koha hibride

Në një situatë ku është e vështirë të investosh të gjitha paratë në automjete thjesht elektrike, qoftë edhe për shkak të diapazonit ende të pakënaqshëm, papërsosmërive të baterisë, karikimit të gjatë shqetësues dhe shqetësimeve të ndërgjegjes mjedisore, zgjidhjet hibride bëhen një mesatare e arsyeshme e artë. Kjo mund të shihet në rezultatet e shitjeve të makinave.

Makinë hibride ky automjet në një sistem tipik të pajisur двигатель dhe një ose më shumë (1). Makina elektrike mund të përdoret jo vetëm për të zvogëluar konsumin e karburantit, por edhe për të rritur fuqinë. Makina moderne hibride përdorni metoda shtesë për të përmirësuar efikasitetin e energjisë, si p.sh. Në disa zbatime, një motor me djegie të brendshme përdoret për të gjeneruar energji elektrike për të fuqizuar një motor elektrik.

1. Diagrami i një automjeti hibrid dizel-elektrik

Në shumë modele hibride emetimet e shkarkimeve zvogëlohet gjithashtu duke fikur motorin me djegie të brendshme kur është i parkuar dhe duke e ndezur përsëri kur është e nevojshme. Projektuesit përpiqen të sigurojnë që ndërveprimi me motorin elektrik të optimizojë funksionimin e tij, për shembull, kur një motor me djegie të brendshme funksionon me shpejtësi të ulëta, efikasiteti i tij është i ulët, pasi kërkon më shumë energji për të kapërcyer rezistencën e tij. Në një sistem hibrid, kjo rezervë mund të përdoret duke rritur shpejtësinë e motorit me djegie të brendshme në një nivel të përshtatshëm për karikimin e baterisë.

Pothuajse e vjetër sa makinat

Historia e hibrideve të automobilave zakonisht fillon në vitin 1900, kur Ferdinand Porsche prezantoi modelin në Ekspozitën Botërore në Paris. Hibrid Lohner-Porsche Mixte (2), automjeti i parë hibrid dizel-elektrik në botë. Disa qindra kopje të kësaj makinerie u shitën më vonë. Dy vjet më vonë, Knight Neftal ndërtoi një makinë hibride garash. Në vitin 1905, Henri Pieper prezantoi një hibrid në të cilin një motor elektrik mund të ngarkonte bateritë.

Në vitin 1915, Woods Motor Vehicle Company, një prodhues i automjeteve elektrike, krijoi modelin Dual Power me një motor me djegie të brendshme me 4 cilindra dhe një motor elektrik. Nën një shpejtësi prej 24 km / orë, makina ka punuar vetëm në motor elektrik deri derisa të mbarojë bateriadhe mbi këtë shpejtësi u ndez motori me djegie të brendshme, i cili mund ta përshpejtonte makinën në 56 km / orë. Fuqia e Dyfishtë ishte një dështim komercial. Ishte shumë i ngadaltë për çmimin e tij dhe shumë i vështirë për t'u drejtuar.

Në vitin 1931, Erich Geichen propozoi një makinë, bateritë e së cilës u ngarkuan ndërsa zbrisnin një kodër. Energjia furnizohej nga një cilindër ajri i kompresuar, i cili pompohej falë energjia kinetike pjesët e makinave që shkojnë tatëpjetë.

Srikuperimi i energjisë gjatë frenimit, një shpikje kryesore e teknologjisë moderne hibride, u zhvillua në vitin 1967 nga AMC për American Motors dhe u emërua Frena e Rigjenerimit të Energjisë.

Në vitin 1989, Audi lëshoi ​​​​makinën eksperimentale Audi Duo. Ishte paralelisht гибрид bazuar në Audi 100 Avant Quattro. Makina ishte e pajisur me një motor elektrik 12,8 kuaj fuqi që lëvizte boshtin e pasmë. Ai merrte energji nga bateri nikel kadmiumi. Boshti i përparmë drejtohej nga një motor 2,3-litërsh me pesë cilindra benzinë ​​me 136 kf. Synimi i Audi ishte të krijonte një makinë që do të mundësohej nga një motor me djegie të brendshme jashtë qytetit dhe një motor elektrik në qytet. Shoferi ka zgjedhur modalitetin e djegies ose modalitetin e drejtimit elektrik. Audi prodhoi vetëm dhjetë kopje të këtij modeli. Interesi i ulët i klientit iu atribuua performancës më të ulët se Audi 100 standarde për shkak të ngarkesës shtesë.

Përparimi erdhi nga Lindja e Largët

Data nga e cila makinat hibride hynë gjerësisht në treg dhe fituan popullaritet të vërtetë është vetëm viti 1997, kur ajo hyri në tregun japonez. Toyota Prius (3). Fillimisht, këto makina gjetën blerës kryesisht në qarqe të ndjeshme ndaj mjedisit. Situata ndryshoi në dekadën e ardhshme, kur çmimet e naftës filluan të rriten me shpejtësi. Që nga gjysma e dytë e dekadës së fundit, edhe prodhues të tjerë kanë filluar të nxjerrin në treg modele hibride, shpesh i bazuar në zgjidhjet hibride të licencuara Toyota. Në Poloni, Prius u shfaq në ekspozita në 2004. Në të njëjtin vit, gjenerata e dytë e Prius u lëshua, dhe në 2009, e treta.

Ajo ndoqi Toyota-n honda, një tjetër gjigant japonez i automobilave. shitje model Depërtim (4), një hibrid i pjesshëm paralel, kompania filloi në 1999 në SHBA dhe Japoni. Ishte një makinë më ekonomike se një produkt Toyota. Brezi i parë i sedanit Prius konsumonte 4,5 l/100 km në qytet dhe 5,2 l/100 km jashtë qytetit. Honda Insight me dy rrota Gjenerata e parë konsumonte 3,9 l / 100 km në qytet dhe 3,5 l / 100 km jashtë qytetit.

Toyota lëshoi ​​versione të reja hibride të makinave. Prodhimi Toyota Auris Hybrid filloi në maj 2010. Ishte hibridi i parë i prodhimit në Evropë që u shit për më pak se Prius. Hibrid Auris kishte të njëjtën makinë si Prius, por kilometrazhi i gazit ishte më pak - 3,8 l / 100 km në ciklin e kombinuar.

Deri në maj 2007, Toyota Motor Corporation kishte shitur milionin e saj të parë hibride. Dy milionë deri në gusht 2009, 6 milionë deri në dhjetor 2013. Në korrik 2015, numri i përgjithshëm i hibridëve Toyota kaloi 8 milionë. Në tetor 2015, shitjet e hibrideve Toyota vetëm në Evropë kaluan një milion njësi. Në tremujorin e parë të 2019-ës, hibridet tashmë përbënin 50 për qind. shitjet totale të Toyota-s në kontinentin tonë. Modelet Më Popullore në këtë kategori, megjithatë, nuk ka më Priuse, por vazhdimisht Hibrid Yaris, C-HR Hybrid Oraz Corolla Hibrid. Deri në fund të vitit 2020, Toyota synon të shesë 15 milionë hibride, gjë që sipas kompanisë është bërë në janar të këtij viti, d.m.th. ne fillim. Tashmë në vitin 2017, sipas prodhuesit, 85 milionë tonë u emetuan në atmosferë. dioksid karboni më pak.

Gjatë një karriere të zakonshme që përfshin më shumë se dy dekada hibride automobilistike janë shfaqur risi të reja. Hybrid Hyundai Elantra LPI (5), i cili doli në shitje në Korenë e Jugut në korrik 2009, ishte hibridi i parë i motorit me djegie të brendshme me LPG. Elantra është një hibrid i pjesshëm që përdor bateri litium polimer, gjithashtu për herë të parë. Elantra konsumonte 5,6 litra benzinë ​​për 100 km dhe lëshonte 99 g/km COXNUMX.₂. Në vitin 2012, Peugeot doli me një zgjidhje të re me lançimin e 3008 Hybrid4 në tregun evropian, hibridi i parë me naftë i prodhuar në masë. Sipas prodhuesit, furgoni 3008 Hybrid konsumonte 3,8 l/100 km naftë dhe emetonte 99 g/km COXNUMX.₂.

5. Hybrid Hyundai Elantra LPI

Modeli u prezantua në Auto Show në Nju Jork në 2010. Lincoln MKZ Hybrid, versioni i parë hibrid me çmim identik me versionin e rregullt të të njëjtit model.

Deri në prill 2020, që nga viti historik 1997, më shumë se 17 milionë automjete elektrike hibride ishin shitur në mbarë botën. Lideri i tregut është Japonia, e cila shiti më shumë se 2018 milionë automjete hibride deri në mars 7,5, e ndjekur nga SHBA, e cila shiti gjithsej 2019 milionë njësi deri në vitin 5,4 dhe 2020 milionë automjete hibride të shitura në Evropë deri në korrik 3. Shembujt më të njohur të hibridëve të disponueshëm gjerësisht janë, përveç Prius, versionet hibride të modeleve të tjera të Toyota: Auris, Yaris, Camry dhe Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Paralele, seriale dhe të përziera

Disa gjini të ndryshme aktualisht fshihen nën emrin gjenerik "hibrid". sistemet shtytëse dhe ide për efikasitet më të madh. Duhet mbajtur mend se tani, ndërsa dizajni zhvillohet dhe përparon, klasifikimet e qarta ndonjëherë dështojnë, sepse përdoren kombinime të zgjidhjeve të ndryshme plus shpikje të reja që shkelin pastërtinë e përkufizimit. Le të fillojmë duke e ndarë sipas konfigurimit të diskut.

W makinë hibride Motori me djegie të brendshme të tipit paralel dhe motori elektrik janë të lidhur mekanikisht me rrotat lëvizëse. Një makinë mund të mundësohet nga një motor me djegie të brendshme, një motor elektrik ose të dyja. Kjo skemë përdoret në makinat Honda: Insight, Civic, Accord. Një shembull tjetër i një sistemi të tillë është alternatori/starteri i rripit të General Motors në Chevrolet Malibu. Në shumë modele, motori me djegie të brendshme funksionon gjithashtu si gjeneratori i energjisë.

Drejtuesit paralelë të njohur aktualisht në treg përbëhen nga motorë me djegie të brendshme me fuqi të plotë dhe motorë elektrikë më të vegjël (deri në 20 kW), si dhe bateri të vogla. Në këto modele, motorët elektrikë duhet vetëm të mbështesin motorin kryesor dhe jo të jenë burimi kryesor i energjisë. Drejtimet hibride paralele konsiderohen më efikase se sistemet e bazuara vetëm në motorë me djegie të brendshme të së njëjtës madhësi, veçanërisht në drejtimin e qytetit dhe autostradës.

Në një sistem hibrid sekuencial, automjeti drejtohet drejtpërdrejt vetëm nga një motor elektrik dhe një motor me djegie të brendshme përdoret për të shtyrë sistemin. gjenerator i rrymës elektrike si dhe. Kompleti i baterive në këtë sistem është zakonisht shumë më i madh, gjë që ndikon në kostot e prodhimit. Ky rregullim besohet se rrit efikasitetin e motorit me djegie të brendshme, veçanërisht kur vozitni nëpër qytet. Shembull hibrid serik Ky është një Nissan e-Power.

Makinë hibride e përzier kombinon avantazhet e të dyja zgjidhjeve të mësipërme - paralele dhe serike. Këto “hibride hibride” konsiderohen optimale për nga performanca, krahasuar me seritë, të cilat janë më efikase në shpejtësi të ulëta dhe paralele, që janë optimale në shpejtësi më të larta. Megjithatë, prodhimi i tyre si qarqe më komplekse është më i shtrenjtë se motorët paralelë. Prodhuesi dominues i motorëve të përzier hibride është Toyota. Ato përdoren në Toyota dhe Lexus, Nissan dhe Mazda (kryesisht me licencë nga Toyota), Ford dhe General Motors.

Fuqia nga dy motorë me djegie të brendshme dhe një paralel mund të transferohet në makinën e timonit duke përdorur një pajisje të llojit (shpërndarësi i energjisë), i cili është një grup i thjeshtë ingranazhesh planetare. Boshti i motorit me djegie të brendshme i lidhur me pirunin e ingranazheve planetare të kutisë së shpejtësisë, gjeneratorin elektrik - me marshin e tij qendror, dhe motorin elektrik përmes kutisë së marsheve - me marshin e jashtëm, nga i cili çift rrotullimi transmetohet në rrota. Kjo ju lejon të transferoni një pjesë shpejtësia e rrotullimit dhe çift rrotullues i motorit me djegie të brendshme në rrota dhe një pjesë në gjenerator. Në këtë mënyrë двигатель mund të funksionojë brenda intervalit optimal të RPM, pavarësisht nga shpejtësia e automjetit, për shembull kur niset, dhe rryma e gjeneruar nga alternatori përdoret për të fuqizuar motorin elektrik, çift rrotullimi i lartë i të cilit mbahet nga motori me djegie të brendshme për të drejtuar rrotat. Kompjuteri, i cili koordinon funksionimin e të gjithë sistemit, rregullon ngarkesën në gjenerator dhe furnizimin me energji të motorit elektrik, duke kontrolluar kështu funksionimin e kutisë së marsheve planetare si transmetim elektromekanik vazhdimisht i ndryshueshëm. Gjatë ngadalësimit dhe frenimit, motori elektrik vepron si gjenerator për të rimbushur baterinë, dhe kur ndez motorin me djegie të brendshme, gjeneratori vepron si gjenerator. fillestar.

W makinë e plotë hibride makina mund të ushqehet vetëm nga motori, ose vetëm nga bateria, ose të dyja. Shembuj të një sistemi të tillë janë Hybrid Synergy Drive Toyota, sistem hibrid ford, Hibrid me modalitet të dyfishtë prodhim General Motors/ChrystleShembuj automjetesh: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid dhe Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h dhe CT200h. Këto makina kërkojnë bateri të mëdha dhe efikase. Duke përdorur një mekanizëm të ndarjes së energjisë, automjetet fitojnë më shumë fleksibilitet me koston e rritjes së kompleksitetit të sistemit.

hibrid i pjesshëm në parim, kjo është një makinë konvencionale me një startues të zgjatur, duke lejuar që motori me djegie të brendshme të fiket sa herë që makina shkon drejt greminës, të frenojë ose të ndalojë dhe të ndezë shpejt motorin nëse është e nevojshme.

Fillues zakonisht instalohet midis motorit dhe transmetimit, duke zëvendësuar konvertuesin e çift rrotullues. Siguron energji shtesë kur ndizet. Aksesorët si radioja dhe klimatizimi mund të ndizen kur motori me djegie nuk funksionon. Bateritë ngarkohen gjatë frenimit. Krahasuar me hibridet e plota Hibridet e pjesshme kanë bateri më të vogla dhe një motor elektrik më të vogël. Prandaj, pesha e tyre boshe dhe kostoja e tyre e prodhimit janë më të ulëta. Një shembull i këtij dizajni ishte Chevrolet Silverado Hybrid me madhësi të plotë, i prodhuar në 2005-2007. Ai kurseu deri në 10 për qind. kur fikni dhe ndizni motorin me djegie të brendshme dhe rikuperimin e energjisë gjatë frenimit.

Hibride të hibrideve dhe elektrike

Një kategori tjetër hibridesh duhet t'i jepet më shumë kohë, gjë që në një farë mënyre është një hap tjetër drejt "elektricitetit të pastër". Këto janë automjete hibride (PHEV) në të cilat bateritë për makinë elektrike mund të ngarkohet edhe nga një burim i jashtëm (6). Kështu, PHEV mund të konsiderohet si një hibrid i një automjeti hibrid dhe një automjeti elektrik. Është e pajisur spina e karikimit. Si rezultat, bateritë janë gjithashtu disa herë më të mëdha, që do të thotë se është e mundur të instaloni një motor elektrik më të fuqishëm.

6. Diagrami i një makine hibride

Si rezultat, makinat hibride konsumojnë më pak karburant sesa hibridet klasike, zakonisht mund të vrapojnë rreth 50-60 km "me rrymë" pa ndezur motorin dhe gjithashtu kanë performancë më të mirë, sepse hibridet janë shpesh opsionet më të fuqishme. këtë model.

Gama e një automjeti elektrik PHEV është shumë herë më e madhe se ajo e një automjeti hibrid pa këtë veçori. Këto dhjetëra kilometra janë mjaft të mjaftueshme për udhëtime nëpër qytet, në punë ose në dyqan. Për shembull, në Skoda Superb iV (7) Bateria mund të ruajë deri në 13 kWh energji elektrike, e cila siguron një distancë deri në 62 km në modalitetin e emetimit zero. Falë kësaj, kur parkojmë hibridin tonë në shtëpi dhe kthehemi në shtëpi, mund të arrijmë një konsum mesatar karburanti prej 0 l/100 km. Motori me djegie të brendshme mbron baterinë nga shkarkimi në një vend ku nuk ka qasje në një burim energjie dhe, natyrisht, ju lejon të mos shqetësoheni për diapazonin në udhëtime të gjata.

7. Skoda Superb iV hibrid gjatë karikimit

po aq e rëndësishme hibride të tipit pajisur me motorë elektrikë të fuqishëm Skoda Superb iV parametrat e tij janë 116 kf. dhe 330 Nm çift rrotullues. Falë kësaj, makina jo vetëm që përshpejton menjëherë (motori elektrik e drejton makinën po aq shpejt, pavarësisht nga shpejtësia që është në këtë moment), sepse Skoda raporton se Superb përshpejton në 60 km/h për 5 sekonda, por gjithashtu mund ta përshpejtojë makinën në 140 km/h - kjo ju lejon të vozitni pa stres dhe në modalitetin me emetim zero, për shembull në rrugë unazore ose autostrada.

Gjatë vozitjes, makina zakonisht mundësohet nga të dy motorët (motori me djegie të brendshme mundësohet nga energjia elektrike, kështu që përdor më pak karburant sesa në një makinë konvencionale), por kur lëshoni gazin, frenoni ose drejtoni me një shpejtësi konstante, motori i brendshëm motori me djegie e mbyll motorin dhe vetëm pas motor elektrik drejton rrotat. Pra, makina funksionon njësoj hibrid klasik dhe rikthen energjinë në të njëjtën mënyrë - me çdo frenim, energjia rikthehet dhe shkon te bateritë në formën e rrymës elektrike; në të ardhmen, shërben pikërisht për të siguruar që motori me djegie të brendshme mund të fiket më shpesh.

Automjeti i parë hibrid plug-in u lançua në treg nga prodhuesi kinez BYD Auto në dhjetor 2008. Ishte modeli F3DM PHEV-62. Premiera e versionit hibrid plug-in të makinës elektrike më të njohur në botë, Chevrolet Voltu zhvillua në vitin 2010. T.oyota premierë në vitin 2012.

Ndërsa jo të gjitha modelet funksionojnë në të njëjtën mënyrë, shumica mund të funksionojnë në dy ose më shumë mënyra: "të gjitha elektrike" ku motori dhe bateria ofrojnë të gjithë energjinë për makinën dhe "hibrid" që përdor energji elektrike dhe benzinë. PHEV zakonisht funksionojnë në modalitetin tërësisht elektrik, duke punuar me energji elektrike derisa bateria të mbarojë. Disa modele kalojnë në modalitetin hibrid pasi arrijnë shpejtësinë e synuar në autostradë, zakonisht rreth 100 km/h.

Përveç Skoda Superb iV të përshkruar më sipër, modelet hibride më të famshme dhe të njohura janë Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e dhe X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Audi, Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Hibride nga thellësitë e detit në qiej

Vlen të kujtohet se makinë hibride përdoret jo vetëm në segmentin e makinave të pasagjerëve dhe makinave në përgjithësi. për shembull sistemet e lëvizjes hibride për t'u përdorur motorë me naftë ose turboelektrike për të fuqizuar lokomotivat hekurudhore, autobusët, kamionët, makinat hidraulike të lëvizshme dhe anijet.

Në strukturat e mëdha, zakonisht duket kështu motor dizel/turbinë drejton një gjenerator elektrik ose pompë hidraulikei cili drejton një motor elektrik/hidraulik. Në automjetet më të mëdha, humbja relative e fuqisë zvogëlohet dhe përfitimet e shpërndarjes së energjisë përmes kabllove ose tubacioneve në vend të komponentëve mekanikë bëhen më të dukshme, veçanërisht kur fuqia transferohet në sisteme të shumta lëvizëse si rrotat ose helikat. Deri vonë, automjetet e rënda kishin një furnizim të vogël të energjisë dytësore, si akumulatorët/akumulatorët hidraulikë.

Disa nga modelet më të vjetra hibride ishin Nëndetëset jo-bërthamorefunksionon me naftë të papërpunuar dhe bateri nënujore. Për shembull, nëndetëset e Luftës së Dytë Botërore përdorën sisteme serike dhe paralele.

Dizenjot më pak të njohura, por jo më pak interesante janë hibride karburant-hidraulikë. Në vitin 1978, studentët në Qendrën Profesionale dhe Teknike të Minesota Hennepin në Minneapolis konvertuan një Volkswagen Beetle në benzinë-hibrid hidraulik me pjesë të përfunduara. Në vitet '90, inxhinierët amerikanë nga laboratori EPA zhvilluan një transmetim "petro-hidraulik" për një sedan tipik amerikan.

Makina e testimit arriti një shpejtësi prej rreth 130 km / orë në një cikël të përzier të drejtimit urban dhe autostradë. Përshpejtimi nga 0 në 100 km / orë ishte 8 sekonda duke përdorur një motor nafte 1,9 litra. EPA vlerësoi se komponentët hidraulikë të prodhuar në masë shtuan vetëm 700 dollarë në çmimin e makinës. Testimi EPA testoi modelin hibrid benzin-hidraulik të Ford Expedition, i cili konsumonte 7,4 litra karburant për 100 kilometra në trafikun e qytetit. Kompania amerikane e korrierëve UPS aktualisht operon dy kamionë duke përdorur këtë teknologji (8).

8. Hibrid hidraulik ne sherbim te UPS

Ushtria amerikane ka testuar SUV hibride Humvee që nga viti 1985. Vlerësimet vunë re jo vetëm dinamikë më të madhe dhe ekonomi më të madhe të karburantit, por gjithashtu, për shembull, një nënshkrim më të vogël termik dhe funksionim më të qetë të këtyre makinave, të cilat, siç mund ta merrni me mend, mund të kenë një rëndësi të madhe në aplikimet ushtarake.

formë e hershme sistemi hibrid shtytës për transportin detar kishte anije me vela në direkë dhe Motorët me avull poshtë kuvertës. Një shembull tjetër është përmendur tashmë nëndetëse naftë-elektrike. Sistemet shtytëse hibride për anijet më të reja, edhe pse të modës së vjetër, përfshijnë, ndër të tjera, kite të mëdha nga kompani të tilla si SkySails. Tërheqja e qifteve ata mund të fluturojnë në lartësi disa herë më të larta se direkët më të lartë të anijeve, duke kapur erëra më të forta dhe më të qëndrueshme.

Konceptet hibride më në fund kanë gjetur rrugën e tyre në aviacion. Për shembull, avioni prototip (9) ishte i pajisur me një sistem hibrid të membranës së shkëmbyeshme (PEM) deri në furnizimi me energji motorikee cila është e lidhur me një helikë konvencionale. Qeliza e karburantit siguron të gjithë fuqinë për fazën e lundrimit. Gjatë ngritjes dhe ngjitjes, segmenti më i kërkuar i fuqisë së fluturimit, sistemi përdor bateri të lehta litium-jon. Avioni demonstrues është gjithashtu glider motor Dimona, i ndërtuar nga kompania austriake Diamond Aircraft Industries, e cila ka kryer modifikime në dizajnin e avionit. Me një hapje krahësh prej 16,3 metrash, avioni do të jetë në gjendje të fluturojë me një shpejtësi prej rreth 100 km/h, duke përdorur energjinë e marrë nga qeliza e karburantit.

9 Aeroplan demonstrues me qeliza karburanti Boeing

Jo çdo gjë është rozë

Është e pamohueshme që, për shkak të kompleksitetit të dizajnit të automjeteve hibride sesa në rastin e automjeteve konvencionale, ulja e emetimeve të automjeteve më shumë se sa kompenson këto emetime. Automjetet hibride mund të ulin emetimet e ndotësve që shkaktojnë smogun deri në 90 për qind. dhe përgjysmojnë emetimet e karbonit.

megjithëse Makinë hibride konsumoni më pak karburant sesa makinat konvencionale, ekziston ende një shqetësim për ndikimin mjedisor të baterisë hibride të makinës. Shumica e baterive hibride të makinave sot ndahen në një nga dy llojet: hidrid nikel-metal ose litium-jon. Megjithatë, të dyja konsiderohen ende më miqësore me mjedisin sesa bateritë e plumbit, të cilat aktualisht përbëjnë shumicën e baterive motorike në automjetet me benzinë.

Këtu duhet theksuar se të dhënat nuk janë të qarta. Toksiciteti i përgjithshëm dhe nivelet e ekspozimit mjedisor bateritë e hidridit të nikelit konsiderohet të jetë shumë më e ulët se në rastin bateri me acid plumbi ose duke përdorur kadmium. Burime të tjera thonë se bateritë e hidridit të nikelit-metalit janë shumë më toksike se bateritë me acid plumbi dhe se riciklimi dhe asgjësimi i sigurt janë shumë më të rënda. Komponime të ndryshme të tretshme dhe të patretshme të nikelit, si kloruri i nikelit dhe oksidi i nikelit, janë treguar se kanë efekte të njohura kancerogjene të konfirmuara në eksperimentet e kafshëve.

Bateritë litowo-jonowe Tani ato konsiderohen një alternativë tërheqëse sepse kanë densitetin më të lartë të energjisë nga çdo bateri dhe mund të prodhojnë më shumë se tre herë tensionin e qelizave të baterisë NiMH duke ruajtur vëllime të larta. Energjia elektrike. Këto bateri prodhojnë gjithashtu më shumë energji dhe janë më efikase, duke shmangur humbjen e energjisë në një masë më të madhe dhe duke siguruar qëndrueshmëri superiore, me jetëgjatësinë e baterisë që i afrohet asaj të një makine. Përveç kësaj, përdorimi i baterive litium-jon zvogëlon peshën e përgjithshme të makinës, dhe gjithashtu ju lejon të merrni 30 përqind. ekonomia e përmirësuar e karburantit sesa automjetet me benzinë, me reduktim të mëvonshëm të emetimeve të CO₂.

Fatkeqësisht, teknologjitë në shqyrtim janë të destinuara të varen nga materiale të vështira për t'u gjetur dhe më të shtrenjta. Poshtë dizajni i motorit dhe pjesë të tjera të automjeteve hibride kanë nevojë, ndër të tjera, për metale të rralla të tokës. për shembull dysprosium, një element i rrallë tokësor i nevojshëm për prodhimin e llojeve të ndryshme të motorëve elektrikë të avancuar dhe sistemeve të baterive në sistemet hibride shtytëse. Ose neodymium, një tjetër metal i rrallë i tokës që është një komponent kyç i magneteve me forcë të lartë të përdorur në motorët elektrikë me magnet të përhershëm.

Pothuajse të gjitha tokat e rralla në botë vijnë kryesisht nga Kina. Disa burime jo-kineze si p.sh Liqeni i Hoidas në veri të Kanadasë ose Mali Veld në Australi është aktualisht në zhvillim e sipër. Nëse nuk gjejmë zgjidhje alternative, qoftë në formën e depozitave të reja apo materialeve që do të zëvendësojnë metalet e rralla, atëherë sigurisht që do të ketë rritje të çmimeve të materialeve. Dhe kjo mund të prishë planet për të reduktuar emetimet duke hequr gradualisht benzinën nga tregu.

Ka edhe probleme, përveç rritjes së çmimeve, të natyrës etike. Në vitin 2017, një raport i OKB-së zbuloi abuzime fëmijët në minierat e kobaltit, një lëndë e parë jashtëzakonisht e rëndësishme për teknologjitë tona të gjelbra, duke përfshirë gjeneratën e fundit të motorëve elektrikë në Republikën Demokratike të Kongos (DCR). Bota mësoi për fëmijët që u detyruan të punonin në minierat e pista, të rrezikshme dhe shpesh toksike të kobaltit që në moshën katër vjeçare. Kombet e Bashkuara vlerësojnë se rreth tetëdhjetë fëmijë vdesin në këto miniera çdo vit. Deri në 40 të mitur detyroheshin të punonin çdo ditë. Ndonjëherë ky është çmimi i ndyrë i hibridëve tanë të pastër.

Inovacionet e tubave të shkarkimit janë inkurajuese

Megjithatë, ka një lajm të mirë për metodat hibride dhe një dëshirë e përgjithshme për makina më të pastra. Studiuesit kanë zhvilluar kohët e fundit një premtuese dhe befasuese modifikim i thjeshtë i motorëve me naftëtë cilat mund të kombinohen me lëvizjen elektrike në sistemet hibride. Makinat me naftë kjo mund t'i bëjë ato më të vogla, më të lira dhe më të lehta për t'u mirëmbajtur. Dhe më e rëndësishmja, ata do të jenë më të pastër.

Charles Mueller dhe tre nga kolegët e tij në qendrën kërkimore të Laboratorit Kombëtar Sandia po punonin në një modifikim të njohur si Kanali i Injektimit të Karburantit (DFI-). Ai bazohet në parimin e thjeshtë të një djegësi Bunsen. Shkencëtarët thonë se DFI mund të reduktojë emetimet e shkarkimit dhe tendencën e DPF-ve për t'u bllokuar me blozë. Sipas Muller, shpikja e tij mund të zgjasë edhe intervalet e ndryshimit të vajit duke zvogëluar sasinë e blozës në kavilje.

Pra, si funksionon? nozzles në naftë konvencionale ato krijojnë përzierje të pasura në zonat e dhomës së djegies. Megjithatë, sipas shkencëtarëve, këto zona përmbajnë nga dy deri në dhjetë herë më shumë lëndë djegëse sesa është e nevojshme për djegien e tij të plotë. Me një tepricë të tillë të karburantit në temperaturë të lartë, duhet të ketë një tendencë për të formuar një sasi të madhe blozë. Instalimi i kanaleve DFI lejon djegie efikase të karburantit dizel me formim të vogël ose aspak blozë. "Përzierjet tona përmbajnë më pak karburant," shpjegon Müller në një botim rreth teknologjisë së re.

Kanalet për të cilat z. Muller flet janë tuba të instaluar në një distancë të shkurtër nga vendi ku dalin nga vrimat e grykës. Ato janë montuar në pjesën e poshtme të kokës së cilindrit pranë injektorit. Müller beson se ato përfundimisht do të bëhen nga një aliazh rezistent ndaj temperaturave të larta për të përballuar energjinë e nxehtësisë së djegies. Megjithatë, sipas tij, kostot shtesë që lidhen me zbatimin e shpikjes së zhvilluar nga ekipi i tij do të jenë të vogla.

Kur një sistem djegieje prodhon më pak blozë, ai mund të përdoret në mënyrë më efikase. sistemi i riciklimit të gazit të shkarkimit (EGR) për të reduktuar oksidet e azotit, NOx. Sipas zhvilluesve të zgjidhjes, kjo mund të zvogëlojë sasinë e blozës dhe NOx që del nga motori në një të dhjetën e nivelit aktual. Ata gjithashtu theksojnë se koncepti i tyre do të ndihmojë në reduktimin e emetimeve të CO.₂ dhe substanca të tjera që shkaktojnë ngrohjen globale.

Sa më sipër nuk është vetëm një sinjal se, mbase, nuk do t'i themi lamtumirë motorëve me naftë kaq shpejt, nga të cilët shumë tashmë kanë hequr dorë. Inovacionet në teknologjinë e lëvizjes me djegie janë një vazhdimësi e të menduarit pas popullaritetit në rritje të hibrideve. Është një strategji me hapa të vegjël, duke reduktuar gradualisht barrën e mjedisit nga automjetet. Është mirë të dihet se risitë në këtë drejtim shfaqen jo vetëm në pjesën elektrike të hibridit, por edhe në karburant.