waktu hibrida

Dalam situasi di mana sulit untuk menempatkan semua uang pada kendaraan listrik murni, jika hanya karena kisaran yang masih tidak memuaskan, ketidaksempurnaan baterai, pengisian lama yang merepotkan dan kekhawatiran hati nurani lingkungan, solusi hibrida menjadi sarana emas yang masuk akal. Hal ini terlihat dari hasil penjualan mobil.

Mobil hybrid kendaraan ini dalam sistem yang khas dilengkapi motor dan satu atau lebih (1). Penggerak listrik dapat digunakan tidak hanya untuk mengurangi konsumsi bahan bakar, tetapi juga untuk meningkatkan daya. Mobil hybrid modern menggunakan metode tambahan untuk meningkatkan efisiensi energi, seperti. Dalam beberapa implementasi, mesin pembakaran internal digunakan untuk menghasilkan listrik untuk menggerakkan motor listrik.

1. Diagram kendaraan hibrida diesel-listrik

Dalam banyak desain hybrid emisi gas buang juga dikurangi dengan mematikan mesin pembakaran dalam saat diparkir dan menyalakannya kembali saat dibutuhkan. Desainer berusaha untuk memastikan bahwa interaksi dengan motor listrik mengoptimalkan operasinya, misalnya, ketika mesin pembakaran internal berjalan pada kecepatan rendah, efisiensinya rendah, karena memerlukan energi paling banyak untuk mengatasi hambatannya sendiri. Dalam sistem hybrid, cadangan ini dapat digunakan dengan meningkatkan kecepatan mesin pembakaran internal ke tingkat yang sesuai untuk mengisi baterai.

Hampir setua mobil

Sejarah mobil hibrida biasanya dimulai pada tahun 1900, ketika Ferdinand Porsche mempresentasikan modelnya di Pameran Dunia di Paris. Campuran Gibrid Lohner-Porsche (2), kendaraan hibrida diesel-listrik pertama di dunia. Beberapa ratus eksemplar mesin ini kemudian dijual. Dua tahun kemudian, Knight Neftal membangun mobil balap hybrid. Pada tahun 1905, Henri Pieper memperkenalkan hibrida di mana motor listrik dapat mengisi baterai.

Pada tahun 1915, Woods Motor Vehicle Company, produsen kendaraan listrik, menciptakan model Dual Power dengan mesin pembakaran internal 4 silinder dan motor listrik. Di bawah kecepatan 24 km/jam, mobil hanya bekerja pada motor listrik sampai sampai baterai habisdan di atas kecepatan ini, mesin pembakaran internal dihidupkan, yang dapat mempercepat mobil hingga 56 km / jam. Dual Power adalah kegagalan komersial. Itu terlalu lambat untuk harganya dan terlalu sulit untuk dikendarai.

Pada tahun 1931, Erich Geichen mengusulkan sebuah mobil yang baterainya diisi saat menuruni bukit. Energi disuplai dari silinder udara bertekanan, yang dipompa berkat energi kinetik suku cadang mobil menurun.

Spemulihan energi saat pengereman, sebuah penemuan kunci dari teknologi hybrid modern, dikembangkan pada tahun 1967 oleh AMC untuk American Motors dan diberi nama Energy Regeneration Brake.

Pada tahun 1989, Audi merilis mobil eksperimen Audi Duo. Itu secara paralel hibrida berdasarkan Audi 100 Avant Quattro. Mobil itu dilengkapi dengan motor listrik 12,8 hp yang menggerakkan poros belakang. Dia menarik energi dari baterai nikel kadmium. Gandar depan digerakkan oleh mesin bensin lima silinder 2,3 liter dengan tenaga 136 hp. Niat Audi adalah menciptakan mobil yang akan ditenagai oleh mesin pembakaran internal di luar kota dan motor listrik di dalam kota. Pengemudi telah memilih mode pembakaran atau mode mengemudi listrik. Audi hanya memproduksi sepuluh salinan model ini. Minat pelanggan yang rendah dikaitkan dengan kinerja yang lebih rendah daripada Audi 100 standar karena beban kerja ekstra.

Terobosan datang dari Timur Jauh

Tanggal dimana mobil hybrid memasuki pasar secara luas dan mendapatkan popularitas nyata hanya pada tahun 1997, ketika memasuki pasar Jepang. Toyota Prius (3). Awalnya, mobil-mobil ini menemukan pembeli terutama di kalangan yang peka terhadap lingkungan. Situasi berubah pada dekade berikutnya, ketika harga minyak mulai naik dengan cepat. Sejak paruh kedua dekade terakhir, produsen lain juga mulai membawa ke pasar model hibrida, sering kali didasarkan pada solusi hibrida Toyota berlisensi. Di Polandia, Prius muncul di showroom pada tahun 2004. Pada tahun yang sama, generasi kedua Prius dirilis, dan pada tahun 2009, yang ketiga.

Dia mengikuti Toyota Honda, raksasa otomotif Jepang lainnya. penjualan model Wawasan (4), hibrida paralel parsial, perusahaan diluncurkan pada tahun 1999 di AS dan Jepang. Itu adalah mobil yang lebih irit daripada produk Toyota. Sedan Prius generasi pertama mengkonsumsi 4,5 l/100 km di dalam kota dan 5,2 l/100 km di luar kota. Honda Insight dua pintu Generasi pertama mengkonsumsi 3,9 l / 100 km di dalam kota dan 3,5 l / 100 km di luar kota.

Toyota merilis mobil versi hybrid baru. Produksi Toyota Auris Hybrid dimulai pada Mei 2010. Itu adalah produksi hybrid pertama di Eropa yang dijual dengan harga kurang dari Prius. Hibrida Auris itu memiliki drive yang sama dengan Prius, tetapi jarak tempuh gas kurang - 3,8 l / 100 km pada siklus gabungan.

Pada Mei 2007, Toyota Motor Corporation telah menjual satu juta hibrida pertamanya. Dua juta pada Agustus 2009, 6 juta pada Desember 2013. Pada Juli 2015, jumlah total hibrida Toyota melebihi 8 juta. Pada Oktober 2015, penjualan Toyota hybrid di Eropa saja telah melampaui satu juta unit. Pada kuartal pertama 2019, hibrida sudah menyumbang 50 persen. total penjualan Toyota di benua kita. Model Paling Populer dalam kategori ini, bagaimanapun, tidak ada lagi Prius, tetapi secara konsisten Yaris Hibrida, C-HR Hibrida Oraz Corolla Hibrida. Hingga akhir 2020, Toyota berniat menjual 15 juta hibrida, yang menurut perusahaan telah dilakukan pada Januari tahun ini, yaitu. pada awalnya. Sudah pada 2017, menurut pabrikan, 85 juta ton dipancarkan ke atmosfer. karbon dioksida kurang.

Selama karir utama yang mencakup lebih dari dua dekade hibrida otomotif inovasi baru telah muncul. Hibrida Hyundai Elantra LPI (5), yang mulai dijual di Korea Selatan pada Juli 2009, adalah hibrida mesin pembakaran internal berbahan bakar LPG pertama. Elantra adalah hibrida parsial yang menggunakan baterai polimer lithium, juga untuk pertama kalinya. Elantra mengkonsumsi 5,6 liter bensin per 100 km dan mengeluarkan 99 g/km COXNUMX.₂. Pada tahun 2012, Peugeot datang dengan solusi baru dengan meluncurkan 3008 Hybrid4 di pasar Eropa, diesel hybrid pertama yang diproduksi secara massal. Menurut pabrikan, van Hybrid 3008 mengkonsumsi 3,8 l/100 km bahan bakar diesel dan mengeluarkan 99 g/km COXNUMX.₂.

5. Hibrida Hyundai Elantra LPI

Model itu dipresentasikan di New York International Auto Show pada 2010. Lincoln MKZ Hibrida, versi hybrid pertama dengan harga yang sama dengan versi reguler dari model yang sama.

Pada April 2020, sejak tahun 1997 yang bersejarah, lebih dari 17 juta kendaraan listrik hibrida telah terjual di seluruh dunia. Pemimpin pasar adalah Jepang, yang menjual lebih dari 2018 juta kendaraan hybrid pada Maret 7,5, diikuti oleh AS, yang menjual total 2019 juta unit pada 5,4, dan 2020 juta kendaraan hybrid terjual di Eropa pada Juli 3. Contoh paling terkenal dari hibrida yang tersedia secara luas adalah, selain Prius, versi hibrida dari model Toyota lainnya: Auris, Yaris, Camry dan Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Paralel, seri dan campuran

Beberapa genera yang berbeda saat ini tersembunyi di bawah nama generik "hibrida". sistem propulsi dan ide-ide untuk efisiensi yang lebih besar. Harus diingat bahwa sekarang, seiring dengan perkembangan dan kemajuan desain, klasifikasi yang jelas terkadang gagal, karena kombinasi berbagai solusi digunakan ditambah penemuan baru yang melanggar kemurnian definisi. Mari kita mulai dengan membagi dengan konfigurasi drive.

W penggerak hibrida mesin pembakaran internal tipe paralel dan motor listrik terhubung secara mekanis ke roda penggerak. Sebuah mobil dapat ditenagai oleh mesin pembakaran internal, motor listrik, atau keduanya. Skema ini digunakan di mobil honda: Wawasan, Kewarganegaraan, Kesepakatan. Contoh lain dari sistem tersebut adalah alternator/starter sabuk General Motors pada Chevrolet Malibu. Dalam banyak model, mesin pembakaran internal juga berfungsi sebagai: pembangkit listrik.

Penggerak paralel yang saat ini dikenal di pasaran terdiri dari mesin pembakaran internal berdaya penuh dan motor listrik yang lebih kecil (hingga 20 kW), serta baterai kecil. Dalam desain tersebut, motor listrik hanya perlu menopang mesin utama dan bukan menjadi sumber tenaga utama. Penggerak hibrida paralel dianggap lebih efisien daripada sistem yang hanya didasarkan pada mesin pembakaran internal dengan ukuran yang sama, terutama di mengemudi di kota dan jalan raya.

Dalam sistem hybrid sekuensial, kendaraan digerakkan langsung oleh motor listrik saja, dan mesin pembakaran internal digunakan untuk menggerakkan sistem. generator arus listrik sebaik. Himpunan baterai dalam sistem ini biasanya jauh lebih besar, yang mempengaruhi biaya produksi. Penataan ini diyakini dapat meningkatkan efisiensi mesin pembakaran internal, terutama saat berkendara di dalam kota. Contoh hibrid serial Ini adalah Nissan e-Power.

Drive hibrida campuran menggabungkan keuntungan dari kedua solusi di atas - paralel dan serial. "Hibrida hibrida" ini dianggap optimal dalam hal kinerja, dibandingkan dengan seri, yang paling efisien pada kecepatan rendah, dan paralel, yang optimal pada kecepatan lebih tinggi. Namun, produksinya sebagai sirkuit yang lebih kompleks lebih mahal daripada motor paralel. Produsen dominan powertrain hybrid campuran adalah Toyota. Mereka digunakan di Toyota dan Lexus, Nissan dan Mazda (kebanyakan di bawah lisensi dari Toyota), Ford dan General Motors.

Tenaga dari dua mesin pembakaran internal dan yang paralel dapat ditransfer ke penggerak roda menggunakan perangkat jenis (distributor daya), yang merupakan satu set roda gigi planet yang sederhana. Poros mesin pembakaran internal terhubung ke garpu roda gigi planet dari kotak roda gigi, generator listrik - dengan roda gigi pusatnya, dan motor listrik melalui kotak roda gigi - dengan roda gigi eksternal, dari mana torsi disalurkan ke roda. Ini memungkinkan Anda untuk mentransfer bagian kecepatan rotasi dan torsi mesin pembakaran internal ke roda dan sebagian ke generator. Dengan demikian motor itu dapat beroperasi dalam kisaran RPM optimal terlepas dari kecepatan kendaraan, misalnya saat memulai, dan arus yang dihasilkan oleh alternator digunakan untuk memberi daya pada motor listrik, yang torsi tinggi dipertahankan oleh mesin pembakaran internal untuk menggerakkan roda. Komputer, yang mengoordinasikan pengoperasian seluruh sistem, mengatur beban pada generator dan catu daya ke motor listrik, sehingga mengendalikan pengoperasian gearbox planet sebagai transmisi variabel kontinu elektromekanis. Selama deselerasi dan pengereman, motor listrik bertindak sebagai generator untuk mengisi ulang baterai, dan ketika menghidupkan mesin pembakaran internal, generator bertindak sebagai generator. starter.

W penggerak hibrida penuh mobil dapat ditenagai oleh mesin saja, atau dengan baterai saja, atau keduanya. Contoh dari sistem tersebut adalah Sinergi Hibrida Drive Toyoty, sistem hibrida mengarungi, Hibrida mode ganda produksi Motor Umum/CrystleContoh kendaraan: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid, dan Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h dan CT200h. Mobil-mobil ini membutuhkan baterai yang besar dan efisien. Dengan menggunakan mekanisme pembagian daya, kendaraan mendapatkan lebih banyak fleksibilitas dengan biaya kompleksitas sistem yang meningkat.

hibrid parsial pada prinsipnya, ini adalah mobil konvensional dengan starter yang diperpanjang, memungkinkan mesin pembakaran internal dimatikan setiap kali mobil menuruni bukit, mengerem atau berhenti, dan menghidupkan mesin dengan cepat jika perlu.

Starter biasanya dipasang di antara mesin dan transmisi, menggantikan konverter torsi. Memberikan energi tambahan saat dinyalakan. Aksesoris seperti radio dan AC bisa dinyalakan saat mesin pembakaran tidak hidup. Baterai diisi saat pengereman. Dibandingkan dengan hibrida penuh hibrida parsial memiliki baterai yang lebih kecil dan motor listrik yang lebih kecil. Oleh karena itu, berat kosong dan biaya produksinya lebih rendah. Contoh desain ini adalah Chevrolet Silverado Hybrid ukuran penuh, diproduksi pada 2005-2007. Dia menabung hingga 10 persen. saat mematikan dan menghidupkan mesin pembakaran internal dan pemulihan energi selama pengereman.

Hibrida hibrida dan listrik

Kategori hibrida lain harus diberi lebih banyak waktu, yang dalam beberapa hal merupakan langkah lain menuju "listrik murni". Ini adalah kendaraan hybrid (PHEVs) di mana baterai untuk penggerak listrik juga dapat diisi dari sumber eksternal (6). Dengan demikian, PHEV dapat dianggap sebagai hibrida dari hibrida dan kendaraan listrik. Ini dilengkapi colokan pengisi daya. Akibatnya, baterai juga beberapa kali lebih besar, yang berarti dimungkinkan untuk memasang motor listrik yang lebih kuat.

6. Diagram mobil hybrid

Akibatnya, kendaraan hibrida mengkonsumsi lebih sedikit bahan bakar daripada hibrida klasik, biasanya dapat berjalan sekitar 50-60 km "pada arus" tanpa menyalakan mesin pembakaran internal, dan juga memiliki kinerja yang lebih baik, karena hibrida seringkali merupakan pilihan yang paling kuat. model ini.

Kisaran kendaraan listrik PHEV berkali-kali lebih besar daripada kendaraan hibrida tanpa fitur ini. Beberapa puluh kilometer ini cukup untuk perjalanan keliling kota, untuk bekerja atau ke toko. Misalnya, di Skoda Luar Biasa iV (7) Baterai dapat menyimpan hingga 13 kWh listrik, yang menyediakan jangkauan hingga 62 km dalam mode emisi nol. Berkat ini, ketika kami memarkir mobil hybrid kami di rumah dan kembali ke rumah, kami dapat mencapai konsumsi bahan bakar rata-rata 0 l/100 km. Mesin pembakaran internal melindungi baterai dari pengosongan di tempat di mana tidak ada akses ke sumber daya, dan, tentu saja, memungkinkan Anda untuk tidak khawatir tentang jangkauan dalam perjalanan jauh.

7. Skoda Superb iV hybrid selama pengisian daya

sama pentingnya tipe hibrida dilengkapi dengan motor listrik yang kuat Skoda Luar Biasa iV parameternya adalah 116 hp. dan torsi 330 Nm. Berkat ini, mobil tidak hanya berakselerasi segera (motor listrik menggerakkan mobil sama cepatnya, tidak peduli berapa kecepatannya saat ini), karena Skoda melaporkan bahwa Superb berakselerasi hingga 60 km / jam dalam 5 detik, itu juga dapat mempercepat mobil hingga 140 km/jam – ini memungkinkan Anda mengemudi tanpa stres dan dalam mode tanpa emisi, misalnya di jalan lingkar atau jalan raya.

Saat mengemudi, mobil biasanya digerakkan oleh kedua mesin (mesin pembakaran ditenagai oleh listrik, sehingga menggunakan bahan bakar lebih sedikit daripada di mobil konvensional), tetapi ketika Anda melepaskan gas, rem, atau mengemudi dengan kecepatan konstan, mesin pembakaran mematikan mesin dan hanya setelah motor listrik menggerakkan roda. Jadi mesin bekerja seperti hibrida klasik dan memulihkan energi dengan cara yang sama - dengan setiap pengereman, energi dipulihkan dan masuk ke baterai dalam bentuk arus listrik; kedepannya justru berfungsi agar mesin pembakaran dalam bisa lebih sering dimatikan.

Kendaraan plug-in hybrid pertama diluncurkan di pasar oleh pabrikan China BYD Auto pada Desember 2008. Itu adalah model F3DM PHEV-62. Premiere versi plug-in hybrid mobil listrik paling populer di dunia, Chevrolet Voltterjadi pada tahun 2010. T.bangun tayang perdana pada tahun 2012.

Meskipun tidak semua model beroperasi dengan cara yang sama, kebanyakan dari mereka dapat beroperasi dalam dua atau lebih mode: "semua listrik", di mana mesin dan baterai menyediakan semua energi untuk mobil, dan "hibrida", yang menggunakan listrik dan bensin. . PHEV biasanya beroperasi dalam mode semua-listrik, berjalan dengan listrik hingga baterai habis. Beberapa model beralih ke mode hybrid setelah mencapai target kecepatan di jalan raya, biasanya sekitar 100 km/jam.

Selain Skoda Superb iV yang dijelaskan di atas, model hybrid yang paling terkenal dan populer adalah Kia Niro PHEV, Plug-in Hyundai Ioniq, BMW 530e dan X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Audi Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Hibrida dari kedalaman laut ke langit

Perlu diingat bahwa penggerak hibrida digunakan tidak hanya di segmen mobil penumpang dan mobil pada umumnya. Sebagai contoh sistem penggerak hibrida untuk menggunakan mesin diesel atau turboelektrik untuk menggerakkan lokomotif kereta api, bus, truk, mesin hidrolik bergerak, dan kapal.

Dalam struktur besar, biasanya terlihat seperti ini mesin diesel/turbin menggerakkan generator listrik atau pompa airyang menggerakkan motor listrik/hidrolik. Pada kendaraan yang lebih besar, kerugian daya relatif berkurang dan manfaat pendistribusian daya melalui kabel atau pipa daripada komponen mekanis menjadi lebih jelas, terutama ketika daya ditransfer ke sistem penggerak ganda seperti roda atau baling-baling. Sampai saat ini, kendaraan berat memiliki pasokan energi sekunder yang kecil, seperti akumulator/akumulator hidrolik.

Beberapa desain hybrid tertua adalah penggerak kapal selam non-nuklirberjalan pada diesel mentah dan baterai bawah air. Misalnya, kapal selam Perang Dunia II menggunakan sistem serial dan paralel.

Kurang terkenal, tetapi desain yang tidak kalah menarik adalah hibrid bahan bakar-hidraulik. Pada tahun 1978, siswa di Pusat Kejuruan dan Teknis Minnesota Hennepin di Minneapolis mengubah Volkswagen Beetle menjadi hibrida bensin-hidrolik dengan bagian yang sudah jadi. Pada tahun 90-an, insinyur Amerika dari laboratorium EPA mengembangkan transmisi "petro-hidrolik" untuk sedan khas Amerika.

Mobil uji mencapai kecepatan sekitar 130 km / jam dalam siklus mengemudi perkotaan dan jalan raya campuran. Akselerasi dari 0 hingga 100 km/jam adalah 8 detik menggunakan mesin diesel 1,9 liter. EPA memperkirakan bahwa komponen hidrolik yang diproduksi secara massal hanya menambah $700 pada harga mobil. Pengujian EPA menguji desain hybrid bensin-hidraulik Ford Expedition, yang mengkonsumsi 7,4 liter bahan bakar per 100 kilometer di lalu lintas kota. Perusahaan kurir AS UPS saat ini mengoperasikan dua truk menggunakan teknologi ini (8).

8. Hibrida hidraulik dalam layanan UPS

Militer AS telah menguji SUV hibrida Humvee sejak tahun 1985. Evaluasi tersebut mencatat tidak hanya dinamika yang lebih besar dan penghematan bahan bakar yang lebih besar, tetapi juga, misalnya, tanda termal yang lebih kecil dan pengoperasian yang lebih tenang dari mesin ini, yang, seperti yang Anda duga, dapat menjadi sangat penting dalam aplikasi militer.

bentuk awal sistem propulsi hybrid untuk transportasi laut ada kapal dengan layar di tiang dan Mesin uap di bawah dek. Contoh lain telah disebutkan kapal selam diesel-listrik. Sistem propulsi hibrida yang lebih baru, meskipun sekali lagi kuno, untuk kapal termasuk, antara lain, layang-layang besar dari perusahaan seperti SkySails. penarik layang-layang mereka dapat terbang pada ketinggian beberapa kali lebih tinggi dari tiang kapal tertinggi, mencegat angin yang lebih kuat dan lebih stabil.

Konsep hibrida akhirnya menemukan jalan mereka ke dalam penerbangan. Misalnya, pesawat prototipe (9) dilengkapi dengan sistem membran yang dapat ditukar hibrid (PEM) hingga catu daya motoryang terhubung ke baling-baling konvensional. Sel bahan bakar menyediakan semua daya untuk fase pelayaran. Selama lepas landas dan mendaki, segmen penerbangan yang paling membutuhkan daya, sistem ini menggunakan baterai lithium-ion yang ringan. Pesawat demonstrasi juga merupakan motor glider Dimona, yang dibangun oleh perusahaan Austria Diamond Aircraft Industries, yang melakukan modifikasi pada desain pesawat. Dengan lebar sayap 16,3 meter, pesawat akan mampu terbang dengan kecepatan sekitar 100 km/jam, menggunakan energi yang diterima dari sel bahan bakar.

9 Pesawat Demonstran Sel Bahan Bakar Boeing

Tidak semuanya berwarna merah muda

Tidak dapat disangkal bahwa, karena kerumitan desain kendaraan hibrida dibandingkan dengan kendaraan konvensional, pengurangan emisi kendaraan lebih dari mengkompensasi emisi ini. Kendaraan hibrida dapat mengurangi emisi polutan penyebab kabut asap hingga 90 persen. dan mengurangi emisi karbon menjadi dua.

Meskipun Mobil hybrid mengkonsumsi lebih sedikit bahan bakar dibandingkan mobil konvensional, masih ada kekhawatiran tentang dampak lingkungan dari baterai mobil hybrid. Sebagian besar baterai mobil hibrida saat ini terbagi dalam salah satu dari dua jenis: nikel-metal hidrida atau lithium-ion. Namun, keduanya masih dianggap lebih ramah lingkungan daripada baterai timbal, yang saat ini menjadi mayoritas baterai starter di kendaraan bensin.

Perlu dicatat di sini bahwa data tidak ambigu. Toksisitas umum dan tingkat paparan lingkungan baterai nikel hidrida dianggap jauh lebih rendah daripada dalam kasus ini baterai asam timbal atau menggunakan kadmium. Sumber lain mengatakan bahwa baterai nikel-logam hidrida jauh lebih beracun daripada baterai timbal-asam, dan daur ulang serta pembuangan yang aman jauh lebih memberatkan. Berbagai senyawa nikel larut dan tidak larut, seperti nikel klorida dan nikel oksida, telah terbukti memiliki efek karsinogenik terkenal yang dikonfirmasi dalam percobaan hewan.

baterai lithowo jonowe Mereka sekarang dianggap sebagai alternatif yang menarik karena mereka memiliki kepadatan energi tertinggi dari semua baterai dan dapat menghasilkan lebih dari tiga kali tegangan sel baterai NiMH sambil mempertahankan volume tinggi. Energi listrik. Baterai ini juga menghasilkan lebih banyak tenaga dan lebih efisien, menghindari pemborosan daya ke tingkat yang lebih besar dan memberikan daya tahan yang unggul, dengan masa pakai baterai yang mendekati masa pakai mobil. Selain itu, penggunaan baterai lithium-ion mengurangi bobot keseluruhan mobil, dan juga memungkinkan Anda mendapatkan 30 persen. penghematan bahan bakar yang lebih baik daripada kendaraan bertenaga bensin, dengan pengurangan emisi CO selanjutnya₂.

Sayangnya, teknologi yang sedang dipertimbangkan ditakdirkan untuk bergantung pada bahan yang sulit ditemukan dan lebih mahal. Jalan menurun desain motor dan bagian lain dari kendaraan hibrida yang membutuhkan, antara lain, logam tanah jarang. Sebagai contoh disprosium, elemen tanah jarang yang diperlukan untuk produksi berbagai jenis motor listrik canggih dan sistem baterai dalam sistem propulsi hibrida. Atau neodimium, logam tanah jarang lainnya yang merupakan komponen kunci magnet berkekuatan tinggi yang digunakan pada motor magnet permanen.

Hampir semua tanah jarang di dunia terutama berasal dari Cina. Beberapa sumber non-Cina seperti Danau Hoidas di Kanada utara atau Gunung Veld di Australia saat ini sedang dalam pengembangan. Jika kita tidak menemukan solusi alternatif, baik berupa deposit baru atau material yang akan menggantikan logam langka, maka pasti akan terjadi kenaikan harga material. Dan ini bisa menggagalkan rencana untuk mengurangi emisi dengan secara bertahap menghapuskan bensin dari pasar.

Ada juga masalah, selain kenaikan harga, yang bersifat etis. Pada tahun 2017, sebuah laporan PBB mengungkapkan pelanggaran anak-anak di tambang kobalt, bahan baku yang sangat penting untuk teknologi hijau kami, termasuk motor listrik generasi terbaru di Republik Demokratik Kongo (DCR). Dunia telah belajar tentang anak-anak yang dipaksa bekerja di tambang kobalt yang kotor, berbahaya, dan seringkali beracun sejak usia empat tahun. PBB memperkirakan bahwa sekitar delapan puluh anak meninggal di tambang ini setiap tahun. Hingga 40 anak di bawah umur dipaksa bekerja setiap hari. Terkadang itulah harga kotor dari hibrida murni kami.

Inovasi pipa knalpot sangat menggembirakan

Namun, ada kabar baik untuk metode hibrida dan keinginan umum untuk mobil yang lebih bersih. Para peneliti baru-baru ini mengembangkan pendekatan yang menjanjikan dan mengejutkan modifikasi sederhana mesin dieselyang dapat dikombinasikan dengan penggerak listrik dalam sistem hybrid. Penggerak diesel ini dapat membuatnya lebih kecil, lebih murah, dan lebih mudah dirawat. Dan yang paling penting, mereka akan lebih bersih.

Charles Mueller dan tiga rekannya di pusat penelitian Laboratorium Nasional Sandia sedang mengerjakan modifikasi yang dikenal sebagai Channel Fuel Injection (DFI-). Ini didasarkan pada prinsip sederhana pembakar Bunsen. Para ilmuwan mengatakan DFI dapat mengurangi emisi gas buang dan kecenderungan DPF untuk menyumbat jelaga. Menurut Muller, penemuannya bahkan dapat memperpanjang interval penggantian oli dengan mengurangi jumlah jelaga di bak mesin.

Jadi bagaimana cara kerjanya? Nozel dalam diesel konvensional mereka menciptakan campuran yang kaya di area ruang bakar. Namun, menurut para ilmuwan, area ini mengandung bahan bakar dua hingga sepuluh kali lebih banyak daripada yang diperlukan untuk pembakaran sempurna. Dengan kelebihan bahan bakar pada suhu tinggi, harus ada kecenderungan untuk membentuk jelaga dalam jumlah besar. Pemasangan saluran DFI memungkinkan pembakaran bahan bakar diesel yang efisien dengan sedikit atau tanpa pembentukan jelaga. “Campuran kami mengandung lebih sedikit bahan bakar,” jelas Müller dalam publikasi tentang teknologi baru.

Saluran yang Mr Muller bicarakan adalah tabung yang dipasang tidak jauh dari tempat mereka keluar dari lubang nosel. Mereka dipasang di bagian bawah kepala silinder di sebelah injektor. Müller percaya mereka pada akhirnya akan dibuat dari paduan tahan suhu tinggi untuk menahan energi panas pembakaran. Namun, menurut dia, biaya tambahan terkait implementasi penemuan yang dikembangkan timnya akan kecil.

Ketika sistem pembakaran menghasilkan lebih sedikit jelaga, itu dapat digunakan lebih efisien. sistem resirkulasi gas buang (EGR) untuk mereduksi nitrogen oksida, NOx. Menurut pengembang solusi, ini dapat mengurangi jumlah jelaga dan NOx yang keluar dari mesin hingga sepersepuluh dari level saat ini. Mereka juga mencatat bahwa konsep mereka akan membantu mengurangi emisi CO.₂ dan zat lain yang menyebabkan pemanasan global.

Di atas bukan hanya sinyal bahwa, mungkin, kita tidak akan mengucapkan selamat tinggal pada mesin diesel begitu cepat, di mana banyak yang sudah menyerah. Inovasi dalam teknologi penggerak pembakaran merupakan kelanjutan dari pemikiran di balik semakin populernya hibrida. Ini adalah strategi langkah-langkah kecil, secara bertahap mengurangi beban lingkungan dari kendaraan. Sangat menyenangkan mengetahui bahwa inovasi ke arah ini muncul tidak hanya di bagian listrik hibrida, tetapi juga di bahan bakar.