ハイブリッドカーはどのように機能しますか？ -オートキュリアス

2つ以上の動力源で動力を供給できる車両は、ハイブリッド車と呼ばれます。ハイブリッド車の非常に一般的な例は、エンジンとペダルの両方を動力源とするモペットです。あるいは、電動モーターで駆動したり、機械的にペダルを踏んだりできる電動自転車を考えることもできます。他の例では、燃料電池とバッテリー、ICエンジンと空気圧空気、またはICエンジンと油圧モーターの組み合わせがあります。これらのハイブリッド車はすべて、2つの異なる電源を使用し、それらを組み合わせて車両の性能を向上させます。これらのシステムのほとんどは研究中であり、それらに関する情報はあまりありません。ハイブリッド車の最も一般的な形態は、電気-ICエンジンタイプのハイブリッドです。この技術は、今日の自動車で広く使用されています。

ハイブリッドカー

今日のハイブリッド車のほとんどは、電気-内燃エンジンタイプのハイブリッド技術を使用しています。これらの車は小さな内燃機関と電気モーター。モーターがバッテリー駆動である間、ICエンジンはディーゼルまたはガソリン駆動であるかもしれません。このテクノロジーは、エンジンと電気モーターの利点を組み合わせて、より良い走行距離とパワーを生み出します。これらの車両は、要件に応じて、ICエンジンまたは電気モーター、あるいはその両方によって推進されます。これらの車両は、次のようなさまざまな利点を提供する小型エンジンを使用しています。

ピストンストロークの減少による摩擦損失の減少
アイドルストップでの電力と燃料の浪費の削減
騒音や振動が少ない
占有するスペースが少なくなります
質量が少ない

一方、電気モーターには次のような利点があります。

ゼロエミッション
無視できる騒音と振動
すべての動作速度で良好なトルク
送電に複雑な送電システムは必要ありません

ハイブリッドカーは、これら両方のシステムを組み合わせて相互に補完します。それは、高範囲のICエンジンで低範囲のバッテリーを補償します。一方、電気システムは排出量の削減に役立ち、すべての動作速度でより良いトルクを提供します。ハイブリッドシステムは、回生ブレーキを簡単に組み込むことができ、車両のブレーキング中の電力の浪費を防ぐのに役立ちます。このシステムは、ブレーキ時に車両のエネルギーを利用し、電気エネルギーを生成してバッテリーを充電します。パワートレインの構成に基づいて、次のように分類されます。

シリーズハイブリッドカー
パラレルハイブリッドカー

1.シリーズハイブリッドカー

シリーズハイブリッド車は、発電機と直列に接続されたエンジンで構成されています。エンジンによって生成された電力は、発電機によって電気を生成するために使用されます。この電気は、モーターを動かすか、バッテリーを充電するために使用されます。バッテリーに蓄えられた電力は、エンジンが作動していないときに車両を推進するために使用できます。これらの車両は、最終駆動が電気モーターのみによって提供されるため、電気自動車と非常によく似ています。モーターへの電流供給を変えることでモーター速度を簡単に変えることができるので、複雑なトランスミッションシステムを必要としません。このシステムにより、車速に関係なく、エンジンを最も効率的な速度で運転することができます。車両が信号機の上に立っている間でも、エンジンが作動する場合があります。これらのアイドル状態の間に生成された電力は、さらに使用するためにバッテリーに保存されます。シリーズハイブリッド車は非常に効果的ですが、多くのエネルギー変換が必要です。このような変換のたびに電力が失われ、このシステムの全体的な効率が低下します。このシステムのもう1つの欠点は、システムに必要なコンポーネントの数が非常に多いことです。これにより、車両の全体的な質量が増加します。

2.パラレルハイブリッドカー

パラレルハイブリッドは、トランスミッションに並列に接続されたICエンジンと電気モーターを備えています。これらの車は、要件に応じて、エンジンまたは電気モーター、あるいはその両方から電力を供給できます。この電力伝達はマイクロコントローラーによって制御されます。マイクロコントローラーまたはパワーコントローラーは、モーターとエンジンが独立して動作するか、互いに組み合わせて動作するかを決定します。モーターはバッテリーパックで駆動され、エンジンは燃料タンクに貯蔵された燃料で駆動されます。モーターはエンジンの始動機構としても使用されます。それらのモーターシャフトは、クラッチなしでトランスミッションに直接接続されています。したがって、車両がエンジンのみで動力を供給されている場合、シャフトは回転し続けます。これにより、モーターは発電機として動作します。このようにして生成された電気は、バッテリーの充電に使用されます。
モーターは低速でもより良いトルクを提供するため、電気駆動装置は低速および市街地走行で使用されます。エンジンは巡航速度でより効率的であるため、巡航速度で車両に動力を供給するために使用することができます。巡航速度では、エンジンによって生成された余剰電力がバッテリーの充電に使用されます。高出力動作の場合、両方のドライブを一緒に使用できます。これにより、車の性能と走行距離が向上します。このシステムは、交通量の多い場所で運転している場合に非常に便利です。交通状況では、車を継続的に壊す必要があります。このような状況では、電気駆動装置を使用する方が適切なオプションになる可能性があります。これは汚染を排除するだけでなく、大量の燃料を節約します。このシステムは、シリーズハイブリッドシステムほど複雑ではありません。ただし、エンジンとモーターの両方に対応する必要があるため、非常に複雑なトランスミッションシステムが必要です。

3.シリーズ-パラレルハイブリッドカー

シリーズ-パラレルハイブリッド車は、シリーズの機能を組み合わせ、両方の構成を並列化します。 ICエンジン、発電機、電気モーターがシリーズハイブリッドカーのように直列に接続されています。これとは別に、彼らのエンジンはトランスミッションシステムに直接接続されており、要件に応じて直接ホイールに動力を伝達する場合があります。これらの車は、低速または都市通勤ではシリーズハイブリッド車として機能し、高速運転ではパラレルハイブリッド車として機能します。これらの車は非常に効率的であり、電気エンジンとICエンジンのドライブを切り替えるための優れた柔軟性を提供します。ただし、直並列ハイブリッドシステムは非常に複雑で重いものです。コンポーネントの数が多いと、このシステムのコストも高くなります。

ハイブリダイゼーションの程度

ハイブリダイゼーションの程度は、ICエンジンによって提供される支援のレベルによって異なります。内燃機関のみを動力源とする自動車は、混成度がゼロであり、ハイブリッド車とは言えません。 ICエンジンによる支援のレベルが低下するにつれて、ハイブリッド化のレベルはマイクロカーから完全ハイブリッド車に増加します。ハイブリダイゼーションのレベルが上がるにつれて、電気システムはより支配的になり始め、完全にハイブリッドの段階で、それは車両を単独で運転することができるようになります。ハイブリッド化の度合いが増すと、車の走行距離も増えます。ハイブリッド化の程度に基づいて、ハイブリッド車は次のように分類できます。

マイルドまたはマイクロハイブリッド車
ミディアムハイブリッドカー
強力または完全にハイブリッド車
プラグインハイブリッド車

1.マイルドまたはマイクロハイブリッド車

これらの車は一般に、ブレーキの停止や惰行時にエンジンを補助する大きなスターターモーターを備えています。これにより、これらの段階でエンジンを停止でき、エンジンをすばやく再起動するのに役立ちます。モーターは、燃料噴射なしで理想的なrpmまでエンジンを回転させることができます。これにより、自動車の始動時に発生する燃料の浪費を防ぎます。マイルドハイブリッド車には回生ブレーキシステムがありません。

2.ミディアムハイブリッドカー

これらの車は、主要な原動機としてICエンジンを備えています。電気モーターは、トルクブーストが必要な場合にのみアシストします。彼らの電気駆動装置は限られた期間しか作動できないので、より小さなバッテリーパックが必要です。これらの車には回生ブレーキシステムが装備されています。

3.強力または完全にハイブリッド車

これらの車は、状況に応じてエンジンまたはモーター、あるいはその両方で推進できます。彼らの電気システムは、彼らに独立して電力を供給するのに十分な能力があります。これらの車は、かなりの期間それらを推進するのを助けることができる大きなバッテリーを持っています。また、回生ブレーキシステムも装備しています。

4.プラグインハイブリッド車

プラグインハイブリッド車は、本当の意味でハイブリッド車です。これまでに説明したすべてのハイブリッドタイプには、バッテリーを外部から充電するオプションがありません。プラグインハイブリッドは、外部電源を使用して充電できるはるかに大きなバッテリーを備えています。これらの車は主な運転モードとして電気駆動装置を備えており、ICエンジンは長距離走行を支援します。家庭用電力で充電でき、毎日の通勤には電気駆動装置のみを使用しています。それらは非常に効率的で、汚染が非常に少ないです。彼らは通常の車と比較して40から60パーセント少ない燃料を使用します。

市場で最高のハイブリッド車

市場で最高のハイブリッドカーについて言えば、頭に浮かぶのはトヨタプリウスです。トヨタは最近、更新されたプラグインバージョンを発売しました。プリウスプライムは、直並列ハイブリッド構成のプラグインハイブリッド車です。車両には、車両だけに電力を供給するのに十分な容量の大きなバッテリーパックがあります。この車の航続距離は電気モードで25マイル、総航続距離は640マイルです。バッテリーの充電時間は、家庭用電源に接続した場合は5時間30分ですが、240ボルトの電源を使用して充電した場合は2時間30分しかかかりません。市場で入手可能な他のいくつかの素晴らしいハイブリッド車は、フォードフュージョンハイブリッド、シボレーボルト、ホンダアコードハイブリッド、トヨタカムリハイブリッドなどです。。

ハイブリッドカーの長所と短所

ハイブリッド車が提供する最大の利点は、ディーゼル車やガソリン車と比較して走行距離が比較的長いことです。それらはまたそれらと比較して賃貸人の排出を生み出す。スムーズかつ静かに走行し、電気自動車に比べて航続距離が長くなります。今、これらの車のいくつかの欠点について話しましょう。市場で入手可能なハイブリッド車の最大の問題は、電気範囲が狭いことです。市場で入手可能なハイブリッド車のほとんどは電気範囲が狭く、電気駆動装置はエンジンを補助するためにのみ使用されます。これらの車の2番目の欠点は、コストが高いことです。ハイブリッド技術は比較的新しいので、これらの車は少し高い価格です。さらに、より多くのコンポーネントを使用すると、これらの車はより重くなります。車はバッテリー、モーター、エンジン、発電機などの重量を運ぶ必要があり、それは全体的な燃料費にかなりの金額を追加します。

これはハイブリッド車についての小さな記事でした。楽しんでいただけたでしょうか。このような興味深い情報については、ニュースレターを購読してください。