Υβριδικά οχήματα: Αρχές λειτουργίας, δομή και πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα που πρέπει να γνωρίζετε

Υπάρχουν τέσσερις κύριοι τύποι υβριδικών οχημάτων: παράλληλα, σειριακά, plug-in (PHEV) και ήπια υβριδικά. Κάθε ένα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και είναι κατάλληλο για διαφορετικές ανάγκες.

Σύντομη περίληψη:

Υπάρχουν τέσσερις κύριοι τύποι υβριδικών αυτοκινήτων.

Παράλληλα Υβριδικά: Βέλτιστη οικονομία καυσίμου σε αστικές περιοχές, ομαλές αλλαγές ταχυτήτων, αλλά μειωμένη απόδοση σε υψηλές ταχύτητες.

Υβριδικά Σειράς: Αποδοτικά σε σταθερές ταχύτητες, αλλά απαιτούν μεγάλες μπαταρίες, κάτι που είναι λιγότερο συνηθισμένο στα επιβατικά αυτοκίνητα.

Υβριδικά Plug-In: Λειτουργούν με ηλεκτρική ενέργεια για μικρές αποστάσεις, μειώνοντας το κόστος καυσίμου, αλλά απαιτούν συχνή φόρτιση και έχουν υψηλό αρχικό κόστος.

Ήπια Υβριδικά: Οικονομικά αποδοτικά, εύκολα στην ενσωμάτωση, αλλά η βελτίωση στην οικονομία καυσίμου είναι αμελητέα.

Τι είναι ένα υβριδικό αυτοκίνητο;

Τα υβριδικά οχήματα έχουν γίνει μια δημοφιλής επιλογή για τους αγοραστές αυτοκινήτων λόγω της οικονομίας καυσίμου και των μειωμένων εκπομπών ρύπων. Το Toyota Prius, αν και δεν ήταν το πρώτο υβριδικό, άνοιξε το δρόμο για την εμπορική του επιτυχία, εισάγοντας το παράλληλο υβριδικό σύστημα με δύο κινητήρες.

Πώς λειτουργούν όμως οι διαφορετικοί τύποι υβριδικών αυτοκινήτων και τι τους διαφοροποιεί;

Παράλληλα Υβρίδια

Τα παράλληλα υβριδικά συστήματα χρησιμοποιούν τόσο έναν βενζινοκινητήρα όσο και έναν ηλεκτροκινητήρα για την κίνηση των τροχών, οι οποίοι μπορούν να λειτουργούν ταυτόχρονα ή ανεξάρτητα. Η Toyota εισήγαγε για πρώτη φορά αυτό το σύστημα στο Prius στην Ιαπωνία το 1997, με δύο ηλεκτροκινητήρες τοποθετημένους μεταξύ του βενζινοκινητήρα και των μπροστινών τροχών, χρησιμοποιώντας μια μπαταρία μικρής χωρητικότητας (0,8–1,4 kWh).

Το σύστημα ενσωματώνει μια λειτουργία «κατανομής ισχύος», συνδυάζοντας και τις δύο πηγές για την παροχή ροπής αποκλειστικά στους τροχούς. Σε χαμηλές ταχύτητες ή ελαφρά φορτία, το όχημα μπορεί να λειτουργεί αποκλειστικά με ηλεκτρική ενέργεια, ενώ ο βενζινοκινητήρας ενεργοποιείται όταν χρειάζεται περισσότερη ισχύς.

Το σύστημα αναγεννητικής πέδησης ανακτά έως και 30% της ενέργειας, με αποτέλεσμα εντυπωσιακή κατανάλωση καυσίμου: 17–23 km/l στο Toyota Prius ή το Corolla Hybrid.

Η υψηλότερη απόδοση επιτυγχάνεται σε συνθήκες αστικής κυκλοφορίας, όπου το όχημα σταματά και ξεκινάει συχνά. Το πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων αντικαθιστά ένα συμβατικό κιβώτιο ταχυτήτων, επιτρέποντας τη συνεχή ρύθμιση της σχέσης μετάδοσης, βελτιστοποιώντας τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας και μειώνοντας την κατανάλωση καυσίμου.

Σειρά Υβριδίων

Σε αντίθεση με τα παράλληλα υβριδικά συστήματα, τα σειριακά υβριδικά συστήματα είναι απλούστερα. Ο βενζινοκινητήρας χρησιμοποιείται μόνο για τη λειτουργία της γεννήτριας, φορτίζοντας την μπαταρία, ενώ οι τροχοί κινούνται εξ ολοκλήρου από τον ηλεκτροκινητήρα. Αυτή η διαμόρφωση, παρόμοια με μια ντιζελοηλεκτρική ατμομηχανή, λειτουργεί πιο αποτελεσματικά με σταθερή ταχύτητα.

Ωστόσο, τα σειριακά υβριδικά χρειάζονται μπαταρίες μεγαλύτερης χωρητικότητας λόγω των μεγάλων αλλαγών στην ζήτηση ισχύος κατά την κίνηση στο δρόμο. Στις ΗΠΑ, ορισμένα μοντέλα όπως το BMW i3 REx, το Fisker Karma ή το επερχόμενο Ram 1500 Ramcharger χρησιμοποιούν αυτό το σύστημα, αλλά ο αριθμός τους δεν είναι μεγάλος.

Υβριδικά οχήματα plug-in (PHEV)

Ένα plug-in υβριδικό όχημα (PHEV) είναι μια αναβαθμισμένη έκδοση ενός παράλληλου υβριδικού, με μεγαλύτερη μπαταρία που μπορεί να φορτιστεί από το δίκτυο, επιτρέποντας στο όχημα να λειτουργεί με καθαρή ηλεκτρική ενέργεια για μια ορισμένη απόσταση (μεταξύ 11 και 82 χλμ. σύμφωνα με την EPA 2024). Το Chevrolet Volt (2011–2018) ήταν ο πρωτοπόρος, βοηθώντας πολλούς χρήστες να ταξιδεύουν καθημερινά μόνο με ηλεκτρική ενέργεια.

Τα PHEV όπως τα Toyota Prius Prime, RAV4 Prime και μοντέλα των Hyundai, Kia και Jeep 4xe κατασκευάζονται όλα με παράλληλα υβριδικά συστήματα. Ωστόσο, χωρίς τακτική φόρτιση, αυτά τα μοντέλα λειτουργούν όπως τα κανονικά υβριδικά, αλλά είναι βαρύτερα και ακριβότερα.

Ήπια Υβρίδια

Τα ήπια υβριδικά οχήματα χρησιμοποιούν έναν ηλεκτροκινητήρα που δεν είναι αρκετά ισχυρός για να κινήσει το όχημα μόνος του, συνήθως τοποθετημένος ανάμεσα στον κινητήρα και το κιβώτιο ταχυτήτων ή ενσωματωμένος στο σύστημα εκκίνησης.

Το σύστημα χρησιμοποιεί μια μικρή μπαταρία για την αποθήκευση ενέργειας από την αναγεννητική πέδηση ή την υπερβολική ισχύ του κινητήρα, βοηθώντας στην επιτάχυνση και εξοικονομώντας καύσιμο, αν και με λιγότερη απόδοση από ένα πλήρως υβριδικό.

Τα ήπια υβριδικά συστήματα λειτουργούν συνήθως στα 48V, παρέχοντας καλύτερη απόδοση από τα συμβατικά συστήματα 12V, αλλά με χαμηλότερο κόστος από τα πλήρως υβριδικά (280–400V).

Διαφήμιση Διαφήμισης

Πηγή: https://baonghean.vn/cac-loai-xe-hybrid-nguyen-ly-van-hanh-cau-tao-va-uu-nhuoc-diem-can-biet-10304494.html