masa hibrid

Dalam keadaan sukar untuk meletakkan semua wang pada kenderaan elektrik semata-mata, jika hanya kerana julat yang masih tidak memuaskan, ketidaksempurnaan bateri, pengecasan lama yang menyusahkan dan kebimbangan alam sekitar, penyelesaian hibrid menjadi nilai emas yang munasabah. Ini dapat dilihat dalam hasil jualan kereta.

Kereta hibrid kenderaan ini dalam sistem biasa yang dilengkapi motor dan satu atau lebih (1). Pemacu elektrik boleh digunakan bukan sahaja untuk mengurangkan penggunaan bahan api, tetapi juga untuk meningkatkan kuasa. Kereta hibrid moden gunakan kaedah tambahan untuk meningkatkan kecekapan tenaga, seperti. Dalam sesetengah pelaksanaan, enjin pembakaran dalaman digunakan untuk menjana elektrik untuk menggerakkan motor elektrik.

1. Gambar rajah kenderaan hibrid diesel-elektrik

Dalam banyak reka bentuk hibrid pelepasan ekzos ia juga dikurangkan dengan mematikan enjin pembakaran dalaman apabila diletakkan dan menghidupkannya semula apabila diperlukan. Pereka bentuk berusaha untuk memastikan bahawa interaksi dengan motor elektrik mengoptimumkan operasinya, sebagai contoh, apabila enjin pembakaran dalaman berjalan pada kelajuan rendah, kecekapannya rendah, kerana ia memerlukan tenaga paling banyak untuk mengatasi rintangannya sendiri. Dalam sistem hibrid, rizab ini boleh digunakan dengan meningkatkan kelajuan enjin pembakaran dalaman ke tahap yang sesuai untuk mengecas bateri.

Hampir setua kereta

Sejarah hibrid kereta biasanya bermula pada tahun 1900, apabila Ferdinand Porsche mempersembahkan model itu di Pameran Dunia di Paris. Gibrid Lohner-Porsche Mixte (2), kenderaan hibrid diesel-elektrik pertama di dunia. Kemudian, beberapa ratus salinan mesin ini telah dijual. Dua tahun kemudian, Knight Neftal membina sebuah kereta lumba hibrid. Pada tahun 1905, Henri Pieper memperkenalkan hibrid di mana motor elektrik boleh mengecas bateri.

Pada tahun 1915, Woods Motor Vehicle Company, pengeluar kenderaan elektrik, mencipta model Dual Power dengan enjin pembakaran dalaman 4 silinder dan motor elektrik. Di bawah kelajuan 24 km / j, kereta itu hanya berfungsi pada motor elektrik sehingga sehingga bateri habisdan di atas kelajuan ini, enjin pembakaran dalaman dihidupkan, yang boleh mempercepatkan kereta hingga 56 km / j. Dual Power adalah kegagalan komersial. Ia terlalu perlahan untuk harganya dan terlalu sukar untuk dipandu.

Pada tahun 1931, Erich Geichen mencadangkan kereta yang baterinya dicas semasa menuruni bukit. Tenaga dibekalkan daripada silinder udara termampat, yang dipam terima kasih kepada tenaga kinetik bahagian kereta menuruni bukit.

Spemulihan tenaga semasa brek, ciptaan utama teknologi hibrid moden, telah dibangunkan pada tahun 1967 oleh AMC untuk American Motors dan dinamakan Brek Penjanaan Semula Tenaga.

Pada tahun 1989, Audi mengeluarkan kereta eksperimen Audi Duo. Ia adalah selari hibrid berdasarkan Audi 100 Avant Quattro. Kereta itu dilengkapi dengan motor elektrik 12,8 hp yang memacu gandar belakang. Dia menarik tenaga daripada bateri nikel kadmium. Gandar hadapan dipandu oleh enjin petrol lima silinder 2,3 liter dengan 136 hp. Hasrat Audi adalah untuk mencipta kereta yang akan dikuasakan oleh enjin pembakaran dalaman di luar bandar dan motor elektrik di bandar. Pemandu telah memilih mod pembakaran atau mod pemanduan elektrik. Audi menghasilkan hanya sepuluh salinan model ini. Minat pelanggan yang rendah dikaitkan dengan prestasi yang lebih rendah daripada Audi 100 standard disebabkan oleh beban kerja tambahan.

Kejayaan itu datang dari Timur Jauh

Tarikh dari mana kereta hibrid memasuki pasaran secara meluas dan mendapat populariti sebenar hanya pada tahun 1997, apabila ia memasuki pasaran Jepun. Toyota Prius (3). Pada mulanya, kereta ini menemui pembeli terutamanya dalam kalangan yang sensitif terhadap alam sekitar. Keadaan berubah dalam dekad berikutnya, apabila harga minyak mula meningkat dengan cepat. Sejak separuh kedua dekad yang lalu, pengeluar lain juga telah mula membawa ke pasaran model hibrid, selalunya berdasarkan penyelesaian hibrid Toyota berlesen. Di Poland, Prius muncul di bilik pameran pada tahun 2004. Pada tahun yang sama, generasi kedua Prius dikeluarkan, dan pada tahun 2009, yang ketiga.

Dia mengikut Toyota Honda, sebuah lagi gergasi automotif Jepun. jualan model Insight (4), hibrid selari separa, syarikat itu dilancarkan pada tahun 1999 di AS dan Jepun. Ia adalah kereta yang lebih menjimatkan daripada produk Toyota. Sedan Prius generasi pertama menggunakan 4,5 l/100 km di bandar dan 5,2 l/100 km di luar bandar. Honda Insight beroda dua Generasi pertama menggunakan 3,9 l / 100 km di bandar dan 3,5 l / 100 km di luar bandar.

Toyota mengeluarkan versi hibrid baharu kereta. Pengeluaran Toyoty Auris Hibrid bermula pada Mei 2010. Ia adalah hibrid pengeluaran pertama di Eropah yang dijual dengan harga kurang daripada Prius. Hibrid Auris ia mempunyai pemacu yang sama seperti Prius, tetapi penggunaan gas kurang - 3,8 l / 100 km pada kitaran gabungan.

Menjelang Mei 2007, Toyota Motor Corporation telah menjual juta hibrid pertamanya. Dua juta menjelang Ogos 2009, 6 juta menjelang Disember 2013. Pada Julai 2015, jumlah bilangan hibrid Toyota melebihi 8 juta. Pada Oktober 2015, jualan hibrid Toyota di Eropah sahaja melebihi satu juta unit. Pada suku pertama 2019, hibrid sudah menyumbang 50 peratus. jumlah jualan Toyota di benua kami. Model yang paling popular dalam kategori ini, walau bagaimanapun, tiada lagi Prius, tetapi secara konsisten Hibrid Yaris, C-HR Hibrid Oraz Corolla Hibrid. Menjelang akhir 2020, Toyota berhasrat untuk menjual 15 juta hibrid, yang, menurut syarikat itu, telah dilakukan pada Januari tahun ini, i.e. pada permulaan. Sudah pada 2017, menurut pengilang, 85 juta tan dipancarkan ke atmosfera. karbon dioksida lebih kecil.

Semasa kerjaya arus perdana yang menjangkau lebih daripada dua dekad kacukan automotif inovasi baru telah muncul. Hybrid Hyundai Elantra LPI (5), yang mula dijual di Korea Selatan pada Julai 2009, merupakan hibrid enjin pembakaran dalaman pertama yang dijana oleh LPG. Elantra ialah hibrid separa yang menggunakan bateri polimer litium, juga buat kali pertama. Elantra menggunakan 5,6 liter petrol setiap 100 km dan mengeluarkan 99 g/km COXNUMX.₂. Pada 2012, Peugeot menghasilkan penyelesaian baharu dengan pelancaran 3008 Hybrid4 di pasaran Eropah, hibrid diesel pertama yang dikeluarkan secara besar-besaran. Menurut pengeluar, van Hibrid 3008 menggunakan 3,8 l/100 km bahan api diesel dan mengeluarkan 99 g/km COXNUMX.₂.

5. Hybrid Hyundai Elantra LPI

Model itu dipersembahkan di Pameran Auto Antarabangsa New York pada tahun 2010. Lincoln MKZ Hibrid, versi hibrid pertama yang berharga sama dengan versi biasa model yang sama.

Menjelang April 2020, sejak tahun mercu tanda 1997, lebih daripada 17 juta kenderaan elektrik hibrid telah dijual di seluruh dunia. Peneraju pasaran ialah Jepun, yang menjual lebih 2018 juta kenderaan hibrid menjelang Mac 7,5, diikuti AS, yang menjual sejumlah 2019 juta unit menjelang 5,4, dan 2020 juta kenderaan hibrid dijual di Eropah menjelang Julai 3. Contoh paling terkenal bagi hibrid yang tersedia secara meluas ialah, sebagai tambahan kepada Prius, versi hibrid model Toyota lain: Auris, Yaris, Camry dan Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Selari, bersiri dan bercampur

Beberapa genera berbeza kini tersembunyi di bawah nama generik "hibrid". sistem pendorong dan idea untuk kecekapan yang lebih besar. Perlu diingat bahawa sekarang, apabila reka bentuk berkembang dan maju, klasifikasi yang jelas kadangkala gagal, kerana gabungan pelbagai penyelesaian digunakan serta ciptaan baharu yang melanggar kesucian definisi. Mari kita mulakan dengan membahagikan mengikut konfigurasi pemacu.

W pemacu hibrid enjin pembakaran dalaman jenis selari dan motor elektrik disambungkan secara mekanikal kepada roda pemacu. Sebuah kereta mungkin dikuasakan oleh enjin pembakaran dalaman, motor elektrik, atau kedua-duanya. Skim ini digunakan dalam kereta Honda: Insight, Civic, Accord. Satu lagi contoh sistem sedemikian ialah alternator/pemula tali pinggang General Motors pada Chevrolet Malibu. Dalam kebanyakan model, enjin pembakaran dalaman juga berfungsi sebagai penjana kuasa.

Pemacu selari yang kini dikenali di pasaran terdiri daripada enjin pembakaran dalaman berkuasa penuh dan motor elektrik yang lebih kecil (sehingga 20 kW), serta bateri kecil. Dalam reka bentuk ini, motor elektrik hanya perlu menyokong enjin utama dan bukan menjadi sumber kuasa utama. Pemacu hibrid selari dianggap lebih cekap daripada sistem hanya berdasarkan enjin pembakaran dalaman dengan saiz yang sama, terutamanya dalam pemanduan bandar dan lebuh raya.

Dalam sistem hibrid berjujukan, kenderaan dipandu terus oleh motor elektrik sahaja, dan enjin pembakaran dalaman digunakan untuk menggerakkan sistem. penjana arus elektrik serta. Set bateri dalam sistem ini biasanya lebih besar, yang menjejaskan kos pengeluaran. Susunan ini dipercayai dapat meningkatkan kecekapan enjin pembakaran dalaman terutama ketika memandu di sekitar bandar. Contoh hibrid bersiri Ini ialah Nissan e-Power.

Pemacu hibrid bercampur menggabungkan kelebihan kedua-dua penyelesaian di atas - selari dan bersiri. "Hibrid hibrid" ini dianggap optimum dari segi prestasi, berbanding siri, yang paling cekap pada kelajuan rendah, dan selari, yang optimum pada kelajuan yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, pengeluaran mereka sebagai litar yang lebih kompleks adalah lebih mahal daripada motor selari. Pengeluar dominan rangkaian kuasa hibrid campuran ialah Toyota. Ia digunakan dalam Toyota dan Lexus, Nissan dan Mazda (kebanyakannya di bawah lesen daripada Toyota), Ford dan General Motors.

Kuasa daripada dua enjin pembakaran dalaman dan satu yang selari boleh dipindahkan ke pacuan roda menggunakan peranti jenis (pengedar kuasa), yang merupakan set mudah gear planet. Aci enjin pembakaran dalaman disambungkan ke garpu gear planet kotak gear, penjana elektrik - dengan gear pusatnya, dan motor elektrik melalui kotak gear - dengan gear luaran, dari mana tork dihantar ke roda. Ini membolehkan anda memindahkan bahagian kelajuan putaran dan tork enjin pembakaran dalaman kepada roda dan bahagian kepada penjana. Oleh itu motor ia boleh beroperasi dalam julat RPM optimum tanpa mengira kelajuan kenderaan, contohnya apabila dimulakan, dan arus yang dijana oleh alternator digunakan untuk menggerakkan motor elektrik, yang torknya tinggi dikekalkan oleh enjin pembakaran dalaman untuk memacu roda. Komputer, yang menyelaraskan operasi keseluruhan sistem, mengawal beban pada penjana dan bekalan kuasa kepada motor elektrik, dengan itu mengawal operasi kotak gear planet sebagai penghantaran pembolehubah berterusan elektromekanikal. Semasa nyahpecutan dan brek, motor elektrik bertindak sebagai penjana untuk mengecas semula bateri, dan apabila menghidupkan enjin pembakaran dalaman, penjana bertindak sebagai penjana. pemula.

W pemacu hibrid penuh kereta boleh dikuasakan sama ada oleh enjin sahaja, atau oleh bateri sahaja, atau kedua-duanya. Contoh sistem tersebut ialah Hybrid Synergy Drive Toyoty, sistem hibrid ford, Hibrid mod dwi pengeluaran General Motors/ChrystleContoh kenderaan: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid dan Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h dan CT200h. Kereta ini memerlukan bateri yang besar dan cekap. Dengan menggunakan mekanisme perkongsian kuasa, kenderaan memperoleh lebih fleksibiliti dengan kos peningkatan kerumitan sistem.

hibrid separa pada dasarnya, ini adalah kereta konvensional dengan starter lanjutan, membolehkan enjin pembakaran dalaman dimatikan setiap kali kereta menuruni bukit, brek atau berhenti, dan menghidupkan enjin dengan cepat jika perlu.

Pemula ia biasanya dipasang di antara enjin dan transmisi, menggantikan penukar tork. Memberi tenaga tambahan apabila dinyalakan. Aksesori seperti radio dan penghawa dingin boleh dihidupkan apabila enjin pembakaran tidak hidup. Bateri dicas semasa membrek. Berbanding dengan kacukan penuh hibrid separa mempunyai bateri yang lebih kecil dan motor elektrik yang lebih kecil. Oleh itu, berat kosong dan kos pengeluarannya lebih rendah. Contoh reka bentuk ini ialah Chevrolet Silverado Hybrid bersaiz penuh, dihasilkan pada 2005-2007. Dia menyimpan sehingga 10 peratus. apabila mematikan dan menghidupkan enjin pembakaran dalaman dan memulihkan tenaga semasa brek.

Hibrid kacukan dan elektrik

Satu lagi kategori hibrid harus diberi lebih banyak masa, yang dalam beberapa cara adalah satu lagi langkah ke arah "elektrik tulen". Ini adalah kenderaan hibrid (PHEV) di mana bateri untuk pemacu elektrik juga boleh dicaj daripada sumber luar (6). Oleh itu, PHEV boleh dianggap sebagai hibrid hibrid dan kenderaan elektrik. Ia dilengkapi palam pengecasan. Akibatnya, bateri juga beberapa kali lebih besar, yang bermaksud bahawa adalah mungkin untuk memasang motor elektrik yang lebih berkuasa.

6. Gambar rajah kereta hibrid

Akibatnya, kereta hibrid menggunakan lebih sedikit bahan api daripada hibrid klasik, biasanya boleh berjalan kira-kira 50-60 km "pada arus" tanpa menghidupkan enjin, dan juga mempunyai prestasi yang lebih baik, kerana hibrid selalunya merupakan pilihan yang paling berkuasa. model ini.

Julat kenderaan elektrik PHEV berkali ganda lebih besar daripada kenderaan hibrid tanpa ciri ini. Beberapa puluh kilometer ini cukup untuk perjalanan di sekitar bandar, ke tempat kerja atau ke kedai. Contohnya, dalam Skoda Superb iV (7) Bateri boleh menyimpan sehingga 13kWj elektrik, yang menyediakan jarak sehingga 62km dalam mod pelepasan sifar. Terima kasih kepada ini, apabila kami meletakkan hibrid kami di rumah dan pulang ke rumah, kami boleh mencapai penggunaan bahan api purata 0 l/100 km. Enjin pembakaran dalaman melindungi bateri daripada menyahcas di tempat yang tiada akses kepada sumber kuasa, dan, sudah tentu, membolehkan anda tidak bimbang tentang julat pada perjalanan jauh.

7. Skoda Superb iV hibrid semasa mengecas

sama penting jenis kacukan dilengkapi dengan motor elektrik yang berkuasa Skoda Superb iV parameternya ialah 116 hp. dan 330 Nm tork. Terima kasih kepada ini, kereta itu bukan sahaja memecut dengan serta-merta (motor elektrik memacu kereta sama pantas, tidak kira berapa kelajuan ia berjalan pada masa ini), kerana Skoda melaporkan bahawa Superb memecut hingga 60 km / j dalam 5 saat, ia juga boleh memecutkan kereta kepada 140 km/j – ini membolehkan anda memandu tanpa tekanan dan dalam mod pelepasan sifar, contohnya di jalan lingkar atau lebuh raya.

Semasa memandu, kereta biasanya dikuasakan oleh kedua-dua enjin (enjin pembakaran dalaman dikuasakan oleh elektrik, jadi ia menggunakan lebih sedikit bahan api berbanding kereta konvensional), tetapi apabila anda melepaskan gas, brek atau memandu pada kelajuan malar, bahagian dalam enjin pembakaran mematikan enjin dan hanya selepas itu СРР »РμРєС, СЂРѕРґРІРёРіР ° СЂРμР» СЊР » memandu roda. Jadi mesin berfungsi sama seperti kacukan klasik dan memulihkan tenaga dengan cara yang sama - dengan setiap brek, tenaga dipulihkan dan pergi ke bateri dalam bentuk arus elektrik; pada masa hadapan, ia berfungsi dengan tepat untuk memastikan enjin pembakaran dalaman boleh dimatikan dengan lebih kerap.

Kenderaan hibrid plug-in pertama telah dilancarkan di pasaran oleh pengeluar China BYD Auto pada Disember 2008. Ia adalah model F3DM PHEV-62. Tayangan perdana versi hibrid plug-in bagi kereta elektrik paling popular di dunia, Chevrolet Voltberlaku pada tahun 2010. T.oyota ditayangkan perdana pada 2012.

Walaupun tidak semua model beroperasi dengan cara yang sama, kebanyakannya boleh beroperasi dalam dua atau lebih mod: "semua elektrik" di mana enjin dan bateri menyediakan semua tenaga untuk kereta, dan "hibrid" yang menggunakan kedua-dua elektrik dan petrol. PHEV biasanya beroperasi dalam mod semua-elektrik, berjalan menggunakan elektrik sehingga bateri kehabisan. Sesetengah model bertukar kepada mod hibrid selepas mencapai kelajuan sasaran di lebuh raya, biasanya sekitar 100 km/j.

Selain daripada Skoda Superb iV yang diterangkan di atas, model hibrid yang paling terkenal dan popular ialah Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e dan X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Audi Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Hibrid dari kedalaman laut hingga ke langit

Perlu diingati itu pemacu hibrid digunakan bukan sahaja dalam segmen kereta dan kereta secara amnya. sebagai contoh sistem pemacu hibrid gunakan enjin diesel atau turboelektrik untuk menggerakkan lokomotif kereta api, bas, trak, mesin hidraulik mudah alih dan kapal.

Dalam struktur besar, ia biasanya kelihatan seperti ini enjin diesel/turbin memacu penjana elektrik atau pam hidraulikyang memacu motor elektrik/hidraulik. Dalam kenderaan yang lebih besar, kehilangan kuasa relatif dikurangkan dan faedah mengagihkan kuasa melalui kabel atau paip daripada komponen mekanikal menjadi lebih jelas, terutamanya apabila kuasa dipindahkan ke sistem pemacu berbilang seperti roda atau kipas. Sehingga baru-baru ini, kenderaan berat mempunyai sedikit bekalan tenaga sekunder, seperti akumulator / akumulator hidraulik.

Beberapa reka bentuk hibrid tertua ialah pemacu kapal selam bukan nuklearberjalan pada diesel mentah dan bateri bawah air. Sebagai contoh, kapal selam Perang Dunia II menggunakan kedua-dua sistem bersiri dan selari.

Kurang terkenal, tetapi reka bentuk tidak kurang menariknya kacukan bahan api-hidraulik. Pada tahun 1978, pelajar di Pusat Vokasional dan Teknikal Minnesota Hennepin di Minneapolis menukar Volkswagen Beetle menjadi hibrid petrol-hidraulik dengan bahagian siap. Pada tahun 90-an, jurutera Amerika dari makmal EPA membangunkan transmisi "petro-hidraulik" untuk sedan Amerika biasa.

Kereta ujian itu mencapai kelajuan kira-kira 130 km / j dalam kitaran pemanduan campuran bandar dan lebuh raya. Pecutan dari 0 hingga 100 km/j adalah 8 saat menggunakan enjin diesel 1,9 liter. EPA menganggarkan bahawa komponen hidraulik yang dihasilkan secara besar-besaran menambah hanya $700 kepada harga kereta itu. Ujian EPA menguji reka bentuk hibrid petrol-hidraulik Ford Expedition, yang menggunakan 7,4 liter bahan api bagi setiap 100 kilometer dalam lalu lintas bandar. Syarikat kurier AS UPS kini mengendalikan dua trak menggunakan teknologi ini (8).

8. Hidraulik hibrid dalam perkhidmatan UPS

Tentera AS telah menguji SUV hibrid Humvee sejak tahun 1985. Penilaian bukan sahaja mencatatkan dinamik yang lebih besar dan penjimatan bahan api yang lebih besar, tetapi juga, sebagai contoh, tandatangan haba yang lebih kecil dan operasi mesin yang lebih senyap, yang, seperti yang anda fikirkan, boleh menjadi sangat penting dalam aplikasi ketenteraan.

Bentuk awal sistem pendorong hibrid untuk pengangkutan maritim terdapat kapal dengan layar di tiang kapal dan Enjin stim bawah dek. Contoh lain telah pun disebut kapal selam diesel-elektrik. Sistem pendorong hibrid yang lebih baharu, walaupun sekali lagi kuno, untuk kapal termasuk, antara lain, layang-layang besar daripada syarikat seperti SkySails. Menarik layang-layang mereka boleh terbang pada ketinggian beberapa kali lebih tinggi daripada tiang kapal tertinggi, memintas angin yang lebih kuat dan lebih stabil.

Konsep hibrid akhirnya menemui jalan mereka ke dalam penerbangan. Sebagai contoh, pesawat prototaip (9) dilengkapi dengan sistem membran boleh tukar hibrid (PEM) sehingga bekalan kuasa motoryang disambungkan kepada kipas konvensional. Sel bahan api menyediakan semua kuasa untuk fasa pelayaran. Semasa berlepas dan mendaki, segmen penerbangan yang paling memerlukan kuasa, sistem ini menggunakan bateri litium-ion yang ringan. Pesawat demonstrasi itu juga adalah peluncur motor Dimona, yang dibina oleh syarikat Austria Diamond Aircraft Industries, yang melakukan pengubahsuaian pada reka bentuk pesawat itu. Dengan lebar sayap 16,3 meter, pesawat itu akan dapat terbang pada kelajuan kira-kira 100 km/j, menggunakan tenaga yang diterima daripada sel bahan api.

9 Pesawat Demonstrasi Sel Bahan Api Boeing

Tidak semuanya berwarna merah jambu

Tidak dapat dinafikan bahawa, disebabkan kerumitan reka bentuk kenderaan hibrid berbanding dalam kes kenderaan konvensional, pengurangan pelepasan kenderaan lebih daripada mengimbangi pelepasan ini. Kenderaan hibrid boleh mengurangkan pelepasan bahan pencemar yang menyebabkan asap sehingga 90 peratus. dan mengurangkan pelepasan karbon kepada separuh.

Walaupun Kereta hibrid menggunakan lebih sedikit bahan api daripada kereta konvensional, masih terdapat kebimbangan mengenai kesan alam sekitar bateri kereta hibrid. Kebanyakan bateri kereta hibrid hari ini terbahagi kepada salah satu daripada dua jenis: nikel-logam hidrida atau litium-ion. Walau bagaimanapun, kedua-duanya masih dianggap lebih mesra alam daripada bateri plumbum, yang pada masa ini membentuk majoriti bateri penghidup dalam kenderaan petrol.

Perlu diingatkan di sini bahawa data tidak jelas. Ketoksikan am dan tahap pendedahan alam sekitar bateri nikel hidrida dianggap jauh lebih rendah daripada dalam kes itu bateri asid plumbum atau menggunakan kadmium. Sumber lain mengatakan bahawa bateri hidrida nikel-logam adalah lebih toksik daripada bateri asid plumbum, dan kitar semula dan pelupusan yang selamat adalah lebih membebankan. Pelbagai sebatian nikel larut dan tidak larut, seperti nikel klorida dan nikel oksida, telah ditunjukkan mempunyai kesan karsinogenik yang terkenal disahkan dalam eksperimen haiwan.

Bateri litowo-jonowe Ia kini dianggap sebagai alternatif yang menarik kerana ia mempunyai ketumpatan tenaga tertinggi berbanding mana-mana bateri dan boleh menghasilkan lebih daripada tiga kali ganda voltan sel bateri NiMH sambil mengekalkan volum yang tinggi. Tenaga elektrik. Bateri ini juga menghasilkan lebih banyak kuasa dan lebih cekap, mengelakkan pembaziran kuasa pada tahap yang lebih besar dan memberikan ketahanan yang lebih baik, dengan hayat bateri menghampiri kereta. Di samping itu, penggunaan bateri litium-ion mengurangkan berat keseluruhan kereta, dan juga membolehkan anda mendapat 30 peratus. penjimatan bahan api yang lebih baik daripada kenderaan berkuasa petrol, dengan pengurangan seterusnya dalam pelepasan CO₂.

Malangnya, teknologi yang sedang dipertimbangkan ditakdirkan untuk bergantung pada bahan yang sukar ditemui dan lebih mahal. Bawah reka bentuk motor dan bahagian lain kenderaan hibrid memerlukan, antara lain, logam nadir bumi. sebagai contoh disprosium, unsur nadir bumi yang diperlukan untuk pengeluaran pelbagai jenis motor elektrik termaju dan sistem bateri dalam sistem pendorong hibrid. Ataupun neodymium, satu lagi logam nadir bumi yang merupakan komponen utama magnet berkekuatan tinggi yang digunakan dalam motor elektrik magnet kekal.

Hampir semua nadir bumi di dunia datang terutamanya dari China. Beberapa sumber bukan Cina seperti Tasik Hoidas di utara Kanada atau Gunung Veld di Australia ia sedang dalam pembangunan. Sekiranya kita tidak mencari penyelesaian alternatif, sama ada dalam bentuk deposit baru atau bahan yang akan menggantikan logam nadir, sudah pasti akan berlaku kenaikan harga bahan. Dan ini boleh menggagalkan rancangan untuk mengurangkan pelepasan dengan secara beransur-ansur menghentikan petrol dari pasaran.

Terdapat juga masalah, selain kenaikan harga, yang bersifat etika. Pada 2017, laporan PBB mendedahkan penyelewengan kanak-kanak di lombong kobalt, bahan mentah yang sangat penting untuk teknologi hijau kami, termasuk motor elektrik generasi terkini di Republik Demokratik Congo (DCR). Dunia mengetahui tentang kanak-kanak yang terpaksa bekerja di lombong kobalt yang kotor, berbahaya dan sering toksik seawal usia empat tahun. Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu menganggarkan bahawa kira-kira lapan puluh kanak-kanak mati di lombong ini setiap tahun. Sehingga 40 kanak-kanak bawah umur dipaksa bekerja setiap hari. Kadang-kadang itulah harga kotor kacukan tulen kami.

Inovasi paip ekzos sangat menggalakkan

Namun, ada berita baik untuk kaedah hibrid dan keinginan umum untuk kereta yang lebih bersih. Penyelidik baru-baru ini telah membangunkan yang menjanjikan dan mengejutkan pengubahsuaian mudah enjin dieselyang boleh digabungkan dengan pemacu elektrik dalam sistem hibrid. Pemacu diesel ini boleh menjadikannya lebih kecil, lebih murah dan lebih mudah untuk diselenggara. Dan yang paling penting, mereka akan menjadi lebih bersih.

Charles Mueller dan tiga rakannya di pusat penyelidikan Makmal Kebangsaan Sandia sedang mengusahakan pengubahsuaian yang dikenali sebagai Suntikan Bahan Api Saluran (DFI-). Ia berdasarkan prinsip mudah penunu Bunsen. Para saintis berkata DFI boleh mengurangkan pelepasan ekzos dan kecenderungan DPF untuk menyumbat jelaga. Menurut Muller, ciptaannya malah boleh memanjangkan selang pertukaran minyak dengan mengurangkan jumlah jelaga dalam kotak engkol.

Jadi bagaimana ia berfungsi? Nozel dalam diesel konvensional mereka mencipta campuran yang kaya di kawasan kebuk pembakaran. Walau bagaimanapun, menurut saintis, kawasan ini mengandungi dua hingga sepuluh kali lebih banyak bahan api daripada yang diperlukan untuk pembakaran lengkapnya. Dengan lebihan bahan api pada suhu tinggi, harus ada kecenderungan untuk membentuk sejumlah besar jelaga. Pemasangan saluran DFI membolehkan pembakaran bahan api diesel yang cekap dengan pembentukan jelaga yang sedikit atau tiada. "Campuran kami mengandungi kurang bahan api," jelas Müller dalam penerbitan tentang teknologi baharu itu.

Saluran yang dimaksudkan oleh Encik Muller ialah tiub yang dipasang tidak jauh dari tempat ia keluar dari lubang muncung. Ia dipasang pada bahagian bawah kepala silinder di sebelah penyuntik. Müller percaya ia akhirnya akan dibuat daripada aloi tahan suhu tinggi untuk menahan tenaga haba pembakaran. Bagaimanapun, menurutnya, kos tambahan yang berkaitan dengan pelaksanaan ciptaan yang dibangunkan oleh pasukannya adalah kecil.

Apabila sistem pembakaran menghasilkan kurang jelaga, ia boleh digunakan dengan lebih cekap. sistem peredaran semula gas ekzos (EGR) untuk mengurangkan nitrogen oksida, NOx. Menurut pembangun penyelesaian, ini boleh mengurangkan jumlah jelaga dan NOx yang keluar dari enjin kepada satu persepuluh paras semasa. Mereka juga ambil perhatian bahawa konsep mereka akan membantu mengurangkan pelepasan CO.₂ dan bahan lain yang menyebabkan pemanasan global.

Perkara di atas bukan sahaja isyarat bahawa, mungkin, kami tidak akan mengucapkan selamat tinggal kepada enjin diesel dengan begitu cepat, yang mana ramai yang telah berputus asa. Inovasi dalam teknologi pemacu pembakaran adalah kesinambungan pemikiran di sebalik populariti hibrid yang semakin meningkat. Ia adalah strategi langkah kecil, secara beransur-ansur mengurangkan beban alam sekitar daripada kenderaan. Senang mengetahui bahawa inovasi ke arah ini muncul bukan sahaja di bahagian elektrik hibrid, tetapi juga dalam bahan api.