Hibrid avtomobillər soyuq havada necə davranır?

Soyuq hava hibrid avtomobillərin elektrik motoruna verdiyi dəstəyi azaldır, benzinli motoru daha tez-tez və daha uzun işlədir və yanacaq sərfiyyatını müvəqqəti olaraq artırır. Səbəb batareyanın korlanması deyil, lityum-ion kimyasının aşağı temperaturda yavaşlamasıdır; batareya isindikdə sistem tam performansına qayıdır və itki qalıcı olmur. Başqa sözlə, qış hibridin xarakterini dəyişmir, amma iş şəraitini bir neçə ay ərzində əleyhinə çevirir.

Soyuq hava hibrid avtomobilə niyə təsir edir: Üç zəncirvari təsir

Qışda hibriddə baş verənləri tək bir hadisə kimi düşünmək lazım deyil. Temperatura düşdükdə üç təsir zəncirlənir və hər biri sonrakının tetikləyicisi olur. Ardıcıllıqla izləmək, idarəetmə panelində gördüyünüz hər sapmanı izah edir.

1. Batareya kimyası yavaşlayır: Lityum-ion hüceyrədə enerji ionların elektrodlar arasında hərəkəti ilə istehsal olunur. Aşağı temperatura bu kimyəvi reaksiyaları yavaşladır; batareyanın istifadə oluna bilən enerjisi azalır, daxili empedansı artır, boşalma gərginliyi düşür.
2. Elektrik dəstəyi qısılır: Daha çox müqavimətli batareya elektrik motoruna daha az iş imkanı verir. Elektrikli məsafə qısalır, yalnız elektrikli rejimdə sürmə müddəti azalır və sistem benzinli motoruna daha çox söykənir.
3. Sərfiyyat artımı: Motor həm salon isitməsi üçün, həm də tullantı istiliyi ilə soyuq batareyanı ideal iş intervalına gətirmək üçün daha tez-tez işə düşür. Üstünə soyuq havanın artırdığı aerodinamik müqavimət və düşən tək təzyiqinin yüksəltdiyi yuvarlanma müqaviməti əlavə olunur.

Yəni idarəetmə panelində gördüyünüz artan sərfiyyat üç ayrı mexanizmin cəmidir, tək bir qəzanın əlaməti deyil.

Soyuqda hibrid batareyası nə qədər məhsuldarlıq itirir?

Mövzunu ən dəqiq ölçən məlumat, avtomobil mühəndisləri ilə aparılan və üç hibrid ilə üç elektrikli avtomobilin dinamometrdə müqayisə edildiyi laboratoriya tədqiqatıdır. Avtomobillər 20°F (təxminən -7°C), 75°F və 95°F temperaturda, salon isitməsi 72°F-yə tənzimlənmiş şəkildə sınaqdan keçirildi. Nəticələr göstərir ki, soyuq hibridləri gözləniləndən çox təsir edir, amma EV-lərdəki mənzərəni heç vaxt yaxalaya bilmir:

Tədqiqatı idarə edən avtomobil mühəndisliyi komandasının direktoru hibridlərdə soyuqda görülən %23-ə yaxın yanacaq iqtisadiyyatı enişini gözlənilməz kəşf kimi qiymətləndirdi; EV məsafə itkisi isə əvvəlki ölçmələrlə uyğun idi. NiMH batareya istifadə edən hibridlərdə isə vəziyyət bir az daha yumşaqdır: bu kimya soyuqda adətən %10-20 altında bir itki ilə ötülür.

İtki niyə daimi deyil?

Aşağı temperatur batareyanı yava_oldurur amma korlamır. Donmuş səhərin erkən saatlarında görünən tutum düşüşü müvəqqətidir; hüceyrələr istiləndikdə tam tutum geri qayıdır. Əsl düşmən soyuq deyil, həddindən artıq istidir: isti iqlimlərdə hibrid batareyanın ömrü açıq şəkildə qısaldır. Soyuqla bağlı daimi risk yalnız bir nöqtədə cəmləşir - lityum plating. Bu, çox soyuq hüceyrənin şarjı qəbul edə bilmədiyi hallarda lityumun metalik şəkildə səthdə toplanması deməkdir və daimi zərər yarada bilər. Məhz bu səbəbdən Batareya İdarəetmə Sistemi (BMS) soyuqda şarj sürətini qəsdən məhdudlaşdırır. Rejenerativ əyləc qış səhərləri zəif hiss olunur - bu da eyni qorumanın nəticəsidir: batareya o anda qəbul edə biləcəyindən artıq şarj almır, əyləc sürtünməli əyləcə keçir. Bu normal və müvəqqətidir.

Motor niyə daim işləyir: İsmə dövrü və BMS məntiqi

Qışda ən çox təəccüb doğuran davranış "ready" işığı yandıqdan sonra benzinli motorun işə düşüb uzun müddət işləməməsidir. Sürücünün bunu nasazlıq saymağa meylli olduğu bu vəziyyət, əslində BMS-nin dizayn gereği tətbiq etdiyi qoruma strategiyasıdır: motor donmuş hüceyrələri tullantı istiliyi ilə ideal işləmə diapazonuna gətirmək üçün qəsdən daha uzun işlədilir. Səmərəsizlik deyil, qoruma.

Modern hibridlərdə motor soyuq işə salmada avtomatik isinmə dövrünə daxil olur; bu həm motor komponentlərini qoruyur, həm də kabin istiliyinin tez gəlməsini təmin edir. Motor kifayət qədər istiləndikdə sərfiyyat göstəriciləri normal hala qayıdır. Bu nöqtədə klassik bir xətaya düşməmək lazımdır: göstərici panelində dərhal "ready" görmək, avtomobili uzun məbədə sürətdə işə salmaq demək deyil. Məbədə sürət səmərəsiz yanacaq yandırır və zamanla karbon toplanmasına yol açır; ən effektiv isinmə üsulu, qısa bir gözləmədən sonra yumşaq qaz və əyləc istifadə edərək bütün sistemi yolda isitməkdir.

Hibridi kabin istiliyi niyə EV qədər zorlamır?

Soyuqda elektrikli avtomobil ilə hibrid arasındakı fərq bir cümlədə ümumiləşdirilə bilər: EV-də istilik enerjisi birbaşa batareyadan alınır, hibriddə motorun tullantı istiliyindən gəlir. Bu memarlıq fərqi, qışda iki texnologiyanın yaşadığı təcrübəni kökündən fərqləndirir.

Elektrikli avtomobildə kabin istiliyi, söhbət olan avtomobilin çox səmərəli olmasından dolayı məsafəyə nisbətsiz şəkildə ağır basır. Dərin soyuqda bir EV, məsafəsinin %10-40-nı itirə bilər; 250 millik nominal məsafəyə sahib bir avtomobil, qışda faktiki olaraq 150-190 milə düşə bilər. Şəbəkədən edilən kabin əvvəlcədən isitməsi çox avtomobildə 2 kWh-a, bəzi hallarda 5 kWh-a qədər enerji çəkə bilər - bu enerji sürüş üçün deyil, konfor üçün sərf olunur.

Hibritdə isə eyni istilik demək olar ki, pulsuz yan məhsul olan mühərrik tullantı istiliyindən əldə edilir. Təbii ki, pulsuz deyil: mühərrik həmin istiliyi istehsal etmək üçün daha çox işləyir və xərc, məsafə itkisi əvəzinə yanacaq sərfiyyatının artması kimi özünü göstərir. Modellərdən və istifadə olunan istilikdən asılı olaraq dəyişən bu artış hibritlərdə adətən %5-15 aralığında və ya bir qədər üstündədir. Yəni hibrit də qışı hiss edir, amma EV-nin yaşadığı məsafə çöküşünü yaşamır. Soyuqda belə hibritlər ənənəvi benzinli avtomobillərdən daha yaxşı yanacaq iqtisadiyyatı təklif edir.

Batariya dolu görünür, amma məsafə niyə qısaldı?

Bu, hibrit sahiblərinin qışda ən çox verdiyi sualdır və cavabı ölçülə bilən bir fizika detalında gizlənir. Göstəricinin "dolu" göstərməsi, hüceyrələrdə saxlanılan enerjinin tamamına hər temperaturda çıxa biləcəyiniz demək deyil. Soyuq batariyanın həm verə bildiyi, həm də ala bildiyi gücü müvəqqəti azaldır: gərginlik düşür, daxili müqavimət artır, sistemin təhlükəsiz şəkildə çəkə biləcəyi enerji ehtiyatı kiçilir. Elektrikli məsafə qısaldır və sistem bu açığı benzinli mühərriklə bağlayır.

Üstəlik eyni darboğaz doldurulma tərəfində də mövcuddur. Lityum-ion hüceyrənin iş pəncərəsi temperaturdan asılıdır; soyuq hüceyrə sürətli doldurulmaya dözmür və BMS, lityum qatlanması riskinə qarşı qəbul dərəcəsini azaldır. Buna görə də rejenerativ əyləcədən batariyaya axan enerji də azalır. Məsafə hər iki ucdan kəsilir: girişdə daha az geri qazanım, çıxışda daha az verim.

Ön şüşənin buxarlanması və elektrikli kompressor üstünlüyü

Soyuq səhərlərin ikinci məşğuliyyəti buxarlanmadır. Buğu, salonun rütubəti ilə şüşə səthinin temperaturu arasındakı tarazlıqsızlıqdan yaranır; həll yolu quru hava almaq, rütubəti azaltmaq və daxili hava dövranı rejimini söndürməkdir. Buz çözücü rejimdə yüksək ventilyator və yüksək temperatur ən sürətli nəticəni verir. Hibritlərin burada praktiki bir üstünlüyü var: kondisioner kompressoru elektriklə işlədiyi üçün mühərrikdən asılı olmayaraq işə düşə bilər, yəni mühərrik hələ istiləməmiş olsa belə, rütubət alma və buxar çözülməsi prosesi effektiv şəkildə həyata keçirilə bilər.

Qışda sərfiyyatı idarə etmək yolları

Soyuq havanın təsirini sıfırlamaq mümkün deyil, amma büdcələmək və qismən yüngülləşdirmək mümkündür. Təkliflər texniki cəhətdən sadədir və ölçülə bilən fayda verir:

• Uzun boş işləmədən qaçın: Qısa bir gözləmə kifayətdir; qalan istilənməni yumşaq sürüüşlə tamamlayın.
• Oturaq və sükan qızdırmasından istifadə edin: Salon havasını qızdırmaqdan çox daha az enerji tələb edir.
• Təkər təzyiqini qoruyun: Soyuq hava təzyiqi azaldır; aşağı təzyiq yuvarlanma müqavimətini və sərfiyyatı artırır.
• Plug-in hibrit sürücüsüsünüzsə, fişdə qalın: Soyuqda fişə bağlı saxlamaq, sistemin batariyanı sürüşdən əvvəl qızdırmasını təmin edir - bir növ ilkin kondisiyalaşdırma.
• Büdcəni şaşırtmayın: Qışda artan sərfiyyatın mənbəyi mühərrikin istilənməsi və qızdırma tələbidir; bunu adi qış norması kimi planlaşdırın.

Peki hansı düşüş normal, hansı qəza? Yüngül istehlak artışı və qısalan elektrikli məsafə qışda təbiidir. Lakin qış normalarından çox aşağıda olan ani və daimi düşüş; daim işləyən mühərrik; dalğalanıb pozulan, qeyri-müəyyən şarj göstəricisi və ya "Check Hybrid System" xəbərdarlığı batareyada real bir problemin əlaməti ola bilər və servisa müraciət etmək lazımdır.

Nəticə: Qış itkisi müvəqqətidir, hibridin bərabərliyi hələ də keçərlidir

Soyuq hava hibrid sistemdə üç istiqamətdə ölçülə bilən xərc yaradır: batareya səmərəliliyinin düşməsi, elektrik dəstəyinin məhdudlaşması və yanacaq sərfiyyatında %5-15-dən başlayan artış. Bunların heç biri daimi deyil; batareya istiləndikdə sistem fabrikin performansına qayıdır. Üstəlik eyni laboratoriya şəraitində EV-lərin məsafə itkisi %39-a çatdığı halda hibridin itkisi %22,8-də qalır və hibrid soyuqda belə benzinli avtomobildən daha səmərəli sürür. Qışda hibrid istifadə etmək, sistemin məntiqini bilən sürücü üçün iqtisadiyyata son qoyan vəziyyət deyil, bir neçə ay davam edən və büdcəyə sığan bir sapmadır.

Mənbələr

• AAA Tədqiqi Temperaturun EV və Hibrid performansına, səmərəliliyinə və xərclərinə təsirini üzə çıxardır
• EV-də istifadə olunan lityum-ion batareyaların hərtərəfli icmalı (Jaguemont və başqaları, 2016)
• Aşağı Temperaturlu Mühitdə Lityum-Ion Batareyalar (Luo və başqaları, 2022)
• Kanadada Soyuq Hava Hibrid Maşın Batareyalarına Zərər Verirmi?
• Hibrid Maşınlar Soyuq Havalarda Yaxşı İşləyirmi?
• Hibrid Nəqliyyat Vasitənizin Batareyasını Qışa Hazırlamaq
• Qış istehlakı: elektrikli maşın vs. hibrid vs. benzinli
• Qışda Elektrikli Maşınlar vs. Hibridlər və Benzinlilər
• Soyuq iqlimlərdə EV-lərin şəbəkəyə qoşulmuş kabin əvvəlcədən isidilməsi
• Hər Hava Şəraitində Ştanqoprikəni Necə Buxardan Təmizləmək olar
• Psixrometriya ilə Maşın Ştanqoprikəninin Buxardan Təmizlənməsi
• Qışda Hibridlər: Üstünlüklər və Məsləhətlər
• Sükan Arxasına Keçməzdən Əvvəl Mühərriki Nə Qədər İşitmək Lazımdır
• Salon buxarlanır! - PriusChat