Prius?

Ùn ci hè micca un starter tradiziunale, postu chì un tali mutore pò esse cuminciatu solu da spinning it up to significant speeds, chì hè ciò chì face un generatore reversibile.

E batterie anu diverse capacità è tensioni; in a versione ricaricabile più cumplessa di u PHV, questu hè 350 volts à 25 Ah, abbastanza cumuni per i veiculi elettrici.

Vantaghji è disadvantages di l'hibridi

Cum'è qualsiasi cumprumissu, l'ibridi sò inferjuri à i veiculi elettrichi puri è i soliti classici chì funzionanu cù carburante d'oliu.

Ma à u stessu tempu furniscenu benefizii in una quantità di pruprietà, chì per certi sò i principali:

• simplificazione di i mezi utilizati per cumbatte l'emissioni dannusu da i motori di combustione interna;
• ottene una certa ecunumia di carburante, ùn importa quant'ellu sia disputatu;
• a capacità di viaghjà nantu à energia elettrica pura induve l'usu di mutori di combustione interna hè pruibitu;
• crescita abbastanza sèmplice in u putere dichjaratu;
• l'impossibilità, à u cuntrariu di una vittura elettrica, di stà senza energia fora di a reta elettrica.

Tutti i svantaghji sò assuciati cù a cumplessità di a tecnulugia:

• u bisognu di un persunale cumpetente specialmente furmatu per travaglià cù ibridi;
• un aumentu di u pesu di u veiculu, chì cunsuma ancu carburante;
• prezzu più altu di a vittura;
• perdita di i veiculi elettrici per via di a preservazione di i motori di combustione interna è tuttu ciò chì hè cunnessu cù questu;
• tecnulugii chì ùn sò micca abbastanza sviluppati è a mancanza di un approcciu unificatu à u disignu;
• scarsa amichezza ambientale in a produzzione è a eliminazione di batterie.

Hè abbastanza pussibule chì a pruduzzione di ibridi continuà ancu dopu a scumparsa cumpleta di vitture classiche.

Ma questu succede solu s'ellu hè creatu un unicu mutore di carburante d'idrocarburi compactu, ecunomicu è bè cuntrullatu, chì diventerà un bonu aghjuntu à a vittura elettrica di u futuru, aumentendu significativamente a so autunumia attualmente insufficiente.