不同的混合动力技术如何在汽车中发挥作用
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不同的混合动力技术如何在汽车中发挥作用

目前,大众化的混合动力汽车正处于热驱动和电驱动之间的过渡期,因此汽车同时使用这两种技术。 但是,您应该意识到这个通用术语隐藏了各种技术,从轶事混合到“重型”混合。 因此,让我们来看看存在的各种杂交,以及后者的所有优缺点。

不同的混合动力技术如何在汽车中发挥作用

在考虑混合动力汽车(不同总成)的各种拓扑和技术架构之前,我们将首先通过设备校准进行分类。

不同程度的杂交

混合动力 弱MHEV(“微杂交”/“假”杂交)

不同的混合动力技术如何在汽车中发挥作用

电压:低/48V
可充电的: 没有
电动驱动:没有
超重:<30公斤
电池容量:<0.8 千瓦时

某些级别的混合动力非常轻,特别是在曲轴皮带轮的级别为 48V(在此之前仅限于停止和启动,发电机 - 启动器没有接收到能够帮助发动机的电流。电机) ... 配备微型电池小于 0.7千瓦时我不认为这项技术是真正的混合。 由电气设备产生的力过于传闻,无法这样判断。 由于扭矩是通过电机(通过阻尼滑轮)传递到车轮上的,100% 的电动运动显然是不可能的。 当心种植者为这种技术增加大量,让你相信一致的杂交(事实上,这就是为环境惩罚节省几克的全部)。 因此,我想将这种杂交与后续杂交区分开来。

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谨防滥用这一点的制造商,MHEV混合动力可以用“虚构”来形容,因为它是如此的轶事。

您将通过 48V 或 MHEV 命名法识别它们。 例如,我们可以引用 e-TSI 或 Ecoboost MHEV。

轻度混合动力(“REAL”混合动力)HEV

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电压:高 / ~ 200 V
可充电的: 没有
电动驱动:是的
超重:从30到70公斤
电池容量:从 1 到 3 千瓦时

因此,我们不再在这里

承诺太少的光(我们从小于 0.5 kWh 到范围内的值 从 1 到 3 千瓦时,或在全电动车上行驶 1 至 3 公里)。 因此,这里我们谈论的是简单的杂交,但仍然是顺序杂交(与 [PHEV] 后面指示的类别相关,这里它是轻型 PHEV 的变体,因此不可充电)。 因此,即使距离很短,我们也可以完全靠电力驱动。 这里的目标主要是减少消耗,而不是覆盖 100% 的电动行驶距离。 最有利的背景是火花塞,在这种环境中,现代、小型化的直喷发动机成为最耗能的环境(更浓的发动机冷却混合物,主要有利于稀薄燃烧,但这只是部分解释)。 因此,您在高速公路上几乎一无所获:国家/部门/高速公路。 在这种情况下,柴油燃料仍然更有利可图(因此对地球而言!)。


其中最著名的是丰田的 HSD 混合动力车,因为它已经存在多年了! 因此,它也是最常见的……它的可靠性是众所周知的,它的工作非常周到。


最近,我们将提到雷诺 E-Tech 混合动力车,它与丰田一样,体现在自己的技术中,没有其他人拥有(在这里,您不是设备供应商,而是甚至开发它的品牌)。 ... 三菱 IMMD 也是如此。

PHEV 插电式混合动力车(“REAL”混合动力车)

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电压:非常高 / ~ 400 V
可充电的: 是的
电动驱动:是的
超重:从100到500公斤
电池容量:从 7 到 30 千瓦时

这样的混合动力车可以称得上是“重型”,因为车载设备远非有趣和轻便(从100到500公斤额外:电池,电力电子和电动机)......


然后我们加载电池,其范围可以从 从 7 到 30 千瓦时, 足以行驶 20 到近 100 公里,具体取决于汽车(最现代的汽车)。


与其他杂交校准一样,我们拥有多种技术。 我们仍然找到雷诺 E-Tech 混合动力车,但在这里它通过外部插座连接到一个大型可充电电池。 因为如果 Clio 有 1.2 kWh 的轻量级版本,Captur 或 Mégane 4 可以从 9.8 kWh 的版本中受益,因此我们将其视为重度混合动力车。 X5 45e 将受益于 24 kWh 版本,这足以在全电动上行驶 90 公里。


这种类型的汽车可以在全电动的情况下加速到 130 公里/小时,制造商似乎已经将自己固定在这个速度上(他们提供的几乎所有东西都一样)。


大多数这种类型的混合动力车往往有一个位于离合器/变矩器对面的电动机,因此位于发动机和变速箱之间。 雷诺将变速器电气化并拆下离合器,丰田使用行星齿轮系将车轮上的热力和电力结合起来(当您向其添加 8.8 kWh 电池时,HSD 系统不再点亮。可以通过以下方式充电的电池一个出口)。

混合动力汽车的不同架构

轻型总成 MHEV / 微型混合动力 48V

该系统在较低电压下运行,即 24 或 48 V(几乎总是 48 V)。 这次我们要说的是给汽车配备一个“优秀”的启停系统,它不仅限于重新启动汽车。 更重要的是,它有助于热机,即使它在运动中。 该系统不允许您完全电动操作,但事实证明它是一个灵活且简单的过程,可以安装在任何地方! 最终,这可能是所有系统中最智能的系统,即使乍一看对您来说似乎有点容易。 但它的光方面使它变得有趣......

并行混合布局

在这种配置中,两个电机可以旋转车轮,可以是热电机,也可以是电动电机(在全混合动力车上),或者两者同时旋转。 权力的积累将取决于某些变量(见下文:权力的积累)。 另请注意,某些组件可能略有不同,但逻辑保持不变:电力和热力通过变速箱驱动车轮。 一个例子是德国混合动力车,例如 e-Tron / GTE 系统。 这个系统正在传播越来越多,应该成为大多数。

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阅读:杂交 e-Tron(横向和纵向)和 GTE 的操作细节。


请注意,我决定用横向发动机布置来制作我的图表,即我们的大多数汽车。 豪华轿车通常处于纵向位置。 另请注意,我在这里指定了一个将发动机与变速箱断开的离合器(因此,除了电路之外,还需要在电动机和变速箱之间添加一个离合器或转换器。但有些人将电动机直接连接到变速箱。E-Tense 示例和来自 PSA 的 HYbrid / HYbrid4)




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这是梅赛德斯配备纵向发动机的系统。 我用红色突出显示了位于变矩器对面的电动机。 右侧是变速箱(行星式,因为 BVA),左侧是发动机。


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混合安装系列

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其他系统的看法不同,因为只有电动机才能驱动车轮。 然后,热力发动机将仅用作为电池充电的发电机。 发动机本身与变速箱没有任何联系,因此与车轮无关,它不太可能是机械的一部分,以至于被搁置一旁。 在这里您可以参考 BMW i3 或 Chevrolet Volt / Opel Ampera(双筒望远镜)。


在这里,只有电动机可以驱动汽车,因为它是唯一与车轮相连的电动机。 我们可以假设这是一辆电动汽车,它将有一个额外的发电机来增加自主性。 产生数百马力的热机没有多大用处,因为它只用于发电。

串并联安装

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在这里,您可能会在快速掌握概念时遇到更多困难……事实上,事实证明它既聪明又难以理解。 部分原因在于行星齿轮系,它允许将来自两个不同来源的动力存储在单个轴上:电动机和热机。 一起工作的运动元件数量的复杂性,以及使系统全局难以学习的许多操作模式(与传输链相关的复杂概念的混合,特别是周转列车,但也可以使用电磁力来产生电流和通过离合器作用传递扭矩)。 它被称为顺序/并行,因为它稍微结合了两种操作模式(这使事情变得复杂......)。

阅读更多:丰田混合动力车 (HSD) 的工作原理。


一代一代的建造不同,但原理是一样的


实际的图表是颠倒的,因为从相反的一侧看......


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分离/分化混合

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例如,我们可以引用 PSA(或者更确切地说是爱信)Hybrid4 系统,其中电动机用于后轮,而前轮是传统的热力发动机(有时它也是前轮的混合动力车,如 Rav4 HSD 甚至在某些情况下是第二代 HYbrid2 和 HYbrid4)。


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不同程度的杂交

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在查看创建混合动力汽车的不同方法之前,让我们先看一下描述各种可能的混合动力的词汇表:

  • 完全混合 :字面意思是“完全混合动力”:电力至少占总容量的 30%。 电动机(可能有几个)能够自主提供数公里的运动。
  • 插电式混合动力 :全插电式混合动力车。 电池可以直接连接到电源。
  • 软混合 / 微杂种 :在这种情况下,汽车将无法完全依靠电力行驶,即使是短距离行驶也是如此。 因此,热像仪将始终开启。 现代 48V 版本甚至通过阻尼滑轮系统地辅助发动机。 在 2010 年代的第一个版本中,它仅限于改进的停止和启动,因为它是由发电机启动器而不是常规启动器控制的(因此我们可以在减速期间回收能量,而经典的情况则无法实现)当然是开场白)

为什么力量不会一直增强?

以电动机驱动的混合动力,本身由热力发电机(或发动机……)充电,很容易理解,什么都不用做……让火力为2或1000马力。 不会改变任何东西,因为它仅用于为电池充电。 基本上只能以重装速度播放。

对于更传统的系统(带有配套电动机的传统设计汽车),电动机和热机的功率 积累 但它不必导致简单的辞职。


事实上,有几个因素会影响累积,例如:

  • 系统布局(电驱动会驱动与热像仪相同的轮子吗?在 Hybrid4 上没有,例如并联混合或串并联)
  • 电池的功率(为电动机供电)起着非常重要的作用。 因为与由油箱中的燃料驱动的热力发动机不同(2 升足以为 8 马力的 V500 提供几秒钟的动力),如果电池电量不足(在至少与要提供动力的发动机一样),某些型号就是这种情况。 比起内燃机车,就好像油耗是有限的……
  • 两个耦合电机的规格。 发动机不会在整个速度范围内提供相同的功率(据说发动机在 X rpm 时具有 X 马力,该功率在所有 Y / min 处都变得不同)。 因此,当两个电机组合时,最大功率不会达到两个电机的最大功率。 示例:加热功率 200 HP 转速为 3000 转/分,输出功率为 50 马力。 在 2000 转/分时,它将无法提供 250 马力。 在 3000 rpm 时,因为电动机在 50 t / min 时具有最大功率 (2000)。 在 3000 rpm 时,它只会产生 40 马力,因此 200 + 40 = 240 马力。

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所有评论和反应

末班 发表评论:

Emrys亲 (日期:2021 年 06:30:07)

雷克萨斯 RX 400h 2010

我在为 12V 电池充电时遇到问题。 需要帮助请

伊尔我。 1 对此评论的反应:

  • 管理员 站点管理员 (2021-07-01 10:32:38): 由于没有交流发电机,它连接到控制电流的电力电子设备。

(您的帖子将在验证后在评论下方可见)

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