हाइब्रिड इन्जिनले कसरी काम गर्छ, किफायती मोटरको फाइदा र बेफाइदा
सामग्रीहरू
हाइड्रोकार्बन इन्धनमा आन्तरिक दहन इन्जिन (आईसीई) बाट क्लिनर पावर प्लान्टहरूमा संक्रमणमा हाइब्रिड सवारी साधनहरूको उदय अटोमेकरहरूको बाध्यता भएको छ। स्वायत्त यातायातको विकासको लागि सैद्धान्तिक रूपमा सम्भावित दिशाहरूको ठूलो सूचीबाट टेक्नोलोजीले पूर्ण विद्युतीय कार, इन्धन सेल कार, वा अन्य कुनै पनि सिर्जना गर्न अनुमति दिएको छैन, र आवश्यकता पहिले नै परिपक्व भइसकेको छ।
सरकारहरूले वातावरणीय आवश्यकताहरूको साथ अटो उद्योगमा कडा रूपमा दबाउन थाले, र उपभोक्ताहरूले एक गुणात्मक कदम अगाडि हेर्न चाहन्थे, र तेल प्रशोधन उत्पादनहरू मध्ये एकमा एक शताब्दी भन्दा बढीको लागि ज्ञात मोटरको अर्को सूक्ष्म सुधार होइन।
कुन कारलाई "हाइब्रिड" भनिन्छ
मध्यवर्ती चरणको पावर एकाइ आन्तरिक दहन इन्जिन र एक वा बढी बिजुली मोटरहरूको पहिले नै प्रमाणित डिजाइनको संयोजन हुन थाल्यो।
कर्षण एकाइको विद्युतीय भाग ग्यास इन्जिन वा डिजेल इन्जिन, ब्याट्री र रिकभरी प्रणालीमा मेकानिकली जडान भएका जेनेरेटरहरूद्वारा संचालित हुन्छ जसले ड्राइभमा गाडी ब्रेकिङ गर्दा रिलिज भएको ऊर्जा फिर्ता गर्छ।
विचार को व्यावहारिक कार्यान्वयन को लागी सबै धेरै योजनाहरु हाइब्रिड भनिन्छ।
कहिलेकाहीँ निर्माताहरूले हाइब्रिड प्रणालीहरू बोलाएर ग्राहकहरूलाई बहकाउँछन् जहाँ विद्युतीय ड्राइभ मात्र स्टार्ट-स्टप मोडमा मुख्य मोटर सुरु गर्न प्रयोग गरिन्छ।
विद्युतीय मोटर र पाङ्ग्राहरूबीच कुनै सम्बन्ध नभएको र विद्युतीय कर्षणमा गाडी चलाउने सम्भावना नभएकाले त्यस्ता कारहरूलाई हाइब्रिड कारहरू भन्नु गलत हो।
हाइब्रिड इन्जिन को सञ्चालन को सिद्धान्त
सबै प्रकारका डिजाइनहरूसँग, त्यस्ता मेसिनहरूमा सामान्य सुविधाहरू छन्। तर भिन्नताहरू प्राविधिक दृष्टिकोणबाट यति ठूलो छन् कि वास्तवमा तिनीहरू आफ्नै फाइदा र बेफाइदाका साथ फरक कारहरू हुन्।
उपकरण
प्रत्येक हाइब्रिड समावेश:
- यसको प्रसारण, अन-बोर्ड कम भोल्टेज पावर सप्लाई नेटवर्क र इन्धन ट्याङ्कीको साथ आन्तरिक दहन इन्जिन;
- कर्षण मोटर्स;
- भण्डारण ब्याट्रीहरू, प्रायः धेरै उच्च-भोल्टेज, ब्याट्रीहरू श्रृंखलामा र समानान्तरमा जडान हुन्छन्;
- उच्च भोल्टेज स्विचिंग संग पावर तारहरू;
- इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण एकाइहरू र अन-बोर्ड कम्प्युटरहरू।
एकीकृत मेकानिकल र बिजुली प्रसारणको सञ्चालनका सबै मोडहरू सामान्यतया स्वचालित रूपमा हुन्छ, केवल सामान्य ट्राफिक नियन्त्रण चालकलाई सुम्पिएको छ।
कामको योजनाहरू
बिजुली र मेकानिकल कम्पोनेन्टहरू एकअर्कासँग विभिन्न तरिकामा जडान गर्न सम्भव छ; समयको साथ, राम्रोसँग स्थापित विशिष्ट, प्राय: प्रयोग गरिएका योजनाहरू बाहिर खडा भएका छन्।
यो समग्र ऊर्जा सन्तुलनमा बिजुली कर्षणको विशिष्ट अंश अनुसार ड्राइभको पछिको वर्गीकरणमा लागू हुँदैन।
सुसंगत
पहिलो योजना, सबैभन्दा तार्किक, तर अब कारहरूमा थोरै प्रयोग गरिन्छ।
यसको मुख्य कार्य भारी उपकरणहरूमा काम गर्नु थियो, जहाँ कम्प्याक्ट बिजुली घटकहरूले सफलतापूर्वक भारी मेकानिकल ट्रान्समिशनलाई प्रतिस्थापन गरेको छ, जुन नियन्त्रण गर्न पनि धेरै गाह्रो छ। इन्जिन, सामान्यतया एक डिजेल इन्जिन, विशेष रूपमा एक इलेक्ट्रिक जेनेरेटरमा लोड गरिन्छ र सीधा पाङ्ग्राहरूसँग जोडिएको छैन।
जेनेरेटरले उत्पन्न गरेको वर्तमानलाई कर्षण ब्याट्री चार्ज गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ, र जहाँ यो प्रदान गरिएको छैन, यो सिधै विद्युतीय मोटरहरूमा पठाइन्छ।
ती मध्ये एक वा बढी हुन सक्छ, तथाकथित मोटर-पाङ्ग्रेहरूको सिद्धान्त अनुसार कारको प्रत्येक पाङ्ग्रामा स्थापना गर्न। थ्रस्टको मात्रा पावर बिजुली एकाइ द्वारा विनियमित छ, र आन्तरिक दहन इन्जिन लगातार सबैभन्दा इष्टतम मोडमा काम गर्न सक्छ।
समानान्तर
यो योजना अहिले सबैभन्दा सामान्य छ। यसमा, विद्युतीय मोटर र आन्तरिक दहन इन्जिनले साझा प्रसारणको लागि काम गर्दछ, र इलेक्ट्रोनिक्सले प्रत्येक ड्राइभद्वारा ऊर्जा खपतको इष्टतम अनुपातलाई विनियमित गर्दछ। दुवै इन्जिन पाङ्ग्रामा जोडिएका छन्।
रिकभरी मोड समर्थित छ, जब, ब्रेकिङको समयमा, विद्युतीय मोटर जेनेरेटरमा परिणत हुन्छ र भण्डारण ब्याट्री रिचार्ज गर्दछ। केही समयको लागि, कार केवल यसको चार्जमा सार्न सक्छ, मुख्य आन्तरिक दहन इन्जिन मफल गरिएको छ।
केही अवस्थामा, पर्याप्त क्षमताको ब्याट्री प्रयोग गरिन्छ, घरको एसी नेटवर्क वा विशेष चार्जिङ स्टेशनबाट बाहिरी चार्जिङको सम्भावनासँग सुसज्जित।
सामान्यतया, यहाँ ब्याट्री को भूमिका सानो छ। तर तिनीहरूको स्विचिंग सरलीकृत छ, खतरनाक उच्च भोल्टेज सर्किटहरू यहाँ आवश्यक पर्दैन, र ब्याट्रीको द्रव्यमान विद्युतीय सवारीहरूको भन्दा धेरै कम छ।
मिश्रित
इलेक्ट्रिक ड्राइभ टेक्नोलोजी र भण्डारण क्षमताको विकासको परिणामस्वरूप, ट्र्याक्टिभ प्रयासहरू सिर्जना गर्न इलेक्ट्रिक मोटरहरूको भूमिका बढेको छ, जसले सबैभन्दा उन्नत श्रृंखला-समानान्तर प्रणालीहरूको उदय भएको छ।
यहाँ, स्ट्यान्डस्टिलबाट सुरु गरी कम गतिमा हिड्ने काम बिजुली कर्षणमा गरिन्छ, र आन्तरिक दहन इन्जिन मात्र जोडिएको हुन्छ जब उच्च आउटपुट आवश्यक हुन्छ र जब ब्याट्रीहरू समाप्त हुन्छ।
दुबै मोटरहरूले ड्राइभ मोडमा काम गर्न सक्छन्, र राम्रोसँग सोचेको इलेक्ट्रोनिक इकाईले कहाँ र कसरी ऊर्जा प्रवाहलाई निर्देशित गर्ने छनौट गर्दछ। ड्राइभरले ग्राफिक जानकारी प्रदर्शनमा यसलाई पछ्याउन सक्छ।
एक अतिरिक्त जेनेरेटर प्रयोग गरिन्छ, जस्तै श्रृंखला सर्किटमा, जसले विद्युतीय मोटरहरूमा ऊर्जा आपूर्ति गर्न वा ब्याट्री चार्ज गर्न सक्छ। ब्रेकिङ ऊर्जा कर्षण मोटरको रिभर्स मार्फत पुन: प्राप्त हुन्छ।
यो कति आधुनिक हाइब्रिडहरू व्यवस्थित गरिएको छ, विशेष गरी पहिलो र प्रख्यात - टोयोटा प्रियस।
टोयोटा प्रियसको उदाहरणमा हाइब्रिड इन्जिनले कसरी काम गर्छ
यो कार अब तेस्रो पुस्तामा छ र पूर्णताको निश्चित डिग्रीमा पुगेको छ, यद्यपि प्रतिस्पर्धी हाइब्रिडहरूले डिजाइनको जटिलता र दक्षता बढाउन जारी राख्छन्।
यहाँ ड्राइभको आधार सिनर्जीको सिद्धान्त हो, जसको अनुसार आन्तरिक दहन इन्जिन र इलेक्ट्रिक मोटरले पाङ्ग्राहरूमा टोक़ सिर्जना गर्न कुनै पनि संयोजनमा भाग लिन सक्छ। तिनीहरूको कामको समानान्तरले ग्रह प्रकारको जटिल संयन्त्र प्रदान गर्दछ, जहाँ पावर प्रवाहहरू मिश्रित हुन्छन् र ड्राइभ पाङ्ग्राहरूमा भिन्नता मार्फत प्रसारित हुन्छन्।
स्टार्टिङ अफ र स्टार्टिङ एक्सेलेरेशन इलेक्ट्रिक मोटरद्वारा गरिन्छ। यदि इलेक्ट्रोनिक्सले निर्धारण गर्छ कि यसको क्षमताहरू पर्याप्त छैनन्, एटकिन्सन चक्रमा सञ्चालन गर्ने किफायती पेट्रोल इन्जिन जडान गरिएको छ।
Otto मोटर्स संग परम्परागत कार मा, यस्तो थर्मल चक्र क्षणिक अवस्था को कारण प्रयोग गर्न सकिदैन। तर यहाँ तिनीहरू इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा प्रदान गरिएको छ।
निष्क्रिय मोडलाई बहिष्कृत गरिएको छ, यदि टोयोटा प्रियसले स्वचालित रूपमा आन्तरिक दहन इन्जिन सुरु गर्छ भने, त्यसपछि तुरुन्तै यसको लागि काम पत्ता लगाइन्छ, एक्सेलेरेशनमा मद्दत गर्न, ब्याट्री चार्ज गर्न वा वातानुकूलित प्रदान गर्न।
लगातार लोड भएको र इष्टतम गतिमा काम गर्दै, यसले पेट्रोल खपत कम गर्दछ, यसको बाह्य गति विशेषताको सबैभन्दा लाभदायक बिन्दुमा रहेको छ।
त्यहाँ कुनै परम्परागत स्टार्टर छैन, किनकि यस्तो मोटरलाई महत्त्वपूर्ण गतिमा घुमाएर मात्र सुरु गर्न सकिन्छ, जुन उल्टो जनरेटरले गर्छ।
ब्याट्रीहरूमा फरक क्षमता र भोल्टेजहरू छन्, PHV को सबैभन्दा जटिल रिचार्जेबल संस्करणमा, यी पहिले नै 350 Ah मा 25 भोल्टको विद्युतीय सवारीका लागि सामान्य छन्।
हाइब्रिडका फाइदा र बेफाइदाहरू
कुनै पनि सम्झौता जस्तै, हाइब्रिडहरू शुद्ध विद्युतीय सवारी साधनहरू र सामान्य क्लासिक तेल-इंन्धन भएका सवारीसाधनहरूभन्दा कम छन्।
तर एकै समयमा तिनीहरूले मुख्य रूपमा काम गर्ने व्यक्तिको लागि धेरै गुणहरूमा लाभ दिन्छन्:
- आन्तरिक दहन इन्जिनहरूको हानिकारक उत्सर्जनसँग लड्न प्रयोग गरिने साधनहरूको सरलीकरण;
- केही इन्धन अर्थव्यवस्था हासिल गर्न, यद्यपि प्रतिस्पर्धा;
- शुद्ध बिजुली कर्षणमा आन्दोलनको सम्भावना जहाँ आन्तरिक दहन इन्जिनहरूको प्रयोग निषेधित छ;
- घोषित क्षमता मा एकदम सरल वृद्धि;
- असम्भव, विद्युतीय कारको विपरीत, बिजुली नेटवर्कबाट ऊर्जा बिना रहन।
सबै हानिहरू प्रविधिको जटिलतासँग सम्बन्धित छन्:
- हाइब्रिडहरूसँग काम गर्न विशेष रूपमा प्रशिक्षित सक्षम कर्मचारीहरूको आवश्यकता;
- गाडीको द्रव्यमानमा वृद्धि, जसले इन्धन पनि खपत गर्छ;
- कार को उच्च मूल्य;
- आन्तरिक दहन इन्जिन र यससँग जोडिएको सबै कुराको संरक्षणको कारणले विद्युतीय सवारी साधनहरूमा हुने क्षति;
- अझै पनि अपर्याप्त रूपमा विकसित प्रविधिहरू र डिजाइन गर्न एक एकीकृत दृष्टिकोणको अभाव;
- ब्याट्रीहरूको उत्पादन र तिनीहरूको निपटानमा खराब वातावरणीय मित्रता।
यो सम्भव छ कि हाइब्रिड को उत्पादन क्लासिक कार को पूर्ण गायब पछि जारी हुनेछ।
तर यो तब मात्र हुनेछ यदि एकल कम्प्याक्ट, किफायती र राम्रोसँग नियन्त्रित हाइड्रोकार्बन ईन्धन इन्जिन सिर्जना गरियो, जुन भविष्यको इलेक्ट्रिक कारमा राम्रो थप हुनेछ, यसको अझै पनि अपर्याप्त स्वायत्तता बढाउँदै।
