Tại sao con lai vẫn sử dụng truyền cơ học?

Một trong những bình luận về câu hỏi này khiến tôi nhớ lại một điều mà tôi đã tự hỏi một thời gian. Cho rằng động cơ đạt hiệu quả tốt nhất ở mô-men xoắn cực đại, tại sao hầu hết các xe hybrid vẫn sử dụng hộp số cơ (đòi hỏi động cơ phải thay đổi tốc độ với tốc độ đường, như trong một chiếc xe thông thường), thay vì điện, với động cơ chạy không đổi tỷ lệ như một máy phát điện?

Có phải nó chỉ đơn giản là một trường hợp cho mọi người những gì họ đã quen? nhớ rằng những chiếc xe điện thuần túy rõ ràng có truyền tải điện ...

Xe lửa đã sử dụng truyền động diesel-điện từ ít nhất là những năm 1950, vì vậy đây không hẳn là một khái niệm mới ...

Nó phụ thuộc vào loại xe hybrid mà bạn đang nói đến. Trong một loại hybrid, sẽ có một động cơ xăng và ít nhất một động cơ điện có khả năng lái các bánh xe. Trong trường hợp này, động cơ xăng vẫn phải sử dụng hộp số vì nó không thể được điều chỉnh quá cao mà không gây ra thiệt hại lớn hoặc rút ngắn tuổi thọ. Một giải pháp khả thi cho vấn đề truyền tải này là sử dụng Hộp số biến đổi liên tục (CVT), có thể tốn kém hơn để sản xuất nhưng giữ cho động cơ đạt hiệu suất cao nhất.

Một loại hybrid khác, trong đó các bánh xe được điều khiển hoàn toàn bằng động cơ điện (và có một máy phát xăng để sạc pin) không cần truyền động vì động cơ điện có phạm vi RPM rất rộng chấp nhận được. Ngoài ra, động cơ điện có đường cong mô-men xoắn tương đối bằng phẳng và mô-men xoắn tối đa có sẵn ngay lập tức. Tôi nên lưu ý rằng loại xe "hybrid" này thường chỉ được gọi là xe điện (EV) vì động cơ xăng được sử dụng để chỉ sạc pin và không lái các bánh xe.

Tôi sẽ bình luận điều này, nhưng không có tiếng tăm: Truyền động diesel-điện mà bạn đề cập có liên quan chặt chẽ hơn với EV ngày nay trong đó một động cơ diesel sạc pin, sau đó lần lượt cung cấp năng lượng cho động cơ điện ở các bánh xe. Việc truyền trong xe lửa là không thực tế vì nhiều lý do (chẳng hạn như cần cung cấp năng lượng lên đến bốn trục và số bánh răng cần thiết để giữ cho nó đạt hiệu quả cao nhất) và điều này giúp loại bỏ nhu cầu truyền tải thực sự.

Tôi không nghĩ câu trả lời được chấp nhận trả lời câu hỏi này chấp nhận được. Lý do cho các xe hybrid có con đường truyền năng lượng cơ học là việc truyền năng lượng cơ học có hiệu quả cao hơn so với truyền tải điện.

Tôi đã đọc ở đâu đó (nhưng không thể tìm thấy nguồn ngay bây giờ) rằng con đường chuyển giao năng lượng điện có hiệu quả khoảng 70% trong Toyota Prius. Để hiểu được hiệu quả thấp này, hãy xem xét rằng nó có một máy phát động cơ hoạt động như một máy phát điện, linh kiện điện tử công suất, dây cáp và một máy phát điện động cơ hoạt động như một động cơ. Khá nhiều thành phần. Hiệu suất này thấp hơn đáng kể so với hiệu quả của con đường truyền năng lượng cơ học.

Trên thực tế, Toyota Prius có cả con đường chuyển giao năng lượng cơ và điện. Nó có một hộp số với một tốc độ và tỷ lệ không đổi nhưng ba trục, hai trong số đó có động cơ điện. Việc thay đổi lượng điện năng sẽ được truyền qua đường dẫn điện sẽ thay đổi tốc độ tương đối của trục đầu vào và đầu ra, và do đó nó hoạt động như một bộ truyền biến thiên liên tục điện (eCVT).

Lý do cho con đường cơ học là hiệu quả cao hơn. Lý do cho con đường điện là vì nó cho phép CVT hoạt động với chi phí linh kiện rất thấp và độ tin cậy cao hơn so với CVT truyền thống. Và, cũng để cung cấp phanh tái tạo và tăng sức mạnh cho động cơ đốt trong từ pin.

Bạn đã thấy làm mát nước trong một hộp số tay thông thường? Chắc là không. Tuy nhiên, các bộ biến tần trong Prius được làm mát bằng nước do lượng nhiệt thải cao sinh ra. Điều này minh họa rằng các bộ biến tần kém hiệu quả hơn các bộ truyền cơ học.