bastertyd

In 'n situasie waar dit moeilik is om al die geld op suiwer elektriese voertuie te plaas, al is dit net as gevolg van die steeds onbevredigende reikafstand, battery-onvolmaakthede, lastige lang laai en omgewingsgewetesorg, word hibriede oplossings 'n redelike goue middeweg. Dit kan gesien word in die resultate van motorverkope.

Baster motor hierdie voertuig in 'n tipiese stelsel toegerus enjin en een of meer (1). Die elektriese aandrywing kan nie net gebruik word om brandstofverbruik te verminder nie, maar ook om krag te verhoog. Moderne hibriede motors gebruik bykomende metodes om energiedoeltreffendheid te verbeter, soos. In sommige implementerings word 'n binnebrandenjin gebruik om elektrisiteit op te wek om 'n elektriese motor aan te dryf.

1. Diagram van 'n diesel-elektriese hibriedvoertuig

In baie hibriede ontwerpe uitlaatgasse dit word ook verminder deur die binnebrandenjin af te skakel wanneer dit geparkeer word en dit weer aan te skakel wanneer nodig. Ontwerpers streef daarna om te verseker dat die interaksie met die elektriese motor sy werking optimaliseer, byvoorbeeld wanneer 'n binnebrandenjin teen lae spoed loop, is sy doeltreffendheid laag, aangesien dit die meeste energie verg om sy eie weerstand te oorkom. In 'n hibriede stelsel kan hierdie reserwe gebruik word deur die spoed van die binnebrandenjin te verhoog tot 'n vlak wat geskik is om die battery te laai.

Amper so oud soos karre

Die geskiedenis van motorbasters begin gewoonlik in 1900, toe Ferdinand Porsche die model by die Wêrelduitstalling in Parys aangebied het. Gibrid Lohner-Porsche Mixte (2), die wêreld se eerste diesel-elektriese hibriedvoertuig. Etlike honderde eksemplare van hierdie masjien is later verkoop. Twee jaar later het Knight Neftal 'n hibriede renmotor gebou. In 1905 het Henri Pieper 'n baster bekendgestel waarin 'n elektriese motor batterye kon laai.

In 1915 het die Woods Motor Vehicle Company, 'n vervaardiger van elektriese voertuie, die Dual Power-model met 'n 4-silinder binnebrandenjin en 'n elektriese motor geskep. Onder 'n spoed van 24 km/h het die motor net op die elektriese motor gewerk tot totdat die battery opraaken bo hierdie spoed is die binnebrandenjin aangeskakel, wat die motor tot 56 km/h kon versnel. Dual Power was 'n kommersiële mislukking. Dit was te stadig vir sy prys en te moeilik om te bestuur.

In 1931 het Erich Geichen 'n motor voorgestel waarvan die batterye gelaai is terwyl hy 'n heuwel afklim. Energie is gelewer uit 'n silinder saamgeperste lug, wat danksy gepomp is kinetiese energie motoronderdele gaan afdraand.

Senergieherwinning tydens rem, 'n sleuteluitvindsel van moderne hibriede tegnologie, is in 1967 deur AMC vir American Motors ontwikkel en die Energy Regeneration Brake genoem.

In 1989 het Audi die eksperimentele motor Audi Duo vrygestel. Dit was parallel hibriede gebaseer op die Audi 100 Avant Quattro. Die motor was toegerus met 'n 12,8 pk elektriese motor wat die agteras aangedryf het. Hy het energie geput uit nikkel kadmium battery. Die vooras is aangedryf deur 'n 2,3-liter vyfsilinder petrolenjin met 136 pk. Audi se bedoeling was om 'n motor te skep wat deur 'n binnebrandenjin buite die stad en 'n elektriese motor in die stad aangedryf sou word. Die bestuurder het verbrandingsmodus of elektriese bestuurmodus gekies. Audi het slegs tien kopieë van hierdie model vervaardig. Lae klantebelangstelling is toegeskryf aan laer werkverrigting as die standaard Audi 100 weens die ekstra werklading.

Die deurbraak het uit die Verre Ooste gekom

Die datum van waar hibriede motors die mark wyd betree en werklik gewild geword het, is eers 1997, toe dit die Japannese mark betree het. Toyota Prius (3). Aanvanklik het hierdie motors kopers hoofsaaklik in omgewingsensitiewe kringe gevind. Die situasie het in die volgende dekade verander, toe oliepryse vinnig begin styg het. Sedert die tweede helfte van die afgelope dekade het ander vervaardigers ook na die mark begin bring hibriede modelle, dikwels gebaseer op gelisensieerde Toyota hibriede oplossings. In Pole het Prius in 2004 in vertoonlokale verskyn. In dieselfde jaar is die tweede generasie van die Prius vrygestel, en in 2009 die derde.

Sy het Toyota gevolg Honda, nog 'n Japannese motorreus. model verkoop Insig (4), 'n gedeeltelike parallelle baster, wat die maatskappy in 1999 in die VSA en Japan bekend gestel het. Dit was 'n meer ekonomiese motor as 'n Toyota-produk. Die eerste generasie Prius-sedan het 4,5 l/100 km in die stad verbruik en 5,2 l/100 km buite die stad. Tweewiel Honda Insight Die eerste generasie het 3,9 l / 100 km in die stad en 3,5 l / 100 km buite die stad verbruik.

Toyota het nuwe hibriede weergawes van motors vrygestel. Produksie Toyoty Auris Hybrid in Mei 2010 begin. Dit was die eerste produksiebaster in Europa wat vir minder as die Prius verkoop het. Auris Hybrid dit het dieselfde aandrywing as die Prius gehad, maar die gasverbruik was minder – 3,8 l / 100 km op die gekombineerde siklus.

Teen Mei 2007 het Toyota Motorkorporasie sy eerste miljoen basters verkoop. Twee miljoen teen Augustus 2009, 6 miljoen teen Desember 2013. In Julie 2015 het die totale aantal Toyota-basters 8 miljoen oorskry. In Oktober 2015 het die verkope van Toyota-hibriede in Europa alleen een miljoen eenhede oorskry. In die eerste kwartaal van 2019 het basters reeds 50 persent uitgemaak. totale verkope van Toyota op ons vasteland. Mees Populêre Modelle in hierdie kategorie is daar egter nie meer Priuses nie, maar konsekwent Yaris Hybrid, C-HR Hibried Oraz Corolla Hibried. Teen die einde van 2020 beoog Toyota om 15 miljoen basters te verkoop, wat volgens die maatskappy in Januarie vanjaar gedoen is, m.a.w. Aan die begin. Reeds in 2017, volgens die vervaardiger, is 85 miljoen ton in die atmosfeer vrygestel. koolstofdioksied kleiner.

Gedurende 'n hoofstroomloopbaan wat oor meer as twee dekades strek motorbasters nuwe innovasies het na vore gekom. Hibried Hyundai Elantra LPI (5), wat in Julie 2009 in Suid-Korea te koop is, was die eerste binnebrandenjinbaster wat deur VPG aangedryf is. Elantra is 'n gedeeltelike baster wat litiumpolimeerbatterye gebruik, ook vir die eerste keer. Die Elantra het 5,6 liter petrol per 100 km verbruik en 99 g/km COXNUMX vrygestel.₂. In 2012 het Peugeot met ’n nuwe oplossing vorendag gekom met die bekendstelling van die 3008 Hybrid4 vir die Europese mark, die eerste massavervaardigde dieselbaster. Volgens die vervaardiger het die 3008 Hybrid-bussie 3,8 l/100 km dieselbrandstof verbruik en 99 g/km CO vrygestel.₂.

5. Hibried Hyundai Elantra LPI

Die model is in 2010 by die New York Internasionale Motorskou aangebied. Lincoln MKZ Hibrid, die eerste hibriede weergawe wat identies aan die gewone weergawe van dieselfde model geprys is.

Teen April 2020, sedert die landmerkjaar 1997, is meer as 17 miljoen hibriede elektriese voertuie wêreldwyd verkoop. Die markleier is Japan, wat teen Maart 2018 meer as 7,5 miljoen hibriedvoertuie verkoop het, gevolg deur die VSA, wat teen 2019 altesaam 5,4 miljoen eenhede verkoop het, en 2020 miljoen hibriedvoertuie wat teen Julie 3 in Europa verkoop is. Die bekendste voorbeelde van algemeen beskikbare basters is, benewens die Prius, hibriede weergawes van ander Toyota-modelle: Auris, Yaris, Camry en Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Parallel, serie en gemeng

Verskeie verskillende genera is tans versteek onder die generiese naam "baster". aandrywingstelsels en idees vir groter doeltreffendheid. Daar moet onthou word dat nou, soos die ontwerp ontwikkel en vorder, duidelike klassifikasies soms misluk, omdat kombinasies van verskeie oplossings gebruik word plus nuwe uitvindings wat die suiwerheid van die definisie skend. Kom ons begin deur te deel deur skyfkonfigurasie.

W hibriede aandrywing parallelle tipe binnebrandenjin en elektriese motor word meganies aan die dryfwiele gekoppel. 'n Motor kan deur 'n binnebrandenjin, 'n elektriese motor, of albei aangedryf word. Hierdie skema word gebruik in Honda-motors: Insig, Civic, Accord. Nog 'n voorbeeld van so 'n stelsel is die General Motors gordel alternator/aansitter op die Chevrolet Malibu. In baie modelle werk die binnebrandenjin ook as kragopwekker.

Parallelle aandrywings wat tans op die mark bekend is, bestaan ​​uit volkrag binnebrandenjins en kleiner (tot 20 kW) elektriese motors, sowel as klein batterye. In hierdie ontwerpe hoef die elektriese motors net die hoofenjin te ondersteun en nie die hoofkragbron te wees nie. Parallelle hibriede aandrywings word as doeltreffender beskou as stelsels wat slegs op binnebrandenjins van dieselfde grootte gebaseer is, veral in stads- en snelwegry.

In 'n opeenvolgende hibriede stelsel word die voertuig net direk deur 'n elektriese motor aangedryf, en 'n binnebrandenjin word gebruik om die stelsel aan te dryf. elektriese stroomgenerator sowel as. Die stel batterye in hierdie stelsel is gewoonlik baie groter, wat die produksiekoste beïnvloed. Daar word geglo dat hierdie reëling die doeltreffendheid van die binnebrandenjin verhoog, veral wanneer jy in die dorp rondry. Voorbeeld reeksbaster Dit is 'n Nissan e-Power.

Gemengde hibriede aandrywing kombineer die voordele van beide bogenoemde oplossings - parallel en serieel. Hierdie "basterbasters" word as optimaal beskou wat werkverrigting betref, in vergelyking met reekse, wat die doeltreffendste is teen lae snelhede, en parallel, wat optimaal is teen hoër snelhede. Maar hul produksie as meer komplekse stroombane is duurder as parallelle motors. Die oorheersende vervaardiger van gemengde hibriede kraglyne is Toyota. Hulle word gebruik in Toyota en Lexus, Nissan en Mazda (meestal onder lisensie van Toyota), Ford en General Motors.

Krag van twee binnebrandenjins en 'n parallelle een kan na die wielaandrywing oorgedra word met 'n toestel van die tipe (kragverspreider), wat 'n eenvoudige stel planetêre ratte is. Binnebrandenjin-as gekoppel aan die vurk van die planetêre ratte van die ratkas, die elektriese kragopwekker - met sy sentrale rat, en die elektriese motor deur die ratkas - met die eksterne rat, vanwaar die wringkrag na die wiele oorgedra word. Dit laat jou toe om deel oor te dra rotasiesnelheid en die wringkrag van die binnebrandenjin na die wiele en deel aan die kragopwekker. Daardeur enjin dit kan binne die optimale RPM-reeks werk ongeag voertuigspoed, byvoorbeeld wanneer dit wegspring, en die stroom wat deur die alternator opgewek word, word gebruik om die elektriese motor aan te dryf, wie se hoë wringkrag deur die binnebrandenjin gehandhaaf word om die wiele aan te dryf. Die rekenaar, wat die werking van die hele stelsel koördineer, reguleer die las op die kragopwekker en die kragtoevoer na die elektriese motor en beheer daardeur die werking van die planetêre ratkas soos elektromeganiese voortdurend veranderlike transmissie. Tydens vertraging en rem dien die elektriese motor as 'n kragopwekker om die battery te herlaai, en wanneer die binnebrandenjin gestart word, dien die kragopwekker as 'n kragopwekker. voorgereg.

W volle hibriede aandrywing die motor kan óf deur die enjin alleen aangedryf word, óf deur die battery alleen, of albei. Voorbeelde van so 'n stelsel is Hybrid Synergy Drive Toyoty, hibriede stelsel ford, Dubbelmodus baster produksie General Motors / ChryslVoertuigvoorbeelde: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid, en Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h en CT200h. Hierdie motors benodig groot, doeltreffende batterye. Deur 'n kragdelingmeganisme te gebruik, kry voertuie meer buigsaamheid ten koste van verhoogde stelselkompleksiteit.

gedeeltelike baster in beginsel is dit 'n konvensionele motor met 'n verlengde aansitter, wat toelaat dat die binnebrandenjin afgeskakel word elke keer as die motor afdraand gaan, om te rem of te stop, en om die enjin vinnig aan te skakel indien nodig.

Voorgereg dit word gewoonlik tussen die enjin en transmissie geïnstalleer, wat die wringkragomsetter vervang. Verskaf bykomende energie wanneer dit aangesteek word. Toebehore soos radio en lugversorging kan aangeskakel word wanneer die verbrandingsenjin nie loop nie. Batterye word gelaai wanneer gerem word. In vergelyking met volle basters gedeeltelike basters het kleiner batterye en 'n kleiner elektriese motor. Daarom is hul leë gewig en hul produksiekoste laer. 'n Voorbeeld van hierdie ontwerp was die volgrootte Chevrolet Silverado Hybrid, wat in 2005-2007 vervaardig is. Hy het tot 10 persent gespaar. wanneer die binnebrandenjin afgeskakel en aangeskakel word en energie herwin tydens rem.

Hibriede van basters en elektriese toestelle

Nog 'n kategorie basters moet meer tyd gegun word, wat in sekere opsigte nog 'n stap in die rigting van "suiwer elektriese" is. Dit is hibriede voertuie (PHEVs) waarin die batterye vir elektriese aandrywing kan ook vanaf 'n eksterne bron gelaai word (6). PHEV kan dus as 'n hibried van 'n hibriede en 'n elektriese voertuig beskou word. Dit is toegerus laaiprop. As gevolg hiervan is die batterye ook 'n paar keer groter, wat beteken dat dit moontlik is om 'n kragtiger elektriese motor te installeer.

6. Diagram van 'n hibriede motor

Gevolglik verbruik hibriede motors minder brandstof as klassieke basters, kan tipies sowat 50-60 km "op stroom" hardloop sonder om die enjin te begin, en het ook beter werkverrigting, want basters is dikwels die kragtigste opsies. hierdie model.

Die reikafstand van 'n PHEV elektriese voertuig is baie keer groter as dié van 'n hibriede voertuig sonder hierdie kenmerk. Hierdie paar tientalle kilometers is genoeg vir ritte deur die stad, werk toe of winkel toe. Byvoorbeeld, in Skoda Superb iV (7) Die battery kan tot 13kWh elektrisiteit stoor, wat 'n reikafstand van tot 62km in nul-emissiemodus bied. Danksy dit, wanneer ons ons baster by die huis parkeer en terugkeer huis toe, kan ons 'n gemiddelde brandstofverbruik van 0 l/100 km behaal. Die binnebrandenjin beskerm die battery teen ontlading op 'n plek waar daar geen toegang tot 'n kragbron is nie, en laat jou natuurlik nie oor die reikafstand op lang reise bekommer nie.

7. Skoda Superb iV baster tydens laai

ewe belangrik tipe basters toegerus met kragtige elektriese motors Skoda Superb iV sy parameters is 116 pk. en 330 Nm wringkrag. Danksy dit versnel die motor nie net dadelik nie (die elektriese motor dryf die motor net so vinnig, maak nie saak watter spoed dit op die oomblik loop nie), want Skoda rapporteer dat die Superb in 60 sekondes tot 5 km/h versnel, dit kan ook die motor tot 140 km/h versnel – dit laat jou toe om stresvry en in nul-emissiemodus te ry, byvoorbeeld op ringpaaie of snelweë.

Terwyl jy ry, word die motor gewoonlik deur albei enjins aangedryf (die binnebrandenjin word deur elektrisiteit aangedryf, dus gebruik dit minder brandstof as in 'n konvensionele motor), maar wanneer jy die gas loslaat, rem of teen 'n konstante spoed ry, verbrandingsenjin skakel die enjin af en eers daarna elektriese motor dryf wiele aan. So die masjien werk net soos klassieke baster en herstel energie op dieselfde manier - met elke rem word energie herstel en gaan dit na die batterye in die vorm van elektriese stroom; in die toekoms dien dit juis om te verseker dat die binnebrandenjin meer gereeld afgeskakel kan word.

Die eerste inprophibriedvoertuig is in Desember 2008 deur die Chinese vervaardiger BYD Auto op die mark bekend gestel. Dit was die F3DM PHEV-62-model. Première van die inprop-hibriedweergawe van die gewildste elektriese motor ter wêreld, Chevrolet Voltin 2010 plaasgevind. T.oyota première in 2012.

Alhoewel nie alle modelle op dieselfde manier werk nie, kan die meeste in twee of meer modusse werk: "alles elektries" waar die enjin en battery al die energie vir die motor verskaf, en "baster" wat beide elektrisiteit en petrol gebruik. PHEV's werk tipies in 'n heeltemal elektriese modus en werk op elektrisiteit totdat die battery opraak. Sommige modelle skakel oor na hibriedmodus nadat hulle 'n teikenspoed op die snelweg bereik het, gewoonlik sowat 100 km/h.

Afgesien van die Skoda Superb iV hierbo beskryf, is die bekendste en gewildste hibriedmodelle Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e en X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Audi Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Hibriede van die dieptes van die see tot in die lug

Dit is die moeite werd om dit te onthou hibriede aandrywing word nie net in die segment van passasiersmotors en motors in die algemeen gebruik nie. byvoorbeeld hibriede dryfstelsels te gebruik dieselenjins of turbo-elektriese om spoorweglokomotiewe, busse, vragmotors, mobiele hidrouliese masjiene en skepe aan te dryf.

In groot strukture lyk dit gewoonlik so diesel/turbine enjin dryf 'n elektriese kragopwekker of hidrouliese pompwat 'n elektriese/hidrouliese motor aandryf. In groter voertuie word relatiewe kragverlies verminder en die voordele van die verspreiding van krag deur kabels of pype eerder as meganiese komponente word duideliker, veral wanneer krag na veelvuldige dryfstelsels soos wiele of skroewe oorgedra word. Swaar voertuie het tot onlangs 'n klein voorraad sekondêre energie gehad, soos hidrouliese akkumulators / akkumulators.

Van die oudste basterontwerpe was nie-kern duikboot dryfloop op rou diesels en onderwaterbatterye. Byvoorbeeld, Tweede Wêreldoorlog duikbote het beide reeks- en parallelle stelsels gebruik.

Minder bekende, maar nie minder interessante ontwerpe is nie brandstof-hidrouliese basters. In 1978 het studente by die Minnesota Hennepin Beroeps- en Tegniese Sentrum in Minneapolis 'n Volkswagen Beetle omskep in petrol-hidrouliese baster met voltooide dele. In die 90's het Amerikaanse ingenieurs van die EPA-laboratorium 'n "petro-hidrouliese" transmissie vir 'n tipiese Amerikaanse sedan ontwikkel.

Die toetsmotor het 'n spoed van sowat 130 km/h bereik in 'n gemengde stads- en snelwegrysiklus. Versnelling van 0 tot 100 km/h was 8 sekondes met 'n 1,9 liter-dieselenjin. Die EPA het beraam dat die massavervaardigde hidrouliese komponente net $700 by die prys van die motor gevoeg het. EPA-toetsing het die Ford Expedition se petrol-hidrouliese hibriedontwerp getoets, wat 7,4 liter brandstof per 100 kilometer in stadsverkeer verbruik het. Die Amerikaanse koeriermaatskappy UPS bedryf tans twee vragmotors wat hierdie tegnologie gebruik (8).

8. Hidrouliese baster in diens van UPS

Die Amerikaanse weermag het getoets Humvee hibriede SUV's sedert 1985. Die evaluasies het nie net groter dinamika en groter brandstofverbruik opgemerk nie, maar ook, byvoorbeeld, 'n kleiner termiese handtekening en stiller werking van hierdie masjiene, wat, soos jy kan raai, van groot belang kan wees in militêre toepassings.

Vroeë vorm hibriede aandrywingstelsel vir maritieme vervoer daar was skepe met seile op die maste en stoom enjins onder dek. Nog 'n voorbeeld is reeds genoem diesel-elektriese duikboot. Nuwer, hoewel weer outydse, hibriede aandrywingstelsels vir skepe sluit onder andere groot vlieërs van maatskappye soos SkySails in. Sleep vlieërs hulle kan op hoogtes verskeie kere hoër as die hoogste skeepsmaste vlieg, en onderskep sterker en meer bestendige winde.

Hibriede konsepte het uiteindelik hul weg in die lugvaart gevind. Die prototipe vliegtuig (9) was byvoorbeeld toegerus met 'n hibriede uitruilbare membraanstelsel (PEM) tot en met motor kragtoevoerwat aan 'n konvensionele skroef gekoppel is. Die brandstofsel verskaf al die krag vir die kruisfase. Tydens opstyg en klim, die mees krag-veeisende segment van vlug, gebruik die stelsel liggewig litium-ioonbatterye. Die demonstrasievliegtuig is ook die Dimona-motorsweeftuig, gebou deur die Oostenrykse maatskappy Diamond Aircraft Industries, wat wysigings aan die ontwerp van die vliegtuig aangebring het. Met 'n vlerkspan van 16,3 meter sal die vliegtuig teen 'n spoed van ongeveer 100 km/h kan vlieg, met behulp van die energie wat van die brandstofsel ontvang word.

9 Boeing brandstofsel-demonstratorvliegtuig

Nie alles is pienk nie

Dit is onteenseglik dat, as gevolg van die kompleksiteit van die ontwerp van hibriedvoertuie as in die geval van konvensionele voertuie, die vermindering in voertuiguitlaatgasse meer as vergoed vir hierdie uitlaatgasse. Hibriede voertuie kan die vrystelling van rookmisveroorsakende besoedelingstowwe met tot 90 persent verminder. en verminder koolstofvrystellings in die helfte.

Ten spyte van die feit dat Baster motor minder brandstof as konvensionele motors verbruik, is daar steeds kommer oor die omgewingsimpak van die hibriede motorbattery. Die meeste hibriede motorbatterye val vandag in een van twee tipes: nikkel-metaalhidried of litium-ioon. Albei word egter steeds as meer omgewingsvriendelik beskou as loodbatterye, wat tans die meerderheid aansitterbatterye in petrolvoertuie uitmaak.

Daar moet hier kennis geneem word dat die data nie ondubbelsinnig is nie. Algemene toksisiteit en omgewingsblootstellingsvlakke nikkelhidried batterye beskou word as baie laer as in die geval loodsuurbatterye of kadmium gebruik. Ander bronne sê dat nikkel-metaalhidriedbatterye baie meer giftig is as loodsuurbatterye, en dat herwinning en veilige wegdoening baie meer lastig is. Daar is getoon dat verskeie oplosbare en onoplosbare nikkelverbindings, soos nikkelchloried en nikkeloksied, bekende karsinogene effekte het wat in diere-eksperimente bevestig is.

Batterye litowo-jonowe Hulle word nou as 'n aantreklike alternatief beskou omdat hulle die hoogste energiedigtheid van enige battery het en meer as drie keer die spanning van NiMH-batteryselle kan produseer terwyl hulle hoë volumes behou. Elektriese energie. Hierdie batterye produseer ook meer krag en is meer doeltreffend, vermy vermorsde krag tot 'n groter mate en bied voortreflike duursaamheid, met batterylewe wat dié van 'n motor nader. Daarbenewens verminder die gebruik van litiumioonbatterye die algehele gewig van die motor, en laat jou ook toe om 30 persent te kry. verbeterde brandstofverbruik as petrolaangedrewe voertuie, met daaropvolgende vermindering in CO-uitlaatgasse₂.

Ongelukkig is die tegnologieë wat oorweeg word, bestem om afhanklik te wees van moeilike en duurder materiale. Af motor ontwerp en ander onderdele van hibriede voertuie benodig onder meer skaars aardmetale. byvoorbeeld dysprosium, 'n seldsame aardelement wat benodig word vir die vervaardiging van verskeie soorte gevorderde elektriese motors en batterystelsels in hibriede aandrywingstelsels. Of neodymium, Nog 'n seldsame aardmetaal wat 'n sleutelkomponent is van hoësterktemagnete wat in permanente magneetmotors gebruik word.

Byna alle seldsame aardes in die wêreld kom hoofsaaklik uit China. Verskeie nie-Chinese bronne soos Hoidas-meer in die noorde van Kanada of Berg Veld in Australië is dit tans onder ontwikkeling. As ons nie alternatiewe oplossings vind nie, hetsy in die vorm van nuwe afsettings of materiale wat seldsame metale sal vervang, dan sal daar beslis 'n styging in die pryse van materiale wees. En dit kan planne ontspoor om uitstoot te verminder deur petrol geleidelik uit die mark uit te faseer.

Daar is ook probleme, naas die styging in pryse, van 'n etiese aard. In 2017 het 'n VN-verslag misbruik aan die lig gebring kinders in kobaltmyne, 'n uiters belangrike grondstof vir ons groen tegnologieë, insluitend die nuutste generasie elektriese motors in die Demokratiese Republiek van die Kongo (DCR). Die wêreld het geleer van kinders wat reeds op vierjarige ouderdom gedwing is om in die vuil, gevaarlike en dikwels giftige kobaltmyne te werk. Die Verenigde Nasies skat dat ongeveer tagtig kinders elke jaar in hierdie myne sterf. Tot 40 minderjariges is daagliks gedwing om te werk. Soms is dit die vuil prys van ons suiwer basters.

Uitlaatpyp-innovasies is bemoedigend

Daar is egter goeie nuus vir hibriede metodes en 'n algemene begeerte vir skoner motors. Navorsers het onlangs 'n belowende en verrassende ontwikkel eenvoudige wysiging van dieselenjinswat gekombineer kan word met elektriese aandrywing in hibriede stelsels. Diesel dryf dit kan hulle kleiner, goedkoper en makliker maak om te onderhou. En die belangrikste, hulle sal skoner wees.

Charles Muller en drie van sy kollegas by die Sandia Nasionale Laboratorium-navorsingsentrum was besig met 'n wysiging bekend as Channel Fuel Injection (DFI-). Dit is gebaseer op die eenvoudige beginsel van 'n Bunsen-brander. Wetenskaplikes sê DFI kan uitlaatgasse verminder en die neiging van DPF's om met roet verstop te raak. Volgens Muller kan sy uitvinding selfs olieverversingsintervalle verleng deur die hoeveelheid roet in die krukas te verminder.

So hoe werk dit? spuitpunte in konvensionele diesel skep hulle ryk mengsels in die verbrandingskamergebiede. Volgens wetenskaplikes bevat hierdie gebiede egter twee tot tien keer meer brandstof as wat nodig is vir die volledige verbranding daarvan. Met so 'n oormaat brandstof by hoë temperatuur, behoort daar 'n neiging te wees om 'n groot hoeveelheid roet te vorm. Die installering van DFI-kanale laat doeltreffende verbranding van dieselbrandstof toe met min of geen roetvorming. "Ons mengsels bevat minder brandstof," verduidelik Müller in 'n publikasie oor die nuwe tegnologie.

Die kanale waarvan mnr. Muller praat, is buise wat 'n entjie van waar hulle uit die mondstukgate uitkom, geïnstalleer is. Hulle is aan die onderkant van die silinderkop langs die inspuiter gemonteer. Müller glo hulle sal uiteindelik van 'n hoëtemperatuurbestande legering gemaak word om die hitte-energie van verbranding te weerstaan. Volgens hom sal die bykomende koste verbonde aan die implementering van die uitvinding wat deur sy span ontwikkel is egter klein wees.

Wanneer 'n verbrandingstelsel minder roet produseer, kan dit meer doeltreffend gebruik word. uitlaatgas hersirkulasie stelsel (EGR) om stikstofoksiede, NOx te verminder. Volgens die ontwikkelaars van die oplossing kan dit die hoeveelheid roet en NOx wat uit die enjin kom, verminder tot een tiende van die huidige vlak. Hulle merk ook op dat hul konsep sal help om CO-vrystellings te verminder.₂ en ander stowwe wat aardverwarming veroorsaak.

Bogenoemde is nie net 'n teken dat ons miskien nie so vinnig sal afskeid neem van dieselenjins, waarop baie reeds opgegee het nie. Innovasie in verbrandingsaandrywingtegnologie is 'n voortsetting van die denke agter die groeiende gewildheid van basters. Dit is 'n strategie van klein stappe, wat die las op die omgewing van voertuie geleidelik verminder. Dit is lekker om te weet dat innovasies in hierdie rigting nie net in die elektriese deel van die hibriede verskyn nie, maar ook in die brandstof.