Hybriders drivetrain og drivaggregat

Hybriders drivaggregat og drivetrain er udtryk for den mekaniske konfiguration i hybridbiler der konverterer og leder kraft fra motor til hjul – altså bilens drivkraft. I hybrider har drivaggregatet og drivetrain stor betydning for, hvordan den elektriske motor fungerer i sammenspil med forbrændingsmotoren.

Kort sagt, har både drivaggregatet og bilens drivetrain betydning for bilens effektivitet, forbrug og pris.

I det følgende prøver vi at give dig viden om forskellige drivaggregater og drivetrains.

Serie drivetrain

Et serie-drivetrain er, som navnet foreslår, en konfiguration hvor energien til hjulene ledes gennem en simpel serie af komponenter.

Forbrændingsmotoren omdanner benzin eller diesel til at køre en generator, som sender en ladning elektrisk energi til en oplader, som oplader bilens batteri. Fra batteriet sendes elektricitet til en controller, som bestemmer og fordeler den elektriske energi til motorer som får hjulene til at dreje.

Ved hjælp fra det regenerative bremsesystem, kan controlleren også sende energi tilbage i batteriet, energi der bruges til opladning.

Altså, ved et serie-drivetrain drives hjulene af elektriske motorer, som får energi fra brændstof og bremsning.

infografik der viser hvordan et serie drivetrain fungerer i en hybridbil

Fordele

  • Simpel/ukompliceret konfiguration
  • Forbrændingsmotor ikke forbundet til hjul, som tillader at den kan arbejde mest effektivt muligt med at omdanne brændstof til energi
  • Bilen kan køre udelukkende på elektricitet

 

Ulemper

  • Stort energitab da energien skal gennem mange led
  • Der er ikke mulighed for at få ekstra kræfter fra forbrændingsmotoren ved behov
  • Tunge komponenter

Parallel drivetrain

I en bil med parallel drivetrain,  overføres energien fra både forbrændingsmotor og elektrisk motor til hjulene samtidigt – altså parallelt.

I denne konfiguration er både forbrændingsmotor og elektrisk motor nemlig direkte forbundet til hjulene, via en transmission/gearsystem.

I forbindelse med kørsel nedad bakke og under bremsning, kan hjulene forsyne generatoren med energi, som efterfølgende anvendes til ladning af batteriet. Under kørsel der ikke kræver meget kraft af systemet, kan forbrændingsmotoren stimuleres til at forsyne generatoren og dermed hjælpe med at oplade batteriet.

infografik der viser hvordan et parallel drivetrain fungerer i en hybridbil

Fordele:

  • Mindre energitab, da både forbrændingsmotor og elektrisk motor er direkte forbundet til hjulene.
  • Konfigurationen kan tilbygges i et traditionelt system.
  • Tillader mindre elektrisk system, hvilket betyder mindre vægt.

 

Ulemper:

  • Kræver et gearsystem.
  • Forbrændingsmotoren kan ikke hele tiden arbejde mest effektivt muligt, grundet forbindelsen til hjulene som den skal bruge kræfter på.
  • Ren elkørsel er ikke mulig.

Serie-parallel drivetrain

Et serie-parallel drivetrain kombinerer det bedste fra begge verdener, i et mere kompliceret og fleksibelt system. Sommetider refereres dette system til som et power-split system.

På mange måder minder det serie-parallelle drivetrain om det almindelige parallelle drivetrain, dog er der et par væsentlige forskelle.

  • Serie-parallelle drivetrains gør brug af 2 elmotorer.
  • Serie-parallelle drivetrains kan konfigureres til enten at arbejde med forbrændingsmotoren som primær drivkraft eller med elmotorerne som primær drivkraft.

Serie-parallel systemet bygger på en såkaldt power-splitter, et planetgear der på fascinerende vis får elektrisk motor, generator og forbrændingsmotor til at arbejde sammen om at drive hjulene og samtidig oplade bilens batteri.

Gearløs transmission eliminerer brugen af både manuel og automatisk transmission. Desuden behøves en starter heller ikke, da generatoren selv kan starte bilen.

Alt dette betyder bla., at forbrændingsmotoren kan arbejde mest effektivt muligt – hele tiden.

infografik der viser hvordan et serie parallel drivetrain fungerer i en hybridbil

Fordele:

  • Kombinerer fordele fra både serie hybriders og parallel hybriders drivetrains og drivaggregater.
  • Tillade både forbrændingsmotor og elektriske motorer at arbejde mest effektivt under alle kørselsbetingelser.
  • Gør brug af et gearløst transmissionssystem.

 

Ulemper:

  • Dyrt og komplekst system.

Comments

  • Intet at vise.
  • Add a comment