Znáte podstatu návrhu. Hybrid kombinuje benzínový motor s elektromotorem. Jednoduché, že?
V praxi tato složitost obvykle snižuje efektivitu. Více dílů znamená větší tření, větší hmotnost a více míst, kde se věci mohou pokazit. Proč tedy tato auta vlastně poskytují lepší spotřebu paliva? Odpověď spočívá v tom, aby každý zdroj energie dělal to, co umí nejlépe.
Elektromotory odvádějí skvělou práci při akceleraci v nízkých rychlostech. Okamžitě dodávají točivý moment a šetrně využívají energii. Benzínové motory nemají rády volnoběh. Dusí se a plýtvají palivem ve snaze pohnout těžkou kovovou krabicí. Raději se pohybují konstantní rychlostí.
Sdílením zátěže inženýři vytvoří systém, který dodává přibližně 50 mpg. To je o 25 procent více než u běžných vozů ICE. Není to magie. Je to prostě lepší rozložení provozní doby.
Výhoda Atkinsonova cyklu
Většina hybridů nepoužívá standardní spalovací motory. Používají Atkinsonův cyklus.
Zní to jako značka čerpací stanice, ale je to specifická konstrukce motoru. Atkinsonův cyklus spaliny více rozpíná, než stlačuje. To vám umožní získat více energie z každé kapky paliva.
jaká je cena? Moc. Atkinsonův motor není tak působivý jako běžný motor. V nízkých otáčkách nemá moc točivého momentu. Ale hybridy tuto sílu nepotřebují. Zrychlení přebírá elektromotor. Benzínový motor naskočí při nabírání rychlosti.
Tato dělba práce umožňuje benzínovému motoru zůstat v zóně maximální účinnosti. Málokdy jede ve vysokých rychlostech. Málokdy zažívá obtíže. Jenom řídí.
Odstraňte odpad
Strategie pohonných jednotek je jen polovina úspěchu. Zbytek je o odstranění každého odporu a ztráty navíc v autě. Inženýři svlékají hybridy až do jejich jádra.
Rekuperační brzdění je zde největším vítězem. Konvenční automobily plýtvají brzdnou energií jako teplo. Sešlápnete pedál, brzdové destičky zmáčknou rotory a ta kinetická energie se změní na zbytečnou tepelnou energii. Kříženci přebírají vládu. Elektromotor mění svou roli. Stává se generátorem. Využívá setrvačnosti vozu k roztočení motoru a nabíjení baterie. Získáte energii zdarma.
Aerodynamika je u hybridů důležitější. Odpor vzduchu spotřebovává palivo při vysokých rychlostech. Hybridní těla jsou tvarována tak, aby prořízla vzduch. Hladké dno. Zúžená záda. Každé snížení aerodynamického odporu pomáhá benzínovému motoru méně často sešlápnout plynový pedál.
Ztráta hmotnosti je stejně kritická. Těžší vozidla vyžadují k pohybu více energie. Hybridy používají menší, lehčí motory. Nahrazují ocel hliníkem. V konstrukčních prvcích používají hořčík. Menší hmotnost znamená méně energie potřebné pro zrychlení.
“Základní odpovědí je, že elektromotory jsou nejúčinnější při jízdě nízkou rychlostí… Vzhledem k tomu, že benzínové motory mají lepší výkon ve vysokých rychlostech, zapínají se pro jízdu po dálnici.”
Převodovka a pneumatiky
Způsob přenosu výkonu na kola je stejně důležitý jako výkon samotný.
Mnoho hybridů používá Continuously Variable Transmission (CVT). Místo pevných převodů používá kladkový systém. Žádné přepínání. Motor zůstává v optimálních otáčkách. Nezrychluje ani nezpomaluje. Jednoduše udržuje stabilní a efektivní linii práce.
Pneumatiky hrají tichou, ale důležitou roli. Pneumatiky pro hybridy jsou často užší. Mají menší valivý odpor. Někdy jsou nahuštěny na vyšší tlaky než u běžných aut. Menší kontaktní náplast. Menší tření. Spálilo se méně paliva.
Vyložení motoru
Běžící motor plýtvá plynem. I když stojíte na červenou.
Hybridy tento problém řeší automatickým vypínáním motoru. Benzínový motor se při zastavení vozu vypne. Znovu se spustí, až když se potřebujete pohnout. Žádný volnoběh. Žádné ztráty.
Elektrické systémy přebírají pomocná zatížení.
Elektrický posilovač řízení nahrazuje čerpadla poháněná řemenem. K otáčení kol nemusí motor pracovat. Totéž platí pro elektrické kompresory klimatizace. Příslušenství poháněné řemenem odebírá výkon motoru. Elektrické spotřebovávají energii z baterie. Tento jednoduchý přepínač šetří palivo.
Kompromis
Některé z nich lze přizpůsobit. Některé hybridy nabízejí Eko režim.
Mění nastavení plynu. Akcelerace se zpomalí. Obětujete rychlost kvůli dosahu. Není to pro každého. Ale pro ty, kteří honí maximální mpg, to funguje.
Většina z těchto funkcí se netýká pouze hybridů. CVT najdete v běžných autech. Rekuperační brzdění najdete u elektromobilů. Hybridní inženýři je ale kombinují všechny. Každé zlepšení účinnosti
