Hibrit zaman

Tüm paranızı saf elektrikli arabalara yatırmanın zor olduğu bir durumda, hala tatmin edici olmayan menzil, kusurlu piller, zahmetli uzun vadeli şarj ve çevre duyarlılığı endişeleri nedeniyle de olsa, hibrit çözümler makul bir orta yol haline geliyor. Bunu araba satış sonuçlarında da görmek mümkün.

Hibrit araba bu, tipik bir sistemdeki bir araçtır двигатель ve bir veya daha fazlası (1). Elektrikli tahrik yalnızca yakıt tüketimini azaltmak için değil aynı zamanda gücü artırmak için de kullanılabilir. Modern hibrit arabalar gibi enerji verimliliğini artırmak için ek yöntemler kullanın. Bazı uygulamalarda, bir elektrik motoruna güç sağlamak üzere elektrik üretmek için içten yanmalı bir motor kullanılır.

1. Dizel-elektrikli hibrit otomobilin şeması

Birçok hibrit tasarımda egzoz emisyonları ayrıca park halindeyken içten yanmalı motorun kapatılması ve gerektiğinde açılmasıyla da azaltılır. Tasarımcılar, elektrik motoruyla etkileşimin performansını optimize etmesini sağlamaya çalışıyor; örneğin, içten yanmalı bir motor düşük hızlarda çalışırken verimliliği düşüktür çünkü kendi direncinin üstesinden gelmek için en fazla enerjiye ihtiyaç duyar. Hibrit bir sistemde bu rezerv, içten yanmalı motorun devrinin aküyü şarj etmeye uygun bir seviyeye yükseltilmesiyle kullanılabilir.

Neredeyse arabalar kadar eski

Hibrit otomobillerin tarihi genellikle 1900 yılında Ferdinand Porsche'nin Paris'teki Dünya Sergisinde bir modeli tanıtmasıyla başlar. Hibrit Lohner-Porsche Karışımı (2), dünyanın ilk dizel-elektrikli hibrit aracı. Daha sonra bu arabanın birkaç yüz kopyası satıldı. İki yıl sonra Knight Neftal hibrit bir yarış arabası üretti. 1905 yılında Henri Pieper, elektrik motorunun pilleri şarj edebildiği bir hibriti tanıttı.

1915 yılında elektrikli araç üreticisi Woods Motorlu Taşıt Şirketi, 4 silindirli içten yanmalı motora ve bir elektrik motoruna sahip Dual Power modelini yarattı. Araç, 24 km/s'nin altındaki hızlarda yalnızca elektrik motoruyla çalışıyordu. pil bitene kadarve bu hızın üzerinde, arabayı 56 km/saat hıza çıkarabilecek içten yanmalı motor çalıştırılıyordu. Dual Power ticari bir başarısızlıktı. Fiyatına göre çok yavaştı ve sürmesi çok zordu.

1931'de Erich Geichen, yokuş aşağı giderken aküleri şarj edilen bir araba önerdi. Enerji, pompalanan basınçlı hava silindirinden sağlanıyordu. kinetik enerji araba parçaları yokuş aşağı gidiyor.

Sfrenleme sırasında enerji geri kazanımıModern hibrit teknolojisinin önemli bir buluşu olan fren, 1967 yılında AMC tarafından American Motors için geliştirildi ve Enerji Rejenerasyon Freni olarak adlandırıldı.

1989'da Audi deneysel bir araba olan Audi Duo'yu piyasaya sürdü. Paralel oldu гибрид Audi 100 Avant Quattro'yu temel alıyor. Araba, arka aksı çalıştıran 12,8 hp'lik bir elektrik motoruyla donatılmıştı. Enerjisini ondan aldı nikel kadmiyum pil. Ön aks, 2,3 hp üreten 136 litrelik beş silindirli benzinli motorla tahrik ediliyordu. Audi'nin amacı şehir dışında içten yanmalı motorla, şehirde ise elektrik motoruyla çalışan bir otomobil yaratmaktı. Sürücü yanma modunu veya elektrikli sürüş modunu seçti. Audi bu modelin yalnızca on kopyasını üretti. Düşük müşteri ilgisi, ek yük nedeniyle standart Audi 100'e göre daha düşük performanstan kaynaklanıyordu.

Atılım Uzakdoğu'dan geldi

Hibrit otomobillerin pazara geniş çapta girdiği ve gerçek bir popülerlik kazandığı tarih, yalnızca Japon pazarına girdiği 1997 yılı olarak kabul ediliyor. Toyota Prius (3). Başlangıçta, bu arabalar alıcıları çoğunlukla çevre sorunlarına duyarlı insanlardan oluşan çevrelerde buldu. Bu durum önümüzdeki on yılda petrol fiyatlarının hızla artmaya başlamasıyla değişti. Son on yılın ikinci yarısından itibaren diğer üreticiler de yeni ürünler sunmaya başladı. hibrit modeller, genellikle Toyota hibrit çözümlerinden alınan lisansa dayanır. Prius, Polonya'da 2004 yılında showroom'larda göründü. İkinci nesil Prius aynı yıl, üçüncü nesil ise 2009'da piyasaya sürüldü.

Toyota'yı takip etti Honda, bir başka Japon otomobil devi. Bir model satmak Raporlar (4), kısmi paralel hibrit, şirket 1999 yılında ABD ve Japonya'da piyasaya sürüldü. Toyota ürününden daha yakıt tasarruflu bir arabaydı. Birinci nesil Prius sedan şehir içinde 4,5 L/100 km, şehir dışında ise 5,2 L/100 km yakıt tüketiyordu. İki kapılı Honda Insight İlk nesil şehir içinde 3,9 l/100 km, şehir dışında ise 3,5 l/100 km yakıt tüketiyordu.

Toyota, otomobillerin yeni hibrit versiyonlarını piyasaya sürdü. Üretme Toyoty Auris Hibrit Mayıs 2010'da başladı. Avrupa'da seri üretilen ilk hibritti ve Prius'tan daha ucuza satılıyordu. Auris Hibrit Prius ile aynı aktarma organına sahipti ancak gaz tüketimi daha düşüktü - kombine çevrimde 3,8 l/100 km.

Mayıs 2007 itibarıyla Toyota Motor Corporation ilk milyon hibritini satmıştı. Ağustos 2009'da iki milyon, Aralık 6'te ise 2013 milyon. Temmuz 2015'te Toyota hibritlerinin toplam sayısı 8 milyonu aştı. Ekim 2015'te Toyota hibritlerinin yalnızca Avrupa'daki satışları bir milyon adedi aştı. 2019'un ilk çeyreğinde hibritler zaten yüzde 50'yi oluşturuyordu. Toyota'nın kıtamızdaki toplam satışları. En popüler modeller ancak bu kategoride artık Priuse'lar yok, ancak sürekli olarak Yaris Hibrit, C-HR Hibrit Oraz Corolla Hibrit. Toyota, 2020 yılı sonuna kadar 15 milyon hibrit satmayı planlıyor ve şirkete göre bu rakama bu yılın Ocak ayında ulaşıldı. Başta. Üreticiye göre zaten 2017 yılında atmosfere 85 milyon ton salındı. karbondioksit aşağı doğru.

Yirmi yılı aşkın bir süreyi kapsayan ana akım kariyer boyunca araba melezleri yeni yenilikler ortaya çıktı. Hibrit Hyundai Elantra LPI Temmuz 5'da Güney Kore'de satışa sunulan (2009), sıvılaştırılmış petrol gazıyla çalışan içten yanmalı motora sahip ilk hibrit olma özelliği taşıyordu. Elantra yine ilk kez lityum polimer pillerin kullanıldığı kısmi bir hibrit. Elantra, 5,6 km'de 100 litre benzin tüketiyor ve 99 g/km emisyon üretiyordu.₂. Peugeot, 2012 yılında 3008 Hybrid4 modelinin Avrupa pazarına sunulmasıyla yeni bir çözüm, yani ilk seri üretim dizel hibriti sunmuştur. Üreticiye göre 3008 Hibrit minibüs 3,8 l/100 km dizel tüketiyor ve 99 g/km COXNUMX salıyor.₂.

5. Hyundai Elantra LPI Hibrit

Model 2010 yılında New York Uluslararası Otomobil Fuarı'nda sunuldu. Lincoln MKZ Hibrit, fiyatı aynı modelin normal versiyonuyla aynı olan ilk hibrit versiyon.

Nisan 2020 itibarıyla, dönüm noktası niteliğindeki 1997 yılından bu yana dünya çapında 17 milyondan fazla hibrit elektrikli araç satıldı. Pazar lideri, Mart 2018 itibarıyla 7,5 milyondan fazla hibrit araç satan Japonya olurken, onu 2019 itibarıyla toplam 5,4 milyon adet satan ABD ve Temmuz 2020 itibarıyla Avrupa'da 3 milyon hibrit araç sattı. Yaygın olarak bulunabilen hibritlerin en bilinen örnekleri, Prius'a ek olarak diğer Toyota modellerinin hibrit versiyonlarıdır: Auris, Yaris, Camry ve Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Paralel, seri ve karışık

Şu anda "melez" genel adı altında birkaç farklı cins gizlenmiştir. tahrik sistemleri ve daha fazla verimlilik elde etmek için fikirler. Artık tasarım gelişip ilerledikçe, farklı çözümlerin kombinasyonları ve tanımın saflığını ihlal eden yeni icatlar kullanıldığı için net sınıflandırmaların bazen başarısız olduğu unutulmamalıdır. Sürücü yapılandırmasına göre bölerek başlayalım.

W hibrit sürücü Paralel tip içten yanmalı motor ve elektrik motoru, tahrik tekerleklerine mekanik olarak bağlanmıştır. Araç, içten yanmalı bir motorla, bir elektrik motoruyla veya her ikisiyle çalıştırılabilir. Bu şema kullanılır Honda arabalarında: Insight, Civic, Accord. Böyle bir sistemin başka bir örneği, Chevrolet Malibu'daki General Motors kayış alternatörü/marş motorudur. Birçok modelde içten yanmalı motor aynı zamanda enerji jeneratörü.

Şu anda piyasada bilinen paralel sürücüler, tam güçlü içten yanmalı motorlar ve daha küçük (20 kW'a kadar) elektrik motorlarının yanı sıra küçük akülerden oluşmaktadır. Bu tasarımlarda elektrik motorları yalnızca ana motoru desteklemeli, ana güç kaynağı olmamalıdır. Paralel hibrit tahriklerin, özellikle şehir içi ve otoyol sürüşlerinde, yalnızca aynı boyuttaki içten yanmalı motorlara dayalı sistemlerden daha verimli olduğu düşünülmektedir.

Sıralı hibrit sistemde araç doğrudan yalnızca elektrik motoruyla tahrik edilir ve sistemi hareket ettirmek için içten yanmalı motor kullanılır. elektrik akımı jeneratörü Ve. Bu sistemdeki pil seti genellikle çok daha büyüktür ve bu da üretim maliyetlerini etkiler. Bu düzenlemenin, özellikle şehir içi sürüş sırasında içten yanmalı motorun verimliliğini artırdığına inanılıyor. Örnek seri hibrit Bu Nissan e-Power.

Karma hibrit tahrik Yukarıdaki çözümlerin her ikisinin de (paralel ve sıralı) avantajlarını birleştirir. Bu "melezler" performans açısından optimal kabul edilir; seriler düşük hızlarda en verimli, paralel ise yüksek hızlarda optimaldir. Bununla birlikte, daha karmaşık devreler olarak üretilmeleri daha pahalıdır. paralel motorlar. Karma hibrit güç aktarma organlarının baskın üreticisi Toyota'dır. Toyota ve Lexus, Nissan ve Mazda (çoğunlukla Toyota lisansı altında), Ford ve General Motors'un arabalarında kullanılırlar.

İki içten yanmalı motordan ve bir paralel motordan gelen güç, basit bir planet dişli seti olan (güç dağıtıcısı) gibi bir cihaz kullanılarak tekerlek tahrikine aktarılabilir. İçten yanmalı motor mili dişli kutusunun planet dişlilerinin çatalına bağlanır, elektrik jeneratörü merkezi dişlisine bağlanır ve elektrik motoru, dişli kutusu aracılığıyla torkun tekerleklere iletildiği harici dişliye bağlanır. Bu, parçayı aktarmanıza olanak tanır dönme hızı ve içten yanmalı motorun tekerleklere ve bir kısmının jeneratöre torku. Böylece двигатель örneğin bir duraktan kalkış sırasında araç hızından bağımsız olarak optimum hız aralığında çalışabilir ve jeneratör tarafından üretilen akım, yüksek torku içten yanmalı motor tarafından desteklenen bir elektrik motoruna güç vermek için kullanılır. tekerlekler. Tüm sistemin çalışmasını koordine eden bilgisayar, jeneratör üzerindeki yükü ve elektrik motorunun güç beslemesini düzenleyerek planet dişli kutusunun çalışmasını kontrol eder. elektromekanik sürekli değişken şanzıman. Yavaşlarken ve fren yaparken, elektrik motoru aküyü şarj etmek için bir jeneratör görevi görür ve yanmalı motor çalıştırıldığında alternatör bir jeneratör görevi görür. marş.

W tam hibrit sürüş Araç gücünü yalnızca motordan, yalnızca aküden veya her ikisinden de alabilir. Böyle bir sistemin örnekleri şunlardır: Hibrit Sinerji Tahrik Toyoty, hibrit sistem Ford, İki modlu hibrit üretim General Motors / Chryslert.Araba örnekleri: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid'in yanı sıra Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h ve CT200h. Bu arabalar büyük, verimli pillere ihtiyaç duyar. Bir güç dağıtım mekanizmasının kullanılmasıyla araçlar, artan sistem karmaşıklığı pahasına daha fazla esneklik kazanır.

Kısmi hibrit Prensip olarak, araç her yokuş aşağı hareket ettiğinde, frenlendiğinde veya durduğunda içten yanmalı motoru kapatmanıza ve gerektiğinde motoru hızlı bir şekilde çalıştırmanıza olanak tanıyan uzatılmış marş motoruna sahip normal bir otomobildir.

starter genellikle motor ile şanzıman arasına tork konvertörünün yerine takılır. Ateşlendiğinde ek enerji sağlar. İçten yanmalı motor çalışmadığında radyo ve klima gibi aksesuarlar açılabilir. Piller frenleme sırasında şarj edilir. Tam hibritlerle karşılaştırıldığında kısmi hibritler daha küçük pillere ve daha küçük bir elektrik motoruna sahiptir. Bu nedenle boş ağırlıkları ve üretim maliyetleri daha düşüktür. Böyle bir tasarımın bir örneği, 2005-2007'de üretilen tam boyutlu Chevrolet Silverado Hybrid'di. Yüzde 10'a kadar tasarruf etti. içten yanmalı motoru kapatıp açarken ve frenleme sırasında enerji geri kazanımı.

Hibrit ve elektrikli hibritler

Hibritlerin başka bir kategorisi üzerinde daha fazla zaman harcamaya değer; bu da bazı açılardan “saf elektrik”e doğru atılmış bir başka adımdır. Bunlar, pillerin kullanıldığı hibrit araçlardır (PHEV'ler). elektrikli sürücü harici bir kaynaktan da şarj edilebilir (6). Dolayısıyla bir PHEV, hibrit ve elektrikli araç arasında bir hibrit olarak değerlendirilebilir. Donanımlıdır şarj fişi. Sonuç olarak piller birkaç kat daha büyüktür, bu da daha güçlü bir elektrik motorunun takılmasının mümkün olduğu anlamına gelir.

6. Hibrit araba şeması

Sonuç olarak, hibrit arabalar klasik hibritlere göre daha az yakıt tüketir, içten yanmalı motoru çalıştırmadan genellikle akımla yaklaşık 50-60 km yol alabilirler ve hibritler genellikle en güçlü seçenekler olduğundan daha iyi performansa sahiptirler. bu model.

Bir PHEV'in sürüş menzili, bu özelliğe sahip olmayan hibrit araçlardan kat kat daha fazladır. Bu onlarca kilometre şehir içinde gezmek, çalışmak veya mağazaya gitmek için oldukça yeterli. Örneğin, Skoda Superb iV (7) Pil, sıfır emisyon modunda 13 km'ye kadar menzil sağlayarak 62 kWh'ye kadar elektrik depolayabilir. Bu sayede hibritimizi evde park edip eve döndüğümüzde ortalama 0 lt/100 km yakıt tüketimi elde edebiliyoruz. İçten yanmalı motor, güç kaynağına erişimin olmadığı bir yerde akünün boşalmasını önler ve elbette uzun yolculuklarda menzil konusunda endişelenmenize olanak sağlar.

7. Şarj olurken Skoda Superb iV Hybrid

Eşit derecede önemli melez türü durumunda güçlü elektrik motorlarıyla donatılmıştır Skoda Superb iV parametreleri 116 hp'dir. ve 330 Nm tork. Bu sayede araç sadece anında hızlanmakla kalmıyor (elektrik motoru, o anda hangi hızda çalışıyor olursa olsun, aracı aynı hızda çalıştırıyor), çünkü Skoda, Superb'in 60 saniyede 5 km/saat hıza çıkacağını söylüyor. aynı zamanda aracı 140 km/saat hıza kadar hızlandırabilir; bu, örneğin çevre yollarında veya otoyollarda stressiz ve sıfır emisyonlu sürüşe olanak tanır.

Araba sürerken, bir araba genellikle her iki motorla da çalıştırılır (içten yanmalı motor elektrikle çalışır, dolayısıyla geleneksel bir arabaya göre daha az yakıt kullanır), ancak gazı kaldırdığınızda, fren yaptığınızda veya sabit bir hızda sürdüğünüzde, dahili motor elektrikle çalışır. yanmalı motor motoru kapatır ve ancak O zaman elektrik motoru tekerlekleri çalıştırır. Yani makine aynı şekilde çalışıyor klasik hibrit ve enerjiyi aynı şekilde geri yükler - her frenlemede enerji geri yüklenir ve elektrik akımı şeklinde akülere gider; gelecekte içten yanmalı motorun daha sık kapatılmasına hizmet edecek.

İlk plug-in hibrit otomobil, Çinli üretici BYD Auto tarafından Aralık 2008'de pazara sunuldu. Bu F3DM PHEV-62 modeliydi. Dünyanın en popüler elektrikli otomobilinin plug-in hibrit versiyonunun ilk gösterimi Chevrolet Volt2010 yılında gerçekleşti. T.uyanmak 2012'de prömiyerini yaptı.

Tüm modeller aynı şekilde çalışmasa da çoğu iki veya daha fazla modda çalışabilir: Motor ve bataryanın araca tüm gücü sağladığı "tamamen elektrikli" ve hem elektriği hem de benzini kullanan "hibrit". PHEV'ler genellikle tamamen elektrik modunda çalışır ve pil bitene kadar elektrikle çalışır. Bazı modeller, genellikle 100 km/saat civarındaki hedef otoyol hızına ulaştıktan sonra hibrit moda geçer.

Yukarıda açıklanan Skoda Superb iV dışında en ünlü ve popüler hibrit modeller Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e ve X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Audi Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Denizin derinliklerinden göklere uzanan melezler

Bunu hatırlamaya değer hibrit sürücü sadece binek otomobil segmentinde değil, genel olarak otomobillerde kullanılıyor. Örneğin hibrit tahrik sistemleri kullanmak dizel motorlar Lub turboelektrik demiryolu lokomotiflerine, otobüslere, kamyonlara, mobil hidrolik makinelere ve gemilere güç sağlamak için.

Büyük yapılarda genellikle şöyle görünür dizel/türbin motoru bir elektrik jeneratörünü çalıştırır veya su pompasıbir elektrik/hidrolik motoru çalıştırır. Daha büyük araçlarda, göreceli güç kayıpları azalır ve gücün mekanik bileşenler yerine kablolar veya borular aracılığıyla dağıtılmasının faydaları, özellikle gücün tekerlekler veya pervaneler gibi birden fazla tahrik sistemine iletilmesi durumunda daha belirgin hale gelir. Yakın zamana kadar ağır araçlarda hidrolik akümülatörler/akümülatörler gibi küçük bir ikincil enerji kaynağı vardı.

En eski hibrit tasarımlardan bazıları nükleer olmayan denizaltı sürücüleriham dizel ve denizaltı bataryalarıyla çalışıyor. Örneğin İkinci Dünya Savaşı denizaltıları hem seri hem de paralel sistemler kullanıyordu.

Daha az bilinen, ancak daha az ilginç olmayan tasarımlar yakıt-hidrolik hibritler. 1978'de Minneapolis'teki Minnesota Hennepin Mesleki ve Teknik Merkezi'ndeki öğrenciler bir Volkswagen Beetle'ı arabaya dönüştürdüler. benzinli-hidrolik hibrit hazır parçalarla. 90'lı yıllarda EPA laboratuvarındaki Amerikalı mühendisler, tipik Amerikan sedanı için "petrohidrolik" bir şanzıman geliştirdi.

Test arabası şehir içi ve otoyol karma sürüşlerinde yaklaşık 130 km/saat hıza ulaştı. 0 litrelik dizel motor kullanıldığında 100'dan 8 km/sa hıza hızlanma 1,9 saniyeydi. EPA, seri üretilen hidrolik bileşenlerin aracın fiyatına yalnızca 700 dolar eklendiğini tahmin ediyor. EPA testleri, Ford Expedition'ın şehir trafiğinde 7,4 km'de 100 litre yakıt tüketen benzinli-hidrolik hibrit tasarımını test etti. Amerikan kurye şirketi UPS şu anda bu teknolojiyi kullanan iki kamyon işletiyor (8).

8. UPS hizmetinde hidrolik hibrit

ABD ordusu testler yaptı Hibrit Humvee SUV'lar 1985'ten beri. Değerlendirmelerde yalnızca daha fazla dinamik ve daha fazla yakıt ekonomisi değil, aynı zamanda örneğin bu makinelerin daha düşük termal imzası ve daha sessiz çalışması da kaydedildi; bu, tahmin edebileceğiniz gibi, askeri uygulamalarda büyük önem taşıyabilir.

Erken biçim Deniz taşımacılığında hibrit tahrik sistemi direklerde yelkenli gemiler vardı ve Buharlı motorlar güverte altı. Başka bir örnekten daha önce bahsedilmişti dizel-elektrikli denizaltı. Gemiler için daha yeni ve yine eski hibrit tahrik sistemleri arasında SkySails gibi şirketlerin ürettiği büyük uçurtmalar da yer alıyor. Uçurtma çekme En yüksek gemi direklerinden birkaç kat daha yüksek irtifalarda uçarak daha güçlü ve daha sürekli rüzgarları yakalayabilirler.

Hibrit konseptler nihayet havacılığa da girdi. Örneğin, prototip uçak (9), hibrit membran sistemi (REM) ile donatılmıştı. motor güç kaynağıgeleneksel bir pervaneye bağlanır. Yakıt hücresi seyir aşaması için tüm gücü sağlar. Uçuşun en fazla güç gerektiren kısmı olan kalkış ve tırmanış sırasında sistem, hafif lityum iyon pilleri kullanıyor. Gösteri uçağı aynı zamanda Avusturyalı Diamond Aircraft Industries şirketi tarafından inşa edilen ve uçağın tasarımında değişiklikler yapan bir Dimona motorlu planördür. Kanat açıklığı 16,3 metre olan uçak, yakıt hücresinden elde edilen enerjiyle yaklaşık 100 km/saat hızla uçabilecek.

9. Boeing yakıt hücresi tanıtım uçağı

Her şey pembe değil

Hibrit otomobillerin tasarımının geleneksel otomobillere göre karmaşıklığı nedeniyle, otomobilin çalışması sırasında emisyonlardaki azalmanın bu emisyonları fazlasıyla dengelediği yadsınamaz. Hibrit araçlar, dumana neden olan kirletici maddelerin emisyonlarını yüzde 90 oranında azaltabilir. ve karbon emisyonlarını yarı yarıya azalttık.

Gerçeğine rağmen Hibrit araba Geleneksel otomobillere göre daha az yakıt tüketse de hibrit otomobil aküsünün çevreye zararlı etkileri sorunu hâlâ mevcut. Günümüzde çoğu hibrit araç aküsü iki türden biridir: nikel-metal hidrit veya lityum-iyon. Bununla birlikte, her ikisi de şu anda benzinli otomobillerdeki marş akülerinin çoğunluğunu oluşturan kurşun akülerden daha çevre dostu olarak kabul ediliyor.

Burada verilerin net olmadığını belirtmek gerekir. Genel Toksisite Seviyeleri ve Çevresel Etkiler nikel hidrit piller duruma göre çok daha düşük kabul edilir kurşun asit piller veya kadmiyum kullanarak. Diğer kaynaklar, nikel-metal hidrit pillerin kurşun-asit pillerden çok daha toksik olduğunu ve geri dönüşüm ile güvenli imhanın çok daha külfetli olduğunu söylüyor. Nikel klorür ve nikel oksit gibi çeşitli çözünür ve çözünmeyen nikel bileşiklerinin, hayvan deneylerinde iyi bilinen kanserojen etkilere sahip olduğu gösterilmiştir.

Akümülatörler litowo-jonowe Artık çekici bir alternatif olarak kabul ediliyorlar çünkü herhangi bir pil arasında en yüksek enerji yoğunluğuna sahipler ve daha büyük hacimleri depolarken nikel-metal hidrit pil hücrelerinin üç katından daha fazla voltaj üretebiliyorlar. Elektrik enerjisi. Bu piller aynı zamanda daha fazla güç üretir ve daha verimlidir, elektrik israfını büyük ölçüde ortadan kaldırır ve pil ömrünün bir araca yaklaşmasıyla üstün uzun ömür sağlar. Ayrıca lityum iyon pillerin kullanılması aracın toplam ağırlığını yüzde 30 oranında azaltıyor. Benzinle çalışan araçlara göre daha iyi yakıt ekonomisi ve bunun sonucunda CO emisyonlarında azalma₂.

Ne yazık ki, söz konusu teknolojilerin kaderi, bulunması zor ve daha pahalı malzemelere dayanmak olacak. Aşağı elektrik motoru tasarımı ve hibrit otomobillerin diğer parçaları, diğer şeylerin yanı sıra nadir toprak metallerine ihtiyaç duyar. Örneğin disporsiyumHibrit güç aktarma organlarında çeşitli türdeki gelişmiş elektrik motorlarının ve akü sistemlerinin üretimi için gerekli olan nadir bir toprak elementi. Veya neodimyumKalıcı mıknatıslı motorlarda kullanılan yüksek mukavemetli mıknatısların önemli bir bileşeni olan bir başka nadir toprak metali.

Dünyadaki nadir toprak elementlerinin neredeyse tamamı öncelikle Çin'den geliyor. Çin dışından çeşitli kaynaklar Hoidas Gölü Kuzey Kanada'da veya Veld Dağı Avustralya'da şu anda geliştirilme aşamasındadır. Yeni yataklar veya nadir metallerin yerini alan malzemeler şeklinde alternatif çözümler bulamazsak, malzemelerin fiyatı kesinlikle artacaktır. Bu da benzini yavaş yavaş piyasadan çekerek emisyonları azaltma planlarını raydan çıkarabilir.

Artan fiyatların yanı sıra etik nitelikte sorunlar da var. 2017'de bir BM raporunda suiistimaller tespit edildi kobalt madenlerindeki çocuklarDemokratik Kongo Cumhuriyeti'ndeki (DCR) en yeni nesil elektrik motorları da dahil olmak üzere yeşil teknolojilerimiz için son derece önemli bir hammadde. Dünya, çocukların kirli, tehlikeli ve genellikle zehirli kobalt madenlerinde dört yaşına kadar çalışmaya zorlandığını öğrendi. Birleşmiş Milletler, bu madenlerde her yıl yaklaşık seksen çocuğun öldüğünü tahmin ediyor. Her gün 40 kadar küçük çocuk çalışmaya zorlandı. Bazen bu, saf hibritlerimizin kirli fiyatıdır.

Egzoz borusundaki yenilikler cesaret verici

Ancak aynı zamanda iyi haberler de var hibrit yöntemler ve daha temiz arabalara yönelik genel bir arzu. Araştırmacılar yakın zamanda umut verici ve şaşırtıcı bir yöntem geliştirdiler. dizel motorların basit modifikasyonuHibrit sistemlerde elektrikli tahrikle birleştirilebilir. Dizel sürücüler bu onları daha küçük, daha ucuz ve bakımı daha kolay hale getirebilir. Ve en önemlisi daha temiz olacaklar.

Charles Muller ve Sandia Ulusal Laboratuvarı araştırma merkezindeki üç meslektaşı, Kanal Yakıt Enjeksiyonu (DFI-) olarak bilinen bir modifikasyon üzerinde çalıştı. Bunsen bekinin basit prensibine dayanmaktadır. Bilim adamları, DFI'nin emisyonları ve DPF'lerin kurumla tıkanma eğilimini azaltabileceğini söylüyor. Mueller'e göre buluşu, karterdeki kurum miktarını azaltarak yağ değişim aralıklarını bile uzatabilir.

Peki nasıl çalışıyor? memeler geleneksel bir dizel motorda yanma odası alanlarında zengin karışımlar oluştururlar. Ancak bilim adamlarına göre bu alanlar, onu tamamen yakmak için gerekenden iki ila on kat daha fazla yakıt içeriyor. Yüksek sıcaklıklardaki bu kadar fazla yakıtla birlikte, büyük miktarlarda kurum oluşma eğilimi olmalıdır. DFI kanallarının takılması, dizel yakıtın çok az kurum oluşumuyla veya hiç kurum oluşumu olmadan verimli bir şekilde yakılmasına olanak tanır. Müller, yeni teknolojiyle ilgili bir yayında "Karışımlarımız daha az yakıt içeriyor" diye açıklıyor.

Bay Müller'in bahsettiği kanallar, enjektör meme deliklerinden çıktıkları yerden kısa bir mesafeye yerleştirilen tüplerdir. Enjektörün yanındaki silindir kafasının alt tarafına monte edilirler. Müller, bunların eninde sonunda, yanmanın termal enerjisine dayanacak şekilde yüksek ısıya dayanıklı bir alaşımdan yapılacağına inanıyor. Ancak ona göre ekibi tarafından geliştirilen buluşun uygulanmasıyla ilgili ek maliyetler küçük olacak.

Yanma sistemi daha az kurum ürettiğinde daha verimli kullanılabilir. egzoz gazı devridaim sistemi (EGR) nitrojen oksitleri, NOx'i azaltmak için. Çözümün geliştiricilerine göre bu, motordan çıkan kurum ve NOx miktarını mevcut seviyelerin onda birine kadar azaltabilir. Ayrıca konseptlerinin CO emisyonlarının azaltılmasına yardımcı olacağını da belirtiyorlar.₂ ve küresel ısınmaya neden olan diğer maddeler.

Yukarıdakiler yalnızca, çoğu kişinin çoktan vazgeçtiği dizel motorlara belki de bu kadar çabuk veda etmeyeceğimizin bir işareti değil. Yanmalı tahrik teknolojisindeki yenilikler, hibritlerin yükselişine yön veren düşünceyi sürdürüyor. Bu, araçların çevresel etkilerini kademeli olarak azaltan küçük adımlardan oluşan bir stratejidir. Hibritin sadece elektrik kısmında değil yakıt kısmında da bu yönde yeniliklerin ortaya çıktığını bilmek güzel.