amser hybrid

Mewn sefyllfa lle mae'n anodd rhoi'r holl arian ar gerbydau trydan pur, os mai dim ond oherwydd yr ystod dal i fod yn anfoddhaol, amherffeithrwydd batri, codi tâl hir trafferthus a phryderon cydwybod amgylcheddol, mae datrysiadau hybrid yn dod yn gymedr euraidd rhesymol. Gellir gweld hyn yng nghanlyniadau gwerthu ceir.

Car hybrid y cerbyd hwn mewn system nodweddiadol offer yr injan ac un neu fwy (1). Gellir defnyddio'r gyriant trydan nid yn unig i leihau'r defnydd o danwydd, ond hefyd i gynyddu pŵer. Ceir hybrid modern defnyddio dulliau ychwanegol i wella effeithlonrwydd ynni, megis. Mewn rhai gweithrediadau, defnyddir peiriant tanio mewnol i gynhyrchu trydan i bweru modur trydan.

1. Diagram o gerbyd hybrid diesel-trydan

Mewn llawer o ddyluniadau hybrid allyriadau nwyon llosg caiff ei leihau hefyd trwy ddiffodd yr injan hylosgi mewnol pan fydd wedi'i barcio a'i droi yn ôl ymlaen pan fo angen. Mae dylunwyr yn ymdrechu i sicrhau bod y rhyngweithio â'r modur trydan yn gwneud y gorau o'i weithrediad, er enghraifft, pan fydd injan hylosgi mewnol yn rhedeg ar gyflymder isel, mae ei effeithlonrwydd yn isel, gan fod angen y mwyaf o egni arno i oresgyn ei wrthwynebiad ei hun. Mewn system hybrid, gellir defnyddio'r gronfa wrth gefn hon trwy gynyddu cyflymder yr injan hylosgi mewnol i lefel sy'n addas ar gyfer gwefru'r batri.

Bron mor hen â cheir

Mae hanes hybridau ceir fel arfer yn dechrau ym 1900, pan gyflwynodd Ferdinand Porsche y model yn Arddangosfa'r Byd ym Mharis. Gibrid Lohner-Porsche Mixte (2), cerbyd hybrid diesel-trydan cyntaf y byd. Gwerthwyd cannoedd o gopïau o'r peiriant hwn yn ddiweddarach. Ddwy flynedd yn ddiweddarach, adeiladodd Knight Neftal gar rasio hybrid. Ym 1905, cyflwynodd Henri Pieper hybrid lle gallai modur trydan wefru batris.

Ym 1915, creodd y Woods Motor Vehicle Company, gwneuthurwr cerbydau trydan, y model Pŵer Deuol gydag injan hylosgi mewnol 4-silindr a modur trydan. O dan gyflymder o 24 km / h, dim ond ar y modur trydan y bu'r car yn gweithio tan nes bod y batri yn rhedeg allanac yn uwch na'r cyflymder hwn, cafodd yr injan hylosgi mewnol ei droi ymlaen, a allai gyflymu'r car i 56 km / h. Roedd Pŵer Deuol yn fethiant masnachol. Roedd yn rhy araf am ei bris ac yn rhy anodd ei yrru.

Ym 1931, cynigiodd Erich Geichen gar y codwyd ei fatris wrth fynd i lawr bryn. Cyflenwyd ynni o silindr o aer cywasgedig, a gafodd ei bwmpio diolch i egni cinetig rhannau ceir yn mynd i lawr yr allt.

Sadferiad ynni yn ystod brecio, dyfais allweddol o dechnoleg hybrid modern, a ddatblygwyd ym 1967 gan AMC ar gyfer American Motors a'i enwi'n Brake Adfywio Ynni.

Ym 1989, rhyddhaodd Audi y car arbrofol Audi Duo. Yr oedd yn gyfochrog hybrid yn seiliedig ar yr Audi 100 Avant Quattro. Roedd gan y car fodur trydan 12,8 hp a oedd yn gyrru'r echel gefn. Tynodd egni o batri cadmiwm nicel. Gyrrwyd yr echel flaen gan injan betrol pum-silindr 2,3 litr gyda 136 hp. Bwriad Audi oedd creu car fyddai'n cael ei bweru gan injan hylosgi mewnol y tu allan i'r ddinas a modur trydan yn y ddinas. Mae'r gyrrwr wedi dewis modd hylosgi neu fodd gyrru trydan. Dim ond deg copi o'r model hwn a gynhyrchwyd gan Audi. Priodolwyd diddordeb cwsmeriaid isel i berfformiad is na'r Audi 100 safonol oherwydd y llwyth gwaith ychwanegol.

Daeth y datblygiad arloesol o'r Dwyrain Pell

Dim ond 1997 yw'r dyddiad y daeth ceir hybrid i mewn i'r farchnad yn eang ac ennill poblogrwydd go iawn, pan ddaeth i mewn i farchnad Japan. Toyota Prius (3). I ddechrau, canfu'r ceir hyn brynwyr yn bennaf mewn cylchoedd sy'n sensitif i'r amgylchedd. Newidiodd y sefyllfa yn y degawd nesaf, pan ddechreuodd prisiau olew godi'n gyflym. Ers ail hanner y degawd diwethaf, mae gweithgynhyrchwyr eraill hefyd wedi dechrau dod i'r farchnad modelau hybrid, yn aml yn seiliedig ar atebion hybrid Toyota trwyddedig. Yng Ngwlad Pwyl, ymddangosodd Prius mewn ystafelloedd arddangos yn 2004. Yn yr un flwyddyn, rhyddhawyd ail genhedlaeth y Prius, ac yn 2009, y drydedd.

Dilynodd hi Toyota Honda, cawr modurol arall o Japan. gwerthu model Insight (4), hybrid cyfochrog rhannol, lansiodd y cwmni ym 1999 yn yr Unol Daleithiau a Japan. Roedd yn gar mwy darbodus na chynnyrch Toyota. Roedd y genhedlaeth gyntaf Prius sedan yn bwyta 4,5 l/100 km yn y ddinas a 5,2 l/100 km y tu allan i'r ddinas. Dwy-olwyn Honda Insight Roedd y genhedlaeth gyntaf yn bwyta 3,9 l/100 km yn y ddinas a 3,5 l/100 km y tu allan i'r ddinas.

Rhyddhaodd Toyota fersiynau hybrid newydd o geir. Cynhyrchu Toyoty Auris Hybrid dechrau ym mis Mai 2010. Hwn oedd y hybrid cynhyrchu cyntaf yn Ewrop i werthu am lai na'r Prius. Hybrid Auris roedd ganddo'r un gyriant â'r Prius, ond roedd y defnydd o nwy yn llai - 3,8 l / 100 km ar y cylch cyfun.

Erbyn Mai 2007, roedd Toyota Motor Corporation wedi gwerthu ei filiwn hybrid cyntaf. Dwy filiwn erbyn Awst 2009, 6 miliwn erbyn Rhagfyr 2013. Ym mis Gorffennaf 2015, roedd cyfanswm nifer y hybridau Toyota yn fwy na 8 miliwn. Ym mis Hydref 2015, roedd gwerthiant hybrid Toyota yn Ewrop yn unig yn fwy na miliwn o unedau. Yn chwarter cyntaf 2019, roedd hybridau eisoes yn cyfrif am 50 y cant. cyfanswm gwerthiant Toyota ar ein cyfandir. Modelau Mwyaf Poblogaidd yn y categori hwn, fodd bynnag, nid oes Priuses mwy, ond yn gyson Hybrid Yaris, C-HR Hybrid Oraz Corolla Hybrid. Erbyn diwedd 2020, mae Toyota yn bwriadu gwerthu 15 miliwn o hybridau, a wnaethpwyd, yn ôl y cwmni, ym mis Ionawr eleni, h.y. ar y ddechrau. Eisoes yn 2017, yn ôl y gwneuthurwr, cafodd 85 miliwn o dunelli eu hallyrru i'r atmosffer. carbon deuocsid llai.

Yn ystod gyrfa brif ffrwd sy'n ymestyn dros ddau ddegawd hybrids modurol arloesiadau newydd wedi dod i'r amlwg. Hybrid Hyundai Elantra LPI (5), a aeth ar werth yn Ne Korea ym mis Gorffennaf 2009, oedd y hybrid injan hylosgi mewnol cyntaf a bwerwyd gan LPG. Elantra yn hybrid rhannol sy'n defnyddio batris polymer lithiwm, hefyd am y tro cyntaf. Defnyddiodd yr Elantra 5,6L o gasoline fesul 100km ac allyrru 99g/km o COXNUMX.₂. Yn 2012, lluniodd Peugeot ateb newydd gyda lansiad 3008 Hybrid4 ar gyfer y farchnad Ewropeaidd, y hybrid diesel masgynhyrchu cyntaf. Yn ôl y gwneuthurwr, defnyddiodd fan Hybrid 3008 3,8 l/100 km o danwydd disel ac allyrru 99 g/km o CO.₂.

5. Hybrid Hyundai Elantra LPI

Cyflwynwyd y model yn Sioe Foduro Ryngwladol Efrog Newydd yn 2010. Lincoln MKZ Hybrid, y fersiwn hybrid cyntaf i'w brisio'n union yr un fath â'r fersiwn arferol o'r un model.

Erbyn mis Ebrill 2020, ers blwyddyn nodedig 1997, roedd mwy na 17 miliwn o gerbydau trydan hybrid wedi'u gwerthu ledled y byd. Arweinydd y farchnad yw Japan, a werthodd fwy na 2018 miliwn o gerbydau hybrid erbyn mis Mawrth 7,5, ac yna'r Unol Daleithiau, a werthodd gyfanswm o 2019 miliwn o unedau erbyn 5,4, a gwerthwyd 2020 miliwn o gerbydau hybrid yn Ewrop erbyn mis Gorffennaf 3. Yr enghreifftiau mwyaf adnabyddus o hybridau sydd ar gael yn eang yw, yn ychwanegol at y Prius, fersiynau hybrid o fodelau Toyota eraill: Auris, Yaris, Camry a Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Cyfochrog, cyfres a chymysg

Mae sawl genera gwahanol wedi'u cuddio ar hyn o bryd o dan yr enw generig "hybrid". systemau gyrru a syniadau ar gyfer mwy o effeithlonrwydd. Rhaid cofio, nawr, wrth i'r dyluniad ddatblygu a symud ymlaen, fod dosbarthiadau clir weithiau'n methu, oherwydd defnyddir cyfuniadau o atebion amrywiol ynghyd â dyfeisiadau newydd sy'n torri purdeb y diffiniad. Gadewch i ni ddechrau trwy rannu yn ôl ffurfwedd gyriant.

W gyriant hybrid Mae injan hylosgi mewnol math cyfochrog a modur trydan wedi'u cysylltu'n fecanyddol â'r olwynion gyrru. Gall car gael ei bweru gan injan hylosgi mewnol, modur trydan, neu'r ddau. Defnyddir y cynllun hwn mewn ceir Honda: Insight, Civic, Accord. Enghraifft arall o system o'r fath yw eiliadur/cychwynnydd gwregys General Motors ar y Chevrolet Malibu. Mewn llawer o fodelau, mae'r injan hylosgi mewnol hefyd yn gweithio fel generadur pŵer.

Mae gyriannau cyfochrog sy'n hysbys ar y farchnad ar hyn o bryd yn cynnwys peiriannau tanio mewnol pŵer llawn a moduron trydan llai (hyd at 20 kW), yn ogystal â batris bach. Yn y dyluniadau hyn, dim ond y prif injan y mae angen i'r moduron trydan eu cynnal a pheidio â bod yn brif ffynhonnell pŵer. Ystyrir bod gyriannau hybrid cyfochrog yn fwy effeithlon na systemau sy'n seiliedig ar beiriannau hylosgi mewnol o'r un maint yn unig, yn enwedig mewn gyrru dinasoedd a phriffyrdd.

Mewn system hybrid dilyniannol, mae'r cerbyd yn cael ei yrru'n uniongyrchol gan fodur trydan yn unig, a defnyddir injan hylosgi mewnol i yrru'r system. generadur cerrynt trydan yn ogystal a. Mae'r set o batris yn y system hon fel arfer yn llawer mwy, sy'n effeithio ar y costau cynhyrchu. Credir bod y trefniant hwn yn cynyddu effeithlonrwydd yr injan hylosgi mewnol, yn enwedig wrth yrru o amgylch y dref. Enghraifft hybrid cyfresol Mae hwn yn Nissan e-Power.

Gyriant hybrid cymysg yn cyfuno manteision y ddau ateb uchod - cyfochrog a chyfresol. Ystyrir bod y "hybrids hybrid" hyn yn optimaidd o ran perfformiad, o'u cymharu â chyfresi, sydd fwyaf effeithlon ar gyflymder isel, ac yn gyfochrog, sydd orau ar gyflymder uwch. Fodd bynnag, mae eu cynhyrchu fel cylchedau mwy cymhleth yn ddrutach na moduron cyfochrog. Y prif wneuthurwr trenau pŵer hybrid cymysg yw Toyota. Fe'u defnyddir yn Toyota a Lexus, Nissan a Mazda (dan drwydded gan Toyota yn bennaf), Ford a General Motors.

Gellir trosglwyddo pŵer o ddau injan hylosgi mewnol ac un cyfochrog i'r gyriant olwyn gan ddefnyddio dyfais o'r math (dosbarthwr pŵer), sef set syml o gerau planedol. Siafft injan hylosgi mewnol wedi'i gysylltu â fforc gerau planedol y blwch gêr, y generadur trydan - gyda'i gêr canolog, a'r modur trydan trwy'r blwch gêr - gyda'r gêr allanol, y mae'r torque yn cael ei drosglwyddo i'r olwynion ohono. Mae hyn yn caniatáu ichi drosglwyddo rhan cyflymder cylchdro a trorym yr injan hylosgi mewnol i'r olwynion a rhan i'r generadur. A thrwy hynny yr injan gall weithredu o fewn yr ystod RPM gorau posibl waeth beth fo cyflymder y cerbyd, er enghraifft wrth gychwyn, a defnyddir y cerrynt a gynhyrchir gan yr eiliadur i bweru'r modur trydan, y mae ei torque uchel yn cael ei gynnal gan yr injan hylosgi mewnol i yrru'r olwynion. Mae'r cyfrifiadur, sy'n cydlynu gweithrediad y system gyfan, yn rheoleiddio'r llwyth ar y generadur a'r cyflenwad pŵer i'r modur trydan, a thrwy hynny reoli gweithrediad y blwch gêr planedol fel trosglwyddiad electromecanyddol sy'n newid yn barhaus. Yn ystod arafiad a brecio, mae'r modur trydan yn gweithredu fel generadur i ailwefru'r batri, ac wrth gychwyn yr injan hylosgi mewnol, mae'r generadur yn gweithredu fel generadur. cychwynnol.

W gyriant hybrid llawn gall y car gael ei bweru naill ai gan yr injan yn unig, neu gan y batri yn unig, neu'r ddau. Enghreifftiau o system o'r fath yw Synergedd Hybrid Drive Toyoty, system hybrid rhyd, Hybrid modd deuol cynhyrchu Motors Cyffredinol / ChryslEnghreifftiau o gerbydau: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid, a Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h a CT200h. Mae angen batris mawr, effeithlon ar y ceir hyn. Trwy ddefnyddio mecanwaith rhannu pŵer, mae cerbydau'n ennill mwy o hyblygrwydd ar gost cymhlethdod system gynyddol.

hybrid rhannol mewn egwyddor, mae hwn yn gar confensiynol gyda chychwynnydd estynedig, sy'n caniatáu i'r injan hylosgi mewnol gael ei ddiffodd bob tro y bydd y car yn mynd i lawr yr allt, i frecio neu stopio, ac i gychwyn yr injan yn gyflym os oes angen.

Dechreuwr fel arfer caiff ei osod rhwng yr injan a'r trawsyriant, gan ddisodli'r trawsnewidydd torque. Yn darparu egni ychwanegol pan gaiff ei danio. Gellir troi ategolion megis radio a chyflyru aer ymlaen pan nad yw'r injan hylosgi yn rhedeg. Codir batris wrth frecio. O'i gymharu â hybridau llawn mae gan hybridau rhannol fatris llai a modur trydan llai. Felly, mae eu pwysau gwag a'u cost cynhyrchu yn is. Enghraifft o'r dyluniad hwn oedd y Chevrolet Silverado Hybrid maint llawn, a gynhyrchwyd yn 2005-2007. Arbedodd hyd at 10 y cant. wrth ddiffodd ac ymlaen yr injan hylosgi mewnol ac adfer egni yn ystod brecio.

Hybridau o hybrid a thrydan

Dylid rhoi mwy o amser i gategori arall o hybrid, sydd mewn rhai ffyrdd yn gam arall tuag at “drydan pur”. Cerbydau hybrid yw'r rhain (PHEVs) y mae'r batris ar eu cyfer gyriant trydan gellir ei godi hefyd o ffynhonnell allanol (6). Felly, gellir ystyried PHEV yn hybrid o hybrid a cherbyd trydan. Mae wedi'i gyfarparu plwg codi tâl. O ganlyniad, mae'r batris hefyd sawl gwaith yn fwy, sy'n golygu ei bod hi'n bosibl gosod modur trydan mwy pwerus.

6. Diagram o gar hybrid

O ganlyniad, mae ceir hybrid yn defnyddio llai o danwydd na hybridau clasurol, yn nodweddiadol yn gallu rhedeg tua 50-60 km "ar y presennol" heb gychwyn yr injan, ac mae ganddynt berfformiad gwell hefyd, oherwydd hybrid yw'r opsiynau mwyaf pwerus yn aml. y model hwn.

Mae ystod cerbyd trydan PHEV lawer gwaith yn fwy nag ystod cerbyd hybrid heb y nodwedd hon. Mae'r ychydig ddegau hyn o gilometrau yn ddigon ar gyfer teithiau o amgylch y ddinas, i'r gwaith neu i'r siop. Er enghraifft, yn Skoda Superb iV (7) Gall y batri storio hyd at 13kWh o drydan, sy'n darparu ystod o hyd at 62km mewn modd allyriadau sero. Diolch i hyn, pan fyddwn yn parcio ein hybrid gartref ac yn dychwelyd adref, gallwn gyflawni defnydd tanwydd cyfartalog o 0 l / 100 km. Mae'r injan hylosgi mewnol yn amddiffyn y batri rhag gollwng mewn man lle nad oes mynediad at ffynhonnell pŵer, ac, wrth gwrs, yn caniatáu ichi beidio â phoeni am yr ystod ar deithiau hir.

7. Skoda Superb iV hybrid yn ystod codi tâl

yr un mor bwysig hybrids math offer gyda moduron trydan pwerus Skoda Superb iV ei baramedrau yw 116 hp. a 330 Nm o trorym. Diolch i hyn, mae'r car nid yn unig yn cyflymu ar unwaith (mae'r modur trydan yn gyrru'r car yr un mor gyflym, ni waeth pa gyflymder y mae'n ei redeg ar hyn o bryd), oherwydd mae Skoda yn adrodd bod y Superb yn cyflymu i 60 km / h mewn 5 eiliad, mae'n gall hefyd gyflymu'r car i 140 km/h - mae hyn yn caniatáu ichi yrru heb straen ac mewn modd allyriadau sero, er enghraifft ar gylchffyrdd neu draffyrdd.

Wrth yrru, mae'r car fel arfer yn cael ei bweru gan y ddwy injan (mae'r injan hylosgi mewnol yn cael ei bweru gan drydan, felly mae'n defnyddio llai o danwydd nag mewn car confensiynol), ond pan fyddwch chi'n rhyddhau'r nwy, y brêc neu'r gyriant ar gyflymder cyson, y mewnol injan hylosgi yn cau oddi ar yr injan a dim ond ar ôl modur trydan yn gyrru olwynion. Felly mae'r peiriant yn gweithio yn union fel hybrid clasurol ac yn adfer ynni yn yr un modd - gyda phob brecio, mae egni'n cael ei adfer ac yn mynd i'r batris ar ffurf cerrynt trydan; yn y dyfodol, mae'n gwasanaethu'n union i sicrhau y gellir diffodd yr injan hylosgi mewnol yn amlach.

Lansiwyd y cerbyd hybrid plug-in cyntaf ar y farchnad gan y gwneuthurwr Tsieineaidd BYD Auto ym mis Rhagfyr 2008. Hwn oedd y model F3DM PHEV-62. Premiere fersiwn hybrid plug-in y car trydan mwyaf poblogaidd yn y byd, Volt Chevroletdigwyddodd yn 2010. T.oyota dangoswyd am y tro cyntaf yn 2012.

Er nad yw pob model yn gweithredu yn yr un modd, gall y mwyafrif weithredu mewn dau ddull neu fwy: "holl drydan" lle mae'r injan a'r batri yn darparu'r holl egni ar gyfer y car, a "hybrid" sy'n defnyddio trydan a gasoline. Mae PHEVs fel arfer yn gweithredu mewn modd trydan cyfan, gan redeg ar drydan nes bod y batri yn rhedeg allan. Mae rhai modelau yn newid i ddull hybrid ar ôl cyrraedd cyflymder targed ar y briffordd, fel arfer tua 100 km/h.

Ar wahân i'r Skoda Superb iV a ddisgrifir uchod, y modelau hybrid mwyaf enwog a phoblogaidd yw Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e a X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Audi Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Hybridau o ddyfnder y môr i'r awyr

Mae'n werth cofio hynny gyriant hybrid yn cael ei ddefnyddio nid yn unig yn y segment o geir a cheir yn gyffredinol. er enghraifft systemau gyriant hybrid defnyddiwch peiriannau disel neu tyrbodrydan i bweru locomotifau rheilffordd, bysiau, tryciau, peiriannau hydrolig symudol a llongau.

Mewn strwythurau mawr, mae'n edrych fel hyn fel arfer injan diesel/tyrbin yn gyrru generadur trydan neu pwmp hydroligsy'n gyrru modur trydan/hydrolig. Mewn cerbydau mwy, mae colled pŵer cymharol yn cael ei leihau ac mae manteision dosbarthu pŵer trwy geblau neu bibellau yn hytrach na chydrannau mecanyddol yn dod yn fwy amlwg, yn enwedig pan drosglwyddir pŵer i systemau gyrru lluosog megis olwynion neu ysgogwyr. Tan yn ddiweddar, roedd gan gerbydau trwm gyflenwad bach o ynni eilaidd, megis cronwyr hydrolig / cronaduron.

Roedd rhai o'r dyluniadau hybrid hynaf gyriannau tanfor di-niwclearrhedeg ar ddiesel amrwd a batris tanddwr. Er enghraifft, roedd llongau tanfor yr Ail Ryfel Byd yn defnyddio systemau cyfresol a chyfochrog.

Mae dyluniadau llai adnabyddus, ond dim llai diddorol hybrid tanwydd-hydrolig. Ym 1978, trosodd myfyrwyr yng Nghanolfan Alwedigaethol a Thechnegol Minnesota Hennepin ym Minneapolis Chwilen Volkswagen yn hybrid petrol-hydrolig gyda rhannau gorffenedig. Yn y 90au, datblygodd peirianwyr Americanaidd o'r labordy EPA drosglwyddiad "petro-hydrolig" ar gyfer sedan Americanaidd nodweddiadol.

Cyrhaeddodd y car prawf gyflymder o tua 130 km / h mewn cylchoedd gyrru cymysg trefol a phriffyrdd. Cyflymiad o 0 i 100 km / h oedd 8 eiliad gan ddefnyddio injan diesel 1,9 litr. Amcangyfrifodd yr EPA fod y cydrannau hydrolig masgynhyrchu wedi ychwanegu dim ond $700 at bris y car. Profodd profion EPA ddyluniad hybrid petrol-hydrolig Ford Expedition, a oedd yn defnyddio 7,4 litr o danwydd fesul 100 cilomedr mewn traffig dinas. Ar hyn o bryd mae cwmni negesydd yr Unol Daleithiau UPS yn gweithredu dau lori gan ddefnyddio'r dechnoleg hon (8).

8. hybrid hydrolig yn y gwasanaeth UPS

Mae milwrol yr Unol Daleithiau wedi bod yn profi SUVs hybrid Humvee ers 1985. Nododd y gwerthusiadau nid yn unig fwy o ddeinameg a mwy o economi tanwydd, ond hefyd, er enghraifft, llofnod thermol llai a gweithrediad tawelach y peiriannau hyn, a all, fel y gallech ddyfalu, fod yn bwysig iawn mewn cymwysiadau milwrol.

Ffurf gynnar system gyriad hybrid ar gyfer trafnidiaeth forwrol roedd llongau gyda hwyliau ar y mastiau a peiriannau ager o dan y dec. Crybwyllwyd enghraifft arall eisoes llong danfor diesel-trydan. Mae systemau gyriad hybrid mwy newydd, er yn hen ffasiwn eto, ar gyfer llongau yn cynnwys, ymhlith eraill, barcutiaid mawr gan gwmnïau fel SkySails. Tynnu barcutiaid gallant hedfan ar uchderau sawl gwaith yn uwch na'r mastiau llong uchaf, gan ryng-gipio gwyntoedd cryfach a mwy cyson.

Mae cysyniadau hybrid o'r diwedd wedi dod o hyd i'w ffordd i mewn i hedfan. Er enghraifft, roedd gan yr awyren prototeip (9) system bilen gyfnewidiadwy hybrid (PEM) hyd at cyflenwad pŵer modursy'n gysylltiedig â llafn gwthio confensiynol. Mae'r gell tanwydd yn darparu'r holl bŵer ar gyfer y cyfnod mordaith. Yn ystod esgyn a dringo, y segment hedfan mwyaf galw am bŵer, mae'r system yn defnyddio batris lithiwm-ion ysgafn. Mae'r awyren arddangos hefyd yn gleider modur Dimona, a adeiladwyd gan y cwmni Awstria Diamond Aircraft Industries, a wnaeth addasiadau i ddyluniad yr awyren. Gyda lled adenydd o 16,3 metr, bydd yr awyren yn gallu hedfan ar gyflymder o tua 100 km / h, gan ddefnyddio'r ynni a dderbynnir o'r gell danwydd.

9 Awyrennau Arddangos Cell Tanwydd Boeing

Nid yw popeth yn binc

Nid oes modd gwadu, oherwydd cymhlethdod dyluniad cerbydau hybrid nag yn achos cerbydau confensiynol, bod y gostyngiad mewn allyriadau cerbydau yn fwy na gwneud iawn am yr allyriadau hyn. Gall cerbydau hybrid dorri allyriadau llygryddion sy'n achosi mwrllwch hyd at 90 y cant. a thorri allyriadau carbon yn ei hanner.

Er Car hybrid defnyddio llai o danwydd na cheir confensiynol, mae pryder o hyd am effaith amgylcheddol y batri car hybrid. Mae'r rhan fwyaf o fatris ceir hybrid heddiw yn perthyn i un o ddau fath: hydrid nicel-metel neu lithiwm-ion. Fodd bynnag, mae'r ddau yn dal i gael eu hystyried yn fwy ecogyfeillgar na batris plwm, sydd ar hyn o bryd yn ffurfio mwyafrif y batris cychwynnol mewn cerbydau gasoline.

Dylid nodi yma nad yw'r data yn ddiamwys. Gwenwyndra cyffredinol a lefelau amlygiad amgylcheddol batris hydride nicel yn cael ei ystyried yn llawer is nag yn yr achos batris asid plwm neu ddefnyddio cadmiwm. Mae ffynonellau eraill yn dweud bod batris hydrid nicel-metel yn llawer mwy gwenwynig na batris asid plwm, a bod ailgylchu a gwaredu diogel yn llawer mwy beichus. Dangoswyd bod gan amrywiol gyfansoddion nicel hydawdd ac anhydawdd, megis nicel clorid a nicel ocsid, effeithiau carcinogenig adnabyddus a gadarnhawyd mewn arbrofion anifeiliaid.

Batris litowo-jonowe Maent bellach yn cael eu hystyried yn ddewis arall deniadol oherwydd bod ganddynt y dwysedd ynni uchaf o unrhyw fatri a gallant gynhyrchu mwy na thair gwaith y foltedd o gelloedd batri NiMH tra'n cynnal cyfeintiau uchel. Ynni trydan. Mae'r batris hyn hefyd yn cynhyrchu mwy o bŵer ac yn fwy effeithlon, gan osgoi gwastraffu pŵer i raddau mwy a darparu gwydnwch uwch, gyda bywyd batri yn agosáu at fywyd car. Yn ogystal, mae'r defnydd o batris lithiwm-ion yn lleihau pwysau cyffredinol y car, a hefyd yn caniatáu ichi gael 30 y cant. gwell economi tanwydd na cherbydau sy'n cael eu pweru gan gasoline, gyda gostyngiad dilynol mewn allyriadau CO₂.

Yn anffodus, mae'r technolegau sy'n cael eu hystyried i fod i ddibynnu ar ddeunyddiau anodd eu canfod a drutach. I lawr dylunio modur ac mae angen metelau daear prin, ymhlith pethau eraill, ar rannau eraill o gerbydau hybrid. er enghraifft dysprosiwm, elfen ddaear prin sy'n ofynnol ar gyfer cynhyrchu gwahanol fathau o moduron trydan uwch a systemau batri mewn systemau gyriad hybrid. Neu neodymium, metel daear prin arall sy'n elfen allweddol o magnetau cryfder uchel a ddefnyddir mewn moduron trydan magnet parhaol.

Mae bron pob daear prin yn y byd yn dod yn bennaf o Tsieina. Mae nifer o ffynonellau nad ydynt yn Tsieineaidd megis Llyn Hoidas yng ngogledd Canada neu Mynydd Veld yn Awstralia mae'n cael ei ddatblygu ar hyn o bryd. Os na fyddwn yn dod o hyd i atebion amgen, boed ar ffurf dyddodion newydd neu ddeunyddiau a fydd yn disodli metelau prin, yna yn sicr bydd cynnydd ym mhrisiau deunyddiau. A gallai hyn ddileu cynlluniau i leihau allyriadau trwy ddileu gasoline yn raddol o'r farchnad.

Mae yna hefyd broblemau, ar wahân i'r cynnydd mewn prisiau, o natur foesegol. Yn 2017, datgelodd adroddiad gan y Cenhedloedd Unedig achosion o gam-drin plant mewn pyllau cobalt, deunydd crai hynod bwysig ar gyfer ein technolegau gwyrdd, gan gynnwys y genhedlaeth ddiweddaraf o moduron trydan yng Ngweriniaeth Ddemocrataidd y Congo (DCR). Mae'r byd wedi dysgu am blant a gafodd eu gorfodi i weithio yn y pyllau cobalt budr, peryglus ac yn aml yn wenwynig mor gynnar â phedair oed. Mae'r Cenhedloedd Unedig yn amcangyfrif bod tua wyth deg o blant yn marw yn y pyllau glo hyn bob blwyddyn. Gorfodwyd hyd at 40 o blant dan oed i weithio bob dydd. Weithiau dyna bris budr ein hybrids pur.

Mae arloesiadau pibellau gwacáu yn galonogol

Fodd bynnag, mae newyddion da i dulliau hybrid a dyhead cyffredinol am geir glanach. Mae ymchwilwyr wedi datblygu yn addawol ac yn syndod yn ddiweddar addasiad syml o beiriannau diesely gellir ei gyfuno â gyriant trydan mewn systemau hybrid. Diesel yn gyrru gall hyn eu gwneud yn llai, yn rhatach, ac yn haws eu cynnal. Ac yn bwysicaf oll, byddant yn lanach.

Roedd Charles Muller a thri o'i gydweithwyr yng nghanolfan ymchwil Labordy Cenedlaethol Sandia yn gweithio ar addasiad o'r enw Chwistrelliad Tanwydd Sianel (DFI-). Mae'n seiliedig ar yr egwyddor syml o losgwr Bunsen. Dywed gwyddonwyr y gall DFI leihau allyriadau nwyon llosg a thuedd y DPF i glocsio huddygl. Yn ôl Muller, gallai ei ddyfais hyd yn oed ymestyn cyfnodau newid olew trwy leihau faint o huddygl yn y cas cranc.

Felly sut mae'n gweithio? Nozzles mewn diesel confensiynol maent yn creu cymysgeddau cyfoethog yn ardaloedd y siambrau hylosgi. Fodd bynnag, yn ôl gwyddonwyr, mae'r ardaloedd hyn yn cynnwys rhwng dwy a deg gwaith yn fwy o danwydd nag sy'n angenrheidiol ar gyfer ei hylosgiad cyflawn. Gyda chymaint o ormodedd o danwydd ar dymheredd uchel, dylai fod tueddiad i ffurfio llawer iawn o huddygl. Mae gosod dwythellau DFI yn caniatáu hylosgi tanwydd disel yn effeithlon heb fawr ddim ffurfiant huddygl, os o gwbl. “Mae ein cymysgeddau yn cynnwys llai o danwydd,” eglura Müller mewn cyhoeddiad am y dechnoleg newydd.

Mae'r sianeli y mae Mr Muller yn sôn amdanynt yn diwbiau sydd wedi'u gosod ychydig bellter o'r man lle maent yn gadael y tyllau ffroenell. Maent wedi'u gosod ar ochr isaf pen y silindr wrth ymyl y chwistrellwr. Mae Müller yn credu y byddant yn y pen draw yn cael eu gwneud o aloi gwrthsefyll tymheredd uchel i wrthsefyll egni gwres hylosgi. Fodd bynnag, yn ôl iddo, bydd y costau ychwanegol sy'n gysylltiedig â gweithredu'r ddyfais a ddatblygwyd gan ei dîm yn fach.

Pan fydd system hylosgi yn cynhyrchu llai o huddygl, gellir ei ddefnyddio'n fwy effeithlon. system ailgylchredeg nwyon gwacáu (EGR) i leihau ocsidau nitrogen, NOx. Yn ôl datblygwyr yr ateb, gallai hyn leihau faint o huddygl a NOx sy'n dod allan o'r injan i un rhan o ddeg o'r lefel bresennol. Maent hefyd yn nodi y bydd eu cysyniad yn helpu i leihau allyriadau CO.₂ a sylweddau eraill sy'n achosi cynhesu byd-eang.

Mae’r uchod nid yn unig yn arwydd na fyddwn, efallai, yn ffarwelio ag injans diesel mor gyflym, y mae llawer eisoes wedi rhoi’r gorau iddi. Mae arloesiadau mewn technoleg gyrru hylosgi yn barhad o'r meddylfryd y tu ôl i boblogrwydd cynyddol hybridau. Mae'n strategaeth o gamau bach, gan leihau'n raddol y baich ar yr amgylchedd o gerbydau. Mae'n braf gwybod bod arloesiadau i'r cyfeiriad hwn yn ymddangos nid yn unig yn rhan drydanol y hybrid, ond hefyd yn y tanwydd.