Cómo funcionan los híbridos TFSIe (E-Tron y GTE)
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Nota: En 2019, el E-Tron dio paso al nombre TFSIe.... Por ahora, el GTE sigue siendo una nomenclatura de VW, pero eso puede cambiar.
Los dispositivos híbridos cada vez más democratizados no funcionan todos de la misma manera. Echemos un vistazo en este artículo a los sistemas de Volkswagen, a saber, el E-Tron y el GTE, híbridos enchufables que le permiten conducir completamente con electricidad para distancias muy decentes, de 30 a 50 km.
E-Tron y GTE ¿cómo funciona?
Antes de explicar cómo funciona esta tecnología, cabe destacar que existen dos tipos de arquitecturas E-Tron en función de la ubicación del motor en el coche, y esto también cambia algunos parámetros a nivel de arquitectura de embrague y caja de cambios, pero sin cambiando la lógica de hibridación.
Por tanto, existen versiones transversales que son aptas, por ejemplo, para el A3, Golf y otros Passat, por lo que este sistema utiliza un motor eléctrico que revive el coche mediante un doble embrague. En cuanto al dispositivo E-Tron de los coches más prestigiosos, a saber, el Q7 y otros Audi A6, la arquitectura es longitudinal con convertidor de par en lugar de doble embrague en las versiones transversales.
Pero independientemente del tipo de arquitectura, el principio de esta solución (como la mayoría de las otras) es adaptar la termomecánica ya existente en los híbridos haciendo la menor cantidad de modificaciones posible para evitar años de desarrollo y poder producir dispositivos en el hogar. mercado hoy. Las piezas mecánicas que se han utilizado durante siglos están tan desgastadas que el objetivo del juego es ahorrar lo máximo posible. Aquí estamos, por decirlo suavemente, insertando un motor eléctrico entre el motor y el embrague. Pero echemos un vistazo más de cerca...
GTE y E-Tron transversal: funcionamiento
La disposición transversal no cambia nada aquí, pero como esta última se diferencia de la versión longitudinal por el doble embrague, tuvieron que separarse. A pesar de todo, el principio sigue siendo el mismo, solo cambia la tecnología de la caja de cambios y del embrague: marchas paralelas y doble embrague para marchas transversales y planetarias y un convertidor de par para marchas longitudinales.
Características de A3 e-Tron:
- Capacidad de la batería: 8.8 kWh
- Potencia eléctrica: 102 h
- Autonomía eléctrica: 50 km
Ya sea el A3 e-Tron o el Golf GTE, estamos hablando de lo mismo.
Así que aquí finalmente estamos tratando con un automóvil simple en el S-Tronic / DSG, al que le hemos agregado un soporte eléctrico. Para ser más precisos, el motor eléctrico se coloca entre el motor y los dos embragues, sabiendo que este último sigue conectado a la caja, pero puede, por otro lado, separarse del motor.
Por lo tanto, el motor eléctrico consta de un rotor y un estator, el rotor (centro) está conectado al motor mediante un embrague multidisco y el estator (alrededor del rotor) permanece estacionario. El motor eléctrico está rodeado de refrigerante aquí porque se calienta rápidamente (si es demasiado, la bobina se derrite y el motor se descompone ...). ¿Quién dijo que los motores eléctricos son perfectamente eficientes? De hecho, está el efecto Joule y la pérdida de calor, que por lo tanto reducen la eficiencia al 80-90% (incluso menos si tenemos en cuenta las pérdidas de carga y las pérdidas en los cables del automóvil, y no olvidemos que se vuelve realmente promedio si tenemos en cuenta la salida de la electricidad generada, que ponemos en el tanque, por lo tanto, de la central eléctrica).
Así que ahora echemos un vistazo a los diferentes modos de conducción para verlos con mayor claridad ...
Esta hibridación se encuentra, por ejemplo, en el Golf y el A3.
Modo de recarga
O conduces y el motor eléctrico se conecta al generador (la batería ya no lo alimenta), o conectas el coche a la red.
En el primer caso, es el movimiento del rotor en el estator lo que crea la corriente en el estator. Este último se envía luego a la batería, que consume la energía que puede, porque está limitada por el nivel de capacidad de absorción. Si hay un exceso de energía, esta última se dirige a resistencias especiales que se calientan (básicamente nos deshacemos del exceso de corriente tanto como podamos ...).
Modo 100% eléctrico
Aquí el motor está apagado, y lo ideal es que no interfiera con la cadena cinemática de la transmisión ... Así que para ello integramos un embrague (multidisco, pero este es en última instancia una pieza), controlado por una computadora, que permite que el motor funcione. apagarse. del resto de la transmisión. Efectivamente, habría muchas pérdidas si el motor permaneciera conectado, ya que la compresión de este último ralentizaría mucho el ardor del motor eléctrico, sin olvidar la importante inercia de todas las partes móviles ... En fin, era no es viable y, por lo tanto, era mejor que el asistente híbrido en el lado de la polea del amortiguador.
Entonces, para resumir, la batería envía corriente al estator, que luego induce un campo electromagnético alrededor de esa bobina. Este campo magnético interactuará con el rotor, que también está dotado de un campo magnético que hará que se mueva (igual que poner dos imanes cara a cara, se repelen o se atraen según la dirección). El movimiento del rotor se transmite a las ruedas a través de una caja.
Así, el motor térmico se apaga y el motor eléctrico acciona las ruedas a través de un doble embrague (por lo tanto, el rotor está conectado al eje de la semi-caja de cambios 1 o semi-carcasa 2, según la relación de transmisión) y a la caja de cambios. En resumen, este pequeño motor eléctrico no acciona las ruedas directamente con una relación de transmisión simple, sino que pasa por la caja de cambios. También podemos escuchar levemente los informes que se están llevando a cabo si tenemos una audiencia.
Modo combinado térmico + eléctrico
El funcionamiento es el mismo que el mencionado anteriormente, excepto que el motor térmico está acoplado al eléctrico mediante un embrague multidisco. Como resultado, ambos embragues reciben par de ambos motores al mismo tiempo, lo que permite combinar la potencia de ambos motores en el mismo eje.
La potencia máxima producida no es la suma de las dos potencias del motor, porque cada una no alcanza su potencia máxima a la misma velocidad, sino también porque los motores eléctricos no pueden llenarse completamente debido al flujo eléctrico demasiado bajo proveniente de los tambores.
Recuperación de energía
El motor eléctrico está conectado a las ruedas mediante embragues y una caja de cambios, por lo que podrá girar (el rotor) y generar electricidad gracias a la reversibilidad natural de los motores eléctricos. El modo de recuperación es activado por el inversor, que luego comienza a recuperar energía de las bobinas, en lugar de inyectarla para arrancar el motor eléctrico. Sin embargo, tenga cuidado, como se mencionó anteriormente, la batería no puede soportar demasiada corriente y, por lo tanto, se necesita una especie de válvula de seguridad para drenar este exceso (en las resistencias provistas para acomodar el jugo y disiparlo en calor debido al efecto Joule).
E-Tron longitudinal
El sistema y el principio son los mismos que en la cruz, excepto que aquí estamos trabajando con un material diferente. La caja de cambios paralela de doble embrague se sustituye aquí por una caja de cambios planetaria automática. Los embragues también se han sustituido por un convertidor de par típico de las transmisiones automáticas planetarias.
Tomaremos el Q7 e-Tron como ejemplo básico, que se combina con un 2.0 TSI o 3.0 TDI.
Si el embrague desconecta el motor eléctrico de la caja, realmente no lo es (el orden aquí es realmente engañoso y debe ver el mecanismo interno para comprenderlo mejor)
Para simplificar la explicación, evité especificar el diferencial central, que devuelve la barra al diferencial delantero, esto desordena el diagrama para no llevar nada al nivel de comprensión.
Modo electrico
Aquí, la batería alimenta jugo al estator, que por lo tanto hace que el rotor se mueva debido a fuerzas electromagnéticas que interfieren entre sí: las fuerzas del imán permanente del rotor y las bobinas de latón que lo emiten cuando están electrificadas. El convertidor recibe energía, que se envía a las ruedas a través de una caja de cambios y varios convertidores (por eso hay bastantes en el Quattro ...).
Modo combinado
Igual que el anterior, excepto que el rotor también recibe potencia del motor térmico, por lo que la potencia se multiplica por diez.
Modo de recuperación de energía
Si dejo de alimentar mi motor eléctrico, se convertirá en un generador si recibe par mecánico. Y al reducir la velocidad o incluso girar el motor, hago que el rotor se mueva, lo que provoca una corriente en el devanado del estator. Recojo esta energía y la envío a una batería de litio.
Encontramos, por ejemplo, esta hibridación en el Q7 y el A6, pero no nos olvidemos de los Cayenne II y III, que forman parte de la familia Audi / VW.
Hojas de Audi
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Dernier comentario publicado:
MOHAMMED KHALIL (Fecha: 2019, 09:05:11)
Muchas gracias por las explicaciones, quiero saber ¿por qué dejamos el embrague multidisco en modo recuperación de energía como la versión transversal? ¿No sería esta una limitación que reducirá la energía recuperada?
Él Я. 1 reacción (es) a este comentario:
- administrador ADMINISTRADOR DEL SITIO (2019-09-05 16:51:17): Pregunta razonable ...
Por lo general, si no estoy diciendo tonterías, se apaga en modo 100% eléctrico forzado y permanece encendido en modo térmico forzado (para mantener la sensación de la térmica y su freno motor).
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Extensión 2 Comentarios :
Autor (Fecha: 2019 marzo 03 a las 25:08:33) |
La explicación no es del todo clara acerca de comprar un coche con esta técnica no hay posibilidad Él Я. 2 reacción (es) a este comentario:
(Tu publicación será visible debajo del comentario) |
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