эрлийз цаг

Зөвхөн цахилгаан хөдөлгүүртэй автомашинд бүх мөнгөө зарцуулахад хэцүү байгаа нөхцөлд, хэрэв зай нь хангалтгүй, зайны дутагдал, удаан цэнэглэлт, байгаль орчны ухамсрын асуудал зэргээс шалтгаалан эрлийз шийдэл нь боломжийн алтан дундаж болж байна. Үүнийг автомашины борлуулалтын үр дүнгээс харж болно.

Гибрид машин Энэ машин нь ердийн системээр тоноглогдсон хөдөлгүүр ба нэг буюу хэд хэдэн (1). Цахилгаан хөтөчийг зөвхөн түлшний зарцуулалтыг багасгахаас гадна хүчийг нэмэгдүүлэхэд ашиглаж болно. Орчин үеийн хайбрид машинууд зэрэг эрчим хүчний үр ашгийг дээшлүүлэх нэмэлт аргуудыг ашиглах. Зарим хэрэглээнд дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг цахилгаан хөдөлгүүрийг тэжээхийн тулд цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

1. Дизель-цахилгаан хөдөлгүүртэй эрлийз тээврийн хэрэгслийн диаграмм

Олон төрлийн эрлийз загварт утааны ялгаруулалт мөн зогсоолд байх үед дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг унтрааж, шаардлагатай үед дахин асаах замаар багасдаг. Загвар зохион бүтээгчид цахилгаан мотортой харилцах нь түүний ажиллагааг оновчтой болгохыг хичээдэг, жишээлбэл, дотоод шаталтат хөдөлгүүр бага хурдтай ажиллаж байх үед түүний үр ашиг бага байдаг, учир нь энэ нь өөрийн эсэргүүцлийг даван туулахын тулд хамгийн их энерги шаарддаг. Гибрид системд дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн хурдыг батарейг цэнэглэхэд тохиромжтой түвшинд хүргэх замаар энэхүү нөөцийг ашиглаж болно.

Бараг машин шиг хуучин

Автомашины эрлийзүүдийн түүх ихэвчлэн 1900 онд Фердинанд Порше уг загварыг Парист болсон дэлхийн үзэсгэлэнд танилцуулснаар эхэлдэг. Hybrid Lohner-Porsche Mixte (2), дэлхийн анхны дизель-цахилгаан хайбрид машин. Дараа нь энэ машины хэдэн зуун хувь зарагдсан. Хоёр жилийн дараа Найт Нефталь эрлийз уралдааны машин бүтээжээ. 1905 онд Анри Пипер цахилгаан мотор нь батарейг цэнэглэх боломжтой эрлийз загвар гаргажээ.

1915 онд цахилгаан тээврийн хэрэгсэл үйлдвэрлэгч Вудс Мотор Вехикл компани нь 4 цилиндртэй дотоод шаталтат хөдөлгүүр, цахилгаан мотор бүхий Dual Power загварыг бүтээжээ. 24 км / ц-ээс доош хурдтай машин зөвхөн цахилгаан мотор дээр ажиллаж байсан зай дуусах хүртэлмөн энэ хурдаас дээш үед дотоод шаталтат хөдөлгүүр асаалттай байсан бөгөөд энэ нь машиныг 56 км / цаг хүртэл хурдасгах боломжтой байв. Dual Power нь арилжааны бүтэлгүйтэл байв. Үнийн хувьд хэтэрхий удаан, жолоодоход хэтэрхий хэцүү байсан.

1931 онд Эрих Гейхен уулнаас бууж байхдаа батарей нь цэнэглэгддэг машиныг санал болгов. Эрчим хүчийг шахсан агаарын цилиндрээс нийлүүлсэн бөгөөд түүний ачаар шахагдсан кинетик энерги машины эд анги уруудаж байна.

Sтоормослох үед эрчим хүчийг сэргээх, орчин үеийн эрлийз технологийн гол бүтээлийг 1967 онд AMC компани American Motors-т зориулан бүтээж, Эрчим хүчний нөхөн сэргээх тоормос гэж нэрлэсэн.

1989 онд Audi компани Audi Duo туршилтын автомашинаа гаргасан. Энэ нь зэрэгцээ байсан эрлийз Audi 100 Avant Quattro дээр суурилсан. Машин нь хойд тэнхлэгийг хөдөлгөдөг 12,8 морины хүчтэй цахилгаан мотороор тоноглогдсон. Тэр эрч хүчээ авсан никель кадми зай. Урд тэнхлэг нь 2,3 морины хүчтэй 136 литрийн таван цилиндртэй бензин хөдөлгүүрээр хөдөлсөн. Ауди хотын гадна талд дотоод шаталтат хөдөлгүүртэй, хотод цахилгаан хөдөлгүүртэй машин бүтээх зорилготой байв. Жолооч нь шаталтын горим эсвэл цахилгаан жолоодлогын горимыг сонгосон. Audi энэ загварын ердөө аравхан хувийг үйлдвэрлэсэн. Үйлчлүүлэгчдийн сонирхол бага байсан нь ажлын ачааллаас болж стандарт Audi 100-аас бага гүйцэтгэлтэй холбоотой байв.

Алс Дорнодоос нээлт хийсэн

Гибрид машинууд зах зээлд өргөнөөр нэвтэрч, жинхэнэ нэр хүндтэй болсон огноо нь зөвхөн 1997 онд Японы зах зээлд нэвтэрсэн. Toyota Prius (3). Эхэндээ эдгээр машинууд худалдан авагчдыг ихэвчлэн байгаль орчинд мэдрэмтгий хүрээлэлд олдог байв. Дараагийн арван жилд нефтийн үнэ эрчимтэй өсч эхэлснээр байдал өөрчлөгдсөн. Сүүлийн арван жилийн хоёрдугаар хагасаас хойш бусад үйлдвэрлэгчид ч зах зээлд гаргаж эхэлсэн эрлийз загварууд, ихэвчлэн лицензтэй Toyota hybrid шийдэл дээр суурилдаг. Польшид Приус 2004 онд үзэсгэлэнгийн танхимд гарч ирэв. Мөн онд Prius-ийн хоёр дахь үе, 2009 онд гурав дахь нь гарсан.

Тэр Toyota-г дагасан Хонда, Японы өөр нэг автомашины аварга . загвар худалдаа Ухаан (4), хэсэгчилсэн зэрэгцээ эрлийз компани нь 1999 онд АНУ, Японд байгуулагдсан. Тоёотагийн бүтээгдэхүүнээс илүү хэмнэлттэй машин байсан. Эхний үеийн Приус седан хотод 4,5 л/100 км, хотын гадна талд 5,2 л/100 км зарцуулдаг. Хоёр дугуйт Honda Insight Эхний үе нь хотод 3,9 л / 100 км, хотын гадна 3,5 л / 100 км зарцуулсан.

Тоёота автомашины шинэ эрлийз хувилбаруудыг гаргасан. Үйлдвэрлэл Toyota Auris Hybrid 2010 оны тавдугаар сард эхэлсэн. Энэ нь Европ дахь анхны үйлдвэрлэлийн эрлийз нь Приусаас бага үнээр зарагдсан юм. Auris эрлийз Энэ нь Prius-тай ижил жолоодлоготой байсан боловч хийн миль нь бага байсан - хосолсон цикл дээр 3,8 л / 100 км.

2007 оны тавдугаар сар гэхэд Тоёота Мотор Корпораци анхны сая эрлийз автомашинаа борлуулсан. 2009 оны наймдугаар сард хоёр сая, 6 оны арванхоёрдугаар сар гэхэд зургаан сая. 2013 оны долдугаар сард Тоёотагийн эрлийз автомашины нийт тоо 2015 саяас давжээ. 8 оны 2015-р сард зөвхөн Европт Тоёота эрлийз автомашины борлуулалт нэг саяас давжээ. 2019 оны эхний улиралд эрлийзүүд аль хэдийн 50 хувийг эзэлжээ. манай тив дэх Toyota-н нийт борлуулалтын . Хамгийн алдартай загварууд Энэ ангилалд Priuse байхгүй, гэхдээ байнга Ярис эрлийз, C-HR Hybrid Одоо Corolla Hybrid. Тоёота 2020 оны эцэс гэхэд 15 сая эрлийз автомашин борлуулах бодолтой байгаа бөгөөд компанийн мэдээлснээр энэ оны нэгдүгээр сард хийсэн байна. эхэндээ. 2017 онд аль хэдийн үйлдвэрлэгчийн мэдээлснээр 85 сая тонн агаар мандалд хаягджээ. нүүрстөрөгчийн давхар исэл бага.

Хорь гаруй жил үргэлжилсэн үндсэн карьерын үеэр автомашины эрлийз шинэ инноваци бий болсон. Hybrid Hyundai Elantra LPI 5 оны 2009-р сард Өмнөд Солонгост худалдаанд гарсан (XNUMX) нь LPG-ээр ажилладаг анхны дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн эрлийз загвар байв. Элантра нь лити полимер батерейг анх удаа ашигладаг хэсэгчилсэн эрлийз юм. Элантра 5,6 км-т 100 литр бензин зарцуулж, 99 г/км COXNUMX ялгаруулжээ.₂. 2012 онд Peugeot Европын зах зээлд анхны олноор үйлдвэрлэгдсэн дизель хайбрид болох 3008 Hybrid4-ийг гаргаснаар шинэ шийдлийг гаргасан. Үйлдвэрлэгчийн мэдээлснээр 3008 Hybrid фургон нь 3,8 км-т 100 л дизель түлш зарцуулж, 99 г/км COXNUMX ялгаруулжээ.₂.

5. Hybrid Hyundai Elantra LPI

Энэхүү загварыг 2010 онд Нью-Йоркийн олон улсын авто шоунд танилцуулсан. Линкольн MKZ эрлийз, анхны эрлийз хувилбар нь ижил загварын энгийн хувилбартай ижил үнэтэй.

2020 оны 1997-р сар гэхэд 17 он гарснаас хойш дэлхий даяар 2018 сая гаруй эрлийз цахилгаан машин зарагдсан байна. Зах зээлийн тэргүүлэгч нь 7,5 оны 2019-р сарын байдлаар 5,4 сая гаруй хайбрид автомашин борлуулсан Япон улс, 2020 он гэхэд АНУ нийт 3 сая ширхэг, 450 оны долдугаар сар гэхэд Европт XNUMX сая хайбрид автомашин борлуулсан байна. Өргөн тархсан эрлийзүүдийн хамгийн алдартай жишээ бол Prius-аас гадна Toyota-ын бусад загваруудын эрлийз хувилбарууд юм: Auris, Yaris, Camry and Highlander, Honda Insight, Lexus GSXNUMXh, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Зэрэгцээ, цуврал, холимог

Одоогоор "эрлийз" гэсэн ерөнхий нэрийн дор хэд хэдэн өөр төрөл зүйл нуугдаж байна. хөдөлгүүрийн систем илүү үр дүнтэй болгох санаанууд. Одоо дизайн хөгжиж, ахих тусам тодорхой ангилалууд заримдаа бүтэлгүйтдэг, учир нь янз бүрийн шийдлүүдийн хослолууд болон тодорхойлолтын цэвэр байдлыг зөрчсөн шинэ бүтээлүүд ашиглагддаг гэдгийг санах нь зүйтэй. Драйвын тохиргоогоор хувааж эхэлцгээе.

W эрлийз хөтөч зэрэгцээ төрлийн дотоод шаталтат хөдөлгүүр ба цахилгаан мотор нь жолооны дугуйтай механик холболттой. Машин нь дотоод шаталтат хөдөлгүүр, цахилгаан мотор эсвэл хоёуланг нь хөдөлгүүртэй байж болно. Энэ схемийг ашиглаж байна Хонда машинуудад: Insight, Civic, Accord. Ийм системийн өөр нэг жишээ бол Chevrolet Malibu дээрх General Motors туузан дамжуулагч/стартер юм. Олон загварт дотоод шаталтат хөдөлгүүр нь бас ажилладаг цахилгаан үүсгүүр.

Одоогоор зах зээл дээр мэдэгдэж байгаа зэрэгцээ хөтчүүд нь бүрэн хүчин чадалтай дотоод шаталтат хөдөлгүүр ба жижиг (20 кВт хүртэл) цахилгаан мотор, түүнчлэн жижиг батерейгаас бүрддэг. Эдгээр загварт цахилгаан моторууд нь зөвхөн үндсэн хөдөлгүүрийг дэмжих ёстой бөгөөд гол тэжээлийн эх үүсвэр биш юм. Зэрэгцээ эрлийз хөтөч нь зөвхөн ижил хэмжээтэй дотоод шаталтат хөдөлгүүрт суурилсан системээс илүү үр ашигтай гэж тооцогддог, ялангуяа хот болон хурдны замд жолооддог.

Дараалсан эрлийз системд тээврийн хэрэгсэл нь зөвхөн цахилгаан хөдөлгүүрээр шууд хөдөлдөг бөгөөд дотоод шаталтат хөдөлгүүр нь системийг хөдөлгөдөг. цахилгаан гүйдлийн генератор түүнчлэн. Энэ систем дэх батерейны багц нь ихэвчлэн илүү том байдаг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн зардалд нөлөөлдөг. Энэхүү зохицуулалт нь дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх, ялангуяа хотын эргэн тойронд машин жолоодох үед ажилладаг гэж үздэг. Жишээ цуврал эрлийз Энэ бол Nissan e-Power юм.

Холимог гибрид хөтөч дээрх хоёр шийдлийн давуу талыг хослуулсан - зэрэгцээ ба цуваа. Эдгээр "эрлийз эрлийзүүд" нь бага хурдтай үед хамгийн үр дүнтэй байдаг цуваа, өндөр хурдтай үед оновчтой байдаг параллельтай харьцуулахад гүйцэтгэлийн хувьд оновчтой гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг илүү төвөгтэй хэлхээ болгон үйлдвэрлэх нь илүү үнэтэй байдаг зэрэгцээ хөдөлгүүрүүд. Холимог эрлийз хөдөлгүүрийн зонхилох үйлдвэрлэгч бол Тоёота юм. Тэдгээрийг Тоёота ба Лексус, Ниссан, Мазда (ихэвчлэн Тоёотагийн лицензтэй), Форд, Женерал Моторс зэрэгт ашигладаг.

Хоёр дотоод шаталтат хөдөлгүүр ба зэрэгцээ хөдөлгүүрийн хүчийг энэ төрлийн төхөөрөмж (цахилгаан хуваарилагч) ашиглан дугуй хөтлөгч рүү шилжүүлж болно, энэ нь энгийн гаригийн араа юм. Дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн босоо ам хурдны хайрцгийн гаригийн арааны сэрээ, цахилгаан үүсгүүр нь төв араагаар, цахилгаан мотор нь хурдны хайрцгаар дамжин - гадаад араатай холбогдсон бөгөөд үүнээс эргүүлэх хүчийг дугуй руу дамжуулдаг. Энэ нь хэсгийг шилжүүлэх боломжийг танд олгоно эргэлтийн хурд мөн дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн дугуй ба хэсэг нь генератор руу хүрэх эргэлт. Ингэснээр хөдөлгүүр Энэ нь тээврийн хэрэгслийн хурдаас үл хамааран хамгийн оновчтой RPM хязгаарт ажиллах боломжтой, жишээлбэл, асаах үед, генераторын үүсгэсэн гүйдлийг цахилгаан моторыг тэжээхэд ашигладаг бөгөөд дугуйг жолоодохын тулд дотоод шаталтат хөдөлгүүр нь өндөр эргүүлэх хүчийг хадгалдаг. Бүхэл системийн ажиллагааг зохицуулдаг компьютер нь генераторын ачаалал, цахилгаан моторын тэжээлийн хангамжийг зохицуулж, улмаар гаригийн хурдны хайрцгийн ажиллагааг зохицуулдаг. цахилгаан механик тасралтгүй хувьсах дамжуулалт. Хурд сааруулах, тоормослох үед цахилгаан мотор нь батарейг цэнэглэх генераторын үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг асаахад генератор нь генераторын үүргийг гүйцэтгэдэг. гарааны.

W бүрэн гибрид хөтөч машин нь дангаар нь хөдөлгүүр, батерейгаар эсвэл хоёуланг нь тэжээх боломжтой. Ийм системийн жишээг дурдвал Hybrid Synergy Drive Toyoty, эрлийз систем Форд, Хос горимын эрлийз үйлдвэрлэл General Motors / ChryslТээврийн хэрэгслийн жишээ: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid, Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h, CT200h. Эдгээр машинууд нь том, үр ашигтай батерей шаарддаг. Эрчим хүч хуваалцах механизмыг ашигласнаар тээврийн хэрэгсэл нь системийн нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд илүү уян хатан байдлыг олж авдаг.

хэсэгчилсэн эрлийз Энэ нь зарчмын хувьд өргөтгөсөн асаагууртай ердийн машин бөгөөд уруудах бүрт дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг унтрааж, тоормослох, зогсоох, шаардлагатай бол хөдөлгүүрийг хурдан эхлүүлэх боломжийг олгодог.

Эхлэгч Энэ нь ихэвчлэн момент хувиргагчийг сольж, хөдөлгүүр ба дамжуулалтын хооронд суурилуулсан байдаг. Гал асаах үед нэмэлт эрчим хүч өгдөг. Шатаах хөдөлгүүр ажиллахгүй үед радио, агааржуулагч зэрэг нэмэлт хэрэгслийг асааж болно. Тоормослох үед батерейнууд цэнэглэгддэг. Бүрэн эрлийзтэй харьцуулахад хэсэгчилсэн эрлийзүүд нь бага батерей, жижиг цахилгаан мотортой байдаг. Тиймээс тэдний хоосон жин, үйлдвэрлэлийн өртөг бага байдаг. Энэ загварын нэг жишээ бол 2005-2007 онд үйлдвэрлэгдсэн бүрэн хэмжээний Chevrolet Silverado Hybrid юм. Тэр 10 хүртэлх хувийг хэмнэсэн. дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг унтрааж, асаах үед болон тоормослох үед эрчим хүчийг нөхөн сэргээх.

Гибрид ба цахилгааны эрлийз

Өөр нэг төрлийн эрлийзүүдэд илүү их цаг хугацаа өгөх ёстой бөгөөд энэ нь зарим талаараа "цэвэр цахилгаан" руу чиглэсэн бас нэг алхам юм. Эдгээр нь батерейгаар ажилладаг эрлийз тээврийн хэрэгсэл (PHEVs) юм цахилгаан хөтөч мөн гадаад эх үүсвэрээс цэнэглэж болно (6). Тиймээс PHEV-ийг эрлийз болон цахилгаан тээврийн хэрэгслийн эрлийз гэж үзэж болно. Энэ нь тоноглогдсон байна цэнэглэх залгуур. Үүний үр дүнд батерейнууд нь бас хэд дахин том болсон нь илүү хүчирхэг цахилгаан мотор суурилуулах боломжтой гэсэн үг юм.

6. Гибрид машины диаграмм

Үүний үр дүнд эрлийз машинууд нь сонгодог эрлийз машинуудаас бага түлш зарцуулдаг, хөдөлгүүрийг асаахгүйгээр ихэвчлэн 50-60 км "гүйдэлтэй" гүйж чаддаг, мөн илүү сайн гүйцэтгэлтэй байдаг, учир нь эрлийз машинууд нь ихэвчлэн хамгийн хүчирхэг сонголт байдаг. энэ загвар.

PHEV цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хүрээ нь энэ шинж чанаргүй эрлийз тээврийн хэрэгслийнхээс хэд дахин их юм. Эдгээр хэдэн арван километр нь хотыг тойрон явах, ажил эсвэл дэлгүүрт явахад хангалттай юм. Жишээлбэл, in Skoda Superb iV (7) Батерей нь 13 кВт цаг хүртэл цахилгаан эрчим хүч хуримтлуулах боломжтой бөгөөд энэ нь утаагүй горимд 62 км хүртэлх зайд хүрэх боломжийг олгодог. Үүний ачаар бид эрлийз машинаа гэртээ тавиад буцаж ирэхэд дунджаар 0 л/100 км түлш зарцуулдаг. Дотоод шаталтат хөдөлгүүр нь эрчим хүчний эх үүсвэргүй газар зайгаа цэнэглэхээс хамгаалдаг бөгөөд мэдээжийн хэрэг урт аялалд зайны талаар санаа зовохгүй байх боломжийг олгодог.

7. Цэнэглэх үед Skoda Superb iV hybrid

адил чухал төрлийн эрлийз хүчирхэг цахилгаан мотороор тоноглогдсон Skoda Superb iV түүний параметрүүд нь 116 морины хүчтэй. ба 330 Нм эргүүлэх хүч. Үүний ачаар машин тэр даруй хурдасгаад зогсохгүй (цахилгаан мотор нь яг ямар ч хурдтай машиныг жолооддог), учир нь Skoda Superb нь 60 секундэд 5 км / цаг хүртэл хурдалдаг гэж мэдээлсэн. Мөн машинаа 140 км/цаг хүртэл хурдасгах боломжтой - энэ нь танд стрессгүй, утаагүй горимд, тухайлбал, тойрог зам эсвэл хурдны зам дээр жолоодох боломжийг олгоно.

Жолоо барьж байх үед машин нь ихэвчлэн хоёр хөдөлгүүрээр ажилладаг (дотоод шаталтат хөдөлгүүр нь цахилгаанаар ажилладаг тул ердийн машинтай харьцуулахад түлш бага зарцуулдаг) боловч хийг суллах, тоормослох эсвэл тогтмол хурдтай жолоодох үед дотоод шаталтын хөдөлгүүр хөдөлгүүрийг унтрааж, зөвхөн дараа нь цахилгаан мотор дугуй жолооддог. Тиймээс машин яг адилхан ажилладаг сонгодог эрлийз мөн эрчим хүчийг ижил аргаар сэргээдэг - тоормослох бүрт эрчим хүч сэргээгдэж, цахилгаан гүйдэл хэлбэрээр батерей руу очдог; Ирээдүйд энэ нь дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг илүү олон удаа унтрааж байх нөхцлийг бүрдүүлдэг.

Анхны залгахад гибрид машиныг Хятадын үйлдвэрлэгч BYD Auto 2008 оны 3-р сард зах зээлд гаргажээ. Энэ бол F62DM PHEV-XNUMX загвар байсан. Дэлхийн хамгийн алдартай цахилгаан машины залгууртай эрлийз хувилбарын нээлт, Chevrolet Volt2010 онд болсон. Т.сэрэх 2012 онд нээлтээ хийсэн.

Бүх загварууд ижил аргаар ажилладаггүй ч ихэнх нь хоёр ба түүнээс дээш горимд ажиллах боломжтой: хөдөлгүүр ба зай нь машины бүх энергийг хангадаг "бүх цахилгаан" ба цахилгаан болон бензин хоёуланг нь ашигладаг "эрлийз". PHEV нь ихэвчлэн бүрэн цахилгаан горимд ажилладаг бөгөөд батарей дуусах хүртэл цахилгаанаар ажилладаг. Зарим загварууд хурдны зам дээр зорилтот хурд, ихэвчлэн 100 км/цаг хүрсний дараа хайбрид горимд шилждэг.

Дээр дурдсан Skoda Superb iV-ээс гадна хамгийн алдартай, алдартай эрлийз загварууд бол Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e ба X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Далайн гүнээс тэнгэр хүртэл эрлийз

Үүнийг санах нь зүйтэй эрлийз хөтөч зөвхөн суудлын автомашин болон ерөнхийдөө автомашины сегментэд ашиглагддаггүй. Жишээлбэл эрлийз хөтөч систем ашиглах дизель хөдөлгүүрүүд болон турбо цахилгаан төмөр замын зүтгүүр, автобус, ачааны машин, хөдөлгөөнт гидравлик машин, хөлөг онгоцыг эрчим хүчээр хангах.

Том байгууламжид энэ нь ихэвчлэн иймэрхүү харагддаг дизель/турбин хөдөлгүүр цахилгаан үүсгүүрийг жолооддог эсвэл гидравлик насосцахилгаан/гидравлик моторыг жолооддог. Томоохон тээврийн хэрэгсэлд цахилгаан эрчим хүчний харьцангуй алдагдал багасч, механик эд ангиудыг бус кабель эсвэл хоолойгоор эрчим хүчийг хуваарилах нь ялангуяа дугуй эсвэл сэнс зэрэг олон хөтөч системд хүчийг шилжүүлэх үед илүү тодорхой болно. Саяхныг хүртэл хүнд даацын машинууд гидравлик аккумлятор / аккумлятор гэх мэт хоёрдогч эрчим хүчний бага нөөцтэй байсан.

Хамгийн эртний эрлийз загваруудын зарим нь байсан цөмийн бус шумбагч хөлөг онгоцтүүхий дизель түлш болон усан доорх батерейгаар ажилладаг. Жишээлбэл, Дэлхийн XNUMX-р дайны үеийн шумбагч онгоцууд цуваа болон зэрэгцээ системийг хоёуланг нь ашигласан.

Олонд танигдаагүй, гэхдээ тийм ч сонирхолтой биш загварууд түлш-гидравлик эрлийз. 1978 онд Миннеаполис дахь Миннесота Хеннепин мэргэжлийн болон техникийн төвийн оюутнууд Volkswagen Beetle машиныг хувиргажээ. бензин гидравлик эрлийз дууссан хэсгүүдтэй. 90-ээд онд EPA лабораторийн Америкийн инженерүүд Америкийн ердийн седан машинд зориулж "нефть-гидравлик" хурдны хайрцгийг бүтээжээ.

Туршилтын машин нь хотын болон хурдны замын холимог дугуйгаар 130 км / цаг хурдалж байжээ. 0 литрийн дизель хөдөлгүүр ашиглан 100-ээс 8 км / цаг хүртэл хурдасгах нь 1,9 секунд байв. Олон тооны үйлдвэрлэсэн гидравлик эд ангиуд нь машины үнэд ердөө 700 доллар нэмсэн гэж EPA тооцоолжээ. EPA туршилтаар Ford Expedition-ийн бензин гидравлик эрлийз загварыг туршиж үзсэн бөгөөд хотын замын хөдөлгөөнд 7,4 км-т 100 литр түлш зарцуулдаг. АНУ-ын шуудангийн UPS компани одоогоор энэ технологийг ашиглан хоёр ачааны машин ажиллуулж байна (8).

8. UPS-ийн үйлчилгээнд гидравлик эрлийз

АНУ-ын арми туршилт хийж байна Humvee эрлийз жийпнүүд 1985 оноос хойш. Үнэлгээ нь илүү их динамик, түлшний хэмнэлт төдийгүй, жишээлбэл, эдгээр машинуудын дулааны шинж чанар бага, чимээгүй ажиллагаатай болохыг тэмдэглэсэн бөгөөд энэ нь таны таамаглаж байгаагаар цэргийн хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой юм.

Эрт хэлбэр далайн тээврийн эрлийз хөдөлгүүрийн систем шон дээр далбаат хөлөг онгоцууд байсан ба уурын хөдөлгүүрүүд тавцангийн доор. Өөр нэг жишээг аль хэдийн дурьдсан дизель цахилгаан шумбагч онгоц. Хөлөг онгоцны шинэхэн боловч дахин хуучирсан эрлийз хөдөлгүүрт системд SkySails зэрэг компаниудын том цаасан шувуунууд багтдаг. Цаасан шувуу чирэх Тэд хөлөг онгоцны хамгийн өндөр тулгуураас хэд дахин өндөрт нисч, илүү хүчтэй, илүү тогтвортой салхитай байдаг.

Гибрид концепцүүд эцэст нь нисэхийн салбарт нэвтэрч чадсан. Жишээлбэл, анхны нисэх онгоц (9) нь эрлийз солигддог мембран системээр (PEM) тоноглогдсон байв. моторын цахилгаан хангамжердийн сэнстэй холбогдсон . Түлшний эс нь аялалын үе шатанд бүх хүчийг өгдөг. Нислэгийн хамгийн их хүч шаардсан хэсэг болох хөөрөх, авирах үед систем нь хөнгөн жинтэй лити-ион батерейг ашигладаг. Үзүүлэх онгоц нь Австрийн "Diamond Aircraft Industries" компанийн бүтээсэн Димона моторт планер бөгөөд уг онгоцны загварт өөрчлөлт оруулсан байна. 16,3 метрийн далавчтай уг онгоц түлшний эсээс авсан энергийг ашиглан 100 км/цагийн хурдтай нисэх боломжтой юм.

9 Боинг түлшний эсийг харуулах онгоц

Бүх зүйл ягаан биш

Ердийн тээврийн хэрэгслийнхтэй харьцуулахад холимог тээврийн хэрэгслийн дизайны нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан тээврийн хэрэгслийн утааны бууралт нь эдгээр ялгаруулалтыг нөхөхөөс илүү байгааг үгүйсгэх аргагүй юм. Гибрид автомашинууд утаа үүсгэгч бохирдуулагч бодисын ялгаруулалтыг 90 хүртэл хувиар бууруулах боломжтой. мөн нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг хоёр дахин бууруулсан.

Хэдийгээр Гибрид машин ердийн автомашинаас бага түлш зарцуулдаг ч эрлийз автомашины батерейны байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийн талаар санаа зовсоор байна. Ихэнх эрлийз автомашины батерейнууд өнөөдөр никель-металл гидрид эсвэл лити-ион гэсэн хоёр төрлийн аль нэгэнд хуваагддаг. Гэсэн хэдий ч хоёулаа хар тугалгатай батерейгаас илүү байгаль орчинд ээлтэй хэвээр байгаа бөгөөд одоогоор бензин хөдөлгүүрт автомашины стартер батерейны дийлэнх хувийг бүрдүүлдэг.

Өгөгдөл нь хоёрдмол утгагүй гэдгийг энд тэмдэглэх нь зүйтэй. Ерөнхий хоруу чанар ба хүрээлэн буй орчны нөлөөллийн түвшин никель гидридын батерей тохиолдлоос хамаагүй бага гэж үздэг хар тугалганы хүчлийн батерей эсвэл кадми ашиглах. Бусад эх сурвалжууд никель-металл гидрид батерейнууд нь хар тугалганы хүчлийн батерейгаас хамаагүй илүү хортой бөгөөд дахин боловсруулж, аюулгүй устгах нь илүү их ачаалалтай байдаг. Никелийн хлорид, никелийн исэл зэрэг төрөл бүрийн уусдаг ба уусдаггүй никель нэгдлүүд нь сайн мэддэг хорт хавдар үүсгэгч нөлөөтэй болох нь амьтны туршилтаар батлагдсан.

Litowo-jonowe батерей Эдгээр нь ямар ч батерейгаас хамгийн их эрчим хүчний нягтралтай бөгөөд өндөр эзэлхүүнийг хадгалахын зэрэгцээ NiMH батерейны эсүүдээс XNUMX дахин их хүчдэл гаргаж чаддаг тул одоо тэд сонирхол татахуйц хувилбар гэж тооцогддог. Цахилгаан эрчим хүч. Эдгээр батерейнууд нь илүү их эрчим хүч үйлдвэрлэдэг бөгөөд илүү үр ашигтай байдаг бөгөөд энэ нь эрчим хүчийг дэмий үрэхээс сэргийлж, батерейны ашиглалтын хугацаа нь машиныхтай ойртож, дээд зэргийн бат бөх чанарыг хангадаг. Үүнээс гадна лити-ион батерейг ашиглах нь машины нийт жинг багасгахаас гадна 30 хувийг авах боломжийг олгодог. Бензин хөдөлгүүртэй тээврийн хэрэгсэлтэй харьцуулахад түлшний хэмнэлтийг сайжруулж, улмаар CO-ийн ялгаруулалтыг бууруулсан₂.

Харамсалтай нь, авч үзэж буй технологиуд нь олоход хэцүү, илүү үнэтэй материалаас хамаарна. Доош моторын дизайн болон эрлийз тээврийн хэрэгслийн бусад хэсгүүдэд бусад зүйлсийн дотор газрын ховор металл хэрэгтэй. Жишээлбэл диспрозиум, эрлийз хөдөлгүүрийн системд төрөл бүрийн дэвшилтэт цахилгаан мотор, батерейны системийг үйлдвэрлэхэд шаардлагатай газрын ховор элемент. Эсвэл неодим, байнгын соронзон цахилгаан моторт ашигладаг өндөр бат бэх соронзны гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох өөр нэг ховор металл.

Дэлхийн бараг бүх ховор металлыг Хятадаас авдаг. зэрэг Хятад бус хэд хэдэн эх сурвалж Хойдас нуур Канадын хойд хэсэгт буюу Велд уул Австралид энэ нь одоогоор боловсруулагдаж байна. Шинэ орд газар уу, ховор металлыг орлох материал уу гэхээс өөр гарц олохгүй бол материалын үнэ өсөх нь дамжиггүй. Энэ нь бензинийг зах зээлээс аажмаар хасч, утааг бууруулах төлөвлөгөөг тасалдуулж магадгүй юм.

Үнийн өсөлтөөс гадна ёс зүйн шинж чанартай асуудлууд ч бий. 2017 онд НҮБ-аас гаргасан тайланд хүчирхийлэл илэрсэн кобальтын уурхайн хүүхдүүд, Бүгд Найрамдах Ардчилсан Конго Улсын (DCR) хамгийн сүүлийн үеийн цахилгаан мотор зэрэг манай ногоон технологийн нэн чухал түүхий эд юм. Дөрвөн настайгаасаа л бохир, аюултай, ихэвчлэн хортой кобальтын уурхайд албадан хөдөлмөр эрхлүүлсэн хүүхдүүдийн талаар дэлхий нийт мэддэг болсон. НҮБ-ын тооцоолсноор жил бүр наян орчим хүүхэд эдгээр уурхайд амиа алдаж байна. Өдөрт насанд хүрээгүй 40 хүртэлх насны хүүхдийг албадан ажиллуулдаг байв. Заримдаа энэ нь манай цэвэр эрлийзүүдийн бохир үнэ юм.

Яндангийн хоолойн шинэчлэл нь урам зоригтой байдаг

Гэсэн хэдий ч сайн мэдээ байна эрлийз аргууд мөн цэвэрхэн машин авах ерөнхий хүсэл. Судлаачид саяхан ирээдүйтэй бөгөөд гайхшралыг төрүүлэв дизель хөдөлгүүрийн энгийн өөрчлөлтэрлийз системд цахилгаан хөтөчтэй хослуулах боломжтой. Дизель хөдөлгүүрүүд Энэ нь тэдгээрийг жижигрүүлж, хямд, засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар болгоно. Хамгийн гол нь тэд илүү цэвэрхэн байх болно.

Чарльз Мюллер болон түүний Сандиа үндэсний лабораторийн судалгааны төвийн гурван хамтрагчид Channel Fuel Injection (DFI-) гэж нэрлэгддэг өөрчлөлт дээр ажиллаж байв. Энэ нь Bunsen шарагчийн энгийн зарчим дээр суурилдаг. Эрдэмтэд DFI нь утааны ялгаруулалтыг бууруулж, DPF-ийн тортог бөглөрөх хандлагыг бууруулж чадна гэж эрдэмтэд хэлж байна. Мюллерийн хэлснээр түүний шинэ бүтээл нь хайрцган дахь хөө тортогны хэмжээг багасгах замаар тос солих хугацааг уртасгах боломжтой юм.

Тэгэхээр яаж ажилладаг вэ? Хамар ердийн дизель түлшээр тэд шаталтын камерт баялаг хольц үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч эрдэмтдийн үзэж байгаагаар эдгээр хэсгүүд нь бүрэн шаталтанд шаардагдахаас хоёроос арав дахин их түлш агуулдаг. Өндөр температурт ийм илүүдэл түлш байгаа тохиолдолд их хэмжээний тортог үүсэх хандлагатай байх ёстой. DFI сувгийн суурилуулалт нь дизель түлшийг хөө тортог үүсгэхгүйгээр үр ашигтай шатаах боломжийг олгодог. "Манай хольцууд бага түлш агуулдаг" гэж Мюллер шинэ технологийн тухай нийтлэлдээ тайлбарлав.

Ноён Мюллерын ярьж буй сувгууд нь цоргоны нүхнээс гарах газраас богино зайд суурилуулсан хоолой юм. Эдгээр нь форсункийн хажууд цилиндрийн толгойн доод талд суурилагдсан. Тэд шаталтын дулааны энергийг тэсвэрлэхийн тулд өндөр температурт тэсвэртэй хайлшаар хийгдсэн болно гэж Мюллер үзэж байна. Гэсэн хэдий ч түүний хэлснээр, түүний багийн боловсруулсан шинэ бүтээлийг хэрэгжүүлэхтэй холбоотой нэмэлт зардал бага байх болно.

Шаталтын систем нь тортог бага гаргадаг бол түүнийг илүү үр ашигтайгаар ашиглах боломжтой. яндангийн хийн эргэлтийн систем (EGR) азотын исэл, NOx бууруулах. Уг шийдлийг бүтээгчдийн үзэж байгаагаар энэ нь хөдөлгүүрээс гарч буй хөө тортог болон NOx-ийн хэмжээг одоогийнхоос аравны нэг хүртэл бууруулж чадна. Тэд мөн өөрсдийн үзэл баримтлал нь CO-ийн ялгаралтыг бууруулахад тусална гэдгийг тэмдэглэжээ.₂ болон дэлхийн дулаарлыг үүсгэдэг бусад бодисууд.

Дээрх нь зөвхөн олон хүн бууж өгсөн дизель хөдөлгүүртэй ийм хурдан салах ёс гүйцэтгэхгүй байх дохио биш юм. Шаталтын хөдөлгүүрийн технологийн шинэчлэл нь эрлийзүүдийн өсөн нэмэгдэж буй алдар нэрийн цаадах сэтгэлгээний үргэлжлэл юм. Энэ бол тээврийн хэрэгслийн байгаль орчинд үзүүлэх ачааллыг аажмаар бууруулах жижиг алхмуудын стратеги юм. Энэ чиглэлийн инноваци зөвхөн эрлийз автомашины цахилгааны хэсэгт төдийгүй түлшинд ч гарч байгааг мэдэхэд таатай байна.