Hibrid Avtomobil Aşağı Sürətdə Niyə Elektrikli, Yüksək Sürətdə Benzinlidir?

Hibrid avtomobillər aşağı sürətdə və aşağı güc tələbində elektrik motorunu, yüksək sürətdə və ya yüksək yük altında isə benzin motorunu istifadə edir; çünki şəhərdaxili sürətlərdə elektrik ötürülməsi daha səmərəli və səssiz olarkən, avtomobil yollarında artan hava müqaviməti və güc ehtiyacı benzin motorunun səmərəli işləmə diapazonuna təsadüf edir. Keçid qərarını avtomobil kompüteri anında verir və sürücünün müdaxiləsi lazım deyil. Aşağıda bu keçid məntiqini qat-qat açırıq.

Qərar Kimin, Hansı Meərlərə Görə Verilir?

Hibrid ötürmə qurğusunda iki güc mənbəyi var: daxili yanma mühərriki və bir və ya birdən çox elektrik motoru. İkisini təkərlərə bağlayan transmissiya, güc elektronikası idarəedicisi ilə idarə olunur. İdarəedici; sürücü pedalının vəziyyətini, avtomobilin sürətini, batareyanın şarj vəziyyətini və mühərrik temperaturu kimi dəyişənləri davamlı oxuyaraq hansı mənbəyin nə qədər güc istehsal edəcəyinə qərar verir.

Məntiq əslində sadə səmərəlik tənliyinə əsaslanır. Elektrik motoru aşağı fırlanmalarda momentini dərhal və tam verir; dur-işlə trafikində bu, işə düşməsi gecikən benzin motorundan daha üstündür. Benzin motoru isə orta və yüksək yüklərdə, sabit sürətlərdə ən səmərəli halındadır. Buna görə avtomobil hər sürət və güc tələbi üçün riyazi olaraq ən ucuz enerji yolunu seçir - yanacaq baxımından ən ucuzunu.

Bu sistemin bir də daxili üstünlüyü var: elektrik motorunun verdiyi əlavə güc sayəsində benzin motoru daha kiçik ölçüdə seçilə bilər və yenə də performans itkisi yaşanmır. Batareya həmçinin işıqlar və kondisioner kimi köməkçi yükləri qidalandıraraq avtomobilin dayandığı anlarda mühərrikin boş işləməsini, yəni boş gediş sərfini aradan qaldırır.

Şəhərdə Elektrik, Avtomobil Yolunda Benzin: Niyə Tam Əksinə Deyil?

Şəhərdaxili sürüşün tərifi dur-işlə trafikidir: qısa sürətlənmələr, işıqlarda dayanmalar, aşağı orta sürət. Bu profil elektrik motorunun güclü tərəfidir. Hibrid avtomobil qırmızı işıqda dayanarkən benzin motorunu tamamilə söndürə bilər və yalnız batareya ilə hərəkətə başlaya bilər. Yavaş axan trafikdə saf elektrikli sürüş yanacaq sərfini nəzərəçarpacaq dərəcədə azaldır. Əyləcdə isə reenerativ əyləc sistemi işə düşür: avtomobil yavaşlayarkən fırlanan təkərlərin kinetik enerjisi generator vasitəsilə elektrikə çevrilir və batareyaya geri yüklənir. Şəhər trafikində tez-tez əyləc etdiyiniz üçün bu geri qazanım da davamlı davam edir.

Otoyolda mənzərə dəyişir. Sürət artdıqca hava müqaviməti sürətin kvadratı ilə böyüyür və çəkim üçün lazım olan davamlı güc katlanır. Batareyanı bu güclə qidalandırmaq həm səmərsizdir, həm də şarjı tez tükəndirir. Benzin mühərriki isə bu sabit yükdə tam səmərəlik zolağında işləyə bilər. Yüksək sürətlənmə tələbi gəldikdə sistem çox vaxt hər ikisini birlikdə işə salır: benzin mühərriki əsas gücü verir, elektrik mühərriki isə müvəqqəti tork gücləndirməsi edir.

Qısacası keçid sürət həddi deyil, güc və səmərəlik hesabıdır. Eyni sürətdə belə yamacda benzin mühərriki, enişdə isə elektrik işə düşə bilər; sistem sürətə deyil, o andaki tork tələbinə baxır.

Bəs 80 km/s üstündə mütləq benzinli mi?

Xeyr. Sürücülər arasında hibridlərin müəyyən bir sürət - tez eşidilən nümunə 80 km/s - üzərinə çıxanda elektrikdən benzinliyə keçdiyi şəklində geniş yayılmış bir inam var. Bu, dəqiq bir qayda deyil. Əslində sistem anlıq güc tələbinə görə işləyir: otoyolda sabit, mülayim bir sürətdə mühərrik sönk elektrikli sürüş qısa anlar üçün mümkündür; lakin sürətlənmə və ya yamac kimi yüksək yüklü anlarda benzin mühərriki işə düşür. Düzgün yozum budur: sürət təkbaşına müəyyənedici deyil, sürətin güc tələbinə vurulması müəyyənedicidir.

Hibrid növləri və keçid davranışlarındakı fərqlər

Hər hibrid eyni şəkildə işləmir. Sistemin elektrikdən benzinə necə keçdiyi, batareyanın ölçüsündən və memarlığından asılı olaraq böyük fərqlər göstərir.

Yüngül hibridlərdə keçiddən danışmaq səhv olardı; çünki daxili yanma mühərriki heç vaxt tamamilə sökülmür. Elektrik sistemi yalnız dəstək verir və xarici şarj tələb etmir. Tam hibridlərdə isə şəhərdaxili sürüşün mühüm hissəsi səssiz keçə bilər. Şarj olunan hibridlər müntəzəm şarj edildikdə gündəlik istifadənin böyük hissəsini elektriklə bağlayır; batareya bitəndə isə hamar bir keçidlə benzin rejiminə qayıdırlar. Tam hibrid ilə şarj olunan hibrid arasındakı əsas fərq də məhz budur: batareyanın ölçüsü, dəyəri və məqsədi.

Seriya, paralel və güc bölünməli sistemlər: eyni keçidin üç yolu

Keçidin necə hiss edildiyini anlamaq üçün sistemin memarlığına baxmaq lazımdır. Üç əsas yanaşma var.

Seri hibritdə benzin mühərriki təkərlərə heç vaxt birbaşa qoşulu deyil; yalnız generatoru işlədir və avtomobil adətən batareyadan qidalanan elektrik mühərriki ilə hərəkət edir. Paralel hibritdə isə mühərrik və elektrik mühərriki ötürmə orqanlarını birlikdə ya da ayrı-ayrı hərəkət etdirə bilər; kompüter sistemi gücün bölgüsünü daim idarə edir. Güc bölgülü - yəni seri-paralel - sistem, paralel arxitekturaya mühərrikdən təkərlərə ikinci bir güc yolu əlavə edir və iki mənbəni müstəqil ya da birlikdə istifadə edə bilər.

Somut nümunə güc bölgüsü məntiqinin ən tanınmış tətbiqlərindən biridir: Toyota Hybrid Synergy Drive, benzin mühərrikini, generatoru və elektrik mühərrikini tək vahidə bağlayan güc bölücü dişli qrupundan istifadə edir. Bunun sayəsində avtomobil yalnız benzinlə, yalnız elektriklə ya da hər ikisi ilə birlikdə işləyə bilər; mühərrikin enerjisi lazım olduqda batareyanı doldurmağa, lazım olduqda isə birbaşa sürüşə yönəldilir. Bəzi müasir sistemlər isə yüksək sürət və yüksək ötürmə nisbətlərində paralel hibrit kimi, aşağı sürətdə isə seri hibrit kimi davranaraq hər rejimin ən səmərəli arxitekturasını seçir.

Keçid Niyə Hiss Olunmur: Pürüzsüz Keçidin Texniki Arxa Planı

Sürücülərin ən çox maraq göstərdiyi məsələ keçidin hiss olunub-olunmamasıdır. Yaxşı dizayn edilmiş hibritdə keçid anı demək olar ki, qavranılmır. Bunun əsas səbəbi bəzi hibrit transmissiyalarda işə düşüb çıxan ötürücülərin olmamasıdır: güc bölücü dişli qroupu daima qoşulu durur və sistem benzin mühərrikini işə salarkaman daim yenidən hesablama apararaq fırlanma tezliyi və momenti bərabərləşdirir. Ötürücü zərbəsi ya da fırlanma tezliyinin düşməsi olmadığı üçün sürücü adətən yalnız yüngül mühərrik səsi eşidir.

Elektrikli dəyişənsiz transmissiya kimi tanınan e-CVT də bu tarazlığı quran hissələrdən biridir. Klassik CVT ilə qarışdırılmamalıdır: o, real dəyişənsiz transmissiya deyil, dişli nisbətlərini kəmər əvəzinə iki mühərrik-generatorun fırlanma tezliyi fərqi ilə tənzimləyir. Elektrik momenti dərhal mövcud olduğundan ilkin reaksiya güclüdür və mühərrikin yüksək fırlanma tezliyinə çıxmasına çox vaxt ehtiyac qalmır. Hibrit transmissiyasının əsas vəzifəsi də budur: sürüş şərtlərinə görə iki güc mənbəyindən gələn gücü hər an yenidən tarazlamaqdır.

Bu, bütün avtomobillərdə mükəmməl olduğunu bildirmir. Bəzi modellərdə - məsələn, kompakt hibrit SUV-larda - mühərrikin sönüb-yandırılması xüsusilə soyuq mühərrik və yüksək batareya sərfiyyatı anlarında aydın hiss oluna bilər. Avtomobildən avtomobilə fərq sistemin dişli arxitekturasından və proqram təminatının kalibrlənməsindən qaynaqlanır.

EV Rejimi Nə Vaxt İşə Yarayır, Nə Vaxt Boşuna Yanacaq Sərf Edir?

Əksər full hibritdə sürücünün əl ilə seçə biləcəyi EV rejimi mövcuddur. Bu rejim təxminən 40 km/s sürətlərə qədər qısa müddətli saf elektrikli sürüş üçün nəzərdə tutulub: dayanacaq çıxışları, qapalı ərazilər, gecə məhəllə daxili keçidlər kimi sakitliyin və aşağı emissiyanın istənildiyi ssenarilər. Qısa, aşağı sürətli səfərlərdə yanacaq qənaəti də təmin edir.

Bununla belə EV rejiminin iqtisadiyyat baxımından hər zaman üstün olduğunu demək olmaz. Bateriya aşağı səviyyədə olanda EV rejimində israr etmək, benzin mühərrikini batareyanı doldurmaq üçün daha uzun müddət işlədir və ümumi sərfiyyatı artıra bilər. Maksimum yanacaq iqtisadiyyatı hədəfləyənlər üçün Eco rejimi və yumşaq qaz pedalı ilə normal sürüş adətən daha düzgün seçimdir; EV rejimini sıfır yerli emissiya tələb edən anlara saxlamaq daha məntiqlidir. Avtomagistralda onsuz da heç bir rejim şəxtdaxili səmərəlilik təklif etmir: sürət artdıqca artan hava müqaviməti həm elektrik, həm də benzin rejimini səmərəsizləşdirir.

Sürüş rejimi sistemini düzgün oxumaq üçün idarə panelindəki enerji axını ekranı da öyüdçüdür: oxların mühərrik, batareya və təkərlər arasında istiqamət dəyişməsi, sistemin o an hansı mənbədən istifadə etdiyini anlamanın ən intuitiv yoludur.

Xülasə: Öz Avtomobilinizin Davranışını Necə Oxumalısınız?

Hibridin elektriklə benzin arasında keçid etməsi qüsur və ya qərarsızlıq deyil; sistemin əsl işi budur. Şəhərdə səssiz irəliləyən avtomobil, avtomagistralda benzin mühərrikinə keçərək özünü ən səmərəli rejimə daşıyır. Keçidin qavranılabilirliyi arxitekturadan asılıdır: güc bölünməli sistemlər yuyucsuz dişli qovşaqları ilə keçidi gizlədir, bəzi paralel sistemlərdə isə mühərrikin işə düşməsi eşidilə bilir. Öz avtomobilinizi şərh edərkən üç sual verin: hansı sürətdə, hansı güc tələbində və hansı batareya doluluğunda keçid baş verir. Cavablar ardıcıl bir səmərəlilik məntiqi izləyəcək - və o məntiqi bir dəfə anladığınızda, pedal altındakı hər sükut və hər gümülütün mənası açılır.

Mənbələr

• Hibrid Elektrikli Avtomobillər Necə İşləyir? - AFDC
• Hibridlər necə işləyir
• Hibrid avtomobilin ötürücü sistemi
• Seriya, Parallel və Seriya/Parallel Ötürücü Sistemləri - UCS
• Toyota Hibrid Sürüş Rejimləri
• Toyota Hibrid Sistemi Necə İşləyir: Yeni Başlayanlar Üçün Bələdçi
• Hibrid ötürücülər necə işləyir? - Horse Powertrain
• eCVT əslində CVT deyil
• Hibrid Avtomobil Nədir və Necə İşləyir?
• Mild hibrid nədir? Və tam hibrdən nə ilə fərqlənir?
• Hibrid, mild hibrid və ya plug-in
• Plug-in Hibrid Elektrikli Avtomobillər
• Hibrid avtomobili sürmənin ən yaxşı yolu
• Elektrikli sürüş rejimləri
• Toyota hibridinizdən daha çox yanacaq qənaəti necə əldə etmək olar