Motor hibrido batek nola funtzionatzen duen, motor ekonomiko baten alde onak eta txarrak
Edukia
Ibilgailu hibridoen agerpena auto-fabrikatzaileen neurri behartu bihurtu da hidrokarburoen erregaietan barne-errekuntzako motorretatik (ICE) zentral garbiagoetara igarotzean. Teknologiak ez du baimendu oraindik auto elektriko osorik, erregai-pilen autorik edo garraio autonomoa garatzeko teorikoki posible diren norabideen zerrenda handi batetik beste edozein sortzea, eta beharra dagoeneko heldu da.
Gobernuak ingurumen-eskakizunekin auto-industriari gogor murrizten hasi ziren, eta kontsumitzaileek aurrerapauso kualitatibo bat ikusi nahi zuten, eta ez petrolioa fintzeko produktuetako batean mende bat baino gehiagoz ezaguna den motor baten hobekuntza mikroskopiko bat.
Zein auto deitzen den "hibridoa"
Tarteko etapako potentzia-unitatea barne-errekuntzako motor baten eta motor elektriko baten edo gehiagoren diseinuaren konbinazioa izaten hasi zen.
Trakzio-unitatearen zati elektrikoa gas-motor bati edo diesel-motor bati mekanikoki konektaturiko sorgailuek elikatzen dute, bateriek eta ibilgailuaren balaztatzean askatzen den energia diskora itzultzen duen berreskuratze-sistema batek.
Ideia praktikoa gauzatzeko eskema ugari guztiei hibridoak deitzen zaie.
Batzuetan, fabrikatzaileek bezeroak engainatzen dituzte sistema hibridoei dei eginez, non disko elektrikoa motor nagusia abiarazteko-gelditzeko moduan soilik erabiltzen den.
Motor elektrikoen eta gurpilen artean eta trakzio elektrikoarekin gidatzeko aukerarik ez dagoenez, okerra da horrelako autoak hibridoei egoztea.
Motor hibridoen funtzionamendu-printzipioa
Diseinu askotarikoekin, horrelako makinek ezaugarri komunak dituzte. Baina aldeak oso handiak dira ikuspuntu teknikotik ezen, izatez, auto desberdinak dira beren abantailak eta desabantailak dituztenak.
gailu
Hibrido bakoitzak barne hartzen ditu:
- barne-errekuntzako motorra bere transmisioarekin, ontziko tentsio baxuko elikadura-sarearekin eta erregai deposituarekin;
- trakzio motorrak;
- biltegiratze-pilak, gehienetan tentsio handikoak, seriean eta paraleloan konektatutako pilez osatuak;
- potentzia kableatua goi-tentsioko kommutazioarekin;
- kontrol-unitate elektronikoak eta barneko ordenagailuak.
Transmisio mekaniko eta elektriko integratuaren funtzionamendu-modu guztiak automatikoki gertatzen direla bermatuz, zirkulazio-kontrol orokorra soilik gidariari agintzen zaio.
Lan eskemak
Osagai elektriko eta mekanikoak modu ezberdinetan konekta daitezke elkarren artean; denborarekin, ondo finkatutako eskema espezifikoak nabarmendu dira, askotan erabiliak.
Hau ez da aplikatzen trakzio elektrikoaren balantze energetiko orokorrean duen zati espezifikoaren arabera trakzio elektrikoaren ondorengo sailkapenari.
koherentea
Lehenengo eskema, logikoena, baina orain gutxi erabiltzen da autoetan.
Bere zeregin nagusia ekipamendu astunetan lan egitea zen, non osagai elektriko trinkoek arrakastaz ordezkatu duten transmisio mekaniko handiak, eta hori ere oso zaila da kontrolatzen. Motorra, normalean diesel motorra, sorgailu elektriko batean soilik kargatzen da eta ez dago zuzenean gurpiletara konektatuta.
Sorgailuak sortzen duen korrontea trakzioko bateria kargatzeko erabil daiteke, eta ematen ez den lekuetan, zuzenean motor elektrikoetara bidaltzen da.
Horietako bat edo gehiago egon daitezke, auto baten gurpil bakoitzean instalatu arte, motor-gurpilen printzipioaren arabera. Bultzada-kopurua potentzia-unitate elektrikoak erregulatzen du, eta barne-errekuntzako motorrak etengabe funtziona dezake modurik egokienan.
paraleloa
Eskema hau da gaur egun ohikoena. Bertan, motor elektrikoak eta barne-errekuntzako motorrak transmisio komun baterako lan egiten dute, eta elektronikak unitate bakoitzak energia-kontsumoaren ratio optimoa erregulatzen du. Bi motorrak gurpilei lotuta daude.
Berreskuratzeko modua onartzen da, balaztatzerakoan motor elektrikoa sorgailu bihurtzen denean eta biltegiratze bateria kargatzen duenean. Denbora pixka bat, autoa bere kargarekin bakarrik mugitu daiteke, barne-errekuntzako motor nagusia isilduta dago.
Zenbait kasutan, edukiera handiko bateria bat erabiltzen da, etxeko AC sare batetik kanpoko kargatzeko aukerarekin edo kargatzeko estazio espezializatu batetik.
Oro har, hemen pilen papera txikia da. Baina haien kommutazioa sinplifikatu egiten da, hemen ez dira tentsio handiko zirkuitu arriskutsuak behar, eta bateriaren masa ibilgailu elektrikoena baino askoz txikiagoa da.
mistoa
Eraikuntza elektrikoaren teknologiaren eta biltegiratze ahalmenaren garapenaren ondorioz, motor elektrikoek trakzio-esfortzua sortzeko eginkizuna areagotu egin da, eta horrek serie-paralelo-sistema aurreratuenak sortu ditu.
Hemen, geldialditik hasi eta abiadura txikian mugitzen dira trakzio elektrikoan, eta barne-errekuntzako motorra konektatzen da errendimendu handia behar denean eta bateriak agortzen direnean soilik.
Bi motorrek gidatzeko moduan funtziona dezakete, eta ondo pentsatutako unitate elektroniko batek aukeratzen du non eta nola bideratu energia-fluxuak. Gidariak informazio grafikoaren pantailan jarraitu dezake.
Sorgailu gehigarri bat erabiltzen da, serieko zirkuitu batean bezala, zeinak energia horni diezaieke motor elektrikoei edo bateria kargatu. Balazta-energia trakzio-motorraren alderantzizkoaren bidez berreskuratzen da.
Hau da hibrido moderno asko antolatzen diren, bereziki lehen eta ezagunetako bat - Toyota Prius
Nola funtzionatzen du motor hibrido batek Toyota Prius-en adibidearekin
Kotxe hau hirugarren belaunaldian dago orain eta nolabaiteko perfekzioa lortu du, lehian dauden hibridoek diseinuen konplexutasuna eta eraginkortasuna areagotzen jarraitzen duten arren.
Honen unitatearen oinarria sinergiaren printzipioa da, zeinaren arabera barne-errekuntzako motor batek eta motor elektriko batek edozein konbinaziotan parte har dezakete gurpilen momentua sortzeko. Haien lanaren paralelismoak planeta motako mekanismo konplexu bat eskaintzen du, non potentzia-fluxuak nahasten diren eta diferentzialaren bidez gurpil eragileetara igortzen diren.
Abiatzea eta azelerazioa abiaraztea motor elektriko batek egiten du. Elektronikak bere gaitasunak nahikoak ez direla zehazten badu, Atkinson zikloan funtzionatzen duen gasolina motor ekonomiko bat konektatzen da.
Otto motordun auto konbentzionaletan, ezin da halako ziklo termikorik erabili baldintza iragankorrak direla eta. Baina hemen motor elektriko batek ematen ditu.
Inaktibo modua kanpoan geratzen da, Toyota Prius-ek barne-errekuntzako motorra automatikoki abiarazten badu, berehala aurkitzen da lana, azelerazioan, bateria kargatzen edo aire girotua emateko.
Etengabe karga edukiz eta abiadura optimoan lan eginez, gasolina-kontsumoa gutxitzen du, bere kanpoko abiadura-ezaugarrien punturik onuragarrienean egonik.
Ez dago ohiko abiarazlerik, halako motor bat abiadura esanguratsuan bira emanez bakarrik abiarazi baitaiteke, hau da, sorgailu itzulgarri batek egiten duena.
Bateriek edukiera eta tentsio desberdinak dituzte, PHVren bertsio kargagarri konplexuenean, dagoeneko nahiko ohikoak dira ibilgailu elektrikoetarako 350 voltioko 25 Ah-tan.
Hibridoen abantailak eta desabantailak
Konpromiso oro bezala, hibridoak ibilgailu elektriko hutsak eta petrolio-erregaidun ohiko klasikoak baino gutxiago dira.
Baina, aldi berean, irabazia ematen dute hainbat propietatetan, nagusi gisa jokatzen duenarentzat:
- barne-errekuntzako motorren isuri kaltegarriei aurre egiteko erabiltzen diren bitartekoen sinplifikazioa;
- erregai-ekonomia batzuk lortzea, eztabaidatua izan arren;
- barne-errekuntzako motorrak erabiltzea debekatuta dagoen trakzio elektriko hutsean mugitzeko aukera;
- deklaratutako ahalmenaren igoera nahiko sinplea;
- ezintasuna, auto elektriko bat ez bezala, sare elektrikotik urrun energiarik gabe geratzeko.
Desabantaila guztiak teknologiaren konplikazioarekin lotuta daude:
- hibridoekin lan egiteko bereziki prestatutako langile eskudunen beharra;
- ibilgailuaren masa handitzea, erregaia ere kontsumitzen duena;
- autoaren prezio handiagoa;
- ibilgailu elektrikoen galera, barne-errekuntzako motorra eta harekin lotutako guztia zaintzeagatik;
- oraindik nahiko garatuta ez dauden teknologiak eta diseinuaren ikuspegi bateratu bat ez izatea;
- baterien ekoizpenean eta haien deuseztatzean ingurumenarekiko errespetua eskasa.
Baliteke hibridoen ekoizpenak auto klasikoak erabat desagertu ostean jarraitzea.
Baina hori bakarrik gertatuko da hidrokarburodun erregai-motor trinko, ekonomiko eta ondo kontrolatua sortzen bada, etorkizuneko auto elektrikoaren osagarri ona izango dena, oraindik nahikoa ez duen autonomia nabarmen handituz.
