Hybridní vozy si rychle získávají hlavní proud v automobilovém sektoru a mnoho nadšenců jejich technologii přijímá. Při zmínce o termínu hybrid si můžete představit modely, jako je Toyota Prius, jeden z nejoblíbenějších vozů této kategorie. Jak fungují hybridní vozy? Je to otázka, kterou mnoho lidí má ve snaze porozumět tomuto hnacímu ústrojí.
Pokud máte stejné obavy, jste na správném místě, protože se podíváme na technologii hybridních vozů komplexně. Pomůže vám odpovědět na vaše dotazy a zjistit, proč je to skvělý koncept mít na cestách.
Hybridní automobil využívá dva nebo více zdrojů energie. Většina automobilů využívá jeden zdroj energie, kde najdete benzínové, naftové nebo elektrické motory. V případě hybridních motorů však máte k dispozici více zdrojů energie. Ve většině případů zjistíte, že jedním zdrojem energie je elektřina pocházející z jeho baterií. Zdroj elektrické energie doplní spalovací motor. Používají hybridní auta plyn? Ano, k pohybu vozidla používají plyn a další zdroje energie.
Hybridní koncept staví na skutečnosti, že různé motory mají určitý stupeň účinnosti při různých rychlostech. Například elektrický motor je ideální pro poskytování točivého momentu, zatímco spalovací motor může udržovat nejvyšší otáčky.
Hybridní technologie se zdá být novým konceptem kvůli velké pozornosti, které se v poslední době věnuje. Opak je pravdou, protože existuje již více než sto let. Koncem 19. století proběhlo několik zkoušek této technologie motoru, přičemž první hybridní vůz debutoval v roce 1899. Spoléhal se na benzínový motor, který poháněl elektromotor. Elektromotor přenášel svou sílu na přední kola vozu. Vůz byl v této době docela populární, i když popularita v průběhu let klesala.
Po dlouhém období vegetačního klidu došlo v 60. letech 20. století k oživení zájmu. Stalo se tak poté, co výzkum ukázal, že tento koncept pomůže snížit znečištění. Dalším přispívajícím faktorem byla spotřeba paliva. Zatímco v předchozích letech došlo k minimálnímu vývoji hybridních motorů, na úsvitu nového století došlo ke znovuzrození. V roce 2000 tuto technologii přijalo mnoho výrobců vozidel a v současné době je na silnicích mnoho hybridních automobilů a nákladních automobilů. Budoucnost se zdá být pro hybridní vozidla jasná, protože mnoho výrobců automobilů má několik hybridních koncepčních vozidel a mnoho z nich je v sériové výrobě.
S pochopením hybridních motorů se nyní můžeme podívat na různé typy hybridních vozidel. Existují čtyři typy hybridních vozů, klasifikovaných podle povahy nebo stupně hybridizace a jejich hnacích ústrojí. Níže jsou zvýrazněny typy hybridních vozidel.
Konvenční hybridní vozidla pracují obětavě. V tomto případě se elektromotor ujímá řízení hnacího ústrojí při jízdě nízkou rychlostí nebo cestovním ruchem. Když jedete rychle, pohonné ústrojí se přesune na benzínový motor. Obětní myšlenka přichází na scénu tam, kde musíte při vysokých rychlostech slevit ze spotřeby paliva. Na druhou stranu, pokud chcete spotřebovat méně paliva, přepnete na elektromotor, i když vozidlo bude pomalé. Konvenční hybridní vozy nemají zásuvný slot. Baterie se nabíjí díky rekuperačnímu brzdění a energii z plynového motoru.
U mild hybridních vozidel spolupracují elektromotor a spalovací motor. Elektromotor je malý a pomáhá zvyšovat výkon motoru. Na rozdíl od konvenčního typu nemohou u vozidel s hybridním pohonem oba motory pracovat nezávisle. Dobrá věc u této pohonné jednotky je, že napomáhá úspoře paliva, kdy spalovací motor nepotřebuje k pohybu mnoho plynu. Podobně jako u konvenčního hybridu se jeho baterie nabíjí z plynového motoru a rekuperačního brzdění, které zajišťuje řemenový alternátorový startér.
Plně hybridní vozy jsou jako konvenční hybridní typ, s malými rozdíly. Má elektromotor a benzínový motor. V tomto hybridním automobilu má elektromotor větší výkon ve srovnání s mírnými a konvenčními hybridními motory. Plně hybridní vozidla jezdí se dvěma pohonnými jednotkami; paralelní nebo sériové.
V paralelním hnacím ústrojí přichází výkon třemi způsoby. Může pocházet ze spalovacího motoru, elektrického motoru nebo z kombinace obou. Na druhou stranu sériová pohonná jednotka čerpá svůj výkon z elektrického motoru. Spalovací motor pohání elektromotor. Existují sériově paralelní hybridy, které obsahují obě pohonné jednotky. Počítačová jednotka automobilu vybere nejvhodnější hnací ústrojí v závislosti na jízdních podmínkách. Motor elektromotoru získává podporu z benzínového motoru a prostřednictvím rekuperačního brzdění.
Věc, které si všimnete u dříve zdůrazněných typů hybridních vozidel, je to, že se při nabíjení baterií spoléhají na výkon motoru a brzdnou energii. V případě plug-in hybridů se můžete spolehnout na výkon z motoru a brzd nebo jej zapojit do externí nabíječky. Je to stejná nabíječka, která podporuje většinu plně elektrických vozidel. Výsledkem je, že při plném nabití mohou auta jet delší vzdálenost, na elektrický motor. Při plném nabití můžete s elektromotorem ujet přibližně 30 mil.
Systém hybridního automobilu se může zdát poměrně složitý, vezmeme-li v úvahu, že se spoléhá na dvě odlišné pohonné jednotky. I když to může být teoreticky docela složité, prakticky je to snadno pochopitelné. Abychom vám napověděli, jak systém funguje, zde jsou součásti hybridního vozu.
Zážehový spalovací motor běží na benzín a je umístěn na kapotě, podobně jako u standardních vozidel. Většinou v Evropě existují hybridy se vznětovými motory.
Elektrická jednotka se skládá z elektrického generátoru a elektrického trakčního motoru. Generátor přivádí energii, zatímco motor vytváří pohon, který vytváří točivý moment.
Převodový systém převádí rotační pohyb v motoru na lineární pohyb kol. Dělá to pomocí převodů a převodové kapaliny.
Jednotka řízení výkonu má DC/DC měnič a regulátor výkonové elektroniky. DC/DC měnič převádí úroveň stejnosměrného proudu na jinou. Na druhé straně regulátor výkonové elektroniky převádí pevné napětí na požadovanou úroveň. Stručně řečeno, jednotka řízení výkonu stabilizuje napětí, což umožňuje regulaci rychlosti.
Tepelný systém má na starosti tepelný management; což vytváří teplotní rovnováhu. Vyvážení teplého a studeného vzduchu je užitečné při snižování emisí a spotřeby paliva. Pomáhá také rozšířit řadu hybridních vozidel.
Palivová nádrž uchovává benzín pro použití v motoru. Benzín pomáhá při spalování po smíchání se vzduchem, což vede k pohybu pístu.
Sada trakčních baterií je umístěna v blízkosti palivové nádrže. Poskytuje energii elektromotoru hybridního automobilu. V blízkosti motoru se nachází také pomocná baterie, která funguje jako záložní zdroj energie.
Výfukový systém má na starosti odvádění výparů z motoru.
V tuto chvíli již víte, co znamená hybridní automobilová technologie. Ale jak to funguje? Držte se, když se soustředíme na to, jak tento systém motoru funguje. Hybridní systém funguje tak, aby využíval výhod souvisejících pohonných jednotek. Pokud má vůz například elektrický a benzínový motor, bude mít prospěch z obou. Pojďme se podívat na různé oblasti funkčnosti technologie hybridních automobilů, abychom vám poskytli jasnou představu o tom, jak fungují.
Úkolem motoru automobilu je dodávat energii kolům, aby byl zajištěn pohyb. V této situaci máme dva motory, každý z nich ideální pro jiné nastavení. Jak již bylo zmíněno, elektromotor je ideální pro točivý moment; což přináší rotaci. Spalovací motor udržuje otáčky, spíše při rychlé jízdě. Elektromotor získává energii z baterií. Benzínový motor získává energii z palivové nádrže. Elektromotor funguje také jako generátor, kde přeměňuje kinetickou energii z brzdění na elektrickou energii, která nabíjí baterii.
Zatímco benzínový motor je výkonnější, preferuje se elektrický pohon. Volba je způsobena jejich nízkou úrovní znečištění:vzduch a zvuk a účinnost paliva. Pokud jde o vysoce výkonné hybridní sportovní vozy, elektrický pohon maximalizuje výkon spíše než cílovou spotřebu paliva.
Jedna věc, která zlepšuje účinnost hybridního pohonného ústrojí, je jeho brzdový systém. Regenerační brzdění zajišťuje, že nedochází ke ztrátě kinetické energie. Invertor převádí kinetickou energii na elektrickou, která nabíjí baterie.
Systém stop-start také zvyšuje účinnost hybridního motoru. Automaticky vypíná motor, když auto zastaví, například v dopravní zácpě. Pomáhá při šetření paliva. Startování je jednoduché; stisknutím tlačítka a můžete vyrazit na cestu.
Navíc je zde řízení motoru, které pomáhá vybrat správnou hnací soustavu v závislosti na jízdních podmínkách. Systém spolupracuje s počítačovým systémem vozidla.
Shrneme-li funkční část, můžete si vybrat hnací ústrojí, které si přejete v konvenčních a plně hybridních vozech. U mild hybridů tyto dva motory spolupracují.
Existují tři způsoby nabíjení baterií v hybridních pohonných jednotkách. Způsoby jsou regenerativní nabíjení, napájení z benzínového motoru a nabíjení plug-in. Plug-in nabíjení je pro plug-in hybridní modely. Baterie mají dlouhou výdrž, což znamená, že vám vydrží slušnou dobu. V případě problému s baterií byste měli okamžitě získat výměnu, abyste mohli bez problémů jezdit.
Je rozumné podívat se na výhody a nevýhody hybridního vozidla, pokud jej zvažujete jako volbu. Při pohledu na jejich rostoucí popularitu získáte náznak, že tyto automobily mají mnoho výhod. Mají však i své stinné stránky, o kterých byste měli vědět předem, abyste věděli, s čím se budete potýkat. Níže jsou uvedeny výhody a nevýhody hybridních vozů, které musíte znát.
Velkou výhodou hybridních vozidel je jejich snížená úroveň emisí. Ve srovnání se standardními vozidly jsou šetrné k životnímu prostředí. Elektromotory nemají výfukové emise a ve spojení s benzínovými řidiči snižují prahovou hodnotu škodlivin. Při provozu také produkují minimální hluk. Vozy jsou hospodárné, pokud jde o spotřebu paliva, což znamená, že nemusíte utrácet mnoho nákladů na tankování. Nicméně, co se týče nákladů, údržba je poměrně dostupná a není tak náročná.
Vozidla mají výhodu dojezdu, protože baterie se dobíjejí samy. Nemusíte se tedy bát, že by se baterie náhle vybily a zůstali byste uvězněni. Vzhledem k tomu, že mnoho lidí odchází od fosilních paliv, mají hybridní automobily vynikající hodnotu při dalším prodeji. Navíc zvýšení točivého momentu z elektrického motoru může zlepšit zrychlení zhruba o 20 %.
Hlavní nevýhodou hybridních vozidel je, že mohou být méně výkonné než ty, které používají spalovací motory. Dobrá věc je, že díky technickým vylepšením existují výkonnější modely. Obecně platí, že údržba není problém, ale údržba některých komponent může být docela náročná. Například baterie jsou poměrně drahé, stejně jako ostatní náhradní díly. Nesprávná likvidace baterií může vést ke znečištění životního prostředí.
Vozidla jsou při koupi drahá. Dobrá věc je, že to bude vážit s nízkou spotřebou paliva. Navzdory nízkým emisím se hybridní vozy nevyrovnají čistě elektrickým vozidlům, protože stále obsahují výfukové plyny. Existuje také problém minimálních zásuvných stanic pro dobíjení plug-in hybridních vozů.
Ano, vyplatí se pořídit si hybridní auto. Jeho nákup může být relativně drahý, ale budete těžit ze sníženého znečištění, spotřeby paliva, snadné údržby a vysoké akcelerace. Vozidla mají také velkou prodejní hodnotu. Pokud se zajímáte o ochranu životního prostředí, mít hybridní vůz je skvělým výchozím bodem.
Konvenční hybridní vozy mohou jet pouze na plyn, ale na krátkou vzdálenost. Obecně by hybridní vozy měly mít výkon jak z elektrického, tak z benzínového motoru. Existují však situace, například když se opotřebují baterie, kdy vozidlo pojede výhradně na plyn.
Navzdory jejich mnoha výhodám musíte mít zájem o problémy s hybridním autem. Zahrnují drahé díly, zejména baterii. I když vám baterie bude sloužit dlouhou dobu, její výměna je nákladná. Nákup hybridního vozu je také drahý. I když to má drobné nevýhody, převažují klady hybridních vozů.
Hybridní elektromobily jsou skvělé pro jízdu ve městě, kde můžete obě pohonné jednotky vyvážit. Při jízdě na dlouhé vzdálenosti mohou hybridy fungovat dobře, ale vyžaduje to bystrost, kde máte správné nabití a hladinu paliva pro plynulou jízdu bez jakýchkoli nepříjemností.
Většina hybridních vozů potřebuje k pohybu jak elektromotor, tak benzinový motor. Některá vozidla se nepohnou, pokud v nádrži není palivo. Ostatní se budou pohybovat, ale pomaleji. Konvenční a plně hybridní vozy mohou jezdit bez paliva, ale vozidlo bude pomalé s průměrnou rychlostí 16 mil/h.
Pokud máte vybitou baterii, může být nastartování auta náročné. Měli byste vědět, že baterie hybridu vydrží dlouhou dobu, takže když se opotřebuje, potřebujete výměnu. Většinu času si baterie zachová své nabití, protože získává energii z motoru a rekuperačního brzdění. Některé modely se budou pohybovat krátkodobě při nízkých rychlostech. Tuto rychlost můžete využít k tomu, abyste se dostali k nejbližší čerpací stanici pro doplnění.
Hybridní automobilová technika je tu s námi a my vidíme, jak je skvělá. Nízké emise a spotřeba paliva jsou některé z výhod, které získáte od nejlepších hybridních vozů. S takovým vozem máte dvě pohonné jednotky a můžete si vybrat tu nejvýhodnější v závislosti na vašich preferencích a jízdním stavu. Projděte si tento díl a zjistěte, jak funguje hybridní auto.
