Чому гібриди все ще використовують механічну передачу?

Один із коментарів до цього питання нагадав мені щось, про що я цікавився деякий час. Зважаючи на те, що двигуни отримують найкращу ефективність при максимальному крутному моменті, чому більшість гібридних автомобілів все ще використовують механічну коробку передач (яка вимагає, щоб двигун міняв оберти швидкості на дорозі, як у звичайних автомобілях), а не електричний, при цьому двигун працює на постійному рівні швидкість як генератор?

Це просто випадок дати людям те, до чого вони звикли? маючи на увазі, що чисто електричні машини, очевидно, мають електричну передачу ...

Потяги використовують дизель-електричну передачу з принаймні 1950-х, тому це не зовсім нова концепція ...

Це залежить від типу гібридного автомобіля, про який ви говорите. В одному типі гібриду буде бензиновий двигун і хоча б один електричний двигун, здатний керувати колесами. У цьому випадку бензиновий двигун все ж повинен використовувати коробку передач, оскільки його неможливо переробити занадто високо, не спричинивши великих пошкоджень або скоротивши термін експлуатації. Одним з можливих варіантів вирішення цього питання передачі було б використання постійної змінної трансмісії (CVT), яка може бути дорожчою у виробництві, але підтримує двигун на піковій ефективності.

Інший тип гібриду, де колеса повністю приводяться в рух електричними двигунами (і має бензиновий генератор для зарядки акумулятора), не потребує передачі, оскільки електродвигуни мають дуже широкий діапазон прийнятного оберта. Крім того, електродвигуни мають відносно рівну криву крутного моменту, а максимальний крутний момент доступний миттєво. Слід зазначити, що цей тип «гібридного» автомобіля, як правило, називають електромобілем (EV), оскільки бензиновий мотор використовується лише для зарядки акумулятора і не приводить у рух колеса.

Я збирався прокоментувати це, але не маю репутації: Дизель-електрична трансмісія, про яку ви згадували, більш тісно пов’язана з сьогоднішніми ЕВС в тому, що дизельний двигун заряджає акумулятори, які потім у свою чергу живлять електродвигуни на колесах. Трансмісія в поїздах недоцільна з кількох причин (наприклад, потреба в потужності до чотирьох осей та кількість передач, які знадобляться для забезпечення максимальної ефективності), і це виключає необхідність у справжній передачі.

Я не думаю, що прийнята відповідь відповідає на це питання сприйнятливо. Причиною гібридних транспортних засобів, що мають механічний шлях передачі енергії, є те, що механічна передача енергії має більш високу ефективність, ніж передача електроенергії.

Я десь читав (але зараз не можу знайти джерело), ​​що шлях передачі електроенергії в Toyota Prius приблизно 70% ефективний. Щоб зрозуміти цей низький ККД, врахуйте, що він має мотор-генератор, що працює як генератор, силові електронні компоненти, кабелі та мотор-генератор, що працює як двигун. Досить багато складових. Ця ефективність значно нижча, ніж ефективність механічного шляху передачі енергії.

Власне, Toyota Prius має як механічні, так і електричні шляхи передачі електроенергії. Він має редуктор з однією швидкістю і постійним відношенням, але три осі, дві з яких мають електродвигуни. Зміна того, скільки потужності буде передано електричним шляхом, змінює відносні швидкості вхідної та вихідної осей, і, таким чином, вона функціонує як електрична безперервна змінна передача (eCVT).

Причиною механічного шляху є більш висока ефективність. Причина електричного шляху полягає в тому, що він дозволяє працювати з ТПВ з дуже низькою вартістю компонентів і більшою надійністю, ніж традиційні КВТ. А також, щоб забезпечити регенеративне гальмування та підвищення потужності двигуна внутрішнього згоряння від акумулятора.

Ви бачили водяне охолодження в звичайній механічній коробці передач? Напевно, ні. Однак інвертори в Приусі мають водяне охолодження через велику кількість відпрацьованого тепла. Це ілюструє, що інвертори менш ефективні, ніж механічні передачі.