Warum verwenden Hybride immer noch ein mechanisches Getriebe?

Einer der Kommentare zu dieser Frage erinnerte mich an etwas, das ich mich schon eine Weile gefragt hatte. Angesichts der Tatsache, dass Motoren bei maximalem Drehmoment den besten Wirkungsgrad erzielen, warum verwenden die meisten Hybridautos immer noch ein mechanisches Getriebe (bei dem der Motor die Geschwindigkeit mit der Geschwindigkeit ändern muss, wie bei einem herkömmlichen Auto), anstatt elektrisch, während der Motor konstant läuft Rate als Generator?

Geht es einfach darum, den Menschen das zu geben, was sie gewohnt sind? wenn man bedenkt, dass rein elektrische Autos offensichtlich ein elektrisches Getriebe haben ...

Züge verwenden seit mindestens den 1950er Jahren dieselelektrische Getriebe, es ist also nicht gerade ein neues Konzept ...

Dies hängt von der Art des Hybridautos ab, von dem Sie sprechen. Bei einem Hybridtyp gibt es einen Benzinmotor und mindestens einen Elektromotor, der die Räder antreiben kann. In diesem Fall muss der Benzinmotor noch ein Getriebe verwenden, da er nicht zu hoch gedreht werden kann, ohne größere Schäden oder eine verkürzte Lebensdauer zu verursachen. Eine mögliche Lösung für dieses Getriebeproblem wäre die Verwendung eines stufenlosen Getriebes (CVT), dessen Herstellung teurer sein kann, der Motor jedoch bei maximaler Effizienz bleibt.

Die andere Art von Hybrid, bei der die Räder vollständig von Elektromotoren angetrieben werden (und einen Benzingenerator zum Laden der Batterie haben), erfordert kein Getriebe, da Elektromotoren einen sehr großen Bereich akzeptabler Drehzahlen haben. Zusätzlich haben Elektromotoren eine relativ flache Drehmomentkurve und das maximale Drehmoment ist sofort verfügbar. Ich sollte beachten, dass diese Art von "Hybrid" -Auto im Allgemeinen nur als Elektrofahrzeug (EV) bezeichnet wird, da der Benzinmotor nur zum Laden der Batterie verwendet wird und die Räder nicht antreibt.

Ich wollte dies kommentieren, habe aber nicht den Ruf: Das von Ihnen erwähnte dieselelektrische Getriebe ist enger mit den heutigen Elektrofahrzeugen verwandt, da ein Dieselmotor Batterien auflädt, die dann wiederum Elektromotoren an den Rädern antreiben. Getriebe in Zügen sind aus mehreren Gründen unpraktisch (z. B. weil bis zu vier Achsen angetrieben werden müssen und die Anzahl der Gänge, die erforderlich wären, um den Spitzenwirkungsgrad zu halten), und dies macht ein echtes Getriebe überflüssig.

Ich denke nicht, dass die akzeptierte Antwort diese Frage akzeptabel beantwortet. Der Grund für Hybridfahrzeuge mit einem mechanischen Kraftübertragungsweg ist, dass die mechanische Kraftübertragung einen höheren Wirkungsgrad aufweist als die elektrische Kraftübertragung.

Ich habe irgendwo gelesen (kann aber die Quelle momentan nicht finden), dass der Stromübertragungsweg in Toyota Prius zu etwa 70% effizient ist. Um diesen geringen Wirkungsgrad zu verstehen, sollten Sie berücksichtigen, dass ein Motorgenerator als Generator, leistungselektronische Komponenten, Kabel und ein Motorgenerator als Motor arbeiten. Sehr viele Komponenten. Dieser Wirkungsgrad ist erheblich geringer als der Wirkungsgrad des mechanischen Kraftübertragungsweges.

Tatsächlich verfügt der Toyota Prius sowohl über mechanische als auch über elektrische Energieübertragungswege. Es hat ein Getriebe mit einer Geschwindigkeit und einem konstanten Übersetzungsverhältnis, aber drei Achsen, von denen zwei Elektromotoren haben. Wenn Sie ändern, wie viel Leistung über den elektrischen Pfad übertragen wird, ändern sich die relativen Geschwindigkeiten der Eingangs- und Ausgangsachsen und es fungiert somit als elektrisches stufenloses Getriebe (eCVT).

Der Grund für den mechanischen Weg ist der höhere Wirkungsgrad. Der Grund für den elektrischen Pfad ist, dass er einen CVT-Betrieb mit sehr geringen Kosten für Komponenten und höherer Zuverlässigkeit als herkömmliche CVTs ermöglicht. Und auch, um dem Verbrennungsmotor aus einer Batterie regeneratives Bremsen und Leistungssteigerung zu verleihen.

Haben Sie eine Wasserkühlung in einem herkömmlichen Schaltgetriebe gesehen? Wahrscheinlich nicht. Die Wechselrichter in Prius sind jedoch aufgrund der hohen erzeugten Abwärme wassergekühlt. Dies zeigt, dass Wechselrichter weniger effizient sind als mechanische Getriebe.