Σειριακά ή Παράλληλα?

Σειριακά ή Παράλληλα; Διαφορετικές Υβριδικές αντιλήψεις

Η υβριδική οδήγηση μπορεί, κυρίως, να χαρακτηριστεί ως σειριακή ή παράλληλη. Στο σειριακό υβριδικό τα ατομικά συστήματα οδήγησης συνδέονται σε σειρές- ο κινητήρας εσωτερικής καύσεως κινεί μια γεννήτρια, για παράδειγμα, η οποία με την σειρά της παρέχει ενέργεια στον ηλεκτρικό κινητήρα έλξης. Στην περίπτωση των παράλληλων υβριδικών και οι δυο μονάδες οδήγησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν είτε χωριστά είτε μαζί. Σε τέτοιες λύσεις ο ηλεκτρικός κινητήρας δίνει ώθηση στην μηχανή εσωτερικής καύσεως, για παράδειγμα κατά την διάρκεια τής επιτάχυνσης.

Το παράλληλο υβριδικό έχει καθιερωθεί ως προτεινόμενη λύση για υβριδικά αυτοκίνητα και πρωτότυπα, κυρίως στον τομέα των επιβατικών αυτοκινήτων, τα SUV και τα εμπορικά οχήματα. Συγκρινόμενο με σειριακές λύσεις, το παράλληλο υβριδικό παρέχει μια καλύτερη ευκαιρία χρήσης συνεργιών μεταξύ των δυο διαφορετικών τύπων τού συστήματος οδήγησης. Κατ’ αυτόν τον τρόπο, ως ανεξάρτητος μηχανισμός, ο ηλεκτρικός κινητήρας μπορεί να παράξει την δυνατότερη του ροπή για να κινηθεί και κατά την κίνηση βοηθάει τον κινητήρα εσωτερικής καύσεως, όταν χρειάζεται, έτσι ώστε να μπορεί να λειτουργεί στο ιδανικό της εύρος.

Τα παράλληλα υβριδικά υποδιαιρούνται σε “ημι-υβριδικά” και “ολοκληρωμένα υβριδικά”. Η διαφορά βρίσκεται στην σχέση τής χρήσης των δυο συστημάτων οδήγησης. Τα “ολοκληρωμένα υβριδικά” μπορούν να λειτουργούν μόνο από τον ηλεκτρικό κινητήρα, για παράδειγμα σε χαμηλή ταχύτητα και να ξεκινάει από στάση. Αντίθετα τα “ημι-υβριδικά” χρησιμοποιούν τον ηλεκτρικό κινητήρα μόνο για να δίνουν ώθηση στην απόδοση του κινητήρα εσωτερικής καύσεως, όταν υπάρχουν μεγάλα βάρη, ιδιαίτερα κατά την επιτάχυνση. Οι υβριδικές ιδέες από την Daimler –το S-Class (2005), το Vision GST 2 (2004), το F 500 Mind (2003) και το Hybrid Sprinter (2004)– όλες ανήκουν στην κατηγορία των ολοκληρωμένων υβριδικών.

Σειριακό Υβριδικό σύστημα οδήγησης

Η κεντρική μηχανή τού σειριακού, υβριδικού δεν μπορεί να μεταδώσει την δύναμή της κατευθείαν στο σύστημα κίνησης τού οχήματος. Αντί γι’ αυτό, κοινοί συνδυασμοί του κινητήρα εσωτερικής καύσεως και του ηλεκτρικού κινητήρα, όπως είχαν ήδη χρησιμοποιηθεί στο Mercedes-Mixte τού 1907,συνδυαζουν την βενζινοκίνητη ή diesel μηχανή με μια γεννήτρια, η οποία παράγει ηλεκτρική δύναμη, που χρησιμοποιείται για να κινηθεί το αυτοκίνητο, έτσι όπως κινείται ένα ηλεκτρικό όχημα. Βασισμένη στο σχέδιο, η ηλεκτρική ενέργεια συνεχώς τροφοδοτείται από τον κινητήρα εσωτερικής καύσεως ή προσωρινά αποθηκεύεται σε μια μπαταρία.

Σε συστήματα με μπαταρίες, βάσει τής ικανότητας τής γεννήτριας, γίνεται ένας διαχωρισμός ανάμεσα σε επεκτεινόμενης εμβέλειας και διατήρησης φορτίου υβριδικά συστήματα οδήγησης. Ενώ τα οχήματα τού πρώτου τύπου σχετίζονται περισσότερο με ηλεκτρικά οχήματα και τακτικά απαιτούν επαναφόρτιση με πρωτεύον ρεύμα, ένα όχημα διατήρησης φορτίου τροφοδοτεί αρκετή ηλεκτρική δύναμη για την οδήγηση τού οχήματος μέσω τής γεννήτριας και επιπλέον για την διατήρηση τής φόρτισης τής μπαταρίας στο απαιτούμενο επίπεδο.

Το χαρακτηριστικό πλεονέκτημα τού σειριακού, υβριδικού συστήματος είναι το απλό σχέδιο τού κεντρικού συστήματος, καθώς ο ηλεκτρικός κινητήρας έλξης συχνά μπορεί να λειτουργήσει χωρίς κιβώτιο ταχυτήτων. Η κύρια κίνηση, μια μηχανή diesel, για παράδειγμα, δεν χρειάζεται να αντιδράσει στις συνεχόμενες, κυμαινόμενες απαιτήσεις τής δύναμης τού αυτοκινούμενου χειρισμού, αλλά μπορεί να λειτουργήσει σε μια σταθερή ταχύτητα, ρυθμισμένη για την βέλτιστη αποτελεσματικότητα και ελάχιστες εκπομπές. Συγκεκριμένα, αν το σύστημα χρησιμοποιεί μια μπαταρία για την αποθήκευση τής ενέργειας, η μηχανή εσωτερικής καύσεως μπορεί να λειτουργήσει για το μεγαλύτερο μέρος, ιδιαίτερα αποτελεσματικά, ανεξάρτητα από την πραγματική κατανάλωση ισχύος τού ηλεκτρικού κινητήρα.

Το μεγαλύτερο μειονέκτημα τού σειριακού, υβριδικού συστήματος οδήγησης είναι η χαμηλή αποτελεσματικότητα εξαιτίας τής πολλαπλής μετατροπής τής ενέργειας.