Ce este o mașină hibridă și cum funcționează?

Vehicule hibride

Mașinile electrice hibride se includ în vehiculele de renume mondial. Combinația oricăror două elemente este cunoscută sub numele de hibrid. Motorul este foarte important pentru fiecare mașină, pentru că motorul transformă puterea combustibilului în mișcarea mașinii. O mașină electrică hibridă depinde de două surse de putere, iar cea mai comună metodă este utilizarea unui motor cu arde internă (ICE) și a unui motor electric. Spre deosebire de vehiculele cu motor ICE, mașina electrică hibridă are baterii care furnizează și antrenează motoare electrice în plus față de un rezervor de combustibil care furnizează energie motorului cu ardere internă. Există mai multe metode de a încărca bateria motorului. Un alt aspect interesant al mașinii hibride este maximizarea eficienței. O tehnică pentru a atinge acest obiectiv este încetinirea, frânarea, restabilirea energiei și stocarea energiei într-o baterie.

Cele două motoare ale unei mașini electrice hibride rotesc roțile în coordonare unul cu celălalt. Acest lucru îmbunătățește eficiența combustibilului și reduce arderea benzinei. Vehiculele hibride au avantajele unor emisii mai mici și o eficiență mai bună a combustibilului decât vehiculele convenționale. Un motor hibrid oferă o eficiență mai bună a consumului de combustibil și o putere mai bună în comparație cu alte tipuri de motoare. Atunci când o mașină hibridă conduce sau frânează, creează surplus de energie pentru a încărca bateria motorului. În al doilea rând, acest proces ajută și la îmbunătățirea intervalului de combustibil sau a eficienței.

Inginerii auto dezvoltă și vând vehicule hibride încă de la sfârșitul secolului al XIX-lea. Cu toate acestea, rămâne nepopular pe piață din cauza costului ridicat al producției în masă. Producătorii auto continuă să cerceteze și să dezvolte noi tehnologii hibride pentru a îndeplini standardele stricte de emisii.

Principiul de funcționare a mașinii hibride

Vehiculele hibride sunt alimentate de cel puțin două tipuri de surse de energie. Primul vehicul hibrid a folosit un motor staționar pe benzină pentru a alimenta generatorul. Acest generator transmitea energie electrică unui motor electric care este montat pe butucul roții din față. În 1901, Ferdinand Porsche a inventat această mașină hibridă. Acest principiu este cunoscut sub numele de „hibrid în serie” și transformă puterea unei surse în puterea alteia, iar această putere conduce mașina.

Sistemele hibride de transmisie a puterii în serie sunt foarte populare în nave și locomotive. Submarinul nuclear este un exemplu de mașină hibridă în serie. Reactoarele nucleare produc căldură care antrenează turbinele cu abur și generatoarele. Locomotiva diesel este un vehicul hibrid. Motoarele diesel antrenează generatoare care asigură energie motoarelor electrice de la roți. În zilele noastre, această metodă este folosită deoarece este mult mai ușor să deplasezi un vehicul cu energie electrică decât să obțineți putere brută de la un reactor nuclear sau un motor diesel mare. În plus, trenurile rulează sute de tone de greutăți, iar furnizarea unei transmisii fără ambreiaj este obligatorie pentru a rula un tren.

În zilele noastre, aproape toate vehiculele hibride sunt hibrizi paraleli, nu mașini hibride în serie. Grupul motopropulsor al mașinii hibride Toyota este echipat cu un motor cu ardere internă și două motoare electrice care pot fi folosite și ca generator. Aceste motoare electrice ale motorului încarcă bateriile motorului. În caz contrar, energia va fi irosită, astfel că energia este stocată într-o baterie relativ mică care este suficientă pentru a alimenta grupul de propulsie sau pentru a conduce o mașină aproximativ 2 km, după cum este necesar. Prin urmare, mașinile hibride Toyota pot funcționa numai cu enerigie electrică; acestea pot funcționa și pe motoare cu ardere internă sau pe ambele. Cu toate acestea, singura sursă de energie pentru mașini este combustibilul. Prin urmare, combustibilul este necesar pentru vehiculele hibride. În comparație cu o mașină care folosește doar un motor cu ardere internă, poate consuma energie de frânare și poate funcționa cu mai puțin combustibil. Mașinile hibride pot optimiza un motor cu ardere internă care utilizează mult mai puțin combustibil (și necesită un plus față de conducerea normală).

Așa-numitul Plug-in Hybrid (PHEV) este o extensie a conceptului hibrid paralel. Are o baterie mai mare care permite vehiculului să parcurgă aproximativ 40 km numai cu electricitate sau la viteze de până la 80 km/h. Forța de frânare nu poate încărca bateria acestei mașini, așa că trebuie încărcată cu un încărcător A/C.

Tipuri de vehicule hibride

Producătorii de automobile folosesc diverse modele hibride pentru a obține o eficiență maximă a consumului de combustibil sau pentru a menține prețul vehiculului hibrid cât mai scăzut posibil. Există diferite tipuri de vehicule hibride. Tipurile celebre sunt prezentate mai jos în detaliu.

1. Hibrid paralel

Hibridul paralel include cele mai cunoscute tipuri de vehicule electrice hibride. Acest design este foarte faimos. Hibrizii paraleli folosesc atât un motor cu ardere internă, cât  și un motor electric pentru a produce puterea și a conduce mașina. Aceste motoare pot lucra împreună sau pot fi utilizate ca sursă primară de putere, iar alte forțe pot acționa dacă este nevoie de putere suplimentară, cum ar fi depășirea sau urcarea în pantă. Ambele surse de alimentare sunt denumite „paralel” deoarece sunt conectate în paralel la transmisie sau cutie de viteze. Exemple de vehicule hibride paralele sunt Hyundai Sonata, Toyota Prius, Honda Accord, Toyota Camry.

2. Seria hibridă

În acest tip de vehicul hibrid, seria hibridă folosește și un motor electric și un motor pe benzină. Dar, în acest caz, motorul cu ardere internă nu conduce mașina, ci produce energie electrică pentru a încărca bateria. Această baterie încărcată a mașinii oferă energie motorului electric care transferă această energie către roți. Chevrolet Volt, Ford Fusion, Kia Optima și BMW i3 sunt exemple de mașină hibridă de serie.

3. Plug-in Hybrid

Mașina hibrid plug-in permite vehiculelor hibride tradiționale să aibă baterii mai mari care trebuie reîncărcate. În mod obișnuit, aceste vehicule hibride folosesc o priză de 110 V pentru a încărca bateria, la fel cum ați face cu un vehicul electric. Aceste mașini hibride se bazează pe motoare cu ardere internă și pot funcționa după o încărcare completă, îmbunătățind semnificativ eficiența consumului de combustibil a mașinii. Volvo XC40 Recharge Plug-in Hybrid, Hyundai Ioniq Plug-in Hybrid și BMW 330e sunt exemple de mașină electrică hibrid plug-in.

4. Mașini hibride cu două moduri

Aceste tipuri de design hibrid funcționează în două moduri distincte. În primul mod, funcționează ca o mașină hibridă normală. În al doilea mod, puteți adapta designul la diferite cerințe ale motorului pentru o sarcină precisă a vehiculului.

5. Mild-Hibrid

În ultimii ani, costul a devenit foarte mare pentru fabricarea vehiculelor hibride cu eficiență ridicată. Companiile de vehicule dezvoltă noi planuri pentru a aduce tehnologii hibride unei persoane obișnuite. Companiile de automobile au adoptat un design hibrid ușor pentru a îndeplini standardele de emisii și pentru a îmbunătăți ușor eficiența combustibilului fără a crește semnificativ costurile. În acest tip de vehicul hibrid, un motor electric ajută motorul pe benzină să îmbunătățească performanța, să îmbunătățească eficiența combustibilului sau ambele. De asemenea, este folosit ca demaror pentru funcțiile de oprire sau pornire automată, care reduc consumul de combustibil prin oprirea motorului pe măsură ce vehiculul este staționat, reducând consumul de combustibil.

Componentele unei mașini electrice hibride

Transmisie: Această componentă a mașinii hibride conduce roțile prin transmiterea puterii mecanice de la un motor de tracțiune sau un motor electric.

Pachet baterie de tracțiune: Acest dispozitiv economisește energie pentru utilizare de către motoarele de tracțiune.

Sistem termic (răcire): Acest sistem poate menține un interval adecvat de temperatură de funcționare pentru electronice de putere, motoare electrice, motoare hibride și alte piese.

Controler electronic de putere: Acest dispozitiv realizează fluxul de energie electrică furnizat de bateria de tracțiune și controlează viteza motorului de tracțiune și cuplul acestuia.

Motor cu ardere internă (aprindere pozitivă): într-un motor cu ardere internă, combustibilul se injectează în camera de ardere sau în galeria de admisie unde se amestecă cu aerul, iar amestecul aer/combustibil este aprins de o scânteie produsă de bujie.

Rezervor de combustibil (benzină): Rezervorul de combustibil stochează benzina în vehicul până când motorul are nevoie de ea.

Filtru de combustibil: Duza de dozare a combustibilului este conectată la rezervorul vehiculului pentru a umple rezervorul de combustibil.

Sistem de evacuare: Sistemul de evacuare deviază gazele de eșapament ale motorului din țeava de evacuare prin țeava de eșapament. Proiectați un convertor catalitic cu trei căi pentru a reduce emisiile motorului în sistemele de evacuare.

Motor electric de tracțiune: această parte a mașinii cu motor hibrid folosește puterea acumulatorului de tracțiune, iar acest motor antrenează roțile mașinilor. Unele vehicule hibride folosesc un motor-generator care îndeplinește atât regenerări, cât și roluri de conducere.

Generator: Acest dispozitiv produce energie electrică de la roți, care se rotesc la frânare și returnează această energie bateriei de tracțiune. Unele mașini folosesc motogeneratoare care efectuează operațiuni de conducere și de regenerare.

Convertor DC/DC: Această componentă a mașinii electrice hibride schimbă sursa de alimentare DC de înaltă tensiune de la acumulatorul de tracțiune la sursa de alimentare DC de joasă tensiune necesară pentru a alimenta accesoriile vehiculului și pentru a încărca bateriile auxiliare.

Baterie (bateria auxiliară): La vehiculele electrice, bateria auxiliară furnizează puterea de pornire a vehiculului înainte de a activa bateria de tracțiune și furnizează energie accesoriilor auto.

Cele mai bune vehicule hibride 2021

1.Chevy Bolt EV

Chevy Bolt EV 2021 nu este atractiv ca Tesla Model 3 sau la fel de atractiv ca Hyundai Kona Electric. Caracteristicile sale standard populare, o cabină spațioasă și o călătorie liniștită îl fac o opțiune atractivă pentru cumpărătorii obișnuiți ai mărcii. Această mașină hibridă are o autonomie de rulare de aproximativ 417 km și nu trebuie subestimată. Funcția de încărcare rapidă poate adăuga o autonomie de 161 km în 30 de minute.

2.Hyundai Kona Electric

Pentru a ține pasul cu tot mai multe vehicule electrice de pe piață, Hyundai Motor a înlocuit motorul pe benzină al SUV-ului Kona cu o baterie și un motor electric pentru a modela „Kona Electric 2021”. Acest compromis face ca vehiculele electrice să atragă atenția cu performanțe puternice, farmec atractiv de condus și o autonomie complet electrică de până la 415 km. Variantele de stil au roți și grilă distinctive, dar aspectul unic al lui Kona Electric este la fel de bun ca și versiunea obișnuită. Vehiculele electrice competitive precum Kia Niro EV, Tesla Model 3 și Chevrolet Volt oferă aceleași caracteristici. Cu toate acestea, prețurile inițiale ale mașinilor Hyundai și garanțiile de neegalat le fac una dintre cele mai inteligente opțiuni din acest sector al competiției auto.

3. Honda Insight

Honda Insight 2021 este o mașină hibridă eficientă din punctul de vedere al consumului de combustibil, care funcționează și arată aproape exact ca o mașină compactă tradițională. Împărtășește numeroase piese cu popularul sedan Honda Civic și oferă o experiență de condus la fel de confortabilă și un interior spațios și practic. Principala diferență este combinația dintre motorul electric și motorul pe benzină care asigură puterea neconvențional în numele eficienței. Aceste sisteme hibride sunt perfecte pentru conducerea zilnică, dar pot face zgomot la accelerare. Cu toate acestea, Honda Insight 2021 o sumă mai mică de primă și un consum mai mic de combustibil în comparație cu Civic îl fac o opțiune bună pentru cumpărător.

4.Toyota Corolla

Prețul modelului Toyota Corolla 2021 este încă prea mic în comparație cu alte vehicule hibride. Și-a păstrat tradiția de mașini mici bine echipate care au grijă de siguranță. Disponibilă în hatchback-uri cu patru uși sau sedan, această mică Toyota are de oferit o mare varietate de personalități. Ambele variante de caroserie sunt echipate cu un motor unic cu 4 cilindrii și oferă un grup motopropulsor hibrid foarte modest. Corolla poate fi echipată cu transmisie manuală și suspensie sport pentru cei care vor să conducă. Dar încă nu este la fel de interesant ca majoritatea concurenților săi (cum ar fi Mazda3 și Honda Civic).

Mașinile Toyota Corolla din 2021 nu sunt cea mai atractivă mașină mică, dar reprezintă totuși o opțiune eficientă și elegantă.

5. Hyundai Elantra

Hyundai este cunoscută pentru designul său îndrăzneț și pentru sedanul compact Elantra 2021 al companiei. Aceasta este cea mai recentă mașină nouă cu un aspect îndrăzneț. Noul Elantra are detalii cu aspect unghiular și o cabină premium, ambele fiind concepute pentru a diminua succesele mari în domeniu precum Nissan Sentra, Toyota Corolla și Honda Civic. În timp ce sistemul de propulsie standard este un motor cu 4 cilindri cu 147 CP, Hyundai oferă și un model N-Line cu un turbocompresor de 201 CP și un sistem de propulsie hibrid disponibil.

6. Hyundai Ioniq

Hyundai Ioniq 2021 nu este nici captivant, nici sclipitor. În schimb, hatchback-ul mic se ocupă de unități hibride și hibride plug-in care acordă prioritate eficienței.

7. Honda CR-V

Mașinile Honda CR-V 2021 includ în cele mai atractive mașini ale anului 2021. Honda CR-V 2021 este renumită datorită designului său îndrăzneț. Mașinile Honda CR-V oferă o cabină atractivă și spațioasă, iar soluțiile lor excelente de depozitare reprezintă soluția perfectă pentru conducerea la drumuri lungi.

Dacă dorești să afli mai multe despre atelierul nostru te invit pe site-ul autochelu.ro.