Cómo funcionan las diferentes tecnologías híbridas en los automóviles

Actualmente, el automóvil híbrido democratizado se encuentra en su mejor momento, un período de transición entre la propulsión térmica y la eléctrica, por lo que los automóviles utilizan estas dos tecnologías al mismo tiempo. Sin embargo, debe tener en cuenta que este término universal esconde una variedad de tecnologías, que van desde híbridos anecdóticos hasta híbridos "pesados". Así que echemos un vistazo a las diversas hibridaciones que existen, así como a todos los pros y contras de estas últimas.

Antes de considerar las diversas topologías y arquitecturas técnicas de los vehículos híbridos (diferentes conjuntos), primero realizaremos la clasificación por calibración del dispositivo.

Diferentes niveles de hibridación.

Híbrido muy MHEV débil (hibridación "microhíbrido" / "FALSO")

Напряжение:	Bajo / 48V
Recargable:	no
Conducción eléctrica:	no
exceso de peso:
Capacidad de la batería:	<0.8 metros cuadrados

Ciertos niveles de hibridación son muy ligeros, esto en particular se da con 48 voltios a nivel de la polea del cigüeñal (antes esto se limitaba a parar y arrancar, el generador-arrancador no recibía corriente para poder ayudar al motor. Motor) ... Equipado con baterías microscópicas menos de 0.7 kWhNo considero que esta tecnología sea verdaderamente una hibridación. Las fuerzas generadas por un dispositivo eléctrico son demasiado anecdóticas para ser juzgadas como tales. Y dado que el par se transmite a las ruedas a través del motor (a través de la polea amortiguadora), obviamente no será posible un movimiento 100% eléctrico. Tenga cuidado con los productores que agregan toneladas a este tipo de tecnología, lo que le permite creer en la hibridación constante (de hecho, eso es todo lo que se necesita para ahorrar unos pocos gramos por penalizaciones ambientales). Por tanto, quiero distinguir esta hibridación de las posteriores.

Tenga cuidado con los fabricantes que abusan de esto, la hibridación MHEV puede describirse como "ficción" porque es muy anecdótica.

Los reconocerá por la nomenclatura 48V o MHEV. Podemos citar, por ejemplo, e-TSI o Ecoboost MHEV.

HEV híbrido leve (híbrido "REAL")

Напряжение:	Alto / ~ 200 V
Recargable:	no
Conducción eléctrica:	sí
exceso de peso:	De 30 a 70 kg
Capacidad de la batería:	De 1 a 3 kWh

Por lo tanto, ya no estamos aquí en

muy

luz que promete muy poco (pasamos de menos de 0.5 kWh a valores en el rango de De 1 a 3 kWh, o de 1 a 3 km en una totalmente eléctrica). Por lo tanto, aquí estamos hablando de hibridación fácil, pero aún de hibridación secuencial (para estar relacionado con la categoría indicada después de [PHEV], aquí es una variante de PHEV ligero y por lo tanto no recargable). Por lo tanto, podemos conducir completamente con electricidad, incluso si es una distancia muy corta. El objetivo aquí es principalmente reducir el consumo, no cubrir el 100% de la distancia de recorrido eléctrico. El contexto más favorable son las bujías, el entorno en el que los motores de inyección directa modernos y reducidos se vuelven los que consumen más energía (una mezcla de refrigeración del motor más rica que favorece principalmente la combustión pobre, pero esto es solo una parte de la explicación). Así que no obtienes casi nada en las autopistas: nacional / departamental / autopistas. En este contexto, el combustible diesel sigue siendo más rentable (¡y por tanto para el planeta!).

¡La más famosa de todas es la hibridación HSD de Toyota porque existe desde hace años! Por tanto, también es el más habitual... Su fiabilidad es de sobra conocida y su trabajo muy cuidado.

Más recientemente, nos estaremos refiriendo al híbrido Renault E-Tech, que, como Toyota, está plasmado en tecnologías patentadas que nadie más tiene (aquí no eres el proveedor de equipos, sino la marca que incluso lo desarrolló). ... Lo mismo ocurre con el Mitsubishi IMMD.

Híbrido enchufable PHEV (híbrido "REAL")

Напряжение:	Muy alto / ~ 400 V
Recargable:	sí
Conducción eléctrica:	sí
exceso de peso:	De 100 a 500 kg
Capacidad de la batería:	De 7 a 30 kWh

Un híbrido de este tipo puede calificarse de "pesado", porque el equipo de a bordo está lejos de ser divertido y ligero (de 100 a 500 kg extra: batería, electrónica de potencia y motor eléctrico) ...

Luego cargamos la batería, que puede ir desde De 7 a 30 kWh, suficiente para conducir de 20 a casi 100 km, dependiendo del coche (el más moderno).

Al igual que con otras calibraciones de hibridación, tenemos una variedad de tecnologías. Todavía encontramos el híbrido Renault E-Tech, pero aquí está conectado a una gran batería recargable a través de una toma de corriente externa. Porque si el Clio tiene una versión ligera de 1.2 kWh, el Captur o el Mégane 4 pueden beneficiarse de la versión de 9.8 kWh, que por tanto calificaríamos como una hibridación pesada. El X5 45e se beneficiará de una versión de 24 kWh, que es suficiente para cubrir 90 km con un motor totalmente eléctrico.

Este tipo de coche puede acelerar a 130 km / h con toda la potencia eléctrica, los fabricantes parecen haberse fijado a este ritmo (ofrecen casi todo igual).

La mayoría de los híbridos de este tipo tienden a tener un motor eléctrico ubicado frente al embrague / convertidor de par, por lo tanto, entre el motor y la caja de cambios. Renault electrificó la transmisión y quitó el embrague, y Toyota usa un tren de engranajes planetarios para combinar las fuerzas térmicas y eléctricas en las ruedas (el sistema HSD ya no se enciende cuando se le agrega una batería de 8.8 kWh. Una batería que se puede recargar mediante una salida).

Diferentes arquitecturas de vehículos híbridos.

Conjunto de luminaria MHEV / Micro híbrido 48V

Este sistema funciona a tensiones más bajas, a saber, 24 o 48 V (casi siempre 48 V). En esta ocasión hablamos de equipar el coche con un "excelente" sistema de arranque y parada, que no se limita a reiniciar el coche. Además, ayuda al motor térmico incluso cuando está en movimiento. Este sistema no le permite operar completamente eléctricamente, pero resulta ser un proceso flexible y fácil que se puede instalar en cualquier lugar. En última instancia, este es quizás el sistema más inteligente de todos, incluso si a primera vista le parece un poco fácil. Pero es el aspecto de la luz lo que lo hace interesante ...

Diseño híbrido paralelo

En esta configuración, dos motores pueden hacer girar las ruedas, ya sea solo térmico, o solo eléctrico (en híbridos completos), o ambos al mismo tiempo. La acumulación de poderes dependerá de determinadas variables (ver más abajo: acumulación de poderes). También tenga en cuenta que algunos de los componentes pueden ser ligeramente diferentes, pero la lógica sigue siendo la misma: el accionamiento eléctrico y térmico de las ruedas a través de la caja de cambios. Un ejemplo son los híbridos alemanes como los sistemas e-Tron / GTE. Este sistema se está extendiendo cada vez más y debería convertirse en la mayoría.

Leer: detalles del funcionamiento de la hibridación e-Tron (transversal y longitudinal) y GTE.

Tenga en cuenta que decidí hacer mis diagramas con una disposición transversal del motor, es decir, la mayoría de nuestros automóviles. Los sedanes de lujo suelen estar en posición longitudinal. También tenga en cuenta que aquí estoy especificando un embrague que desconecta el motor de la transmisión (por lo que sería necesario agregar un embrague o convertidor entre el motor eléctrico y la caja de cambios además del circuito. Pero algunas personas conectan el motor eléctrico directamente a la caja de cambios., Ejemplo con E-Tense e HYbrid / HYbrid4 de PSA)

Este es un sistema en un Mercedes con un motor longitudinal. He resaltado en rojo el motor eléctrico frente al convertidor de par. A la derecha está la caja de cambios (planetaria, porque BVA), ya la izquierda está el motor.

Serie de montaje híbrido

Otros sistemas lo vieron de manera diferente, ya que solo el motor eléctrico puede impulsar las ruedas. Entonces el motor térmico solo servirá como generador eléctrico para recargar las baterías. El motor en sí no tiene conexión con la transmisión y por tanto con las ruedas, es poco probable que forme parte de la mecánica, tanto es así que se deja de lado. Aquí puede hacer referencia al BMW i3 o al Chevrolet Volt / Opel Ampera (binoculares).

Aquí, solo el motor eléctrico puede mover el coche, ya que es el único que se conecta a las ruedas. Podemos suponer que se trata de un vehículo eléctrico, que contará con un generador adicional para aumentar la autonomía. Un motor térmico que genera cientos de caballos de fuerza no sería de mucha utilidad ya que solo sirve para generar electricidad.

Instalación en serie en paralelo

Aquí probablemente tendrá más problemas para comprender el concepto rápidamente ... De hecho, resulta ser tan inteligente como difícil de entender. Parte de la razón radica en el tren de engranajes planetarios, que permite almacenar la energía en un solo eje de dos fuentes diferentes: un motor eléctrico y un motor térmico. También es la complejidad de la cantidad de elementos móviles que trabajan juntos, así como los muchos modos de operación que hacen que el sistema sea globalmente difícil de aprender (una mezcla de conceptos complejos relacionados con la cadena de transmisión, en particular el tren epicíclico, pero también el uso de fuerza electromagnética como para generar corriente y para transmitir par con efecto de embrague). Se llama secuencial / paralelo porque combina ligeramente los dos modos de funcionamiento (lo que complica las cosas ...).

Leer más: Cómo funciona el Toyota Hybrid (HSD).

La construcción varía de generación en generación, pero el principio es el mismo

El diagrama real está al revés porque cuando se ve desde el lado opuesto ...

Híbrido disociado / diferenciado

Podemos citar, por ejemplo, el sistema PSA (o más bien Aisin) Hybrid4, en el que el motor eléctrico es para las ruedas traseras, mientras que la delantera es convencional con motor térmico (en ocasiones también es un híbrido en la delantera como la Rav4 HSD o incluso el HYbrid2 e HYbrid4 de segunda generación en algunos casos).

Diferentes niveles de hibridación.

Antes de ver las diferentes formas de crear un vehículo híbrido, veamos primero un vocabulario que describe las diversas hibridaciones posibles:

• Híbrido completo : literalmente "híbrido completo": eléctrico con al menos el 30% de la capacidad total. El motor eléctrico (y puede haber varios) es capaz de proporcionar movimiento de forma autónoma durante varios kilómetros.
• Híbrido enchufable : Híbrido enchufable completo. Las baterías se pueden conectar directamente a la red.
• Híbrido suave / Microhíbrido : En este caso, el automóvil no podrá conducir completamente con electricidad, incluso en distancias cortas. Por lo tanto, la cámara termográfica siempre estará encendida. Las versiones modernas de 48 V incluso ayudan sistemáticamente al motor a través de una polea amortiguadora. En las primeras versiones de la década de 2010, se limitaba al Stop y Sart mejorado, porque estaba controlado por un generador-arrancador, y no por un arrancador regular (por lo que podemos recuperar energía durante la desaceleración, lo que no podría ser el caso con un entrante clásico por supuesto)

¿Por qué la fuerza no se acumula todo el tiempo?

En el caso de un híbrido impulsado por un motor eléctrico, que a su vez es cargado por un generador térmico (o motor ...), es fácil entender que no es necesario hacer nada ... Sea la potencia térmica 2 o 1000 caballo de fuerza. no cambiará nada, ya que se usa solo para recargar las baterías. Básicamente, solo se puede jugar a la velocidad de recarga.

Para un sistema más tradicional (un automóvil de diseño tradicional con un motor eléctrico de apoyo) la potencia del motor eléctrico y térmico acumular pero no tiene por qué resultar en una simple renuncia.

De hecho, varios factores pueden influir en la acumulación, por ejemplo:

• Disposición del sistema (¿el accionamiento eléctrico impulsará las mismas ruedas que la cámara termográfica? No en el Hybrid4, p. Ej., Híbrido paralelo o serie-paralelo)
• La potencia de la batería (que alimenta el motor eléctrico) juega un papel muy importante. Porque a diferencia de una térmica, que funciona con combustible de un tanque (2 litros son suficientes para alimentar un V8 de 500 hp durante unos segundos), el motor eléctrico no podrá entregar toda su potencia si la batería no es suficiente ( al menos tanto como el motor que se va a alimentar), que es el caso de algunos modelos. En comparación con una locomotora diésel, es como si el consumo de combustible fuera limitado ...
• Características técnicas de dos motores conectados. El motor no desarrolla la misma potencia en todo el rango de velocidad (se dice que el motor tiene X caballos de fuerza a X rpm, potencia que se vuelve diferente en todo Y / min). Así, cuando se combinan dos motores, la potencia máxima no alcanza la potencia máxima de los dos motores. Ejemplo: potencia calorífica 200 HP a 3000 rpm en combinación con una potencia eléctrica de 50 CV. a 2000 rpm no podrá dar 250 CV. a 3000 rpm, ya que el motor eléctrico tenía una potencia máxima (50) a 2000 t / min. A 3000 rpm solo desarrollará 40 CV, por lo que 200 + 40 = 240 CV.

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Dernier comentario publicado:

emrys pro (Fecha: 2021, 06:30:07)

Lexus RX 400h 2010 g.

Tengo un problema con la carga de una batería de 12V. Necesito ayuda por favor

Él Я. 1 reacción (es) a este comentario:

• administrador ADMINISTRADOR DEL SITIO (2021-07-01 10:32:38): Como no hay alternador, está conectado a la electrónica de potencia que controla los flujos eléctricos.

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