Тээврийн хэрэгслийн эрлийз систем гэж юу вэ?

Саяхан цахилгаан машинууд түгээмэл болж байна. Гэсэн хэдий ч бүрэн хүчин чадалтай цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд мэдэгдэхүйц сул тал байдаг - цэнэглэхгүйгээр бага чадлын нөөц. Энэ шалтгааны улмаас олон тэргүүлэгч автомашин үйлдвэрлэгчид зарим загваруудаа эрлийз нэгжээр тоноглож байна.

Үндсэндээ эрлийз машин гэдэг нь үндсэн хөдөлгүүр нь дотоод шаталтат хөдөлгүүр байдаг боловч нэг буюу хэд хэдэн цахилгаан мотортой, нэмэлт зайтай цахилгаан системээр ажилладаг тээврийн хэрэгсэл юм.

Өнөөдөр эрлийз гэсэн хэд хэдэн ангиллыг ашиглаж байна. Зарим нь зөвхөн эхлэх үед л ICE-т тусалдаг, зарим нь цахилгаан зүтгүүр ашиглан жолоодох боломжийг олгодог. Ийм цахилгаан станцын онцлог шинж чанаруудыг авч үзье: тэдгээрийн ялгаа нь юу вэ, тэд хэрхэн ажилладаг, түүнчлэн эрлийзүүдийн гол ба сул талууд.

Эрлийз хөдөлгүүрүүдийн түүх

Эрлийз машин (эсвэл сонгодог автомашин ба цахилгаан автомашины хоорондох хөндлөн огтлол) -ийг бий болгох санаа нь шатахууны үнэ өндөр, тээврийн хэрэгслийн утаа ялгаруулах стандарт, жолоодлогын ая тухыг дээшлүүлдэг.

Холимог цахилгаан станцын бүтээн байгуулалтыг Францын Parisienne de voitures electriques компани эхлүүлжээ. Гэсэн хэдий ч анхны ажиллах боломжтой эрлийз машин бол Фердинанд Поршег бүтээсэн явдал юм. Lohner Electric Chaise цахилгаан станцад дотоод шаталтын хөдөлгүүр нь цахилгаан үүсгүүрийн үүргийг гүйцэтгэж, урд талын хоёр цахилгаан хөдөлгүүрийг (дугуйнд шууд суурилуулсан) ажилладаг байв.

Энэхүү тээврийн хэрэгслийг олон нийтэд 1901 онд танилцуулж байжээ. Нийтдээ ийм машиныг 300 орчим хувь зарсан. Энэ загвар нь маш практик боловч үйлдвэрлэхэд үнэтэй байсан тул ийм тээврийн хэрэгсэл нь энгийн жолоочийн хувьд хямд байх боломжтой байв. Түүнээс гадна тэр үед дизайнер Хенри Фордын бүтээсэн хямд, практик машин байсан.

Сонгодог бензин хөдөлгүүрүүд нь хөгжүүлэгчдийг олон арван жилийн турш эрлийз үүсгэх санаагаа орхиход хүргэсэн. АНУ-ын Цахилгаан тээврийг дэмжих тухай хууль батлагдсанаар ногоон тээврийн сонирхол нэмэгдсэн. 1960 онд батлагдсан.

Санамсаргүй байдлаар 1973 онд дэлхийн нефтийн хямрал эхэлжээ. Хэрэв АНУ-ын хуулиуд үйлдвэрлэгчдэд хямд үнэтэй байгальд ээлтэй автомашин үйлдвэрлэх талаар бодоход уриалаагүй бол хямрал тэднийг ийм арга хэмжээ авахад хүргэсэн гэсэн үг юм.

Эхний бүрэн эрлийз системийг үндсэн зарчим нь өнөөг хүртэл ашиглагдаж байгаа бөгөөд 1968 онд TRW боловсруулсан болно. Үзэл баримтлалын дагуу цахилгаан мотортой хамт жижиг хэмжээтэй дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг ашиглах боломжтой байсан боловч машины хүч чадал алдагдаагүй бөгөөд ажил нь илүү жигд болжээ.

Бүрэн эрлийз тээврийн хэрэгслийн жишээ бол GM 512 Hybrid юм. Энэ нь цахилгаан мотороор ажилладаг байсан тул тээврийн хэрэгслийг 17 км / цаг хүртэл хурдасгасан байна. Энэ хурдаар дотоод шаталтын хөдөлгүүрийг идэвхжүүлж, системийн ажиллагааг сайжруулж, улмаар машины хурд 21 км / цаг хүртэл нэмэгдсэн байна. Хэрэв илүү хурдтай явах шаардлагатай байсан бол цахилгаан мотор унтарч, машин нь бензин хөдөлгүүр дээр аль хэдийн хурдассан байв. Хурдны хязгаар 65 км / цаг байсан.

VW Taxi Hybrid, бас нэгэн амжилттай эрлийз машиныг 1973 онд олон нийтэд танилцуулж байсан.

Өнөөдрийг хүртэл автомашин үйлдвэрлэгчид эрлийз болон бүрэн цахилгаан системүүдийг сонгодог ICE төхөөрөмжүүдтэй харьцуулахад өрсөлдөх чадвартай болгохыг хичээдэг. Хэдийгээр энэ нь хараахан болоогүй байгаа ч олон бүтээн байгуулалт тэдний хөгжилд зарцуулсан тэрбум тэрбум долларыг зөвтгөжээ.

Гурав дахь мянганы эхэн үед хүн төрөлхтөн Тоёота Приус хэмээх шинэлэг зүйлийг олж харжээ. Японы үйлдвэрлэгчийн санаа нь "эрлийз машин" гэсэн ойлголттой ижил утгатай болжээ. Орчин үеийн олон хөгжүүлэлтийг энэхүү бүтээн байгуулалтаас зээлсэн болно. Өнөөдрийг хүртэл хосолсон суулгацын олон тооны өөрчлөлтийг хийсэн бөгөөд энэ нь худалдан авагч өөртөө хамгийн сайн сонголтыг сонгох боломжийг олгодог.

Эрлийз машинууд хэрхэн ажилладаг вэ

Эрлийз хөдөлгүүрийг бүрэн цахилгаан тээврийн хэрэгсэлтэй андуурч болохгүй. Цахилгааны суурилуулалт нь зарим тохиолдолд холбоотой байдаг. Жишээлбэл, хотын горимд автомашин түгжрэл ихтэй үед дотоод шаталтат хөдөлгүүр ашиглах нь хөдөлгүүрийн хэт халалт, агаарын бохирдлыг ихэсгэхэд хүргэдэг. Ийм нөхцөлд цахилгаан суурилуулалтыг идэвхжүүлдэг.

Загварын дагуу эрлийз нь дараахь зүйлээс бүрдэнэ.

• Эрчим хүчний гол хэсэг. Энэ бол бензин эсвэл дизель хөдөлгүүр юм.
• Цахилгаан мотор. Өөрчлөлтөөс хамааран тэдгээрийн хэд нь байж болно. Үйл ажиллагааны зарчмаар тэд бас ялгаатай байж болно. Жишээлбэл, заримыг нь дугуйнд нэмэлт хөтөч болгон ашиглаж болно, зарим нь зогсонги байдлаас машинаа асаахад хөдөлгүүрийн туслах үүрэг гүйцэтгэдэг.
• Нэмэлт зай. Зарим машинуудад энэ нь бага багтаамжтай бөгөөд эрчим хүчний нөөц нь богино хугацаанд цахилгаан суурилуулалтыг идэвхжүүлэхэд хангалттай юм. Бусад нь энэ зай нь том хүчин чадалтай тул тээврийн хэрэгсэл цахилгаан эрчим хүчнээс чөлөөтэй хөдөлдөг.
• Цахим хяналтын систем. Нарийн төвөгтэй мэдрэгчүүд нь дотоод шаталтын хөдөлгүүрийн ажиллагааг хянаж, цахилгаан хөдөлгүүрийг идэвхжүүлсэн / идэвхгүйжүүлсэний үндсэн дээр машины үйл ажиллагаанд дүн шинжилгээ хийдэг.
• Inverter. Энэ бол батерейгаас гурван фазын цахилгаан хөдөлгүүрт шаардагдах энергийг хөрвүүлэгч юм. Энэ элемент нь суулгалтын өөрчлөлтөөс хамааран ачааллыг янз бүрийн зангилаануудад хуваарилдаг.
• Генератор. Энэ механизмгүйгээр үндсэн эсвэл нэмэлт зайг цэнэглэх боломжгүй юм. Ердийн автомашины нэгэн адил генератор нь дотоод шаталтын хөдөлгүүрээр ажилладаг.
• Дулаан сэргээх систем. Ихэнх орчин үеийн эрлийзүүд ийм системээр тоноглогдсон байдаг. Энэ нь тоормосны систем, явах эд анги гэх мэт машины бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс нэмэлт энергийг "цуглуулдаг" (машин эрэг дээр байх үед, жишээлбэл, толгодоос хөрвүүлэгч нь ялгарсан энергийг зай руу цуглуулдаг).

Эрлийз хөдөлгүүрийг дангаар нь эсвэл хосоор нь ажиллуулж болно.

Ажлын схем

Хэд хэдэн амжилттай эрлийз байдаг. Гурван үндсэн зүйл байдаг.

• тууштай;
• Зэрэгцээ;
• цуваа зэрэгцээ.

Цуваа хэлхээ

Энэ тохиолдолд дотоод шаталтын хөдөлгүүрийг цахилгаан хөдөлгүүрийг ажиллуулах цахилгаан үүсгүүр болгон ашигладаг. Үнэндээ бензин эсвэл дизель хөдөлгүүр нь автомашины хурдны хайрцагтай шууд холбоогүй байдаг.

Энэ систем нь бага чадалтай хөдөлгүүрийг хөдөлгүүрийн хэсэгт бага хэмжээгээр суурилуулах боломжийг олгодог. Тэдний гол үүрэг бол хүчдэлийн үүсгүүрийг жолоодох явдал юм.

Эдгээр машинууд нь ихэвчлэн нөхөн сэргээх системээр тоноглогдсон байдаг бөгөөд зайг цэнэглэхийн тулд механик болон кинетик энергийг цахилгаан гүйдэл болгон хувиргадаг. Батерейны хэмжээнээс хамаарч автомашин нь дотоод шаталтын хөдөлгүүр ашиглахгүйгээр зөвхөн цахилгаан зүтгүүрээр тодорхой зайг туулах чадвартай.

Энэ ангиллын эрлийзүүдийн хамгийн алдартай жишээ бол Chevrolet Volt юм. Үүнийг ердийн цахилгаан машин шиг цэнэглэж болох боловч бензин хөдөлгүүрийн ачаар хүрээ нь мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн байна.

Зэрэгцээ хэлхээ

Зэрэгцээ суурилуулалтанд дотоод шаталтат хөдөлгүүр ба цахилгаан мотор зэрэгцэн ажилладаг. Цахилгаан хөдөлгүүрийн даалгавар нь үндсэн нэгжийн ачааллыг багасгах явдал бөгөөд ингэснээр түлшний хэмнэлт ихээхэн гарах болно.

Хэрэв дотоод шаталтын хөдөлгүүрийг хурдны хайрцгаас салгасан бол машин нь цахилгаан зүтгүүрээс тодорхой зайг туулах чадвартай. Гэхдээ цахилгаан хэсгийн гол үүрэг бол тээврийн хэрэгслийн жигд хурдатгалыг хангах явдал юм. Ийм өөрчлөлтийн гол эрчим хүчний хэсэг нь бензин (эсвэл дизель) хөдөлгүүр юм.

Машин нь дотоод шаталтын хөдөлгүүрийн ажлыг удаашруулж эсвэл хөдөлж байх үед цахилгаан мотор нь зайг цэнэглэх генераторын үүрэг гүйцэтгэдэг. Шатах хөдөлгүүрийн ачаар эдгээр тээврийн хэрэгсэл нь өндөр хүчдэлийн батерей шаарддаггүй.

Дараалсан эрлийзээс ялгаатай нь эдгээр хөдөлгүүрүүд нь түлшний хэрэглээ өндөр байдаг, учир нь цахилгаан моторыг тусдаа тэжээлийн нэгж болгон ашигладаггүй. BMW 350E iPerformance гэх мэт зарим загварт цахилгаан моторыг хурдны хайрцагт нэгтгэдэг.

Энэхүү ажлын схемийн онцлог нь тахир голын бага хурдтай үед өндөр эргэлт юм.

Цуваа зэрэгцээ хэлхээ

Энэ хэлхээг Японы инженерүүд боловсруулсан. Үүнийг HSD (Hybrid Synergy Drive) гэж нэрлэдэг. Үнэн хэрэгтээ энэ нь цахилгаан станцын эхний хоёр төрлийн үйл ажиллагааны чиг үүргийг нэгтгэдэг.

Машин түгжрэлд удаан асах эсвэл удаан хөдөлж байх шаардлагатай үед цахилгаан мотор идэвхждэг. Өндөр хурдтайгаар эрчим хүч хэмнэхийн тулд бензин эсвэл дизель хөдөлгүүрийг (тээврийн хэрэгслийн загвараас хамаарч) холбодог.

Хэрэв та огцом хурдлах шаардлагатай бол (жишээлбэл гүйцэж түрүүлэх үед) эсвэл машин өгсүүр жолоодож байвал цахилгаан станц зэрэгцээ горимд ажилладаг - цахилгаан мотор нь дотоод шаталтын хөдөлгүүрт тусалдаг бөгөөд ингэснээр ачааллыг бууруулж, улмаар түлшний зарцуулалтыг хэмнэдэг.

Автомашины дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн гаригийн холболт нь хүч чадлын нэг хэсгийг дамжуулалтын үндсэн араанд, хэсэг хэсгийг цахилгаан эсвэл цахилгаан хөтөчийг цэнэглэх генераторт шилжүүлдэг. Ийм схемд нөхцөл байдлын дагуу эрчим хүчийг хуваарилдаг нарийн төвөгтэй электроникуудыг суурилуулсан болно.

Цуваа зэрэгцээ параллель цахилгаан хөдөлгүүртэй хайбридын хамгийн тод жишээ бол Toyota Prius юм. Гэсэн хэдий ч Японд алдартай загваруудын зарим өөрчлөлтүүд ийм суулгацыг аль хэдийн хүлээн авсан болно. Үүний нэг жишээ бол Toyota Camry, Toyota Highlander Hybrid, Lexus LS 600h. Энэ технологийг Америкийн зарим концерн худалдаж авсан. Жишээлбэл, энэхүү хөгжүүлэлт нь Ford Escape Hybrid -ийг олжээ.

Эрлийз дүүргэгч төрөл

Бүх эрлийз цахилгаан хөдөлгүүрийг гурван төрөлд ангилдаг.

• зөөлөн эрлийз;
• дунд эрлийз;
• бүрэн эрлийз.

Тэдгээр нь тус бүрдээ өөр өөрийн онцлог шинж чанаруудтай байдаг.

Микро эрлийз цахилгаан тэжээл

Ийм цахилгаан станцууд нь ихэвчлэн нөхөн сэргээх системээр тоноглогдсон байдаг тул кинетик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргаж, батерейнд буцааж өгдөг.

Тэдгээрийн хөтөч механизм нь асаагуур юм (генераторын үүрэг гүйцэтгэж болно). Ийм суурилуулалтанд цахилгаан хөтлөгч байхгүй. Энэхүү схемийг дотоод шаталтын хөдөлгүүрийг байнга асаахад ашигладаг.

Дунд зэргийн эрлийз цахилгаан тэжээл

Цахилгаан хөдөлгүүрээс болж ийм машинууд бас хөдөлдөггүй. Энэ тохиолдолд цахилгаан мотор нь ачаалал ихсэх үед гол эрчим хүчний нэгжийн туслах үүрэг гүйцэтгэдэг.

Ийм системүүд нь сэргээн босгох системээр тоноглогдсон бөгөөд аккумляторт үнэгүй энергийг цуглуулдаг. Дунд зэргийн эрлийз нэгжүүд нь илүү үр ашигтай дулааны хөдөлгүүрийг бий болгодог.

Бүрэн эрлийз цахилгаан хөдөлгүүр

Ийм суурилуулалтанд дотоод шаталтын хөдөлгүүрээр ажилладаг өндөр цахилгаан үүсгүүр байдаг. Системийг тээврийн хэрэгслийн бага хурдаар идэвхжүүлдэг.

Системийн үр дүнтэй байдал нь "Старт / Зогсолт" функц байгаа нь машин түгжрэлд удаан хөдөлж байх үед илэрдэг боловч та гэрлэн дохион дээр огцом хурдасгах хэрэгтэй. Бүрэн эрлийз суурилуулалтын онцлог нь дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг унтрааж (шүүрч авахаа больсон), цахилгаан хөдөлгүүрийг жолоодох чадвар юм.

Цахилгаанжуулалтын зэргээр ангилах

Техникийн баримт бичигт эсвэл автомашины загварын нэрэнд дараахь нэр томъёог оруулж болно.

• бичил эрлийз;
• зөөлөн эрлийз;
• бүрэн эрлийз;
• залгуурын эрлийз.

Микро эрлийз

Ийм машинд ердийн хөдөлгүүр суурилуулсан байдаг. Тэд цахилгаанаар хөтлөгддөггүй. Эдгээр системүүд нь эхлэх / зогсоох функцээр тоноглогдсон эсвэл нөхөн сэргээх тоормосны системээр тоноглогдсон байдаг (тоормослох үед зайгаа дахин цэнэглэдэг).

Зарим загвар нь хоёр системээр тоноглогдсон байдаг. Зарим шинжээчид ийм тээврийн хэрэгслийг цахилгаан хөтөчийн системд нэгтгэхгүйгээр зөвхөн бензин эсвэл дизель түлшээр ажилладаг тул ийм машиныг эрлийз гэж тооцдоггүй гэж үздэг.

Зөөлөн эрлийз

Ийм машинууд ч цахилгаанаас болж хөдөлдөггүй. Тэд мөн өмнөх ангиллын адил дулааны хөдөлгүүрийг ашигладаг. Нэг үл хамаарах зүйл бол ICE нь цахилгаан суурилуулалтаар дэмжигддэг.

Эдгээр загваруудад flywheel байхгүй байна. Энэ функцийг цахилгаан асаагуур үүсгэгчээр гүйцэтгэдэг. Цахилгааны систем нь хатуу хурдатгалын үед бага чадлын хөдөлгүүрийн эргэлтийг нэмэгдүүлдэг.

Бүрэн эрлийз

Эдгээр тээврийн хэрэгслийг цахилгаан зүтгүүрээр тодорхой зайг туулах чадвартай тээврийн хэрэгсэл гэж ойлгодог. Ийм загварт дээр дурдсан холболтын аливаа схемийг ашиглаж болно.

Ийм эрлийзийг сүлжээнээс цэнэглэдэггүй. Батерейг нөхөн сэргээгдэх тоормосны систем ба генераторын эрчим хүчээр цэнэглэдэг. Нэг удаагийн цэнэгээр туулах зай нь батерейны хүчин чадлаас хамаарна.

Эрлийз залгаасууд

Ийм машинууд нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн үүргийг гүйцэтгэх эсвэл дотоод шаталтат хөдөлгүүрээс ажиллах боломжтой. Хоёр цахилгаан станцын хослолын ачаар түлшний зохистой хэмнэлт гарч байна.

Хэмжээст зай суурилуулах нь физикийн хувьд боломжгүй тул (цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд хийн савны оронд байрладаг) ийм эрлийз нь нэг цэнэглэлтээр 50 км хүртэл зайг цэнэглэхгүйгээр туулах боломжтой.

Эрлийз машины давуу болон сул талууд

Одоогийн байдлаар эрлийзийг дулааны хөдөлгүүрээс байгаль орчинд ээлтэй цахилгаан аналог руу шилжүүлэх холбоос гэж үзэж болно. Эцсийн зорилгодоо хараахан хүрээгүй байгаа ч орчин үеийн шинэлэг бүтээн байгуулалтыг нэвтрүүлсний ачаар цахилгаан тээврийн хөгжлийн эерэг хандлага ажиглагдаж байна.

Эрлийзүүд нь шилжилтийн хувилбар тул эерэг ба сөрөг талуудтай. Эдгээр давуу талууд нь:

• Түлшний хэмнэлт. Эрчим хүчний хослолын үйл ажиллагаанаас хамааран энэ үзүүлэлт 30% ба түүнээс дээш хувиар нэмэгдэж болно.
• Сүлжээг ашиглахгүйгээр цэнэглэх. Энэ нь кинетик энерги сэргээх системийн ачаар боломжтой болсон. Хэдийгээр бүрэн цэнэглэгддэггүй ч гэсэн инженерүүд хөрвүүлэлтийг сайжруулж чадвал цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд гаралтын хэрэгсэл огт хэрэггүй болно.
• Бага хэмжээтэй, хүч чадал бүхий мотор суурилуулах чадвар.
• Электроникууд нь механикчуудаас хамаагүй хэмнэлттэй тул түлш түгээдэг.
• Хөдөлгүүр бага халдаг, түгжрэлд жолоодох үед шатахуун зарцуулдаг.
• Бензин / дизель ба цахилгаан хөдөлгүүрүүдийн хослол нь өндөр хүчин чадалтай батерей дууссан тохиолдолд үргэлжлүүлэн жолоодох боломжийг олгодог.
• Цахилгаан хөдөлгүүрийн ажиллагааны ачаар дотоод шаталтат хөдөлгүүр нь илүү тогтвортой, дуу чимээ багатай ажилладаг.

Эрлийз суурилуулалт нь сул талуудын сайн жагсаалттай байдаг.

• Батерейг цэнэглэх / цэнэггүйжүүлэх олон тооны мөчлөгийн улмаас ашиглах боломжгүй болдог (зөөлөн эрлийз системд ч гэсэн);
• Зайг ихэвчлэн бүрэн цэнэггүй болгодог;
• Ийм машины эд анги нь нэлээд үнэтэй байдаг;
• Өөрийгөө засах нь бараг боломжгүй юм, учир нь энэ нь нарийн электрон тоног төхөөрөмж шаарддаг;
• Бензин эсвэл дизель түлшний загвартай харьцуулахад эрлийз нь хэдэн мянган доллараар илүү үнэтэй байдаг;
• Тогтмол засвар үйлчилгээ хийх нь илүү их өртөгтэй байдаг;
• Нарийн төвөгтэй электроникийн хувьд болгоомжтой харьцах шаардлагатай бөгөөд гарч буй алдаанууд нь заримдаа урт удаан аялалд саад учруулдаг;
• Цахилгаан станцын ажиллагааг зөв тохируулж чадах мэргэжилтэн олоход хэцүү байдаг. Үүнээс болоод та үнэтэй мэргэжлийн ательейн үйлчилгээнд хамрагдах ёстой.
• Батерей нь температурын мэдэгдэхүйц хэлбэлзлийг тэсвэрлэдэггүй бөгөөд өөрсдөө цэнэггүй байдаг.
• Цахилгаан хөдөлгүүрийг ажиллуулах явцад байгаль орчинд ээлтэй байсан ч батерейг үйлдвэрлэх, устгах нь маш их бохирдолтой байдаг.

Эрлийз, цахилгаан тээврийн хэрэгсэл нь дотоод шаталтын хөдөлгүүрийн жинхэнэ өрсөлдөгч болохын тулд цахилгаан хангамжийг сайжруулах хэрэгтэй (ингэснээр тэд илүү их энерги хуримтлуулдаг, гэхдээ маш их хэмжээний биш), мөн батерейг гэмтээхгүйгээр хурдан цэнэглэх системүүд шаардлагатай болно.

Асуултууд ба хариултууд:

Гибрид машин гэж юу вэ? Энэ бол хөдөлгөөнд нэгээс илүү эрчим хүчний нэгж оролцдог тээврийн хэрэгсэл юм. Үндсэндээ энэ нь цахилгаан машин ба сонгодог дотоод шаталтат хөдөлгүүртэй автомашины холимог юм.

Эрлийз машин ба ердийн автомашины хооронд ямар ялгаа байдаг вэ? Гибрид машин нь цахилгаан машины давуу талтай (хөдөлгүүр чимээгүй ажиллах, түлш хэрэглэхгүйгээр жолоодох) боловч зайны цэнэг буурах үед үндсэн эрчим хүчний нэгж (бензин) идэвхждэг.