什麼是混合動力汽車系統？

近來，電動汽車越來越受歡迎。 但是，成熟的電動汽車有一個明顯的缺點-很少的動力儲備而無法充電。 因此，許多領先的汽車製造商正在為其一些車型配備混合動力單元。

基本上，混合動力汽車是一種主要動力傳動係是內燃機的車輛，但是它是由具有一個或多個電動機和一個附加電池的電氣系統提供動力的。

今天，使用了幾種類別的混合動力車。 有些僅在啟動時幫助內燃機，而另一些則允許您使用電牽引來驅動。 考慮這種發電廠的特徵：它們的區別是什麼，它們如何工作以及混合動力的主要利弊。

混合動力發動機的歷史

創造混合動力汽車（或經典汽車與電動汽車之間的交叉點）的想法是由更高的燃油價格，更嚴格的車輛排放標準和更高的駕駛舒適性驅動的。

法國電力公司Parisienne de voitures electrosiques首先進行了混合電站的開發。 但是，第一輛可行的混合動力汽車是費迪南德·保時捷的創造。 在Lohner Electric Chaise發電廠中，一台內燃機用作電力發電機，為前兩個電動機（直接安裝在車輪上）提供動力。

該車輛於1901年向公眾展示。 總共售出了約300輛這種汽車。 該模型非常實用，但製造成本高昂，因此普通駕車者負擔不起這種車輛。 而且，在那時，出現了由設計師亨利·福特（Henry Ford）開發的更便宜，更實用的汽車。

經典的汽油動力系統迫使開發人員放棄創建混合動力數十年的想法。 隨著《美國電動車促進法案》的通過，人們對綠色交通的興趣日益增長。 1960年通過。

巧合的是，1973年，世界石油危機爆發了。 如果美國法律沒有鼓勵製造商考慮開發負擔得起的環保汽車，那麼這場危機就迫使他們這樣做。

TRW在1968年開發了第一個完全混合動力系統，其基本原理至今仍在使用。 根據該概念，可以與電動機一起使用較小的內燃機，但是不會損失機器的動力，工作變得更加順暢。

完全成熟的混合動力汽車的一個例子是GM 512混合動力汽車。 它由電動機驅動，使車輛加速至17 km / h。 在此速度下，內燃機被激活，從而增強了系統的性能，因此汽車的速度提高到21 km / h。 如果需要提高速度，則應關閉電動機，並且已經在汽油發動機上使汽車加速。 限速為65 km / h。

大眾出租車混合動力是另一種成功的混合動力汽車，於1973年向公眾推出。

到目前為止，汽車製造商一直在努力將混合動力和全電動系統的水平提高到與傳統內燃機相比更具競爭力。 儘管這還沒有發生，但許多事態發展證明在其發展上花費了數十億美元。

隨著第三個千年的開始，人類看到了一種叫做豐田普銳斯的新奇事物。 這家日本製造商的創意已成為“混合動力汽車”概念的代名詞。 許多現代發展都藉鑑了這一發展。 迄今為止，已經創建了大量組合安裝的修改，這允許買方為自己選擇最佳選擇。

混合動力汽車如何工作

請勿將混合動力汽車與全電動汽車混淆。 在某些情況下會涉及電氣安裝。 例如，在城市模式下，當汽車處於交通擁堵時，使用內燃發動機會導致發動機過熱，並增加空氣污染。 在這種情況下，將激活電氣安裝。

根據設計，混合動力車包括：

• 主電源單元。 它是汽油或柴油發動機。
• 電動馬達。 根據修改情況，可能有多個。 根據作用原理，它們也可以不同。 例如，當從靜止狀態啟動汽車時，有些可以用作車輪的附加驅動器，而另一些可以用作引擎的輔助工具。
• 備用電池。 在某些汽車中，它的容量很小，其能量儲備足以在短時間內激活電氣裝置。 在另一些情況下，該電池具有大容量，因此車輛可以從電力中自由行駛。
• 電子控制系統。 先進的傳感器可監控內燃機的運行並分析電機的性能，並以此為基礎來啟動/關閉電動機。
• 變頻器這是從電池到三相電動機所需能量的轉換器。 該元素還將負載分配到不同的節點，具體取決於安裝的修改。
• 發電機。 沒有這種機制，就不可能給主電池或附加電池充電。 與傳統汽車一樣，發電機由內燃機驅動。
• 熱回收系統。 大多數現代混合動力汽車都配備了這樣的系統。 它從汽車的製動系統和底盤等組件“收集”額外的能量（例如，當汽車從山坡滑行時，轉換器會將釋放的能量收集到電池中）。

混合動力總成可以單獨或成對運行。

工作計劃

有幾種成功的混合動力車。 主要有三個：

• 一致
• 平行;
• 串行並行。

串行電路

在這種情況下，內燃機被用作用於電動機運行的發電機。 實際上，汽油或柴油發動機與汽車的變速器沒有直接連接。

該系統允許在發動機艙中安裝小容積的低功率發動機。 他們的主要任務是驅動電壓發生器。

這些車輛通常配備有同流換熱系統，通過該同流換氣系統，機械能和動能可以轉化為電流來為電池充電。 根據電池的大小，汽車可以僅依靠電力牽引行駛一定距離，而無需使用內燃機。

這類混合動力車最著名的例子是雪佛蘭 Volt。 它可以像普通電動汽車一樣充電，但得益於汽油發動機，續航里程顯著增加。

並聯電路

在並聯安裝中，內燃機和電動機串聯工作。 電動機的任務是減輕主機上的負荷，從而節省大量燃油。

如果將內燃機與變速箱斷開連接，則汽車能夠與電動牽引力保持一定距離。 但是電氣部分的主要任務是確保車輛平穩加速。 在這種修改中的主要動力單元是汽油（或柴油）發動機。

當汽車減速或離開內燃機工作時，電動機將作為發電機為電池充電。 由於使用了內燃機，這些車輛不需要高壓電池。

與順序混合動力車不同，這些裝置具有更高的油耗，因為電動機不用作單獨的動力裝置。 在某些車型中，例如 BMW 350E iPerformance，電動機集成在變速箱中。

該工作方案的一個特點是在低曲軸轉速下具有高扭矩。

串並電路

該電路由日本工程師開發。 它稱為HSD（混合協同驅動器）。 實際上，它結合了前兩種電廠運行的功能。

當汽車需要起步或在交通擁堵中緩慢行駛時，將激活電動機。 為節省高速能源，已連接汽油或柴油（取決於車輛型號）發動機。

如果您需要大幅度加速（例如，在超車時）或汽車在上坡行駛，則發電廠將以並聯模式工作-電動機可幫助內燃機，從而減輕內燃機的負荷，從而節省燃油消耗。

汽車內燃發動機的行星式連接將一部分動力傳遞給變速器的主齒輪，一部分傳遞給發電機，以便為電池或電驅動器充電。 在這樣的方案中，安裝了複雜的電子設備，這些電子設備根據情況分配能量。

具有串並聯動力系統的混合動力車最突出的例子是豐田普銳斯。 然而，一些著名的日本製造模型的修改已經收到了這樣的安裝。 這方面的一個例子是豐田凱美瑞、豐田漢蘭達混合動力車、雷克薩斯 LS 600h。 這項技術也被一些美國人的擔憂所購買。 例如，該開發項目進入了福特 Escape Hybrid。

混合骨料類型

所有混合動力總成分為三種類型：

• 軟混合
• 中型混合動力車
• 完全混合。

它們每個都有自己的功能和獨特的特徵。

微型混合動力總成

這種發電廠通常配備有同流換熱系統，以使動能轉化為電能並返回電池。

它們中的驅動機構是啟動器（也可以充當發電機）。 在此類安裝中沒有電動輪驅動。 該方案用於內燃機的頻繁啟動。

中型混合動力總成

由於電動馬達，此類汽車也不會移動。 在這種情況下，當負載增加時，電動機將作為主動力裝置的輔助。

此類系統還配備了能量回收系統，可將自由能收集回電池中。 中型混合動力單元可提供更高效的熱力發動機。

全混合動力總成

在這樣的設備中，存在由內燃機驅動的高功率發電機。 該系統在低車速時啟動。

當汽車在交通擁堵中緩慢行駛，但是您需要在交通信號燈處急劇加速時，“啟動/停止”功能將顯示該系統的有效性。 完全混合動力裝置的一個特點是可以關閉內燃機（離合器已分離）並驅動電動機。

電氣化等級分類

在技​​術文檔中或以汽車型號的名義，可能存在以下術語：

• 微雜種
• 輕度雜種
• 完全混合；
• 插電式混合動力車。

微雜種

在這種汽車中，安裝了常規發動機。 它們不是電動的。 這些系統要么配備了啟動/停止功能，要么配備了再生製動系統（制動時，電池已充電）。

某些型號配備了兩個系統。 一些專家認為，此類車輛不被視為混合動力車輛，因為它們僅使用汽油或柴油動力單元，而沒有集成到電驅動系統中。

輕度混合動力

這種汽車也不會由於電力而行駛。 他們還使用熱引擎，就像上一類一樣。 除了一個例外-內燃機由電氣設備支撐。

這些型號沒有飛輪。 它的功能由電動起動發電機執行。 電氣系統會在硬加速期間增加低功率電機的後坐力。

完全混合

這些車輛是可以在電力牽引下行駛一定距離的車輛。 在這樣的模型中，可以使用上面提到的任何連接方案。

此類混合動力不從市電充電。 電池由再生製動系統和發電機中的能量充電。 一次充電可以覆蓋的距離取決於電池的容量。

混合插件

這樣的汽車可以用作電動車輛或通過內燃機工作。 由於兩個發電廠的結合，可提供體面的燃油經濟性。

由於實際上不可能安裝大容量電池（在電動汽車中，它代替了油箱），因此這種混合動力車一次充電即可覆蓋50公里，而無需充電。

混合動力汽車的優缺點

目前，混合動力車可以看作是從熱機到環保電子模擬的過渡環節。 儘管尚未實現最終目標，但由於引入了現代創新技術，電動運輸的發展呈現出積極的趨勢。

由於混合動力車是過渡性選擇，因此它們既有正點又有負點。 優點包括：

• 燃油經濟性。 根據電源對的操作，此指示燈最多可增加30％或更多。
• 不使用市電充電。 這歸功於動能回收系統。 雖然不會完全充電，但是如果工程師可以改善轉換率，那麼電動汽車將根本不需要插座。
• 安裝較小體積和功率的電動機的能力。
• 電子比機械經濟得多，它們分配燃料。
• 在交通擁堵的情況下，發動機的過熱程度較小，並且消耗了燃料。
• 汽油/柴油和電動發動機的組合，使您可以在大功率電池沒電的情況下繼續行駛。
• 由於電動機的運行，內燃機可以更穩定地運行並且噪音更低。

混合安裝也有很多缺點：

• 由於存在大量的充電/放電循環（即使在輕度混合動力系統中），電池也變得更快無法使用。
• 電池通常會完全放電。
• 這種汽車的零件非常昂貴。
• 自我修復幾乎是不可能的，因為這需要復雜的電子設備。
• 與汽油或柴油模型相比，混合動力汽車要貴幾千美元。
• 定期維護成本更高；
• 複雜的電子設備需要小心處理，並且發生的錯誤有時會中斷長途旅行。
• 很難找到可以適當調整電廠運行的專家。 因此，您必須求助於昂貴的專業工作室。
• 電池不能承受明顯的溫度波動，並且會自行放電。
• 儘管在電動機的操作過程中對環境友好，但是電池的生產和處置仍然是高度污染的。

為了使混合動力汽車和電動汽車成為內燃機的真正競爭對手，有必要改善電源（以便它們存儲更多的能量，但同時體積不是很大），以及快速充電系統而不損害電池。

問題與解答：

什麼是混合動力汽車？ 這是一種在其運動中涉及多個動力裝置的車輛。 基本上它是電動汽車和經典內燃機汽車的混合體。

混合動力汽車和傳統汽車有什麼區別？ 混合動力汽車具有電動汽車的優點（發動機靜音運行，不使用燃料行駛），但當電池電量下降時，主動力裝置（汽油）被激活。