Je! Mfumo wa gari chotara ni nini?

Hivi karibuni, magari ya umeme yanapata umaarufu. Walakini, magari kamili ya umeme yana shida kubwa - akiba ndogo ya nguvu bila kuchaji tena. Kwa sababu hii, wazalishaji wengi wa gari wanaoongoza wanapeana modeli zao na vitengo vya mseto.

Kimsingi, gari mseto ni gari ambalo nguvu yake kuu ni injini ya mwako ndani, lakini inaendeshwa na mfumo wa umeme na motors moja au zaidi ya umeme na betri ya ziada.

Leo, aina kadhaa za mahuluti hutumiwa. Wengine husaidia tu injini ya mwako wa ndani mwanzoni, wengine hukuruhusu kuendesha kwa kutumia nguvu ya umeme. Fikiria sifa za mimea kama hiyo ya nguvu: ni nini tofauti yao, jinsi wanavyofanya kazi, na pia faida na hasara kuu za mahuluti.

Historia ya injini za mseto

Wazo la kuunda gari chotara (au msalaba kati ya gari la kawaida na gari la umeme) linaongozwa na kupanda kwa bei ya mafuta, viwango vikali vya uzalishaji wa gari na faraja kubwa zaidi ya kuendesha gari.

Ukuzaji wa mmea wa nguvu uliochanganywa ulifanywa kwa mara ya kwanza na kampuni ya Ufaransa Parisienne de voitures electriques. Walakini, gari la mseto la kwanza lililowezekana lilikuwa uundaji wa Ferdinand Porsche. Katika kiwanda cha umeme cha Lohner Electric Chaise, injini ya mwako wa ndani ilitumika kama jenereta ya umeme, ambayo ilitumia gari mbili za mbele za umeme (zilizowekwa moja kwa moja kwenye magurudumu).

Gari iliwasilishwa kwa umma mnamo 1901. Kwa jumla, nakala 300 za gari kama hizo ziliuzwa. Mfano huo ulikuwa wa vitendo sana, lakini ni ghali kutengeneza, kwa hivyo dereva wa kawaida hakuweza kumudu gari kama hilo. Kwa kuongezea, wakati huo gari la bei rahisi na la chini lilionekana, lililotengenezwa na mbuni Henry Ford.

Nguvu za kawaida za petroli zililazimisha watengenezaji kuacha wazo la kuunda mahuluti kwa miongo mingi. Nia ya usafirishaji wa kijani imekua na kupitishwa kwa Muswada wa Kukuza Umeme wa Umeme wa Merika. Ilipitishwa mnamo 1960.

Kwa bahati mbaya, mnamo 1973, mgogoro wa mafuta ulizuka. Ikiwa sheria za Merika hazijahimiza wazalishaji kufikiria juu ya kutengeneza magari ya bei rahisi ya mazingira, basi shida hiyo imewalazimisha kufanya hivyo.

Mfumo wa mseto kamili wa kwanza, kanuni ya msingi ambayo bado inatumika leo, ilitengenezwa na TRW mnamo 1968. Kulingana na dhana hiyo, pamoja na gari la umeme, ilikuwa inawezekana kutumia injini ndogo ya mwako ndani, lakini wakati huo huo nguvu ya mashine haikupotea, na kazi ikawa laini zaidi.

Mfano wa gari kamili ya mseto ni GM 512 Mseto. Iliendeshwa na gari la umeme ambalo liliharakisha gari hadi 17 km / h. Kwa kasi hii, injini ya mwako wa ndani iliamilishwa, ikiboresha utendaji wa mfumo, kwa sababu kasi ya gari iliongezeka hadi 21 km / h. Ikiwa kulikuwa na hitaji la kwenda haraka, gari la umeme lilizimwa, na gari lilikuwa limeharakishwa tayari kwenye injini ya petroli. Kikomo cha kasi kilikuwa 65 km / h.

Mchanganyiko wa teksi ya VW, gari lingine la mseto lililofanikiwa, ililetwa kwa umma mnamo 1973.

Hadi sasa, watengenezaji wa magari wanajaribu kuleta mifumo ya mseto na umeme wote kwa kiwango ambacho kingewafanya wawe na ushindani ikilinganishwa na injini za mwako za ndani za kawaida. Ingawa hii bado haijatokea, maendeleo mengi yamethibitisha mabilioni ya dola yaliyotumika katika maendeleo yao.

Na mwanzo wa milenia ya tatu, wanadamu waliona riwaya inayoitwa Toyota Prius. Ubongo wa mtengenezaji wa Kijapani umekuwa sawa na dhana ya "gari mseto". Maendeleo mengi ya kisasa yamekopwa kutoka kwa maendeleo haya. Hadi sasa, idadi kubwa ya marekebisho ya usanikishaji umeundwa, ambayo inaruhusu mnunuzi kuchagua chaguo bora kwake.

Jinsi magari chotara yanavyofanya kazi

Usichanganye motor mseto na gari kamili ya umeme. Ufungaji wa umeme unahusika katika visa vingine. Kwa mfano, katika hali ya mijini, wakati gari liko kwenye msongamano wa magari, utumiaji wa injini ya mwako wa ndani husababisha joto kali la injini, na pia kuongezeka kwa uchafuzi wa hewa. Kwa hali kama hizo, ufungaji wa umeme umeamilishwa.

Kwa muundo, mseto unajumuisha:

• Kitengo kuu cha umeme. Ni injini ya petroli au dizeli.
• Magari ya umeme. Kunaweza kuwa na kadhaa kulingana na muundo. Kwa kanuni ya hatua, wanaweza pia kuwa tofauti. Kwa mfano, zingine zinaweza kutumika kama gari la ziada kwa magurudumu, na zingine kama msaidizi wa injini wakati wa kuanza gari kutoka kwa kusimama.
• Betri ya ziada. Katika magari mengine, ina uwezo mdogo, akiba ya nishati ambayo ni ya kutosha kuamsha usanikishaji wa umeme kwa kipindi kifupi. Kwa wengine, betri hii ina uwezo mkubwa ili magari yasonge kwa uhuru kutoka kwa umeme.
• Mfumo wa kudhibiti umeme. Sensorer za kisasa hufuatilia operesheni ya injini ya mwako wa ndani na kuchambua tabia ya mashine, kwa msingi ambao motor ya umeme imeamilishwa / imezimwa.
• Inverter. Hii ni kibadilishaji cha nishati inayohitajika inayotoka kwa betri kwenda kwa gari la umeme la awamu tatu. Kipengee hiki pia kinasambaza mzigo kwa node tofauti, kulingana na muundo wa usanidi.
• Jenereta. Bila utaratibu huu, haiwezekani kuchaji betri kuu au ya ziada. Kama ilivyo kwa magari ya kawaida, jenereta inaendeshwa na injini ya mwako wa ndani.
• Mifumo ya kupona joto. Mahuluti mengi ya kisasa yana vifaa vya mfumo kama huo. "Inakusanya" nishati ya ziada kutoka kwa vitu kama vile gari kama mfumo wa kusimama na chasisi (wakati gari inapogawanyika, kwa mfano, kutoka kilima, kibadilishaji hukusanya nishati iliyotolewa kwenye betri).

Nguvu za mseto zinaweza kuendeshwa peke yao au kwa jozi.

Mipango ya kazi

Kuna mahuluti kadhaa yaliyofanikiwa. Kuna tatu kuu:

• thabiti;
• sambamba;
• mfululizo-sambamba.

Mzunguko wa serial

Katika kesi hiyo, injini ya mwako wa ndani hutumiwa kama jenereta ya umeme kwa uendeshaji wa motors za umeme. Kwa kweli, injini ya petroli au dizeli haina uhusiano wa moja kwa moja na usafirishaji wa gari.

Mfumo huu unaruhusu usanikishaji wa injini zenye nguvu ndogo na ujazo mdogo kwenye sehemu ya injini. Kazi yao kuu ni kuendesha jenereta ya voltage.

Magari haya mara nyingi huwa na mfumo wa kupona, kupitia ambayo nishati ya kiufundi na kinetiki hubadilishwa kuwa umeme wa sasa ili kuchaji betri. Kulingana na saizi ya betri, gari linaweza kufunika umbali fulani tu kwa kuvuta umeme bila kutumia injini ya mwako ndani.

Mfano maarufu zaidi wa jamii hii ya mahuluti ni Chevrolet Volt. Inaweza kuchajiwa kama gari la kawaida la umeme, lakini kwa sababu ya injini ya petroli, anuwai imeongezeka sana.

Mzunguko sawa

Katika usanikishaji sawa, injini ya mwako wa ndani na gari la umeme hufanya kazi sanjari. Kazi ya motor umeme ni kupunguza mzigo kwenye kitengo kuu, ambacho husababisha akiba kubwa ya mafuta.

Ikiwa injini ya mwako wa ndani imetenganishwa kutoka kwa usafirishaji, gari linaweza kufunika umbali fulani kutoka kwa umeme wa umeme. Lakini kazi kuu ya sehemu ya umeme ni kuhakikisha kuongeza kasi ya gari. Kitengo kuu cha nguvu katika marekebisho kama haya ni injini ya petroli (au dizeli).

Wakati gari linapunguza kasi au kutoka kwa operesheni ya injini ya mwako wa ndani, motor ya umeme hufanya kama jenereta ili kuchaji betri. Shukrani kwa injini ya mwako, gari hizi hazihitaji betri yenye nguvu nyingi.

Tofauti na mahuluti mfululizo, vitengo hivi vina utumiaji mkubwa wa mafuta, kwani motor ya umeme haitumiki kama kitengo cha nguvu tofauti. Katika aina zingine, kama BMW 350E iPerformance, motor ya umeme imejumuishwa kwenye sanduku la gia.

Kipengele cha mpango huu wa kazi ni torati kubwa kwa kasi ya chini ya crankshaft.

Mzunguko wa serial-sambamba

Mpango huu ulianzishwa na wahandisi wa Kijapani. Inaitwa HSD (Hifadhi ya Harambee ya Mseto). Kwa kweli, inachanganya kazi za aina mbili za kwanza za operesheni ya mmea wa umeme.

Wakati gari inahitaji kuanza au kuendesha polepole kwenye msongamano wa magari, motor ya umeme imeamilishwa. Ili kuokoa nishati kwa kasi kubwa, injini ya petroli au dizeli (kulingana na mtindo wa gari) imeunganishwa.

Ikiwa unahitaji kuharakisha kwa kasi (kwa mfano, wakati unapita) au gari inapanda kupanda, mmea wa nguvu hufanya kazi kwa hali inayofanana - motor ya umeme husaidia injini ya mwako wa ndani, ambayo hupunguza mzigo juu yake, na, kwa sababu hiyo, inaokoa matumizi ya mafuta.

Uunganisho wa sayari wa injini ya mwako wa ndani ya gari huhamisha sehemu ya nguvu kwenda kwenye gia kuu ya usafirishaji, na kwa sehemu kwa jenereta kwa kuchaji tena betri au gari la umeme. Katika mpango kama huo, umeme ngumu umewekwa ambayo inasambaza nishati kulingana na hali hiyo.

Mfano maarufu zaidi wa mseto na nguvu-inayofanana ya nguvu ni Toyota Prius. Walakini, marekebisho kadhaa ya modeli zinazojulikana za Kijapani tayari zimepokea usanikishaji kama huo. Mfano wa hii ni Toyota Camry, Mchanganyiko wa Toyota Highlander, Lexus LS 600h. Teknolojia hii pia ilinunuliwa na wasiwasi kadhaa wa Amerika. Kwa mfano, maendeleo yamepatikana katika Mseto wa Kutoroka wa Ford.

Aina ya jumla ya mseto

Nguvu zote za mseto zimegawanywa katika aina tatu:

• mseto laini;
• mseto wa kati;
• mseto kamili.

Kila mmoja wao ana kazi yake mwenyewe na sifa za kipekee.

Nguvu ndogo ya mseto

Mimea kama hiyo ya umeme mara nyingi ina vifaa vya mfumo wa kupona ili nishati ya kinetic ibadilishwe kuwa nishati ya umeme na irudishwe kwenye betri.

Utaratibu wa kuendesha ndani yao ni mwanzo (inaweza pia kutenda kama jenereta). Hakuna gari la gurudumu la umeme katika mitambo kama hiyo. Mpango huo hutumiwa na kuanza mara kwa mara kwa injini ya mwako wa ndani.

Nguvu ya kati ya mseto

Magari kama haya hayatembei kwa sababu ya gari la umeme. Magari ya umeme katika kesi hii hutumika kama msaidizi wa kitengo kuu cha nguvu wakati mzigo unapoongezeka.

Mifumo kama hiyo pia ina vifaa vya kupona, kukusanya nishati ya bure kurudi kwenye betri. Vitengo vya mseto wa kati hutoa injini ya joto yenye ufanisi zaidi.

Nguvu kamili ya mseto

Katika mitambo kama hiyo, kuna jenereta kubwa ya nguvu, ambayo inaendeshwa na injini ya mwako wa ndani. Mfumo umeamilishwa kwa kasi ya chini ya gari.

Ufanisi wa mfumo hudhihirishwa mbele ya kazi ya "Anza / Acha", wakati gari linasonga polepole kwenye msongamano wa trafiki, lakini unahitaji kuharakisha kwa kasi kwenye taa za trafiki. Kipengele cha usanikishaji kamili wa mseto ni uwezo wa kuzima injini ya mwako wa ndani (clutch haijatengwa) na kuendesha gari la umeme.

Uainishaji kwa kiwango cha umeme

Katika nyaraka za kiufundi au kwa jina la mfano wa gari, sheria zifuatazo zinaweza kuwapo:

• microhybrid;
• mseto mpole;
• mseto kamili;
• mseto wa kuziba.

Microhybrid

Katika gari kama hizo, injini ya kawaida imewekwa. Haziendeshwi kwa umeme. Mifumo hii ina vifaa vya kuanza / kuacha kazi, au ina vifaa vya mfumo wa kutengeneza upya (wakati wa kusimama, betri imejazwa tena).

Mifano zingine zina vifaa na mifumo yote miwili. Wataalam wengine wanaamini kuwa magari kama haya hayazingatiwi magari ya mseto, kwa sababu yanatumia tu kitengo cha umeme cha petroli au dizeli bila ujumuishaji kwenye mfumo wa gari la umeme.

Mseto mpole

Magari kama haya hayatembei kwa sababu ya umeme. Pia hutumia injini ya joto, kama ilivyo kwenye kitengo kilichopita. Isipokuwa moja - injini ya mwako wa ndani inasaidiwa na usanikishaji wa umeme.

Mifano hizi hazina flywheel. Kazi yake inafanywa na jenereta ya kuanza kwa umeme. Mfumo wa umeme huongeza kupona kwa gari yenye nguvu ndogo wakati wa kuongeza kasi ngumu.

Mseto kamili

Magari haya yanaeleweka kama magari yenye uwezo wa kufunika umbali kwenye traction ya umeme. Katika mifano kama hizo, mpango wowote wa unganisho uliotajwa hapo juu unaweza kutumika.

Mahuluti kama haya hayatozwa kutoka kwa mtandao. Betri imejazwa tena na nishati kutoka kwa mfumo wa kuzaliwa upya wa kusimama na jenereta. Umbali ambao unaweza kufunikwa kwa malipo moja hutegemea uwezo wa betri.

Plugins mseto

Magari kama haya yanaweza kufanya kazi kama gari la umeme au kufanya kazi kutoka kwa injini ya mwako wa ndani. Shukrani kwa mchanganyiko wa mimea miwili ya nguvu, uchumi mzuri wa mafuta hutolewa.

Kwa kuwa haiwezekani kusanikisha betri kubwa (katika magari ya umeme inachukua nafasi ya tanki ya gesi), mseto kama huo unaweza kufunika hadi kilomita 50 kwa malipo moja bila kuchaji tena.

Faida na hasara za magari ya mseto

Kwa sasa, mseto unaweza kuzingatiwa kama kiunga cha mpito kutoka kwa injini ya joto kwenda kwa analog ya umeme inayofaa mazingira. Ingawa lengo kuu bado halijafikiwa, kwa sababu ya kuanzishwa kwa maendeleo ya kisasa ya ubunifu, kuna mwelekeo mzuri katika ukuzaji wa usafirishaji wa umeme.

Kwa kuwa mahuluti ni chaguo la mpito, zina alama chanya na hasi. Pamoja ni pamoja na:

• Uchumi wa mafuta. Kulingana na utendaji wa jozi ya nguvu, kiashiria hiki kinaweza kuongezeka hadi 30% au zaidi.
• Inachaji tena bila kutumia mains. Hii ikawa shukrani inayowezekana kwa mfumo wa kupona nishati ya kinetic. Ingawa, kuchaji kamili hakutokea, ikiwa wahandisi wanaweza kuboresha ubadilishaji, basi magari ya umeme hayatahitaji duka hata kidogo.
• Uwezo wa kufunga motor ya kiasi kidogo na nguvu.
• Elektroniki ni kiuchumi zaidi kuliko fundi, husambaza mafuta.
• Injini hupunguza moto kidogo, na mafuta hutumiwa wakati wa kuendesha gari kwenye foleni za trafiki.
• Mchanganyiko wa petroli / dizeli na injini za umeme hukuruhusu kuendelea kuendesha ikiwa betri yenye nguvu kubwa imekufa.
• Shukrani kwa utendaji wa gari la umeme, injini ya mwako wa ndani inaweza kukimbia zaidi na kelele kidogo.

Ufungaji wa mseto pia una orodha nzuri ya hasara:

• Betri inakuwa isiyoweza kutumiwa haraka kwa sababu ya idadi kubwa ya mizunguko ya kuchaji / kutokwa (hata katika mifumo nyepesi ya mseto);
• Betri mara nyingi hutolewa kabisa;
• Sehemu za gari kama hizo ni ghali sana;
• Kujitengeneza karibu haiwezekani, kwani hii inahitaji vifaa vya elektroniki vya kisasa;
• Ikilinganishwa na mifano ya petroli au dizeli, mahuluti hugharimu dola elfu kadhaa zaidi;
• Matengenezo ya kawaida ni ya gharama kubwa zaidi;
• Elektroniki tata zinahitaji utunzaji wa uangalifu, na makosa yanayotokea wakati mwingine hukatisha safari ndefu;
• Ni ngumu kupata mtaalam ambaye angeweza kurekebisha utendaji wa mimea ya umeme. Kwa sababu ya hii, lazima utumie huduma za wahudumu wa gharama kubwa wa kitaalam;
• Betri hazivumili kushuka kwa thamani kubwa kwa joto na hujitolea wenyewe.
• Licha ya urafiki wa mazingira wakati wa operesheni ya gari ya umeme, uzalishaji na utupaji wa betri huchafua sana.

Kwa mahuluti na magari ya umeme kuwa mshindani wa kweli kwa injini za mwako wa ndani, maboresho yanahitajika katika vifaa vya umeme (ili waweze kuhifadhi nguvu zaidi, lakini wakati huo huo sio kubwa sana), na vile vile mifumo ya kuchaji haraka bila madhara kwa betri.

Maswali na Majibu:

Gari ya mseto ni nini? Hili ni gari ambalo zaidi ya kitengo kimoja cha nguvu kinahusika katika harakati zake. Kimsingi ni mchanganyiko wa gari la umeme na gari yenye injini ya mwako ya ndani ya kawaida.

Je! Ni tofauti gani kati ya mseto na gari ya kawaida? Gari la mseto lina faida za gari la umeme (operesheni ya kimya ya injini na kuendesha bila kutumia mafuta), lakini wakati malipo ya betri yanapungua, kitengo kikuu cha nguvu (petroli) kinaanzishwa.