Wie verschiedene Hybridtechnologien in Autos funktionieren

Derzeit befindet sich das demokratisierte Hybridauto in seiner Blütezeit, einer Übergangszeit zwischen thermischem und elektrischem Antrieb, sodass Autos diese beiden Technologien gleichzeitig nutzen. Sie sollten sich jedoch darüber im Klaren sein, dass hinter diesem Sammelbegriff eine ganze Reihe von Technologien steckt, die von anekdotischen Hybriden bis hin zu „schweren“ Hybriden reichen. Werfen wir also einen Blick auf die verschiedenen existierenden Hybridisierungen sowie auf alle Vor- und Nachteile der letzteren.

Bevor wir die verschiedenen Topologien und technischen Architekturen von Hybridfahrzeugen (verschiedene Baugruppen) betrachten, werden wir zunächst die Geräte anhand der Dimensionierung klassifizieren.

Verschiedene Hybridisierungsstufen

Гибрид sehr schwaches MHEV („Mikrohybrid“ / „Schein“-Hybridisierung)

Напряжение:	Niedrig / 48V
Wiederaufladbar:	Nein
Elektrisches Fahren:	Nein
Übergewicht:	<30 kg
Batteriekapazität:	<0.8 kWh

Bestimmte Stufen der Hybridisierung sind sehr gering, dies ist insbesondere bei 48 Volt auf der Höhe der Kurbelwellenriemenscheibe der Fall (bevor es auf Stoppen und Starten beschränkt war, zog der Anlassergenerator keinen Strom, um den Motor unterstützen zu können.) ). Ausgestattet mit mikroskopisch kleinen Batterien kleiner als 0.7 kWhIch halte diese Technologie nicht wirklich für eine Hybridisierung. Die von einem elektrischen Gerät ausgeübten Kräfte sind zu anekdotisch, um als solche beurteilt zu werden. Und da das Drehmoment über den Motor (über die Dämpferscheibe) auf die Räder übertragen wird, ist klar, dass ein 100 % elektrischer Antrieb nicht möglich sein wird. Hüten Sie sich vor Züchtern, die Unmengen an dieser Art von Technologie hinzufügen und Sie an die serielle Hybridisierung glauben lassen (das ist wirklich alles, was nötig ist, um ein paar Gramm Umweltstrafen einzusparen). Daher möchte ich diese Hybridisierung von nachfolgenden unterscheiden.

Hüten Sie sich vor Züchtern, die dies missbrauchen. Die MHEV-Hybridisierung kann als „Schwindel“ bezeichnet werden, weil sie so anekdotisch ist.

Sie erkennen sie an der 48V- oder MHEV-Nomenklatur. Wir können zum Beispiel e-TSI oder Ecoboost MHEV nennen.

Mildhybrid („WAHRER“ Hybrid) HEV

Напряжение:	Hoch / ~ 200 V
Wiederaufladbar:	Nein
Elektrisches Fahren:	ja
Übergewicht:	Von 30 bis 70 kg
Batteriekapazität:	Von 1 bis 3 kWh

Wir sind also nicht mehr hier

sehr

Licht, das zu wenig verspricht (wir gehen von weniger als 0.5 kWh auf Werte im Bereich von Von 1 bis 3 kWh, bzw. 1 bis 3 km rein elektrisch). Hier sprechen wir also von leichter Hybridisierung, aber immer noch von sequentieller Hybridisierung (im Zusammenhang mit der Kategorie nach [PHEV], hier handelt es sich um eine Variante des leichten PHEV und daher nicht wiederaufladbar). Somit können wir komplett elektrisch fahren, auch wenn es sich um eine sehr kurze Strecke handelt. Dabei geht es in erster Linie darum, den Verbrauch zu senken und nicht darum, die Strecke zu 100 % elektrisch zurückzulegen. Der günstigste Kontext sind Zündkerzen, die Umgebung, in der moderne Downsizing-Motoren mit Direkteinspritzung am energieintensivsten sind (ein fetteres Motorkühlgemisch, das meist ein mageres Gemisch begünstigt, aber das ist nur ein Teil der Erklärung). Auf Schnellstraßen kommt man also so gut wie nichts voran: National-/Bezirksstraßen/Autobahnen. In diesem Zusammenhang bleibt Dieselkraftstoff rentabler (und damit für den Planeten!).

Die bekannteste von allen ist Toyotas HSD-Hybridisierung, weil es sie schon seit Jahren gibt! Daher ist es auch das gebräuchlichste ... Seine Zuverlässigkeit ist bekannt und seine Arbeit ist sehr nachdenklich.

In jüngerer Zeit beziehen wir uns auf den Renault E-Tech-Hybrid, der wie Toyota in eigenen Technologien verkörpert ist, über die sonst niemand verfügt (hier sind Sie nicht der Ausrüstungslieferant, sondern die Marke, die ihn überhaupt entwickelt hat). . Das Gleiche gilt für Mitsubishi IMMD.

PHEV-Plug-in-Hybrid (TRUE-Hybrid)

Напряжение:	Sehr hoch / ~ 400 V
Wiederaufladbar:	ja
Elektrisches Fahren:	ja
Übergewicht:	Von 100 bis 500 kg
Batteriekapazität:	Von 7 bis 30 kWh

Ein solcher Hybrid kann als „schwer“ bezeichnet werden, da die Bordausrüstung alles andere als lächerlich und leicht ist (100 bis 500 kg zusätzlich: Batterie, Leistungselektronik und Elektromotor) ...

Dann laden wir den Akku, was variieren kann Von 7 bis 30 kWh, genug, um je nach Auto (das modernste) zwischen 20 und fast 100 km zu fahren.

Wie bei anderen Hybridisierungskalibrierungen steht uns eine Reihe von Technologien zur Verfügung. Wir finden immer noch den Renault E-Tech Hybrid, aber hier ist er über eine Außensteckdose mit einer großen wiederaufladbaren Batterie verbunden. Denn wenn der Clio über eine 1.2-kWh-Light-Version verfügt, können der Captur oder Mégane 4 von der 9.8-kWh-Version profitieren, die wir daher als schwere Hybridisierung einstufen würden. Der X5 45e wird von einer 24-kWh-Version profitieren, die ausreicht, um 90 km rein elektrisch zu fahren.

Diese Art von Auto kann mit vollem Elektroantrieb bis zu 130 km/h fahren, die Hersteller scheinen sich auf dieses Tempo festgelegt zu haben (sie bieten fast alles gleich an).

Bei den meisten Hybridfahrzeugen dieses Typs befindet sich der Elektromotor gegenüber der Kupplung/dem Drehmomentwandler, also zwischen Motor und Getriebe. Renault hat das Getriebe elektrifiziert und die Kupplung entfernt, während Toyota ein Planetengetriebe verwendet, um die auf die Räder wirkenden thermischen und elektrischen Kräfte zu kombinieren (das HSD-System leuchtet nicht mehr auf, wenn Sie eine 8.8-kWh-Batterie hinzufügen. Eine Batterie, die kann über eine Steckdose aufgeladen werden).

Unterschiedliche Architekturen von Hybridautos

Lampenbaugruppe MHEV / Micro-Hybrid 48V

Dieses System arbeitet mit niedrigeren Spannungen, nämlich 24 oder 48 V (fast immer 48 V). Diesmal geht es darum, das Auto mit einem „tollen“ Stopp-Start-System auszustatten, das über das Neustarten des Autos hinausgeht. Darüber hinaus unterstützt es die Wärmekraftmaschine, auch wenn diese in Bewegung ist. Dieses System ermöglicht zwar keinen vollelektrischen Betrieb, erweist sich aber als flexibles und einfaches Verfahren, das überall installiert werden kann! Letztendlich ist dies vielleicht das vernünftigste System von allen, auch wenn es Ihnen auf den ersten Blick etwas einfach erscheint. Aber es ist der Lichtaspekt, der es interessant macht...

Parallele Hybridanordnung

In dieser Konfiguration können zwei Motoren die Räder drehen, entweder nur thermisch oder nur elektrisch (bei Vollhybriden) oder beide gleichzeitig. Die Anhäufung von Befugnissen hängt von bestimmten Variablen ab (siehe unten: Anhäufung von Befugnissen). Beachten Sie auch, dass einige Knoten möglicherweise leicht unterschiedlich sind, die Logik jedoch dieselbe bleibt: Die Räder werden elektrisch und thermisch über das Getriebe angetrieben. Beispiele hierfür sind deutsche Hybride wie die e-Tron/GTE-Systeme. Dieses System verbreitet sich immer mehr und dürfte sich durchsetzen.

Lesen Sie: Details zum e-Tron-Hybridisierungsvorgang (quer und längs) und GTE.

Bitte beachten Sie, dass ich mich entschieden habe, meine Pläne mit einem Quermotor zu machen, also die meisten unserer Autos. Luxuslimousinen sind in der Regel in Längsrichtung angeordnet. Beachten Sie auch, dass ich hier eine Kupplung spezifiziere, die den Motor vom Getriebe trennt (es wäre also notwendig, zusätzlich zur Schaltung eine Kupplung oder einen Wandler zwischen Motor und Getriebe einzubauen). Manche Leute verbinden den Motor jedoch direkt mit dem Getriebe ., E-Tense-Beispiel und HYbrid / HYbrid4 von PSA)

Dies ist das System bei einem Mercedes mit Längsmotor. Ich habe den Elektromotor gegenüber dem Drehmomentwandler rot hervorgehoben. Rechts ist das Getriebe (Planetengetriebe, weil BVA) und links der Motor.

Hybrid-Montageserie

Andere Systeme sahen das anders, da nur der Elektromotor die Räder antreiben konnte. Dann dient die Wärmekraftmaschine nur noch als elektrischer Generator zum Aufladen der Batterien. Der Motor selbst hat keine Verbindung zum Getriebe und daher zu den Rädern, er ist kaum Teil der Mechanik, so dass er beiseite gelegt wird. Hier können Sie sich auf BMW i3 oder Chevrolet Volt / Opel Ampera (Fernglas) beziehen.

Hier kann nur der Elektromotor das Auto bewegen, da nur er die Verbindung zu den Rädern herstellt. Wir können davon ausgehen, dass es sich um ein Elektroauto handelt, das zur Erhöhung der Autonomie über einen zusätzlichen Generator verfügen wird. Eine Wärmekraftmaschine, die Hunderte von PS leistet, würde nicht viel nützen, da sie nur der Stromerzeugung dient.

Reihen-Parallel-Installation

Hier wird es Ihnen sicherlich schwerer fallen, das Konzept schnell zu erfassen ... Tatsächlich erweist es sich als ebenso clever wie schwer verständlich. Ein Grund dafür ist das Planetengetriebe, das es ermöglicht, Energie aus zwei verschiedenen Quellen, einem Elektromotor und einer Wärmekraftmaschine, auf einer einzigen Welle zu speichern. Es ist auch die Komplexität der Anzahl der beweglichen Elemente, die zusammenarbeiten, sowie die vielen Betriebsmodi, die das System insgesamt schwer verdaulich machen (eine Mischung aus komplexen Konzepten im Zusammenhang mit der Übertragungskette, insbesondere mit dem Umlaufgetriebe, aber auch mit der Nutzung elektromagnetischer Kraft sowohl zur Stromerzeugung als auch zur Drehmomentübertragung mit Kupplungseffekt). Es wird seriell/parallel genannt, weil es die beiden Funktionsweisen leicht kombiniert (was die Sache komplizierter macht...).

Weiterlesen: So funktioniert ein Toyota Hybrid (HSD).

Die Montage unterscheidet sich von Generation zu Generation, das Prinzip ist jedoch dasselbe

Das eigentliche Diagramm steht auf dem Kopf, denn von der gegenüberliegenden Seite aus betrachtet...

Dissoziierter/differenzierter Hybrid

Wir können zum Beispiel das PSA (oder besser Aisin) Hybrid4-System nennen, bei dem der Elektromotor für die Hinterräder zuständig ist, während der vordere Motor konventionell mit einem Wärmemotor ausgestattet ist (manchmal handelt es sich auch um einen Hybrid vorne, wie beim Rav4 HSD). oder in einigen Fällen sogar die zweite Generation HYbrid2 und HYbrid4).

Verschiedene Hybridisierungsstufen

Bevor wir uns die verschiedenen Möglichkeiten zum Bau eines Hybridautos ansehen, werfen wir zunächst einen Blick auf das Vokabular, das die verschiedenen möglichen Hybridisierungen beschreibt:

• Vollhybrid : wörtlich „Vollhybrid“: elektrisch mit mindestens 30 % der Gesamtleistung. Der Elektromotor (und davon können mehrere sein) ist in der Lage, mehrere Kilometer autonom für Bewegung zu sorgen.
• Plug-in-Hybrid : Vollständiger Plug-in-Hybrid. Batterien können direkt an das Stromnetz angeschlossen werden.
• Weicher Hybrid / Microhybrid : In diesem Fall kann das Auto auch auf kurzen Strecken nicht vollständig elektrisch fahren. Somit bleibt die Wärmebildkamera immer eingeschaltet. Moderne Versionen des 48V unterstützen den Motor sogar gezielt über die Dämpferscheibe. In den ersten Versionen der 2010er Jahre war es auf die fortgeschrittenen Stopp- und Sart-Funktionen beschränkt, da es von einem Startergenerator und nicht von einem herkömmlichen Anlasser gesteuert wurde (so dass wir beim Abbremsen Energie zurückgewinnen können, was bei einem klassischen Anlasser natürlich nicht der Fall sein konnte). )

Warum sammeln sich nicht ständig Kräfte an?

Im Falle eines motorgetriebenen Hybrids, der selbst von einem Thermogenerator (oder Motor...) aufgeladen wird, ist es leicht zu verstehen, dass nichts getan werden muss... Die Heizleistung sei 2 oder 1000 PS. ändert nichts, da es nur zum Aufladen der Batterien dient. Grundsätzlich kann nur mit Nachladegeschwindigkeit gespielt werden.

Bei einem traditionelleren System (herkömmlich konstruiertes Auto mit unterstützendem Elektromotor) beträgt die Leistung des Elektro- und Wärmemotors akkumulieren aber es muss nicht in einem einfachen Rücktritt enden.

Tatsächlich können mehrere Faktoren die Kumulierung beeinflussen, zum Beispiel:

• Systemlayout (treibt der Elektroantrieb dieselben Räder an wie die Wärmebildkamera? Nicht bei Hybrid4, z. B. Parallel-Hybrid oder Serie-Parallel)
• Die Leistung der Batterie (Antrieb des Elektromotors) spielt eine sehr wichtige Rolle. Denn im Gegensatz zu einem Thermikmotor, der aus einem Tank betankt wird (2 Liter reichen aus, um einen 8 PS starken V500 für ein paar Sekunden anzutreiben), kann der Elektromotor nicht seine ganze Leistung abgeben, wenn die Batterie nicht ausreicht (zumindest nicht so). (ähnlich wie der anzutreibende Motor), was bei einigen Modellen der Fall ist. Im Vergleich zu einem Dieselauto ist es so, als ob der Kraftstoffverbrauch begrenzt wäre ...
• Spezifikationen für zwei verwandte Motoren. Der Motor entwickelt nicht über den gesamten Drehzahlbereich die gleiche Leistung (der Motor soll X PS bei X U/min haben, die Leistung wird bei Y alle/min unterschiedlich). Wenn also zwei Motoren kombiniert werden, erreicht die maximale Leistung nicht die maximale Leistung der beiden Motoren. Beispiel: Wärmeleistung 200 PS bei 3000 U/min kombiniert mit 50 PS Elektroleistung. bei 2000 U/min kann man keine 250 PS leisten. bei 3000 U/min, da der Elektromotor seine maximale Leistung (50) bei 2000 t/min hatte. Bei 3000 U/min leistet er nur 40 PS, also 200 + 40 = 240 PS.

Alle Kommentare und Reaktionen

Dernier Kommentar gepostet:

Emrys Profi (Datum: 2021, 06:30:07)

Lexus RX 400h 2010 г.

Ich habe ein Problem beim Laden einer 12-V-Batterie. Brauche bitte Hilfe

Il J. 1 Reaktion(en) auf diesen Kommentar:

• Administrator SEITENADMINISTRATOR (2021 07:01:10): Da keine Lichtmaschine vorhanden ist, ist diese mit der Leistungselektronik verbunden, die die Stromflüsse steuert.

(Ihr Beitrag wird nach Überprüfung unter dem Kommentar sichtbar)

Schreibe einen Kommentar

Welche dieser Marken inspiriert dich am meisten, wenn es um Luxus geht?