مقاله مقایسه بین هیبرید سری و موازی و عملکرد موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی

صفحه 1:
پایان نامه :عنوان زو هیبرید سری و مواز: و عملکرد تور احتراق داخلی و مو: موتور الکتریکی استاد مربوطه: دانشجو: 

صفحه 2:


صفحه 3:
تاریخچه... خودروی هي بریدیچه ست: قصل اول: مقايسه خودروها وهيبري دی با خودروهای داراعموت ور احتراق داخلی بررسی علت کاهش مصرف سوخت خودروهای هیبرید در مقایسه با خودروهای احتراق داخلی. اتشريح سیستم هیبرء د نموز انرژی مصرف شده در خودرو هم بر د: میزان انرژعمتوسط مصرف شده در خودرو درونسوز معادل.....10 فصل دوم: موتورهای الکتریکی موتورهای‌سنکرون آهنربایدانم(0(15(1) موتورهای0 بدون جارویک آهنریای دائم(/8601: 15 موتورهایرلوکتانسی سوئیج شونده(5106)....-..........:16 موتورهاىالقائي[3 1).. 16 مقايسه جند نوع موتورهاىالكتر: كومورد استفاده در خودروهاى برقى و هيبريدى.. 17 استراتژيهاي بکار گيري تعصداد مور و ترا الكتريكي خودروهاي برقي وهیبرید. 5 18... سیستم محرکه با يك موتور. 

صفحه 4:
سیستم محرکه با دو موتور و دو کنترلر (موتورهاي داحلي چرخ ) 19 سوئيج هاي نیمه هادي مورد استفاده در خودروهاي برقي وهیرید 20 فصل سوم: موتورهای احتراق داخلی کاربرد موتورهاي احتراق داخلي در وسایل نقلیه هیبرید. نکات مهم در طراحي موتورهاي احتراق داي براي سیستم هیرید 23 24 استفاده از موتور 036 برای اتوبوس شهری.... .26 استفاده از موتور دٍ زل 101 برای یک خودرووهه بریدی.........28 موتور 5718011... 30 فصل چهارم: ترکر ب بندی اجزا خودروهای هیبریدی خودروهاعبرقی هییر, دی..... 36 مزاياي خودروهاي هیبرید نسبت به خودروهاي برقي:............37 معایب خودروهایهه برید نسبت يه خودروهاى يرقى................37 خودروهای‌هیبریدوسری. 38 سیستم هیبرید سرعاء ده آل..... .39 سیستم هیبرید سرعجبران ساز توان مصرفی... ...40 سیستم هیبرید سرعجیران ساز شارژ باتری..... ...40 ویژگی های مختلف هه برر د سری.. .۹1 خودرو هیبرید موازی.... 42 سیستم هیبرید موازی اٍ ده آل.. .43 

صفحه 5:
سیستم موازیاحتراقی اصلی _ الکتریکیکمکی...... 4 سیستم موازیاحتراقی کمکی _ الکتریکیاصلی...... 4 سيستم موازي هم محور با دو كلاج در دو طرف مونور الكتريكي 48 سيستم موازي غير هم محور با تركيب كننده قبل از جعيه دنده: .49 51 .52 سیستم موازي مجزا:. خودروهاي الكتريكي هیبرید سري- موازي (ترکیبی! فصل پنجم: مروری بر عملکرد سیستم های خودروهای هیبریدی و بررسى عملکرد سیستم های هيبريد تويونا 57 57 58 59 يوسم ع فلرجويد:صعورو سوطروع عدر سح نحل هه تاه 91 عملكرد موتور احتراق داخلى و موتور الكنريكى در هر سيستم...61 انواع سيستم هائهة بره دي....... سیستم ‎(series) s yw saan Slo‏ سیستم های هییریدی موازطاه![0۵0). مقایسه بٍ ن هٍ برید سری و موازی.... ويزكى هاى سيستم هاى هيبره دی. 61 سیستم 11 ۲۲15 چگونه کار می کند؟. 63 اک رقم اف کب ...64 سیستم های ولتاژ بالا - موتور الکتریکی و ژلراتور.. مت 67 67. 68. 69... مدار قدرت ولناژ بالا.. وتف الكتزيكى. نراق . واحد كنترل قدرت... 

صفحه 6:
باطری هیبریدی. مبدل اینورتر وکانور: ۰ ‎Tiss‏ سیستم ترمز احیاکننده... ‎-Hybrid Transmission syn 0.5 Jlasl piu‏ Power Split Device : ‏عملکرد جعبه تقسیم قدرت‎ (ICE) Geb ‏موتور احتراق‎ rele 

صفحه 7:
پدز و منادرم‌به خاظر رحمنات :یی دریغشان چیدم گلی ز باغ ادب تا بروز عید در باركاه مير ادب پرور آورم حیف است با خسان گل دانش کتی تثار من گل نثار مردم دانشور آورم 

صفحه 8:
تقدیر و تشک بر خود لازم میدانم به مصداق حدیت شریف«من لم یشکرالمخلوق لم پشکر الخالق» از همه کسانی که مرا در تدوین اين پایان نامه یاری دادهاند تقدیر و سپاسگزاری نمایم, از استاد ارجمند: جتاب آقای حیاتی که با راهتمایبهاء نکته سنجیها, تواضع و متانت خود در به ثمررسیدن این مجموعه مرایاری رساندند, قدردانی ویژه دارم. 

صفحه 9:
مقدمه محدودیت ذخایر نفتی دنیا و نقش بارز خودروهای با سوخت فسیلی به عنوان یکی از منابع بزرگ الودگی در شهرهای بزرگ از دلابل مهم برای استفاده بهینه از اين سوخت ها می باشد . طراحي خودروها از آغاز بر پیشینه در دسترس بودن, ارزا ن بودن و فراواني سوختهاي فسيلي شکل گرفت. به همین دلیل. در طي صد سال اخیرکمتر تلاشي براي کم کردن آلایند‌ها و یا استفاده از منایع دیگرانرژي صورت گرفته است و بیشتر نلاش خودرو سازان صرف بهبود راندمان, راحتي و كارايي محصولانشان می شده , اما حجم بالای آلاینده ها در شهرهاي پرازدحام از یک سوي و پي بردن به نزديکي انمام ذخایر سوخنهاي فسيلي از سوي دیگر باعث شده تا توجه جامعة علمي و به تبع آن خودروسازان به استفاده از منایع دیگر انرژي جلب شود . يكي از روش هايي که براي مقابله با موارد فوق پیشنهاد شده است , استفاده از خودروهاي الكتريكي مي باشد . اما اگرچه اين خودروها ايجادآلودگي نمی کنند. اما خود داراي مشکلات و محدوديت هايي از جمله برد و حداکثر سرعت محدود هستند که باعث مي شود تا اين ماشینها از لحاظ مشخصات و کارکرد کاملا غیر قابل مقایسه با خودروهاي احتراقي باشند . جهت رفع محدوديت هاي ناشي ازاستفادة خودروهاي الكتريكي و احتراقی, استفاده از خودروهاي با منایع انرژي هیبرید (الكتريكي و فسیلي) به عنوان یک گزينة مناسب در دنیامطرح شده است. در اين پروژه, خلاصه ای از توضیحات 

صفحه 10:
مربوط به خودروهای هیبریدی مطرح شده و عملکرد سیستم ها با توجه به موضوع تایید شده تحقیق در مورد خودرو های هیبرید تویونا گفته می شود . تویوتا در حال حاضر ۳:35 را به عنوان یکی از خودروهای هیبرید پیشرفته و در حال توسعه در اختیار دارد . دراين راستا 1515 و 11 1135 به ترتیب دو مدل هيبريد قرار گرفته بر روی خودروهای تویونا می باشند . در سال 1997 اولین خودروی هیبرید ساخت تویونا با مدل 1115 (1715-6 در وانت استیما و 1115-01 در کرون. سدان لوکس) نصب شد و اخیرا مدل جدیدی از ‎UL Prius‏ هدف بهبود مفهوم محرک همنیروزایی ‎Hybrid Synergy) aya‏ 16), تولید می کند. بر اساس این مفهوم جدید توبوتا سیستم هییرید جدیدی را با عنوان 11 7715 تولید می نماید که در اینجا سیستم های قبلی به کلی اصلاح شده اند. که در اين تحقیق سیستم 11 7115 مورد بحث قرار می گیرد. تاریخچه یک مهندس آمریک‌انی به نام 11.۳1005 در 23 نوامیر 1905 یک ماشين هيبريدى ساخت كه قادر يود در طى 10 ثانيه تا 25 مايل ستاب كيرد موده أبن حودرو تركيس أو مودو تيص او موبور الکتریکی بود که امروزه به عنوان موتور هیبریدی شناخته می‌شود. ۳067 در سه سال و نیم بعد, اختراع خود را ثبت نمود؛ اما پیشرفت سریع موتورهای احتراق داخلی با قدرت و گشناور بالا در آن دوره. همچنین قابلیت اسنارت بدون هندل آنها و از همه مهمتر 

صفحه 11:
پایین بودن قیمت سوختهای فسیلی و مطرح نبودن آلودگی محیط زیست, سیب عدم توجه به اين نوع خودروها شد. در پی بحرانهای نفتی سالهای 1970 دوباره اين خودروها مورد توجه قرار گرفتند ولی تا سال 1990 که کار اصولی با مشتارکت ۳۱6۷ ‎(S21 y2 (Partnership for a New Generation Vehicle)‏ آغاز گردید. اين خودروها به طور جدی پیگیری نشدند. امروزه خودروهای هیبریدی مورد توجه کمپانیهای بزرگ جهان قرار گرفته اند كه از آن جمله مىتوان به شركتهايى مانند: تويوتاء هنداء میتسوبیشی, فورد. ‎old‏ جنرال موتورزء دايملر كرايسلرء نيسان و پژو و ... اشاره نمود. توفیق اين محصولات به حدی چشمگیر بوده که از دسامبر سال 1997 تا ابتدای سال 2000 بیش از چهل هزار محصول پریوس کمپانی نویوتا به فروش رسیده است. nergy Monitor i 5 ~ Oe. ‎Se Ck)‏ إن خودروی هیبریدی چیست؟ ‏لفظ هییرید براي سیستمهایی به کار برده مي شود که از دو نوع منبع انرژي براي فراهم کردن انرژي خود استفاده می کنند. در حال حاضر گرایش خودروها در استفاده از اين دو منبع . به استفاده از 

صفحه 12:
یک موتور احتراق داخلی(1018) و یک موتور الکتریکی ((0) بیشتر مد نظر می باشد . با توجه به اين تعریف , خودروي هببرید الكتريكي , خودرويي است که علاوه برمونور الكتريكي از انواع موتورهاي دیگر براي فراهم آوردن انرژي حركتي , استفاده کند. انواع مختلفي از موتورها براي اين امر درکنار موتورهاي الكتريكي استفاده شده اند که براي مثال مي نوان از انواع متداول موتورهای 6 موتورهاي استرلینگ, هبدروژني و الته از انواع موتورهاي بنزيني و ديزلي نام برد. دو سیستم تولید قدرت توأماً در تولید توان مورد نیاز خو درو نقش دارند . توان توليدى هر يك از اين دوسیستم در پخشي به نام جمع کننده, با هم تركيب شده و به جرخ ها منتقل مي شود. در واقع هببرید معایب خودروهای برقی و احتراقى را تا حدی بر طرف نموده است,یطوری که در مدلی از تويوتا كناذ:8 ‎٠‏ از یک موتور الکتریکی با توان تولیدی 30- 50 کیلووات در کنار موتور چهار سیلندر 1500 سی سی با کارایی بالا استفاده شده است که مصرف سوخت ان را به 2.4 لیتر در 100 کیلومتر تقلیل داده است. بازدة بالاء آلايندگي کم. مسافت قابل پیمایش بالا ايمني مطلوب ,از جمله ويزكيهاي حائز اهميت براي خودروهاي هيبريدي است. ميزان مصرف سوخت و آليندگي در ساختارهاي هيبريدي به صورت قابل توجهي از حالت اصلي ‎dials‏ ‏مي باشد. این مقادیر حتي فراتر از استانداردهاي محیط زیست مي باشد.تنها غاملي که مي تواند مانع تولید فراگ یو اين نسوع از خودروهاباشد. قیمت تمام شده آنها است . مونور الکتريکي: 

صفحه 13:
مجموعة باتر ها,کنترلرها و مبد لهاي الكتريكي ساختارهاي هیرید : باعث مي شود تا قیمت و وزن اين خودروها افزايش چشمگيري داشته باشد ؛ همچنین این خودروها با توجه به مودهاي حرکتي اي . از کنترل نسبتاًپیچید هاي برخوردارند موتور تویوتا پریوس(هیبرید) 

صفحه 14:
فصل اول: مقايسه خودروهاى هيبريدى با 8 تر[ خودروهاى داراى موتور احتراق داخلى 

صفحه 15:
بررسی علت کاهش مصرف سوخت خودروهای هیبرید در مقایسه با خودروهای احتراق داخلی در اين بخش ابتدا بررسی و تحلیل در مورد دلایل افزایش مصرف سوخت در خودرو احتراقی معمولی در شرایط مختلف حرکت ارائه خواهد شد. سپس میزان مصرف و تولید انرژی به صورت عددی و با انتگرال گیری از منحنی توان زمان اجزاء محركة اصلی در یک خودرو هيبريد ساخته شد در شرکت ۷/۵1۷۵ در مدت 50. ثانیه از حرکت آن محاسبه می شود. آنگاه با استفاده از ضرایب بازده اجزاء سیستم: میزان مصرف انرژی و توان متوسط مصرفی در یک خودرو هیبرید و یک خودرو احتراق داخلی معادل با آن به روش شبیه سازی به دست می آید و میزان مصرف انرژی و تبوان متوسط دوسیستم یاهم مقایسه می شوند. تشریج سیستم هیبرید نمونه اجزاء اصلی سیستم هییرید سری ک در کامیون هییرید ساخت شرکت 1/0170 به كار رفته در شكل (5 الف( نشان می دهد موتور دیزل 15416۷ که با ژنراتور سه فاز سنکرون مغناطیس دائم کوبل شده است, وظیفه تولید انرژي الکتریکی را در سیستم بر عهده دارد. انرژی تولید شده یا مستقیماً به مجموعة موتور کن ترلر الکتریکی که با چرخها کوپل شده است فرستاده می شود و یا در مجموعة زوج باتربها ذخیره می شود و در واقع مورد نیاز برای 

صفحه 16:
شتاب كيرى و یا زمانهای خاموشی مجموعة موتور ژنرانور برای تأمین انرژی الکتریکی محركة خودرو مورد استفاده قرار می گیرد. به طوری که در شکل (2-5) دیده می شود نجوه عملکرد و میزان فلوى انرزى در هر جزء از سیستم توسط واحدی به نام تا کنترل می شود. در واقع استراتژی کنترل توسط این واحد بر سيستم اعمال مى شود. اجزاء اين سيستم هيبريد و محل آنها در شکل (5 ب) آمده است. 

صفحه 17:
شکل ( 5 ب) اجزا و محل نصب آنها در کامیون هیبریدی ‎Volvo‏ ‏۳16 شکل (6 ) منحنی تولید و مصرف توان در اجزاء سیستم را در مدت 150 انیه از کار آن نشان می دهد. در اين شکل منحنی شمارهء2 یا (۳605)- میزان وان مصرفی و یا تولید توسط مجموعة موتور اینورتر 6 منحنی شماره 2 یا (0007)نوان تولید شده توسط مجموعة موتور دیزل ژنراتور. منحنی شماره3 میزان توان داده شده به مجموعة باتریها یا گرفته شده از آنها بر حسب کیلو وات و منخنی شماره, میزان سرعت نقلیه بر حسب کیلو متر بر ساعت است. 9 

صفحه 18:
سح ی شکل (6) به طوری که ملاحظه می شود در زمانهای شتاب گیری خودرو همچون زمانهای -7 5 ! و 120 <, ثانیه توان مصرفی مجموعه موتور اینورتر توسط مجموعة بانربها و .۸1 (مجموعة موتور دیزل ژنراتور) تأمین می شود. همچنین در مواقعی که سرعت ثابت است همچون 50 2 و 1-100 ثانیه توان تولیدی توسط ت۸1 صرف غلبه بر اصطکاک جاده و شارژ باتریها می شود و در هنگام کاهش سرعت همچون زمانهای ‎aul t=135 9 t=75 9 t=30‏ جذب شده از مجموعة موتور اینورتر نیز صرف شارژ باتريها مى شود به طوری که منجنی نشان می دهد در اين زمانها این مجموعه می تواند خاموش باشد و یا اینکه به صورت هرز بگردد. انرژی مصرف شده در خودرو هیبریدی 10 

صفحه 19:
برای اندازه گیری توان مصرف شده توسط مجموعة ت۸1 در خودرو هیبرید بر اساس منحنی شکل (6)- ابتدا منحنیهای اصلی توان و سرعت از اين شکل استخراج می شود. شکل(7 الف, ب. چپ ت) منحنیهای بوجود آمده توسط نرم افزار ۱/۵11 را نشان می دهد و برای محاسبة توان مصرف شده توسط ۸17 می توان از منحنیهای حالت ژنرانور و موتور دیزل استفاده و دست آخر توان مصرفی ,۸ را محاسیه کرد که با توجه به عدم دسترسی به اين منحنيهاء اين كار مستلزم وقت زیاد است. با توجه به عدم نیاز دفت بالا و توجه به هدف این مطالعه که مقايسة توان مصرفی در سیستم هیبرید و "10 معمولی است از اين راه حل صرفنظر و با استفاده از ضریب بازده متوسط ارائه شده در مراجع اين محاسبه انجام می شود. در اين جا سه خودرو کاملاً معادل از انواع هیبرید سری, هببرید موازی, و درونسوز معمولی ساخت شرکت فورد مقایسه شده اند. که برای مجموعة ۸۳ خودرو سری جدول سری )2[ به دست می آید. جدول (2) : میزان متوسط بازده در نظر گرفته شده برای هر جزء ۸۳۱۲ سیستم هیبرید سری جزء در نظر كرفته بازده متوسط 96 | بازده حداكثر 96 ژنرانور سه فازه مغناطیس ‎all>‏ ‏,تور ديزل ‎ees‏ 2740 23 95 90 1" 

صفحه 20:
شده با زترآنور مجموعه باطری 87 0 با توجه به مقادیر ارائه شده در جدول (2) مقدار کل انرژی سوخت مصرف شده توسط مجموعه ]۸۳ به صورت فرصول (1) wire cons hiv [pgendas<as02 Wins-Cons-hyb=1/86 e+4kws 0 و توان متوسط مصرفی در مدت 150 ثانیه به صورت فرصول (2) in-cons-hyb/150 Pcons-hyb=ein-med-cons-hyb= Pcons-hyb=107/7858kw (21) در اين حالت انرژی محاسیه شده باتربها 880/36--۱۷۲۵1 که نشان می دهد اين انرژی بعد از مدت 150 ثانیه در باثریها ذخیره شده است. میزان انرژی متوسط مصرف شده در خودرو درونسوز معادل 12 

صفحه 21:
در اینجا نیز محاسية انرژی مصرفی به همان ترتیب که در بخش قبل صورت گرفت انجام می شود: با اين تفاوت که ابتدا توان مصرفی مجموعة موتور اینورتر با استفاده از ضرایب بازده متوسط آن به بخش محور موتور منتقل می شود و سپس با محاسبة افت حاصل از سیستم انتقال قدرت مک‌انیکی و با در نظر گرفتن مبزان متوسط بازده مونور دیزل در خودرو احتراقیر معمولی, مقدار انرژی مورد نظر به دست می آید. با توجه به مقادیر بازده مطرخ شده در جدول (3) انرژی مصرف شده در خودرو درونسوز با خودرو هیبرید مطرح شده پرابر خواهد بود با ‎=Win-Cons-hyb fredsir-o.n6yo26-092‏ ‎Win-eng-conv=1.9198e+4kws‏ و نوان متوسط مصرفی برابر خواهد بود با: Pin-eng-conv=win-eng-conv/150=127/9849kw 13 

صفحه 22:
جدول3: بازده مونور مجموعة مونور اینورتر در خودرو هببرید و موتور دیزل و سیستم انتقال نیروی محرکه در خودرو درونسوز معمولی با خودرو هیبرید جزء در نظ ر گرفته بازده متوسط96 | بازده حداكثر 96 مجموعه موتور اینورتر الکتریکی در 86/8 92 خودرو هیبرید مجموعه سیستم انتقال قدرت در 92 - خودرو درونسوز موتور دیزل به کار برده شده در خودرو 26 46/5 درونسوز نکنه قابل توجه اينکه توان مصرفی در موتور درونسوز با توجه به توان مصرفی حداکثر که معادل 628/11160 است در محاسبات حداقل 15160 در نظر گرفته شده است.منحنی توان 0 زمان خودرو درونسوز مورد نظر به عنوان مقایسه در شکل )7( آمده ‎col‏ به طوری که در این شکل ملاحظه می شود موتور دیزل خودرو درونسوز معصولی باید نقطه اوجهای بسیار مرتفعی را در زمان شتاب گیری ایجاد و در زمانهای عدم نباز به آن یا در زمان 14 

صفحه 23:
بارهای کم به صورت هرز کار کند, به علاوه اینکه موتور احتراقی فقط مصرف کننده انرژیی است. هبچگونه بازیابی انرژیی ندارد. در صورتی که مجموعة موتور اینورتر درخودرو هیبرید دارای مزیت بازیابی انرژی است. به همین علت مونور دیزل به کار رفته در این خودرو دارای بازده پایینی است. 15 

صفحه 24:
فصل دوم: موتورهای الکتریکی 

صفحه 25:
محرکه الكتريكي در وخودروهاي برفي وهیرید بعنوان يك منیع تولید انرزي مكانيكي تلقي مي شودبه طوري که انرژي الكتريكي را ازباتريهادريافت نموده وبه انرزي مكانيكي براي به حرکت درآوردن خودرو تبديل مي شود . يك سيستم محركه الكتريكي شامل موتورالک‌تريكي,مبدل الکترونيك قدرت و کنترل الک‌ترونيکي مي باشد . شکل (1) بلوك دیاگرام يك سیستم محرکه يك خودروي برقي نمونه را نشان مي دهد , که فلش هاي پررنگ نشان دهنده قدرت انتقالي وفلش هاي کمرنگ نشان دهنده علائم انتقال دهنده مي باشد. بخاطر وجود ترمز ژنراتوري , جهت انتقال فدرت به صورت معکوس نیز امکانپذیر مي باشد . بستگي به استراتژي کنترل موتور , دستورات راننده واطلاعات بدست امده از سیستم مدیریت انرژي . کنترل الكترونيكي سيگنالهاي مناسبي را براي میدل قدرت فراهم مي آورد . اين سیگنال ها تقویت شده تا سوئیچینگ مناسب توسط سوئیج هاي قدرت انجام گیرد . بنابراین مبدل الکترونيك قدرت ۰ فدرت جاري بین باتري ها و مونور را در حالت موتوري و ژنرانوري تنظیم مي نماید . 17 

صفحه 26:
موتورهاي الكتريکي بیشتر از يك فرن است که پا به عرصه صنعت نهاده اند . تکامل موتورها بر خلاف علم الکترونيك وک‌امپیوتر کند انجام گرفته است . با اینصال پیشرفت موتورها پوسته توسط انرژي بالاي آهنرباي دائم ونكنيك هاي قوي طراحي با کمك کامپوتر تکامل یافته اند . شکل (2) انواع موتورهاي الکكتريكي موجود را نشان مي دهد. انواع گوناگوني ازموتورهاي الكتريكي براي استفاده درخودروهاي برقي پيشنهاد وبررسي شده اند. ازانواع موتورهاي الكتريكي كه دراين زمينه مورد بررسي قرار كرفته اند مي توان به موتور جريان مستقيم, موتور لقايي, مونور با اهرباي دائم و موتور رلوکتانس سوئیج شونده اشاره نصود , برخي از ويزكي هابي كه سیستم درایوالكتريكي مورد استفاده در خودروهاي برقي و هیرید باید دارا باشد : گشتاور راه اندازي بالا , قابلیت صرفه جويي در مصرف انرزي ‎٠‏ وزن مناسب , چرخش نرم وسدون ضريانهاي گشتاور است . علاوه برموارد شوق ‏ ويژگي هاي دیگري نیز باید درنظر گرفته شود که مخصوص خود درایو خودرو برفي و هیریید نبوده وحالت عمومي دارد مانند , استحکام مکانيكي : مقاومت در 18 

صفحه 27:
برابر شرایط محيطي مختلف قیمت مناسب , حجم قابل قبول درایو وغیره . 1-موتورهای جریان مستقیم(0) موتورهاي (26) داراي يك سیم پيچي تحريك برروي اسناتور وسیم پيچي تحريك توسط منبع 46 تغذیه مي شود تا شار درون ماشین شکل گیرد , از طرفي جريان الكتريكي از منيع 0 از طریق جارويك وارد آرمیچر مي شود که به دلیل وجود ميدان فطبهاي استاتور گشتاوري پدید مي آید. موتورهاي 40 داراي مزایاازفبیل : انعطاف پذيري, گشتاور شروع بکار نسینا خوب , کنترل سرعت ساده, ضربان جرخش كم , عدم نياز به منيع تغذيه با فركانس متغیر و معاييي مانند : وجوداتصالات لغزنده. نياز به نكه داري 19 

صفحه 28:
وتعمیرات دوره اي, قابلیت اطمینان کم ۰ قیمت نسبتا بالا , وزن ‎٠‏ ‏حجم واينرسي ‎VL:‏ نیاز به مبدل ۵0 به 86 (چاپر) , عدم قابلیت استفاده در محیط هاي با گرد وغبار وانفجار وراندمان نسبتا کم مي باشند موتورهای سنکرون آهنربای دائم(/(۳5ظ) با جايگزيني سیم پيچي میدان با آهنرباي دائم , مونور سنکرون مي نواند جارويك ها , حلقه هاي لغزان وتلفات مسي میدان راحذف نماید. آهنرباي دائم , موتورهايي با تحريك دائم را بوجود مي آورد يكي از معایب اين موتورها هزینه اولیه بالاي آنها مي باشد . وفني آهنربا در سطح روتور قرارٍ گیرد موتور سنکرون بصورت قطب صاف عمل مي نماید , زیرا نفوذ پذيري آهنرياي دائمي مثل هوا مي باشد. از طرف ديكر با قرار دادن آهنرباي دائمي درون روتور خاصیت قطب برجسته بودن باعث ايجاديك گشناوررلوكتانسي مي شود که اين امر باعث بوجود آمذن مخدوده وسیعتر سرعت در قدرت ثابت مي شود . آهنرباي فریت , النیکو , ساماریوم - کبالت ونادیمیوم - آهن - برون و هرکدام داراي ويژگيهايي هستند که در موارد خاص خود به کار برده مي شوند . فربت داراي قيمت بابين وپسماندگي پایین مي باشد . الینکو داراي مشخصه مقناطيسي غير خطي است . ساماریوم - کبالت که از مواد مغناطيسي نادر وکمیاب مي باشد داراي پسماند بالليي است. ولي قیمت آن بسیار 20 

صفحه 29:
زیاد مي باشد. پرکاربردترین اين آهترباها نادیمیوم - آهن - برون مي باشد که داراي پسماندگي بالا وقیمت نسبتا پایین است. موتورهای 20 بدون جارویک آهنربای دائم( ‎(BDCM‏ اين موتور با معکوس کردن استانور و روتور موتور 40 آهنرباي دائم بوجود مي آيد که آنرا موتور 26 تغذيه با منيع مستطيلي شكل نيز مي نامند . مزيت آشكار اين موتورها خذف جاروبك ها ومشكلات ناشي از جاروبك ها مي باشد. مزيت ديكر اين موتورها توانايي نوليد كشتاور بيشتر در جريان و ولتاز برابر بعلت اثر متقابل بين جریان: متتتطیلي ‎Ghasy‏ معناطیستن نتتظيلي: من ناشد؛: تعلاوم ساختار بدون چارويك فضاي بيشتري را براي سیم پيچي آرمیچر فراهم آورد ونابراین باعث افزایش چگالي قدرت مي شود . گرچه ساختار اين گونه موتورها بسیار مشابه با موتور هاي سنکرون آهنرياي دائم مي باشدءاما تفاوت آنها در تغذیه ان دونوع موتور مي باشد. موتورهاي 86 بدون جارويك با آهنرباي دائم بوسیله موج 36 مستطیل تغذیه مي شوند. درحالیکه موتورهاي سنکرون آهنرباي دائم بوسیله موج سينوسي یا ۳۷۷2 تغذیه مي شوند . موتورهای رلوکتانسی سوئیچ شونده(51) ایده اصلي موتورهاي رلوكنانسي سوئیج شونده از موتورهاي پله اي با رلوكتانس سوئيع شونده شامل يك استاتور قطب برچسته ( که a 

صفحه 30:
از فولاد ورقه ورقه ساخته شده ) ويك روتور قطب برجسته (که معمولا از ف ولاد ورقه ورقه ساخته شده ) مي باشند . در این موتورها روتور به هادي وه آهنرياي دائم نيازي ندارد . معمولا تعداد قطبهاي استاتور و روتور متفاوت است .هرچه تعداد قطب هاي روتور و استاتور زیادتر باشد ضربان گشناور کمتر خواهد بود. سیم بندي استاتور دراین موتوز ها ازنوع متمرکز مي باشد ودر مقایسه با سیم بندي گسترده تر ارزانتر است. سیم بندي استاتور در اين موتورها از نوع متمركز مي باشد و در مقايسه با سیم بندي گسترده ارزانتر است. سیم بندي هاي استاتور قرار گرفته روي قطبهاي رويروي هم به صورت سري با یکدیگر متصل مي شون تا يك فاز استاتور را تشکیل دهند. نابراین موتوري با ستانور شش قطب وروتور چهار قطب يك ماشین سه فاز مي باشد و البته موتوري با استاتور دوازده قطب وروتور هشت قطب نیز يك ماشین سه فاز است , اما هر فاز استانور داراي چهار قطب مي باشد دراین موتورها توالي پالسهاي جریان براي هرفازاستاتوربوسیله بكارگيري يك مبدل قدرت مناسب انجام میگیرد.مشابه موتورهاي 46 آهنرباي ‎pil‏ ‏بدون جاروبك اين موتورها معمول ناز به سنسور موقعیت دارند هرچند موتورهاي رلوكنانسي سوئیج شونده نمي توانندراندمان با چگالي قدرت همانند موتورهاي 20 آهنرباي دائم بدست آورند .اين نوع موتورازجهات بسياري شرایط يك موتوربراي خودروهاي برفي 2 

صفحه 31:
راداراست: وزن کم وکنترل ننادة آن ازمزاياي این نوع موتورمي باشد. اما مشکل اصلي قیمت بالاي آن مي باشد. مونورهای الفائی(۲ 1) موتورهاي القايي نیزمانند سایر موتورها از يك قسمت ساکن به نام استانور ويك قسمت متحرك به نام روتورتشکیل شده اند.روتورموتورهاي القايي از نظر ساختار بر دو نوع قفس سنجایی و روتور سیم پیچی شده تقسیم میشوند. ازمیان انواع مختلف موتورهاي الک تريكي,موتورهاي الفايي بویژه نوع روتور قفس سنجايي دلیل مزايايي مانند عدم وجود کموناتوروجارويك , نیاز به نگه داري کم . قابلیت اطمینان نسبتا خوب . قیمت مناسب. وزنءحجم واينرسي نسبتا کم. راندمان خوب وقابلیت بکارگيري در محيط هاي با كرد و غبار ومحیط هاي قابل انفجار بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند . همچنین تکنولوژي ساخت موتورهاي القايي در مقایسه با سایر موتورها شناخته شده تر مي باشد مقایسه چند نوع موتورهای الکتریکی مورد استفاده در خودروهای برقی و هیبربدی انتخاب مونورهاي الكتريكي براي خودروهاي برقي وهيبريد توسط سه فاكتور ارزيابي مي شود ؛ وزن, راندمان وهزینه, مقایسه اي از اين سه فاکتور براي موتور جریان مستقیم. موتور لفايي, مونور با آهترباي دائم وموتور با رلوکتانس سوئیج شونده و در جدول (1) 23 

صفحه 32:
آمده است. مبناي مقایسه يك موتور 50 کیلو وات مي باشد که میدل قدرت با سوئیج هاي 1687 فرض شده است. جدول (1) مقایسه وزن (برميتاي ۳۸۸-100) ران‌دمان وهزینه (برمبناي 20-100) چند موتور الكتريكي ومیدل مربوطه سس لس ‎oe] oe) =| ee)‏ ‎le] aa)” Soe) oe‏ | مير "| لجرويك | ريعي مام أ و أ 0 أ ‎BRI}‏ ‏و اباوج اجو جو نو وت بوجي ا جيرج بي ير ‎ae a‏ | ووم هه د مج 24 

صفحه 33:
استراتژيهاي بکار گيري تعداد موتور و کنترلر الكتريكي در خودروهاي برقي وهيبريد در خودروهاي برفي وهيبريد سري مي نوان بجاي استفاده از يك موتور و كنترلر دو موتور و دو كنترلر جداكانه ( يا موتور داخل جرخ ) جهت حذف سیستم دیفرانسیل استفاده نمود , ازطرفي مي توان جعبه دنده را نیز حذف کرد . حال به بررسي و مقایسه اين دو استراتژي پرداخته مي شود : سیستم محرکه با يك موتور در شکل (3- الف ) معمولترین نوع سیستم محرکه همراه با جعبه دنده وذیفرانسیل نشان داده شده است . اين نوع محرکة در خودرو هاي با احتراق داخلي بهترین انتخاب مي باشد:زیرا ماکزیمم گشناور خروجي در اين نوع موتور احتراقي با تییر سرعت, تغيير مي نماید و عموما گشتاور خروجي در سرعتهاي خيلي بای با خيلي بالا به اندازه ي كافي بزرك نمي باشد. در اين شکل موتور احترافي به سادگي با يك موتور الكتريكي جايكزين شده است. هر چند تلغات انرژي به دلیل وجود جعبه دنده و سیستم دیفرانسیل غیر قابل اجتاب میباشد.انرژي الكتريكي پا درا بودن مزاياي بسیر, به سادگي قابل تبدیل به انرژي مكانيكي از طریق يك مونور الكتريکي میباشدو عموما موتور الكتريکي داراي مشخصه گشناورثابت در ناحیه سرعت پایین تراز سرعت پایه و توان ثایت در ناحیه الكتريکي 25 

صفحه 34:
نياز یباشد که اين باعت ارزان تر شدن سیستم و هم چنین سادگي بسیار زيادي در سیستم کنترل در مقایسه با روش هاي دیگر ميشود. در خودرو هاي برقي و هيبريد سري ميتوان از ساختارهاي ديكري نيز همانطور كه در شكل (3) نشان داده شده است ‎٠‏ ‏استفاده نمود. شکل(3) استراتژي هاي به كارگيري موتورهاي | لكتريكي در خودروهاي برقي و هیبرید (سري) (الف) ساختار تك موتور به همراه جعيه دنده ف سيستم انتقال و دیفرانسیل( ب ) ساختار تك موتوربا حذف جعبه دنده(ج)ساختاردو موتور و دو کنترلر به همراه سیستم انتقال و حذف جعبه دنده و دیفرانسیل (د) ساختار موتور داخل چرخ 26 

صفحه 35:
سیستم محرکه با دو موتور و دو کنترلر (موتورهاي داخلي چرخ ) در اين استراتژي همانطور که در شکل (3-د) نشان داده شده محرکه با دو موتوز که به طور مستقیم به دو چرخ متصل میشود به كار ميزود .در اين طرح دو موتور و دو کنترلر لازم میباشد. به دلیل عدم نیاز این استرتژي به سیستم دیفرانسیل وجعبه دنده راندمان کل سیستم بالاترمیباشد ولي به دلیل وجود دوموتورودو کنترلر الكتريكي هزینه وييچيدگي سیستم کنترل بسیار بالاتر از مدل تك موتور مي باشد . موتورهي الكتريكي در اين نوع اتصال مي بايست داراي راندمان بالايي باشند . اين نوع اتصال بیشتر درخودروهاي سواري به کار مي رود . دراین طرح کنترل گشتاور توسط مبدل الکترونيك قدرت طوري انجام مي گیرد که عمل دیفرانسیل را انجام دهد . سوئیج هاي نیمه هادي مورد استفاده در خودروهاي برقي وهیبرید درسالهاي اخير .تكنولوزي ساخت سوئيج هاي الكنرونيك فدرت پیشرفت چشم گيري داشته است . سوئیج هاي الكترونيكي قدرتي اخیر نظیر 27 

صفحه 36:
0 ۱۸05۳8۲ ,8۲ظ51111,511,16 و 1101 معرفي شده ‎bail‏ بتوان مبدلهايي با عملکرد عالی وتلفات کم طراحي نصود . انتخاب قطعات قدرت براي محرکه خودروهاي برقي ميتني بر میزان ولتاژ ,جریان ؛فرکانس کلید زني , تلفات ومشخصه ديناميكي مورد نباز مي باشد.میزان ولتاژ بستگي به ولتاژ نامي بانري ۰ ماکزیمم ولتاژ در حین شارژ وماکزیمم ولتاژ در طول تمز ژنراتوري دارد. میزان جریان بستگي به میزان توان پيك موتور و تعداد قطعات متصل شده به طور موازي دارد . فرکانس کلید زني مي بایست به انداژه كافي زیاد باشد تا نويز صوتي , اندازه فيلتر ومسئله نداخل با امواج الكترومغناطيسيي (821) را كاهش دهد .از طرف ديكر فركانس كليد زني زياد باعث افزايش تلفات كليد زني مي شود از آنجائيكه يك درصد رآندمان بیشتردرمحرکه خودروي برهي مره تواناني چند کیلومتر برد بیشتر در رانندگي مي شود , تلفات کلید زني وهدایت باید مینیمم شوند . مشخصه ديناميكي باید به اندازه كافي جالب باشد تا قابلیت تحمل 0/06 ,8/0 زباد را داشته باشد و همچنین کنترل اين قطعات ساده باشد . موازي کردن سوئیج هاي نیمه هادي و از طرفي حفاظت , قابلیت اعنمادوهزینه قطعات نیز از مسائلي است که باید مدنظر قرار گیرند . 28 

صفحه 37:
سنج قدرت ‎A) 000] ۰ 1‏ أجران ]== أكم ‎ ‎ ‏1000 ‎ke 1100-800] 0‏ أكم امتویط ۱0۱0-۱00۲ |خی .وتا آرید أخيلى زياد ‎GBT]‏ ]1200-400 |= امتوسط ‎MCT‏ 900150 1۳ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‏جدول4 ‏نزي ان ع ولج همان قورت موف تود 105151,8[1,610- 7107 براي 1 برقي مناسب مي باشند . بعضي از مشخصات این قطعات در جدول (4) آمده است . در حال حاضر 1018 بخاطر آمپلانس ورودي بالا ومشخصه سرعت بالا همانند 1105۳51 ومشخصه هدايتي همانند 3[7 وقابلیت فرکانس بالا پر طرفدارترین قطعه مي باشد.دراینده نزديك1101 يكي ازفطعات برگزیده درخودروهاي برفي خواهد بود , زیرا داراي سرعت کلید زني بالا, مشخصه ديناميكي عالي و قابلیت اعتماد بالا مي باشد . ‎29 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 38:
فصل سوم: موتورهای احتراق داخلی 

صفحه 39:
کاربرد موتورهاي احتراق داخلي در وسایل نقلیه هیبرید تفاوت هاي زيادي بین استفاده از موتورهاي احتراق داخلي در وسایل نقلیه معمولي و وسایل نقلیه هييريدي وجود دارد . براي اینکه از يك موتور احتراق داخلي در وسیله نقلیه هييري‌دي استفاده کنیم باید موتور را اساسا بدین منظور طراحي کنیم. در تحقيقي که به وسیله 730 انجام شد مشخص شد که موتورهاي احنراق داخلي آگر براساس نيازهاي هیبرید طراحي شوند وبا آن وفق داده شوند توانايي آن را دارند که آلودگي را تا نزديك صفر کاهش دهند . اين تحقیق برروي يك عدد موتور 6360 که در انوبوس شهري به کار ربوم ویک عدد مویور یی[ گنج آنویوزیا»هنای:ستو رود تور استفاده فرار گرفته بود انجام شد . يكي ديكر تز مواردي كه بايد درباره موتور احتراق داخلي در نظركرفته شود تنظيم آن با روش کنترل قدرتي است که ما انتقاب كرده ايم . اتوموبيلها هيبريدي حمل ونقل فوق العاده تمیز را فراهم مي کنند . هنگامي که يك هیبرید سري بطور مناسب طراحي شود مي نواند مزاياي وسایل نقليه الكتريكي باتري دار داشته باشد ومعایب آن را حداقل کند . مزاياي يك هیبرید سري را مي توانیم چنین نام ببریم: 1- سوخت پربازده (استفاده موئرموتورو امکان استفاده ازذخیره سازي نيروي ترمزی) 31 

صفحه 40:
2- امکان رساندن سطح آلودگي به صفر 3-طراحي آزاد 4-آزادي انتخاب واحد قدرت كمكي 8517 (نوع مولد فدرت كمكي وسوخت آن) 5-امكانات مختلف با تكنولوزي هاي بيشرفته معايب هيبريد سري عبارتند از: 1- افزايش جرم ‎٠‏ پيچيدگي زياد وافزايش هزينه 2- راننده با اين نوع اتوموبيل نمي تواند به خوبي رانندگي کند زیرا نمي تواند ارتباط مناسب با اتوموبیل برقرار کند 3- به کار بردن محرك مستقیم ممکن نیست (بازده زیاد در سرعت هاي ثابت بالاست) 4- ظرفیت محدود دستگاه طراز يايي بار (110)که مي تواند بازده را اگر اتوموبیل در شکل تمام الکتريك یا حالت شارژ بابين باشد کاهش دهد. تنوع زيادي در استفاده از واحدهاي قدرت کمکي ... براي استفاده دراتوموبیل هاي هيبريدي وجود دارد . به احتمال زياد موتور احتراق داخلي ... که قابلیت استفاده از سوخت هاي مختلف را دارد انتخاب مي شود . تفاوت هاي اساسي بین استفاده از موتور هاي احتراق ‎(ICE) globo‏ در وس‌ایل نقلیه هیبرید وجود دارد . که البته اين 2 

صفحه 41:
تفاوت ها ناشي از عملکرد موتور ونحوه ارتباط آن باسیستم انتفال قدرت هیبرید مانند ارتباط آن با موتور - ژنراتور یا با دستگاه کنترل کننده مي باشد تکات مهم در طراحي موتورهاي احتراق داخلي براي سیستم هیبرید يكي از مسائل مهمي که براي کاربرد مونور احتراق داخلي (168) در هيبريد سري مطرح مي شود توانايي ارتباط آن با تکنولوژي هاي جدید از جمله باتري ها , موتورهاي الكنريك و الکترونيك قدرت (کنترل کننده ها ) مي باشند ازطرفي به موتور احتراق داخلي به ‎thoes‏ چننزم پستیا: سننودمند نگریسنته: مي. شنود: پنابراین بايد مخصوص وسایل نقلیه هببرید طراحي شود استفاده از اسناندارد موتور احتراق داخلي براي وسیله نقلیه هیبرید تنها به عنوان يك راهنما نیست بلکه به عنوان عامل اصلي در کاهش سطح آلاینده ها وسیستم انتقال قدرتي که فقط مخصوص راه هاي دورنیست مي باشد. درهيبريد هاي سري موتور احتراق داخلي به ژنرانور کوبل شده است اين ژنرانور ها فقط وظیفه دارند تا قدرت متوسط مورد نیاز را تامین کنند نیازبه گشتاور هاي بالا(ماکزیمم قدرت مثبت با منفي مانند شنابها یا بازیافت نيروهاي ترمزي )توسط ابزار نراز یا بي بار(باتري هاي با قدرت بالاابرآورده میشود.اثر موارد فوق اين است که موتور میتواند کوچک تر باشد. روش دوم اين است که موتور احتراق داخلي با بار هیچگونه ارتباطي ندارد. بلکه عملکرد آن 33 

صفحه 42:
محدود به نقاطي شده است که سوخت در آنجا حداکثر بازده را داشته باشدو همچنین آلودگي تولید شده حداقل باشد. براي يكار بردن يك موتور احتراق داخلي در وسیله نقلیه هیبرید باید موارد زیر مد نظر قرار بگیرد 1- تعيين خصوصيات كلي(قدرت, بازده, آلودگي, صدا) 10 که بستكي به خواسته هاي ما و نحوه انتخاب انرزي براي وسيله نقلیه دارد 2- تعبین نقاط کار موتور (گشتاور وسرعت ) که وابسته است به روش کنترل قدرت, نتايج آلودكي و بازده هنكامي كه اين نقاط تغییر مي کند 3-بهينه كردن موتور براي كار در اين نقاط ممكن است شامل تنظيم سيستم تزريق سوخت وسیستم جرفه باشد , همجنين تنظيم تايم سوياب وماني فولدورودي . 4چور کردن يك سیستم خنك کننده موتور که شامل اندازه گيري میزان خنك کنندگي سیستم مي باشد .تركيب سيستم خنك کن موتور باسیستم هاي دیگر هيبري (خنك کردن اجزاي دیگر, ترمز الكتريكي بازدارنده ):امکانات پیش گرم کن وامکان گرم کردن قسمت مسافري هنگامي که 08آخاموش است . 5- فراهم کردن يك سیستم تحلیل کننده خروجي 

صفحه 43:
6 كويل كردن موتور به زنراتور (كنترل بايدار , اتصالات مكانيكي . امكان حذف كردن الترناتور . موتور استارت وفلايويل ). 7- رضايت بخش بودن عمل روشن وخاموش شدن (صدا , سايش . آلودكي ها . بازده). واضح است كه تحقيق سهم يزركي در بيشرفت وسايل نقليه هيبريد بر عهده دارد . نه فقط دانستني هاي موتور احتراق داخلي نياز است بلکه وضعیت كن‌وني جهان, اجزاي ديكر هيبريد (اجزاي الكترومک‌انيكي . الکترونيك قدرت وباتري ها آوروش ها ي شبیه سازي (موتور ها. انتقال قدرت هاء سیستم هاي کنترل ) مورد نباز مي باشد . دونوع وسیله نقلیه که تفاوت زيادي بین فدرت متوسط وفدرت به کار گرفته شده ماکزیمم دارد اتوبوس هاي شهري ووسایل نقلیه سواري مي باشند. تحقیق کردن درباره استفاده از انتقال قدرت هيبريدي و بهينه كردن موتور در اين دو نوع اتوموبيل با صرفه مي باشد. 

صفحه 44:
استفاده از موتور 036 برای اتوبوس شهری جدول شماره (3-1) مشخصات يك اتووس هببرید را نشان مي دهد . اين اتوببوس داراي يك موتور احتراق داخلي است که باگاز طبيعي فشرده کار مي کند. Powertrain | ۲ CNG ite Teng 7 Empiy weight T3 ton System voltage 600 Base engine type TS Iveco Generator type | Liquid cooled AC @7-35 kw) Electties motor type | 105 Kaw asynchronous AC (150 جدول(3-1) براي بهبود اين سیستم موتور دیزل استاندارد کنار گذاشته شده است وبه جاي ‎ul‏ يك موتور کوچك با حجم ... فرار گرفته است وبا 06 کار مي کند. اين موتور به دقت براي شرایط کاري مختلف وآلودگي هاي تولید شده مورد بررسي قرار گرفته است. موتور با قدرت ثابت مي تواند 27160 تا 32100 قدرت تولید کند. کمبودهاي قدرت مورد نیاز هنگام رانندگي از باتري گرفته مي شود. سرعت 36 

صفحه 45:
موتور 1850:0501 تنظیم مي شود .بسته به قدرت خواسته شنده گشتاور مي تواند بین 9675 نا 9۵100 تغیبر کند. جریان گاز خروجي اندازه گيري شده است وتوسط سیستم کنترل با پسخورانداز موتور بهينه شده است واين بیانگر آن است که اگر سطح تولید آلودگي مونور احتراق داخلي پایین نباشد خيلي مهم نیست. زیر با اين سیستم مي توانیم گاز خروجي را به صورت نرمال در آوریم. برطبق جریان هاي گرمايي سیستم خنك كاري طراحي مي شود . دريك اتوموبیل معمولي سرعت اتوموبیل توسط راننده با پدال گاز انجام مي شود , ولي در مورد هیبرید موتور به ژنراتورکویل شده است ونیاز به يك کنترل کننده سرعت موتور احتراق داخلي دارد . تنظیم کنترلر ضروري است تا این سیستم بهینه عمل کند .زمان تاخیر بین سویاپ گاز گشتاور مونور وسرعت خروجي براي موتور باسیکل اتو خيلي مهم است . موارد ديگري مانند سیستم خروجي مانند قبل طراحي مي شود. چهار اتوبوس با هم مقایسه شده اند وتمودار شکل (1) بدست آمده است. - يك دیزل پیشرفته با جعبه دنده اتوماتيك یا معمولي - يك هیبرید سري با يك موتور دیزل کوچك مدرن , بهینه شده براي هيبريد. - يك انوم وس با سوخت 1۳0/0(6 با جعبه دنده اتوماتيك با معمولي 37 

صفحه 46:
- يك هيبريد سري با موتور کوچك با سوخت 1506/0716 درشکل (1) میزان تولید ۱0,060,۲36 وذرات دیگر همچنین رف سوخت نشان داده شده است. ۳7 38 

صفحه 47:
استفاده از موتور دیزل ]110 برای یک خودروی هیبریدی همانطور که قبلا ذکر شد. يك موتور دیزل آلودگي کم تولید مي کند و مصرف سوخت ‎yin‏ دارد.ینابراین موردتوجه جدي محققین براي بكاريردن درانوموبيل هاي هببريدي قرار گرفته است . موتورهاي ديزل نسبت به انواع ۸۳7 داراي بازده بالاتري هستند. يكي از عیب هاي موتور ديزل اين است كه در بار زياد ؛ سطح آلودگي آن رضايت بخش نيست. بعداز اينكه بازده ونقاط كار موتور ديزل تعيين شد (براساس برنامه خواسته شده وشبيه سازي كامييوتر ) موتور براي كاريرد در اتوموبيل هيبريدي بهينه شده است . كوناكوني در موتورهاي ديزل باعث مي شود نا موتوري با حداقل آلودكي وحداكثر بازده انتخاب كنيم.براي بدست آوردن قدرت زياددريك اتوموبيل هببريد , موتور بايد يا حداكثر قدرت كار كند وباعث مي شود تا ۱05 وذرات معلق پيشتري تولید شوند .بنبراین از سیستم هايي همچون 501 ویا اکسداسیون استفاده شده است. 867 يعني مخلوط کردن بخشي از دود با هواي ورودي موتور براي کاهش اكسدهاي نیتروژن . ... نسبت هوا وسوخت پایین تر باعث مي شود نا ذرات کرین توليدي کوچکتر باشد. هرچه ذرات کوچکتر باشند, اکسیداسیون بهتر صورت مي گیرد. درهمان زمان روي مقدار ۳01 محدودیت اعمال مي شود تا اینکه بتواند مقدار قابل قبولي دود را استفاده کند .همچنین اگر ضریب زاویه فشار (شیب 39 

صفحه 48:
فشار ) بین فشار ورودي وخروجي متناسب نباشد , 861 با مشکل روبرو خواهد شد. اگر از يك گلوگاه روي ورودي هوا استفاده شود , باعث مي شود تاضریب زاویه فشار مقدارمناسب خودراحفظ کند. سوخت بعد از خروج وارد يك نوع مخزن مي شود ومبدل 21881016 اكسيد تيتروزن را احياء مي كند وذرات را بازيافت مي كند با '703©. ازمزيت هاي 087 اين است كه زمينه اكسيد شدن 110,00 را فراهم مي كند. محدوده درجه حرارت براي اجزايي كه بعد ازخروج دود کار مي کنند بوسیله کار موتور, موقعیت سیستم وعايقکاري حرارتي مشخص مي شود .(کمتر از 250 سانتي گراد براي 0187 و 0 سانتي كراد براي بازيافت كننده 18۱۷016 ) همچنین ممکن است از يك پیش گرمکن نیزاستفاده شود.سیستم تزریق سوخت نقش مهمي در کاهش تالودگي دارد .از طرفي مبدل مخزن ... نقش مهمي درکاهش 00,110 دارد . يكي از راه هاي کم کردن آلودگي این است که سوخت را زودتر از ‎aise‏ داخل سیلندر بپاشیم که اين عمل همچنین باعث کم شدن صداي احتراق خواهد شد . سیستم سوخت رساني داراي واحد انژکتور یا ریل مشترك مي باشد . در موتورهاي دیزل معصولي نتیجه سوار كردن توربو شارز روي موننوز رضانت تخس بوده است . دزنتوغ هرید ما موجه به‌اننکة 40 

صفحه 49:
کاربرد موتور محدودتر شده است واز طرف دیگر تعداد دفعات روشن وخاموش شدن انوموبیل زیاد است ,بنابراین تحقیق درصورد اینکه چه نوع توربو شارژ روي اين موتور فرار بگیرد ادامه دارد و سيستم هاي حرارتي وبرودتي موتور طوري طراحي شده اند طول عمر روفن را پیشتر کنند وآب را ختك کنند وهمچنین درجه حرارت مناسبي را پراي هواي ورودي فراهم کنند. شکل شماره ( 2) سیکل کار يك موتور را نشسان مي دهد . دراین مثال مي بینیم قدرت موتور ... است. براي ترسیم اين نصودار آزمایشات زيادي انجام گرفته است . بازده سوخت افزایش پیدا کرده است (9640 مصرف سوخت نسبت به نوع معصولي کم شده است ). براي کنترل اتوموییل هاي هييريدي پیشرفت هاي صورت گرفته است . همچنین براي کنترل 15 راه هاي زيادي ارائه شده است. از جمله 1 انتخاب نقاط کار براي "101 که سیکل موتور احتراق داخلي را بخويي مشخص مي کند . 2. روش هاي روشن و خاموش شدن 108 , البته تعداد دفعات روشن و خاموش شدن اتوموبیل تحت تاثیر جاده ومهارت جاده ومهارت راننده است . نحوه روشن و حاموش شدن نیز کنترل مي شود 3 روشهاي ترمز گيري وکنترل آن (الكترونيكي , مكانيكي , بازیافت نيروي ترمزی) 4 

صفحه 50:
4 کنترل موتور . 5 . الگورینم کنترل دستگاه ژنراتور موتور 575۳56011 يکي از مسائل مهم در دراتوموبیل هاي هيبري‌دي اندازه مونور احتراقي وفضاي اشغال شده توسط آن است ازمسائل دیگرمطرح شده ۱۱۷۲۲ مي باشد. با استفاده از تکنول وژي معروف به ‎yokc engine technology )‏ 560۲6 )5۵0 با قیمت مناسبي مي توانیم مشکلات قید شده در بالا را برطرف کنیم. با استفاده از اين نکنولوژي گشتاورها تا اندازه زيادي كاهش مي یابد همچنین صداي کابین ونوسانات آن. (2/1/11 يعني صدا , توسانات وسختي زیاد ) با استفاده ازاین مونور احتراق داخلي مي 42 

صفحه 51:
توانیم اجزاء بسياري را حذف کنیم و وزن وسیله نقلیه را کاهش دهیم . اين موتورها کاملا نرم کار مي کنند به سه دلیل : 1- موتورها کاملا بالانس هستند وهیچ اينرسي يا گشتاور آزادي وجود ندارد 2- صداي پیستون مكانيكي خيلي پایین است 3- حداکثر نوسانات گشتاور خروجي خيلي بایین است هزینه ساخت موتور 51106 قابل مقایسه با موتورهاي ۷ شکل یا موتورهاي سیلندر متقابل(موتورهاي افقي) است . ترکیبات ۱۷0۶ که يکي از خروجيهاي مضر هرموتور احتراق داخلي مي باشند به اندازه 9۵30 کاهش يافته اند . حرکت سينوسي پيستونهاي موتور مي تواند چنین کاهشي را امکان پذیر سازد , بدون اینکه مصرف ویژه سوخت افزایش یابد . مکانیسم لنگ این موتورها مانند موتورهاي معمول دیگر مي باشد . دوپیستون که حول محورمیل لنگ این موتورها مانند موتورهاي معمول دیگر مي باشد. دوبيستون كه حول محور میل لنگ مي چرخند مي توانند با هم زاویه داشته باشند . تفاوت عمده این موتورها با موتورهاي معصولي اين است که یاناقان هاي خطي (لبه دار) به جاي یاتافان هاي معصولي استفاده کرده اند . (شکل 3) مزیت اين ياتاقان ها اين است كه نيروي ناشي از گاز ونيروه اي اينرسي را از شانون به میل لنگ انتقال مي دهند . البنه از اين یاتاقانها خيلي کم استفاده مي شود وهر مهندسي باید با توجه به سرعت حداکثر وبار حداکثر بتواند 43 

صفحه 52:
براي استفاده خودش آنرا طراحي کند. البته تضميني وجود ندارد که باتافان خطي همانند يك یاتاقان معمولي دوام داشته باشد. هنگامي که یاتاقان بار سنگيني را انتقال مي دهد در اطراف نقطه مرگ بالا و بابين سرعت لغزش زياد مي شود. \— Bearing Block شكل3 ‎earn Fre, 08 urn). — earn Fore (008 in)‏ ‎en)‏ | Bearing Force | Boating Speed {mvs} 720 630 540 270360450 180 80 و Crank Angle (eg) 03 

صفحه 53:
شکل4 ترکیب اعمال هیدرو استاتيك وهيدروديناميك در یاتافان هاي خطي باعث مي شود نا مکانیسم لنگ قابل اطمینان باشد . اگر يك سیستم روغن كاري خوب طراحي کنیم عمریاتاقان هاي خطي افزايش خواهد یافت با استفاده از اين تکنولوژي مصرف سوخت, اندازه ووزن موتور وآلاینده هاي ... را مي نوانیم کاهش دهیم و را براي يك وسیله نقلیه مي توانیم افزایش دهیم . جمع کردن این مسائل با همدیگر دريك وسیله نقلیه هیبرید خيلي مشکل است . موتورهاي :51۲061 يك سیلندر افقي دارند که معمولا دو پیستون مخالف به صورت صلب توسط شاتون به هم متصل شده اند پایه هاي موازي اين شاتونها سطوح یاتاقان چرخشي که توسط محور لنگ مي چرخد انجام شده است .این یاتافان شبیه به یاتافان شانون متصل به میل لنگ در موتوره‌اي معمولي مي باشد. مجموعه پیستون وشائون با يك حرکت کاملا سينوسي درامتداد محور سیلندر حرکت مي کنند. با بکار بردن خصوصیات ذکر شده مي توانیم شاتون را كوجك انتخاب كنيم بنابراين دير فرسوده مي شود , صدا ومسائل اضطكاك بهيود مي يابد كه همه اينها تحث تاثير كاهش نسبت طول شاتون به شعاع لنگ (5/آ) مي باشد. اين نسبت براي موتورهاي معولي 4/3 تا 4 است. در موتورهاي 51/166 نسبت ( ‎lavas (LR‏ برابر 5/2 است . بدين وسيله مي تواتيم اندازه موتور را كوجك انتخاب كنيم . حركت سينوسي اين امكان را به مامي دهد که نيروهاي اينرسي وگشتاورها کاملا بالانس شوند , توسط اين كه 

صفحه 54:
شفت متعال کننده با سرعت موتور مي چرخد و میل لنگ موتور کوتاهتر از میل لنگ هاي معمولي مي باشد به همین خاطر هزینه ساخت ونتشهاي وارده بران کمتر است وبیچش در آن کاهش یافته است يعني درکل تعادل موتور خيلي بهتر است . ارتغاع لنگها کم است بخاطر همین مساله مي توانیم موتور احتراق ‎Gleb‏ ‏را زیر صندلي اتاق در بیرون نصب کنیم. با اين ترکیب موتور الكتريكي وژنراتور جاي کمي را اشغال خواهند کرد. 6-مزیت موتور57156 برای كاريرد در خودروهاى هيبريدى موتورهاي 5۷۲۵61 تمام مزاياي موتورهاي سیلندر متقابل را دارا هستند. موتورهاي معمولي اگرچه خيلي عریض نیستنداغلب ‎cow‏ ‏اجزاء سیستم تعلیق جلو بسته مي شوند. در اتوموبيل هيبريد با وجود وسايل الكتريكي فضا براي مونور احتراق داخلي كاهش مي يابد . بس موتور با عرض وطول كوجكتر بايد انتخاب شود . مقادير(1].الآ..1) تا حدود 9035 الي 9650دراين موتورها نسيت به موتورهاي معمولي كاهش پیدا کرده است . با طراحي مناسب براي مانيفولدهاي ورودي و خروجي و بعضي اجزاء دیگر اندازه موتور حدودا(500*300) 80 کاهش مي یابد ومرکز اينرسي آن به زمين نزديكتر مي شود. أمنيت اين نوع موتور نيز در حد خوبي است زيرا در انوموبيل هابي كه موتور معمولي دارند به هنكام 46 

صفحه 55:
تصادف موتور به داخل فرو مي رود : ‎sytechzglaysisn uly‏ چون مسطح هستند وارتفاع زيادي ندارند اگر صندلي سرنشین کمي بالتر از موقعیت اصلیش نسبت به اتوموییل هاي معمولي قرارگیرد ومي توان آن را زیر صندلي راننده البته بیرون جا داد. که با یکار بردن ياتري ها وموتور در زیر کاین (اناق) مرکز گرانیگاه يسار بايين قرار مي گیردوامنیت را افزایش مي دهد . خصوصا مواقع شتاب گيري وترمز گيري در سرییچها. ارتفاع محفطه لنگ وسرسیلندرحدودا 300 تا 400 میلیمتر مي باشد . کاهش مصرف سوخت براي افزایش بازده موتور, اصلاح مسیر قدرت ویدید آوردن شرايط ايده آل براي موتور وسيستم انتفال قدرت , قطع ووصل كردن موتور احتراق داخلي با ابزار كنترل كننده ودر بايان كاهش نيروي مقاومت هوا همه بطور مستقيم با كاهش صدا مخالفت مي کنند. هدف اصلي يك وسیله نقلیه با کاهش وزن حدود 9۵30 به خاطر مصرف سوخت کمتر به نظر مي رسد که با موتورهاي معمولي انجام پذیر نباشد وسطح ۱۷۷۲1 قابل قبولي را فراهم نیاورد . صداهايي که از موتور خطي منتضر مي شود ناشي از تاثیرات اينرسي هاي آزاد وگشتاورها مي باشد , همجنين كار كردن با فركانسهاي ‎1hz,4khz,800hz,400‏ يكي دیگر از دلایل انتشار صدا مي باشد . همه اين صداها به هوا منتقل مي شود . عموما کنترل صدا کار مشكلي است , که جدیدا با سیستم هاي بسیار پیچیده توانسته اند تا حدودي صداها را کنترل کنند . براي از بين بردن نوسانات احتیاج به کمك فنرها , تنظیم شاسي و اصلاحات a7 

صفحه 56:
زیاد ديگري داریم که باعث افزایش هزینه مي شود ‎ail.‏ وزن را هم افزايش مي دهد كه در اتوموبيل هاي هيبريدي با وجود وسایل الكتريكي زياد اين مساله بحراني خواهد بود . درموتورها وجعبه دنده هاي امروزي از وسايل سبكي استفاده مي کنندکه توانايي جذب نوسانات وانتقال نيروهاي ديناميكي را داشته باشد . با توضيحاتي كه درباره 59161 داده شده مي توانيم يه عنوان مولد قدرت ازآنها در انوموبيل هاي هيبريدي استفاده كنيم . با توجه به ويژگي هاي مونورهاي 5171668 يعني كوجك بودن , امنيت بالا , نوسانات کم , وزن زیاد ,وبا در نظر گرفتن اینکه هزینه ساخت وويژگي هاي موتورهاي معصولي را نیز داراست بهترین گزینه براي خودروهاي هيبريدي مي باشد. 48 

صفحه 57:
فصل چهارم: ترکیب بندی اجزا خودروهای هیبریدی 

صفحه 58:
خودروهای برقی هیبریدی اساین عتلکزد هر خوذرو برفن تبذیل انرژي الکتروشیاین دخیرة شده در مجموعه اي از باتريها به انرزي مكانيكي لازم براي حرکت خودرو است . يك مدار الكتريكي مشتمل برزيرسيستمهاي مختلف امكان اين تبدیل انرژي را فراهم مي کند . خودروهاي برفي شامل مجموعه اي از باتربها به عنوان منبع انرژي . يك یا چند مونور الكتريكي به عنوان محرك مکانيكي , سیستم کنترل که با توجه به فرمانهاي راننده وشرایط جاده سيگنالي مناسب را جهت کنترل موتور ایجاد مي کند ومبدل الکترونيك قسدرت که با توجه به سيگنالهاي ایجادشده توسط سیسنم کنترل,ولتاژ ودرصورت لزوم فرکانس لازم براي موتور فراهم مي کند , مي باشند . شکل (1) نمايي از يك خودروي برقي وارتباط بين اجزاء مختلف آن را نشان مي دهد . 

صفحه 59:
شكل1 راندمان مصرفي انرزي در خودروهاي هيبريد پیشرفته هنگام عملكرد شهري تقريبا دو برابرراندمان خودروهاي متداول مي باشد.شكل(2) جكونكي مصرف انرزي درخودروهاي هيبريد را يه هنكام عملکرد شهري نشان مي دهد. شکل2 درادامه به مزایا ومعایب خودروهاي هیبرید نسبت به خودروهاي برفي اشاره کرده و آنگاه انواع ساختارهاي هیبرید را بررسي مي کنیم: مزاياي خودروهاي هیبرید نسبت به خودروهاي برقي: 0 

صفحه 60:
قابلیت شارژباتریهادرحین حرکت, نباز به وزن وحجم کمتري از باتریها , فابلیت اعتصاد بیشتر بدلیل وجود دومنیع انرژي ؛ امکان استفاده از خودرو در مسافتهاي طولاني تر. معایب خودروهای هیبرید نسبت به خودروهای برقى راتدمان بابين تر و وزن بيشتر يدليل افزايش تعداد مولفه هاي سیستم, تولید آلودگي (البنه درحدبسیارپایین تراز خودروهاى معمولي).كنترل بيجيده تر. افزايش قسمت هاي مكانيكي. البته خودروهاي هيبريد مزاياي ديكري نيز دارندكه به نوع سيستم هيبريد مربوط است و در بخش مربوطه به آنها اشاره مي شود. سیستم هاي هیبرید براساس طرز فرارٍ گرفتن موتور احتراق داخلي , موتور الكتريكي و نقش هريك درتامین انرژي حركني درتامین انرژي حركتي خودرو به سه دسته هیبرید سري , هیبرید مواژي , وهیبرید سري - موازي تقسیم بندي مي شوند خودروهای هیبریدی سری اين دسته ساختارنزديكي به خودروهاي برقي دارند.بهعبارت دیگربه ساختار خودروهاي برقي يك سبستم موتور احتراق داخلي وژنرانور اضافه مي شود. ولي موتور احتراق داخلي و موتور الكتريکي با یکدیگر هیچگونه ارتباط مکانيكي ندارند. در اين خودروها موتور الكتريكي به چرخ هاوموتوراحتراق داخلي به ژنراتور کویل مي شود. 52 

صفحه 61:
به اين تسرتیب انرژي مکانيكي توسط موتور احتراق داخلي به ژنراتور منتقل شده , پساز تبدیل به انرژي الکتريکي در نها ذخیره مي گردد . نماي كلي يك خودروي هیبرید سري در شكل (3) نشان داده شده است. شکل3 شکل (4) بلوك دیاگرام يك خودروي هیبرید سري را نشان مي دهد . دراین طرح ابتدا سوخت ازطریق موتوراحتراق داخلي به انرژی مكانيكي براي به حركت در آوردن زنراتورتبديل مي شود وزنراتور انرزي مكانيكي را به انرزي الكتريكي تبديل مي كند واين انرزي الكتريكي از طريق مبدل الكترونيك فدرت در باتري ها ذخيره مي كردد. از طرف ديكر موتور الكتريكي از طريق يك مبدل الكترونيك قدرت ديكر انرزي الكتريكي را از باتري ها دريافت مي كند ونه انرزي مكانيكي تبديل مي نمايد اين انرزي مكانيكي از طريق 53 

صفحه 62:
سیستم انتقال قدرت ودیفرانسیل درصورت وجود به جرخ ها منتفل شه وك ودرو رابه سركت درمي آورد.يك كنترلرالكترونيكي.سيكنالهاي مناسب براي مبدل الكترونيك قدرت را با توجه به فرمانهاي راننده فراهم مي کند در خودروهاي هببرید سري نیز همانند خودروهاي برقي با بکارگيري دوموتور الكتريكي و دو کنترلر جداگانه مي توان سیستم دیفرانسیل را حذف نمود . همچنین امکان حذف سیستم کلاج وجعبه دنده نیزوجود دارد. راندمان این طرح بدلیل تبدیل چند مرحله اي انرژي نسبتا پایین مي باشد . اين تبدیل ها عبارتند از : تبدیل انرژي فسيلي به انرزي مكانيكي , انرزي مكانيكي به انرزي الكتريكي , ذخیره انرزي الكتريكي در باتريها و در نهايت تبديل انرزي الكتريكي به مکانیکن: سيستم هيبريد سرى ايده آل 54 

صفحه 63:
دراین سیستم هدف افزایش برد خودرو تا حد يك خودروي احتراق داخلي مي باشد در این حالت توان موتور احتراقي وژنراتور همان حداکثر توان مورد نیاز خودرو با به عبارت دیگر حداکثر توان موتور الكتريكي در نظر كرفته مي شود . به اين ترتيب ميزان شارژ بائريها كاملا ثابت مي ماند وخودرو مي تواند در موقع لزوم به صورت كاملا الكتريكي وبدون آلودكي مسافت قابل توجهي را طي نمايد. درعمل كرجه اين سيستم از نظر افزايش برد وبهبود عملكرد خودرو ايده آل است , ولي بدلیل حجم ووزن زیادسیستم ناشي از افزایش مجموع توان سيستمهاي نصب شده این طرح قابل اجرا سیستم هیبرید سری جبران ساز توان مصرفی آگرنوان سیستم احتراقي در حدود متوسط توان مصرفي خودرو باشد, تازمانیکه خودرو درشرایط کاري متعادل قرار دارد , توان متوسط مصرف شده از باتري ها توسط سیستم احتراقي جبران مي شود وفقط در صورت نياز به حداكثر توان مابقي از ذخيره باتري ها نامين خواهد شد . به اين ترتيب سطح شارز باتري ها تقریبا ثابت مي ماند و به هنگام عملکرد در مرکز شهر که عملکرد بدون آلودگي مورد نیاز است خودرو مي تواند برد نسیتا مناسيي داشته باشد . نقطه ضعف اين روش متقیر بودن نقطه کار مونور احتراقي است که متناسب با مصرف خودرو در جهت جبران انرژي 

صفحه 64:
مصرف شده باید آهنگ تولید انرژي را تغییر داد که موجب آلود ومصرف ‎pub‏ بهینه مي گردد. وزن وحجم این سیستم نسبت به حالت قبل کمتر است ولي قابل اجرا در خودروهاي سواري نیست و مي تواند در اتویوسها , ميتي بوسها , وخودروهاي ون (۷۸) بکار گرفته شود.هرچند میزان برد خودرو به میزان خودروهاي معولي مجهز به موتور احتراق داخلي نمي رسد , نسبت به خودروهاي الکتريكي بطور قابل ملاحظه اي آف‌زايش مي یاید ولي در مقابل خودرو داراي آلنودگي بیشتر مي باشد سیستم هببرید سری جبران ساز شارژ باتری توان سیستم احتراقي مي تواند کسر کوچکي از توان سیستم الكتريكي وبسيار کمتر از متوسط توان مصرفي باشد . بنايراين بدلیل محدود بودن توان , سیستم احتراقي تنها مي تواند به صورت كمكي عمل کند . دراین صورت وزن وحجم سیستم به اندازه كافي کوچك خواهد شد که امکان نصب آنرا در خودروهاي سواري فراهم. سازد . نقطه کار سیستم احترافي ثابت بوده وطوري انتخاب مي شود که حداقل آلودگي و مصرف سوخت را به همراه داشته باشد . این خودرو نمي تواند عملکرد کاملا الک‌تريكي داشته باشد ولي بدليل كوجك بودن سيستم احتراقي سطح آلودگي پایین است . برد خودرو در اين طرح نسبت به خودروهاي برقي افزايش مي يابد 

صفحه 65:
ولي نسبت به يك خودروي احتراق داخلي فاصله زيادي دارد و درعوض سطح آلودگي خودرو بسبار پابین تر از خودروهاي معصولي مي باشد . ویژگی های مختلف هیبرید سری علاوه بر ويژگيهاي ذکر شده براي هر گزینه , سيستمهاي سري بطور كلي داراي ويژگي هاي مشترك زیر هستند . قابلیت کنترل بسیار ساده بدلیل مجزا بودن موتور الكتريکي وموتور احتراق داخلي از نظر مكانيكي , تکنولوژي نسبتا ساده بویژه در قسمت كنترلي ومک‌انيكي , عدم وجود وضعیت کارکرد درجا ودرنتیجه کاهش آلودگي ومصرف سوخت امکان حذف دیفرانسیل , جعيه دنده وسیستم کلاج , راندمان پایین کل سیستم بدلیل تبدیل چند مرحله اي انرژي , وزن وحجم نسيتا يالا. سرعت وشتاب نسبتا بايين در حد خودروهاي الكتريكي . درجدول (1) مقایسه اي بين سه طرح فوق الذکر انجام شده است . دراین جدول ۲ توان کل نامي مورد نیاز خودرو مي باشد . جدول (1) مقایسه طرح هاي مختلف خودروهاي هیبرید سري از نظر نسیت توان سیستم احترافي به سیستم الكتريكي . 

صفحه 66:
7 | eae] oe] ot] ‏بیتتم انیت انیت‎ on ‏تس‎ دی 2 ‏استن اعتی‎ ep ee Sop ep ‏برق | |۳2 إخوب أخوب‎ oe wae] =] =) =) BP 58 

صفحه 67:
خودرو هیبرید موازی درخودروهاي هیبرید موازي دوسیستم الكتريكي واحتراق داخلي با هم بطور مكانيكي در ارتباط هستند و توان دو منيع توان حركتي خودرو را نامين مي نمايد و دراين ساختار زنرانور حذف شده وموتور الكتريكي وموتور احتراقي از طريق يك سيستم انتقال قدرت به طور مشترك با جرخ هاي محرك ارتباط دارند و سيستم الكتريكي توسط بائري ها و سيستم احتراق داخل توسط منيع سوخت فسيلي مستقيماً تغذيه مي شود. در اين خودروها بدليل ابنكه موتور الكتريكي و موتور احتراق داخلي هر دو كشتاور مورد ناز بار را سراي به حركت درآوردن خودرو فراهم مي کنند به خودروهاي هيبريد موازي معروف مي باشند. از آنجائيكه زنراتور در اين نوع سیستم هیبرید حذف شده است مونور الک تريکي مي تواند به عنوان زنراتور در هنكام ترمزء انرژي ترمزي را بازيابي نصوده و براي شارز بائريها به كار برد نماي كلي يك خودروي هيبريد صوازي در شكل (5) نشان داده شده است. 

صفحه 68:
شكل5 شكل (6) بلوك دياكرام كلي يك خودروي هيبريد موازي را نشان مي دهد. در اين شكل براي تركيب كشتاور توليدي توسط موتور الكتريكي و موتور احتراق داخلي نياز به يك كويل كننده كشتاور مي باشد که از نظر محل قرار كرفتن اين كويل كننده و طرز کویل كردن روشهاي متفاوتي وجود دارد كه به آنها برداخته مي شود. سيستمهاي هيبريد موازي مي توانند به دو صورت دسته بندي شوند. يكي از نظر نوع كويل كردن دو سيستم الكتريكي و احتراقي و ديكري از نظر نسبت توان سيستم الكتريكي به نوان سيستم احتراقي. از نقطه نظر نسبت توان سيستم الكتريكي به توان سيستم احتراقي طرحهاي زير براي سيستمهاي موازي مطرح 60 

صفحه 69:
سیستم هبیرید موازی ایده آل در این سیستم, نوان سیستم الكتريكي و همچنین توان سیستم احتراقي. توان نامي مورد نباز خودرو مي باشد. در اینصورت خودرو در محيطهاي شهري که عدم ایجاد آلودگي اهمیت دارد مي تواند تنها يا کمك سیستم الک‌تريكي و در محبطهاي خارج از شهر به ‎alanis‏ سهستم اختراقي به خذاکتر عملکرد خود دست ‎Gil ay Aah‏ ترتیب برد خودرو نا حد يك سیستم احتراقي چه در شهر و در چه در جاده افزایش خواهد یافت. اگرچه اين سیستم داراي مزیت فوق است, چنین ساختاري با فن آوري موجود به دلیل حجم و وزن زیاد عملي نیست. 9 

صفحه 70:
سیستم موازی احتراقی اصلی _ الکتریکی کمکی در اين سیستم وظیفه اصلي نامین توان خودرو بر عهده سیستم احتراقي است و نوان آن نزديك به توان نامي صورد نیاز خودرو است. سیستم الكتريكي به صورت کمكي با توان نسبتاً کم. در مواقعي که موتور احتراقي, مجبور به عمل در دورهاي بالا و با توان زیاد است. (ناحیه اي که میزان آلودگي زیاد باشد) به كمك سیستم احتراقي آمده و با تقبل پخشي از توان صورد نیاز تا حدي ميزان آلودگي را کاهش مي دهد. علاوه بر اين سيستم الكتريكي مي تواند به صورت بخشي از سیستم بازب‌ايي ترمز نیز عمل کند. البته همانطوریکه قبلاً نيز ذكر شد در اين نوع سيستم. سيستم الكتريكي طوري عمل مي نمايد كه اكثراً سیستم احتراقي در نقطه کار بهینه قرار كيرد. سیستم موازی احتراقی کمکی _ الكتريكى اصلى در اين نوع سیستم موازي سیستم الكتريكي نقش اصلي را در تامین توان بر عهده دارد و توان آن نزديك به توان نامي مورد نياز خودرو است و سیستم احتراقي به صورت کمكي و توان نسبناً کم در صواقعي همچون سرعت یال بالا رفتن از شیب و شتايكيري سريع, به كمك سيستم الكتريكي مي آيد. به اين ترنيب از عملكرد سيستم الكتريكي در اين وضعيتها كه به شدت ميزان شارز باتري را كاهش مي دهد جلوكيري مي شود. اين سيستم مزاياي سيستمهاي a 

صفحه 71:
برقي را دارا است. راندمان مصرف انرژي آن بالا و میزان آلودگي آن در حد يسيار بايين مي باشد. سیستم استارت موتور احتراقي مي تواند حذف كردد جون وقتي موتور احتراقي وارد عمل مي شود كه سيستم الكتريكي قبلاً شروع به كار كرده است. در عوض نقطه كاركرد مونور احتراق داخلي بهینه نيست و جون در مواقع محدوديت توان به عملكرد آن نياز است موظف است با حداكثر توان که بطور نسبي که میزان آلودگي آن بالاست وارد عمل شود. این سیستم برخي محدوديتهاي عملكردي خودروهاي برقي (سرعت. و شتاب) را ندارد و برد آن به طور نسبي بهبود یافته است ولي تا مبزان برد خودروهاي معصولي احتراقي فاصله زيادي دارد. در جدول (2) مقایسه اي بین سه طرح فوق الذکر انجام شده است در ان جدول ظ توان کل نامي مورد نیاز خودرو مي باشد. تقسیم بندي ديگري از نظر چگونگي ارتباط مكانيكي دو سیستم الكتريكي و احتراق داخلي با چرخهاي محرك صورت مي گیرد. در برخي سيستمهاي موازي گشتاور ایجاد شده توسط دو سيستم الكتريكي و احتراق داخلي با یکدیگر جمع شده و به چرخها منتفل مي شود. در دسته دیگر دور منایع تامین کننده توان به وسیله يك دیفرانسیل جمع شده سپس به محور محرك منتقل مي گردد و در دسته آخر سيستم الكتريكي روي يك محور سيستم احتراق داخلي روي محور ديكر نصب مي شود. و به اين رتيب نيروي کششی ایچاد: شنده توسظ دو مقیع با یکندیگز جهعآشننده: و خنودرو اه حرکت در مي آورد. جدول (2) مقایسه طرحهاي مختلف خودروهاي 63 

صفحه 72:
هییرید سري از ظر نسبت نوان سیستم احتراقي به سیستم ‎on] SH) ashe] oe‏ و] برد ‎wo] she‏ آلیدگی 5 أغيلى أخيلى أمسكن أخيلى |- خوب_ إغوب ید 8 أخوب أخوب أغير ‎eee] EL‏ ‎ole se‏ ‏28> غیت |خوب |ممکن |متاسب ]خودروهای سوارى شهری ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‏جدول2 ‏سيستمهاي هبیرید موازي از نطر چگونگي ارتباط مکانيكي دو سیستم الکتريكي و سیسنم احتراق داخلي به دو دسته كلي هم محور و غير هم محور تقسیم بندي مي شود. در سيستمهاي هیبرید موازي هم محور شافت موتور الكتريكي و موتور احتراق داخلي روي يك محور مشترك قرار گرفته اند. در اين سیستم مونور ‎6 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 73:
الكتريكي بايد دو طرف شافت باشد بدین معني که باید از هر دو طرف موتور شافت متصل به روتور خارج شده باشد. این سیستم تا کنون در خودروهاي مختلفي به کار رفته است که از آن جمله مي توان به موارد زیر اشاره کرد: - خودرو هیبرید چیکو(0160) ساخت شرکت فلوکس واگن آلمان (موتور احتراقي1625 و موتور الكتريکي 10۷6) - خودروي هیبرید فورد (00]) ساخت شرکت خودروسازي فورد (موتور احترافي 10750 و موتور الكتريکي 10730) - خودرو هیبرید اینسایت (۶طوذعه1) ساخت شرکت هون دا (موتور احترافي 100150 و موتور الكتريکي 10110) - سیستم هرید موازي هم محور بسته به محل فرار گرفتن سیستم کلاج به سه دسته تقسیم بندي مي شود: سيستم هيبريد موازي هم محور با يك کلاج در يك موتور الكتريکي و جعیه دنده: بلوك دیاگرام اين سیستم در شکل (7) نشان داده شده است. برخي از مزاياي اين سیستم عبارت اند از: مستقل بودن چرخها در زمان درجا و در نتیجه امکان شارژ باتري ها با موتور احتراقي. قدرت نسيناً بالاي سيستم, شتاب نسبناً خوب سيستم, قابليت كار به صورت احتراقي تنها 65 

صفحه 74:
اس ‎Lo]‏ سس كت منم ع ‏شکل (7) ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‏از معایب این سیستم مي توان به اين موارد اشاره نمود: عدم امکان حذف جعبه دنده, قابلیت نسبتاً ضعیف در بازيايي انرژي ترمزي, راندمان نسبناًپیین در مقایسه با انواع دیگر سيستم هاي هببرید. عدم امکان کار به صورت الكتريکي تنها و در نتیجه عدم امکان آلودگي صفر, افزایش تلفات در هنگام ترافيك به دلیل عدم امکان کار به صورت الكنريکي تنها. سیستم هیبرید موازي هم محور با يك كلاج در بين موتور الكتريكي و موتور احتراق داخلي: ‏بلوك دياكرام اين سيستم درشكل (8) نشان داده شده است. ‎66 ‎ ‎ 

صفحه 75:
ص كوي كك دده شكل (8) سيستم موازي هم محور كه با يك كلاج در بين موتور الكتريكي و احترافي این سيستم داراي مزايا و معايبي بشرح زير مي باشد: مزايا: فابليت حركت با موتور الكتريكي به تنهابي و در تیجه کاهش تعداد دفعات روشن و خاموش شدن موتور احتراقي به ويزه در زمانهاي ترافيك, قابليت كار به صورت احتراقي تنهاء قابليت بازيابي انرژي ترمزي به صورت کاملتر. افزایش قدرت سبستم. افزایش شتاب سیستم و قابلیت حذف جعیه دنده معایب: افزایش وزن و حجم به علت بزرگتر بودن موتور ‎SLES‏ ‏و حجم بيشتر باتري ها نياز به سيستم كلاج اتوماتيك. سيستم هيبريد موازي هم محور با دو كلاج در دو طرف موتور الكتريكي: بلوك دیاگرام اين سیستم در شکل (9) نشان داده شده است. 67 

صفحه 76:
om KY ۳7 مس بات ۳ شکل )9( سیستم موازي هم محور با دو کلاج در دو طرف موتور الكتريكي أبن في مم داراف مزایا و معايبي است که برخي از آنها در زیر آمده اند: مزایا: مستقل بودن چرخها در زمان درجا و در نتیجه قابلیت شارژ باتري ها توسط مونور احتراقي در اين زمان. فابلیت حرکت با موتور الكنريکي به تنهايي و در ننیجه کاهش تعداد دفعات روشن و خاموش شدن مونور احتراقي, کاهش حجم موتور احتراقي و در ننیجه افزایش راندمان و کاهش آلودگي, قدرت و شتاب نسيتاً بالاء قابلیت بازيابي انرژي ترمزي. قابلیت حذف جعبه دنده و قابلیت کار به صورت فقط احتراقي. معايب: افزايش مولفه هاي فعال مكانيكي و در نتیجه افزایش تعميرات و نگهداري, افزايش وزن کل سیستم. پيچيدگي عملکرد 6a 

صفحه 77:
سیستم و در نتیجه کنترل مشکل تر, افزايش قيمت و هزينه و نياز به سيستم كلاج اتوماتيك. حال به يررسي سيستم موازي غير هم محور يرداخته مي شود. در اين سيستم با استفاده از چرخ دنده ها یا هر سیستم ترکیب کننده ديكر دو سيستم توليد كتنده ثيرو يعني سيستم الكتريكي و سيستم احتراق داخلي با هم كويل مي شوند. جند نمونه از اين نوع اتصال در ادامه آورده شده است: سیستم موازي غیر هم محور با ترکیب کننده قبل از جعبه دنده: بلوك دیاگرام اين طرح در شکل (10) نشان داده شده است. در اين طرح دو موتور الكتريكي و احتراقي پوسیله يك سیستم چرخ دنده سیاره اي به هم کویل مي شوند و سپس برآیند نیرو وارد جعبه دنده مي شود. اشکال عمده اين طرح عدم هماهنكي و همزمان نبودن دو مونور الكتريكي و احتراقي, مي باشد, چون موتور احتراقي با دور بالا و موتور الكتريكي با دور بايين كار مي كند. 69 

صفحه 78:
شکل (10) سیستم موازي غیر هم محور با ترکیب کننده قبل از 0 

صفحه 79:
اين طرح داراي مزایا و معاييي بشرح زیر است: مزایا: شتاب و قدرت نسبتاً بالا به دلیل امکان کار همزمان دو سیستتم لَبريکي و احتراقی: قتابلیت: شارق بانزبها توسط موبوز احتراقي در زمان درجا. امکان کار به صورت فقط احتراقي امکان حرکت به صورت الكتريكي به تنهايي و امکان کنترل گشناور روي محور به دلیل وجود جعبه دنده بعد از سیستم ترکیب کننده. معایب: تغاوت دو موتور الكتريكي و موتور احترافي و در نتیجه نیاز به سيستم الكتريكي بيجيده براي همزمان نمودن آنهاء مشكل بودن بازيابي انرزي ترمزي. سيستم موازي غير هم محور با تركيب كننده بعد از جعبه دنده: بلوك دیاگرام این طرح در شکل (11) نشان داده شده است. در اين طرح قدرت مونور احتراقي داخلي توسط سیستم جعبه دنده با موتور الكتريكي هماهنكي مي باشد و دو موتور موازي با يك جرخ دنده سياره اي به هم كويل مي شوند و جمع دو قدرت به چرخها انتقال مي يابد كه از مزاياي اين طرح مي باشد اشكال اين طرح قرار گرفتن جعیه دنده قبل از سیستم چرخ دنده سیاره اي مي باشد بنايراين در حالت سکون موتور الكتريکي نمي تواند به صورت ژنراتور کار کند. اين طرح داراي مزایا و معایب به شرح زیر است: n 

صفحه 80:
مزایا: شتاب و قدرت نستینتاً بالا به دلیل امکان کار همزمان دو سیستم الكنريكي و احتراقي ساده تر بودن سیستم مکانيكي نسبت به طرح قبل به دلیل وجود جعبه دنده قبل از کویل کننده به عبارت دیگر ساده تر بودن عمل همزماني دو موتور, امکان کار به صورت فقط احتراقي, امکان کار به صورت الكتريكي به تنهايي و امکان بازيابي انرژي ترمزي. معایب: عدم امكان شارز باتريها توسط موتور احترافي درزسان درجا و عدم امکان کنترل گشتاور روي محور بطور معمول. =| ah eee ۳ ‏یت‎ شکل (11) سیستم موازي غیر هم محور با ترکیب کننده بعد از سیستم موازي مجزا بلوك دیاگرام اين طرح در شکل (12) نشان داده شده است. در اين طرح محور عقب توسط مونور الكتريكي و محور جلو توسط موتور احتراقي تامين نيرو مي شوند بنابراين در اين طرح خودرو به n 

صفحه 81:
صورت چهار چرخ محرك در مي آید. همچنین در اين طرح امکان ارتباط مكانيكي بين موتور الكتريكي و احنراقي وجود دارد. ‎oo fom‏ ضما اص سم ‏رت ارده چم روص و ‎ ‎ ‎ ‎ ‎el ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‏شکل (12) بلوك دیاگرام سیستم موازي مجزا اين سیستم مزایا و معايبي به شرح زیر دارد: مزایا: جدا بودن سیستم الكتريکي و احتراقي و کنترل ساده: چهار جرخ محرك بودن خودرو و برخورداري از مزاياي مربوطه. امکان بازيابي انرژي ترمزي, بازده بالاتر به علت کوپل مسنقیم موتور الكتريكي و احتراقي با چرخها, تعمیر و نگهداري ساده و ساده تر بودن محرکه, میزان قابلیت اطمینان بالا بدلیل جدا بودن دو سیستم و میزان شتاب و توان بالا. ‏معایب: توان موتورها باید بالا باشد. بالا بودن وزن کل سیستم و عدم امکان شارژ باتري ها در زمان ترافيك. ‏خودروهاي الكتريکي هیبرید سري- موازي (تركيبي)2 ‎73 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 82:
بلوك دیاگرام كلي اين طرح در شکل (13) نشان داده شده است. این طرح به گونه اي است که مي توان از آن در شرایط مختلف به صورت هییرید سري یا موازي استفاده نمود. در اين سیستم با بهره گيري از فن آوري پیشرفته امکان استفاده از سیستم احتراقي و سیستم الکتريكي بطور جداگانه يا همزمان وجود دارد. به اين ترتیب خودرو در مواقع عملکرد شهري کاملا الكتريكي و بدون آلودگي است و در سرعتهاي بالا و در محدوده برون شهري مي تواند به طور مستقل احترافي, و یا تركيبي از دو سیستم باشد. در مواقعي همچون شتاب گيري سریع هر دو سیستم با هم عمل مي نماین د. چنین ابده اي فقط به کمك يك فن آوري مدرن در يك خودروي سواري قابل اجرا است. معمولاً چنین سيستمهايي از نوع تركييي هستند و با بهره گيري از يك استرانژي کنترلي مناسب عملاً همراه با فراهم آوردن عملکرد مناسب. سطح شارژ بانري ها را نیز در ‎a>‏ مناسب نگه دارند و به این ترتیب برد خودرو چه در شهر و جه در جاده مي تواند تا حد يك خودروي متداول بالا برود 74 

صفحه 83:
۳7 sar ae > aren ‏حك‎ شكل (13) بلوك دياكرام يك خودروي هيبريد سري- موازي شكل14 شرکت تویونا خودرويي با اين ويژگي را به نام پربوس تولید نصوده است. این طرح يك سیستم تقسیم کننده توان مكانيكي دارد که اين سیستم انتقال پیوسته متغیر (۷۲:)) نامیده مي شود و شامل يك 25 

صفحه 84:
سیستم چرخ دنده سیاره اي که در شکل (14) نشان داده شده مي باشد. عدم وجود كلاج در اين سيستم قابل توجه مي باشد. اين سيستم مي تواند در جهار حالت كار كند: 1- فقط احترافي: در اين حالت تنها قدرت مونور احتراقي رو جرخها اثر مي كذارد كه معمولآ در بيرون شهرها از اين حالت استفاده مي شود. 2- فقط الكتريکي: در این حالت موتور الکتريكي با استفاده از انرژي باتري ها به گردش در مي آید و قدرت تولید شده به چرخها منتفل خواهد شد. استفاده از اين حالت براي درون شهر مناسب تر مي باشد چون آلودگي سیستم بسیار کم خواهد بود. 3- الكتريکي و احتراقي همزمان: در مواقع ضروري, هنگامي که نياز به قدرت زياد باشد از هر دو سيستم محركه الكتريكي و احتراقي استفاده مي شود. به عبارت ديكر هر دو سيستم الكتريكي و احتراقي همزمان در توليد كشتاور شركت مي نمایند. 4- الكتريكي و شارز بائريها توسط احتراقي: در اين حالت موتور احتراقي زنراتور را به حركت درآورده و زنرانور انرزي مكانيكي را به انرزي الكتريكي براي شارز باتري ها تبديل مي نمايد: از طرف ديكر خودرو كشتاور مورد نياز خود را ازطریق موتور الكتريکي تامین مي کند. 6 

صفحه 85:
اين طرح داراي مزایا و معايبي به شرح زیر مي با مزایا: بالا بودن انعطاف پذيري سیستم, قابلیت شارژ باتري ها در حال حرکت. امکان بازيايي انرژي ترمزي, قابلیت ترکیب نمودن توان موتورهاي احتراقي و الكنريکي, قدرت و شتاب بالا در صورت بکارگيري همزمان هر دو سیستم, امکان کار به صورت فقط الكتريكي و یا فقط احتراقي. معایب: زیاد بودن تعداد اجزاء الكتريكي و مكانيكي و در نتيجه نیاز به نگهداري پيشتر, وزن و قیمت بالاي سيستم نیازبه کنترل پیچیده و سیستم مقسم نوان مکانيکي. در خودروهاي هیبرید موازي دو سیستم الکتريكي و احتراق داخلي با هم بطور مكانيكي در ارتباط هستند و مجموع توان دو منیع, توان حركتي خودرو را تامين مي نماید. 7 

صفحه 86:
نتيجه كيري: يا توجه به دانسيته انرژي و قدرت با سرعت دماي عمل و عمر باتري به قيمت به نظر مي رسد. بانري نیکل- هیدرید فلزي و لیتیم- یون بهترین گزینه ها براي خودروي هييريدي مي باشد. انتخاب محرکه الكتريکي: موتور القايي به ویژه نوع ففس سنجابي به عنوان بهترین انتخاب براي موتور برقي. در میان سوئیج هاي الکترونيك فدرت موجود در حال حاضر 1081 به خاطر داشتن ورودي بالاا مشخصه سرعت بالا و مشخصه هدايتي و از ميان كنترلرهاي الكترونيکي پردازشگرها سیگنال دیجیتال (2558) بهترين انتخاب مي باشند. انتخاب موتور احتراق داخلي: به خاطر كوجك بودن وامنيت بالاء نوسانات كم. وزن كم. موتورهاي 515011 بهترین گزینه مي باشد. انتخاب گیربکس: ۲ به خاطر داشتن نسبت دنده اي که متناسب با سرعت وسیله نقلیه تغییر مي کند بهترین گزینه مي باشد. انتخاب نوع ترکیب بندي اجزاء خودروهاي هیبریدی: 28 

صفحه 87:
ترکیب بندي سری- صوازي با توجه بابلا بودن انعطاف پذيري سیستم. قابلیت شارژ باتري ها در حال حرکت. امکان بازيابي ترمز, قابلیت ترکیب نمودن توان موتورهاي احتراقي و الكتريکي, قدرت و شتاب بالا در صورت به كاركيري همزمان هر دو سیستم. امکان کار به صورت فقط الک‌تريكي و با فقط احتراقي بهترین گزینه مي باشد. فصل ينجم: مرورى بر عملكرد سيستم هاى خودروهاى هيبريدى و بررسى عملكرد سيستم هاى هيبريد تويوتا 9 

صفحه 88:
انواع سیستم های ‎Sayed‏ با توجه به ساختار کنترلي و طریقه اتصال اجزاء به یکدیگر, خودروهاي هيبريدي به سه نوع سريء موازي و سری-موازی تقسیم‌بندي مي‌شوند : سیستم های هیبریدی ‎(series) sj‏ در اين دسسته از خودروها موتسور احتراق داخلي يك زنراتور را مي‌چرخاند و اين زنرانور, هم باطري را شارز مى كند و هم يك موتور الكتريكي را په حرکت درمي‌آورد و بدين صورت انتقال قدرت صورت می گیرد. در اين ساختار موتور احتراقي مستقیم به سیستم انتقال قدرت وصل نمي‌شود. اين سيستم به خاطر اين سري نامیده مي‌شود که قدرت, به صورت سري به چرخ‌ها منتقل مي‌گردد و از a0 

صفحه 89:
آن براي رانش موتوره‌اي با قدرت کم و با رنج کارکرد بهینه استفاده می شود. نمونه این سیستم در هیبرید6۸6188 استفاده qo. مزایا: در اين سیستم برای انتقال قدرت به چرخ ها از انصالات مکانیکی استفاده نمی شود و فدرت موتور آن به طور الکتریکی تنظیم می شود و مانند یک سیستم انتقال قدرت منفییر پیوسته ی الکتریکی عمل می کند که باعث در جابجا نمودن قدرت از قسمت های مختلف سیستم انتقال فدرت می شود. معایت:: نعض این:نبوع در این است که به ماسین های الکنتریکن مختلفی نیاز است و برای اینکه بتوان ماکزیمم فدرت مورد نیاز را تامبین نمود, موتور الکنریکی بزرگی مورد نیاز است. نوع سری برای خودرو های سنگین مانند اتوبوس های بين شهری یا کاکمیون های کوچک حمل بار مناسب است. al 

صفحه 90:
سیستم های هیبریدی موازی(097۵1101) در اين نوع سیستم. موتور احتراقي و موتور الكتريكي به صورت موازي چرخها را به صرکت درمي‌آورند. در اين سیستم موتور الک‌تريكي توسط باطري و موتور احتراقي توسط منبع سوخت فسيلي مستقیما" تغذیه مي‌گردند. در فرم موازی هر یک از دو موتور الکتریکی و احتراق داخلی می توانند مستقیما به شفت اننقال قدرت متصل شوند و , بس در اين صورت به ژنراتور نبازی نداریم چون مونور الکتریکی خود مى تواند به صورت ژتراتور نیز عمل نماید. وقتی از موتور احتراقی برای قدرت دادن به خودرو استفاده شود و کلاج آن درگیر باشد. روتور موتور الکتریکی نیز با آن مى چرخدکه در اين حالت مى تواند مانند ژنراتور عمل کرده و باطری را شارژ کند. پس باطري با تغییر حالت موتور الكتريكي به ژنراتور شارژ مي‌گردد از آنجائيكه اين سيستم فقط يك موتسور دارد موتسور الكتريكي ني‌تواند همزمان هم باطري را شارژ کند و هم باعت رانش چرخها گردد اد ‎Yn‏ Go a Jn a 

صفحه 91:
مزيا: لازم نيست هيج كدام از دو منيع قدرت به تنهايى حداكثر قدرت موتور رأ تأميين كنده جر بعيجه وزن خودرو نسبت به نوع سری کمتر معایب: یک دستگاه مکانیکی جدا کننده ی قدرت با حداقل یک کلاچ عمل کننده اتوماتیک نیاز است. 118۷ موازی برای خودروهای معمولی متاسب است مقایسه بین هیبرید سری و موازی در نوع موازی یک موتور کوچکتر برای پدست آوردن فدرتی معادل نوع سری آن نیاز است. زیرا موتور الکتریکی و احتراقی ‎Ge‏ توانن با هم کار کنند. در نوع سری موتور می تواند در هر جای اتومبیل قرار گیرد, در حالی که در نوع موازی موتور بايد مستقما به شفت انتقال قدرت متصل گردد و این محدودیت هایی را در جایجا کردن موتور به وجود می آورد. همچنین در نوع صوازی ژنرانو به طور مجزا وجود ندارد, اگر محور انتقال قدرت فقط از طریق قدرت الکتریکی حرکت کند. باطری به طور هم زصان نمی تواند شارژ شود . در اينجا يايد آذعان داشت که ساختار موازي کمتردر خودروهاي سنگین استفاده شده است . غلت ان امر را مي نوان قیفت تمام شندة بیشتتر انن ساختار نسبت به ساختار سري و سنخیت پیشتر ساختار سری با ینگونه خودروها (بر ساختار سري از آنجاکه موتور الكتريكي بتتهايي a 

صفحه 92:
نيروي پیهرانه خودرو را تأمین مي کند: داراي خجم بالايي است) قلمداد کرد a 

صفحه 93:
سیستم هیبرید سری- موازی اين طرح بگونه ای است که مي‌توان از آن در شرایط مختلف به صورت هییرید سري با موازي استفاده نمود.اين سیستم به منطور به حداکثر رساندن مزایای دو سیستم سری و صوازی. آنها راب یکدیگر ترکیب می نماید. در اين سیستم با بهره‌گيري از فن‌آوري پیشرفته امکان استفاده از سیستم احتراقي و سیستم الكتريكي بطور جداگانه و همزمان وجود دارد تا از اين طريق به بالا ثرين سطح كارايى دست يابد. به اين ترتيب در مواقع شهري كاملا الكتريكي و بدون آلودكي و در سرعتهاي بالاو در محدودة برون شهري مي‌تواند بطور مستقل احتراقي و یا تركييي از دو سيستم باشد. در مواقعي چون شتابگيري سریع, هر دو سیستم با هم عمل مي‌کنند. چنین ايده‌اي فقط بکمك يك فن‌آوري مدرن در يك خودرو سواري قابل اجراست . معمولا" چنین سيستمهايي از نوع ترکیسس هستند و با بهرهكيري از يك استراتژي کنترلي مناسب عملا" هصراه با فراهم آوردن عملکرد مناسب, سطح شارژ باطریها نیز در حد خوبی نگهداري مي‌شود بدین ترتیب اين خودرو مي‌تواند چه در شهر و چه در جاده به يك خودروي متداول تبدیل گردد . در اين سیستم دو موتور الكتريكي وجود دارد که بسته به شرایط مي‌تواند ترکیسس از آنها به کار آیند و قابلیت نبدیل به ژنرات‌ور را نیز دارند . اين سیستم در خودرو 15581518 و8115 شركت 70101۸ استفاده a5 

صفحه 94:
Com 86 

صفحه 95:
عملکرد موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی در هر سیستم جدول زیرنسیت های متفاوت استفاده ازموتوراح‌تراق داخلی وموتورالکتریکی رادرهریک ازسیستم های هیبریدی نشان می دهد. از انجا که درسیسستم سسری ,ازمون_سوریرای تولیدالکترسیته وازموتورالک تریکی برای به خرکت در اوردن چرخها استفاده می شود:نقریبا کارکزد اين دو بزابر هم امی باشند. یک سیستم منوازی ازنیروی موتور احتراق به عنوان منبع اصلی استفاده کرده وازمونور الکتریکی به هنگام شتاب گرفتن وبه عنوان کمکی استفاده میکند. بنابراین ,ازموتور احتراق خیلی بیشتر ازموتور الکتریکی استفاده می شود . در یک سیستم سری/موازی (همچون 1115 در پربوس) , یک وسیله انشعاب نیرو . نیروی حاصله ازموتور احتراق را تقسیم می کند ولذا نسبت نیرویی که به طور مستقیم به چرخها وبا دینام می رود. به طور پیوسته درحال تغییر است. ازآنجا که دریک سیستم سری/موازی :موتور الک‌تریکی می تواند نیروی الک‌تریکی تولید شده رابه طور همزمان مورد استفاده قراد دهد . لذا دراین سیستم .موتور الکتریکی نسبت به سیستم موازی بیشتر مورد استفاده فرار می گیرد . a7 

صفحه 96:
ویژگی های سیستم های هیبریدی 1( کاهش اتلاف انرژی : اين سیستم به طورخودکار, درجاکار کردن مونورها را متوقف مى كند و بابرین . اترژیی را که معمولاتلاف می شود را کاهش می دهد. 2) بازیافت انرژی واستفاده مجدد ازآن : انرژی را که هنگام شتاب منفی وترمزکردن معصولا تلف می شود دراین سیستم به صورت انرژی الکتریکی بازیافت شده وسپس برای موتور الکتریکی و استارت موتور 105 مورد استفاده قرارمى كيرد 3) کمک موتور الکتریکی به موتور احتراقی: موتور الکتریکی درزمان شتاب گرفتن به عنوان کمک موتور 10 عمل می نماید. 4( عملکرد کنترلی با کارایی بالا : سیستم کارایی کل خودرو را با استفاده ازموت ور الک‌تریکی برای به حرکت درآوردن خودرو در شرایطی که قدرت موتور احتراقی کافی نیست و با تولید الکتریسینه درشرایطی که کارایی موتور بالاست, حداکثر می نماید. سیستم 9 

صفحه 97:
هیبریدی سری/موازی داراي کلیه این ویژگیها ست ولذا هم عملکرد سوخت گیری کاراتر و هم عملکرد حرکتی کارایی را فراهم می آورد. سیستم ]1 1135 چگونه کار می کند؟ و 

صفحه 98:
تمامی اجزاء وقطعات مهم سیستم 11 1115 تحت مالکیت تویونا توسعه یافته اند. مدار قدرت ولتاژ بالا , موتور,ژتراتور و باطری ,همگی مچددا طراحی شده اند وتکامل تدریجی بیشتر سیستم هییریدی راباعث شده اند. سیستم شامل دو نوع منبع قدرت محرک می باشد که عبارتند از: یک موتور بنزینی باکارایی بالا که از چرخه آنکینسون (۸105010) استفاده مى كند, به علاوه یک موتور مگنت ۸6 همزمان باخروجی 1.5 برایر بیشتر , یک ژنراتور, باطری هیبریدی (فلز- نیکل) (۱-1/11) و واحد کنترل قدرت . واحد کنترل قدرت شامل یک مدار قدرت ولناژ بالا برای افزایش ولتاز سیستم تامین قدرت برای موتور الکتریکی ویک ژنراتور با ولتاژ بالای 500 ۷ می باشد, علاوه بر اين شامل یک تبدیل ۸0-86 برای تبدیل جریان۸6. ‎eel ets‏ و ریراور وجریان 0ظ از جاطری:هیرنتدی يتن بهد دیگراجزاء مهم شامل یک وسیله تقسیم قدرت که نیروی مکانیکی محرک را ازموتور احتراق انتقال می دهد. یک موتور الکتریکی ویک ژنراتور به صورت بخش به بخش ویا ترکیبی . واحد کنترل قدرت به دقت و با سرعت بالا اين اجزاء را کنترل می نماید تا آنها بتوانند در کنار یکدیگر با کارایی بالایی کار کنند . همچنین در اين تیپ از سیستم تویونا ازنیروی موتورالکتریکی برای استارت وسیله نقلیه استفاده می شود. در یک عملکرد عادی , موتور احتراق وموتور الکتریکی به شکل بهینه مورد کنترل قرار می گیرندنا بهینه شدن مصرف افزایش یاب «مانند زمانی که شتاب پرقدرت نیاز باشد. موتور الکتریکی نیز فعال شده و به همراه موتور احتراق با خروجی ‎Yb‏ نبروی بهینه را ايجاد مى 90 

صفحه 99:
نمایند. در اینجا حالت های مختلف عملکرد سیستم را بررسی ‎woe‏ ‏کنیم عملکرد سیستم 11 1115 1-شروع حرکت و سرعت های پایین تا متوسط: اصولا در سیستم هاى هيبريد موتور احتراق عمده فعالیت را انجام میدهد؛ و الکتروموتور در مواقع نیاز کمکی موتور احتراقی است. اما در 1115 1 (درمرحه شروع و سرعت:های پایین تأمتوسط وري کم لا در ترافیک-) موتور احتراقی دریک محدوده ناکارا خاموش می ماند و جریان فقط از طریق باطری,پس از عبور از واحد کنترل و افزایش ولتاژ وارد موتور الکنریکی (3)) مشودو خودرو بااستفاده ازمونور الکتریکی حرکت می نماید(۸) 0 

صفحه 100:
2 حرکت در شرایط نرمال : قدرت موتور احتراقی بااستفاده ازجعبه تقسیم نیرو , به دو سمت می رود. مقداری از برو: زنرانور رابه حرکت درمی آورد. تا از اين طریق موتورالکتریکی رایه حرکت درآید(2). بخش عمده نیرو نيز به طور مستقیم چرخها رایه حرکت «درمی: آتورد03) گفتتقن .است: که مقادیز قمتیصن فندزت:به: ین ردو بخش همواره مورد کنترل قرار می گیرد تا حداکتر بازده فراهم شود. قابل ذكر است كه در مدل هاى قبلى (1515) در حين اين عمل باطرى نيز نوسط زنرانور شارز ميشود 3. شتاب ناكهانى : در اين حالت نيز مانند حالت قبل موتور احتراقى و الكتروموتور هر دو فعال هستند. اما علاوه بر جريان زنراتور ,جريان باطرى نیز به عنوان مولد الکتروموتور در مدار قرا مى كيرد (40).و اين شرايطى را فراهم مى كند که موتور احتراق و موتورالكتريكى. باخروجى بالا حركت متقايل (8+0) رابراى بهبود 0 

صفحه 101:
ویژگیهای شتاب فراهم می آورند. در مدل های قیلی در اين حالت باطری به تنهایی مولد الکتروموتور مباشد. 4 حالت ترمز - شتاب منفی : در اين مرحله موتور الک‌تریکی خروجی بالا به عنوان یک ژنرانور خروجی بالا عمل می نماید. که باچرخهای خودرو به حرکت درمی آید. این سیستم ترمز احیا کننده (بارتولیدی) , انزژی جنیشی رایه شکل انرژی الکتریسیته ذخبره می کند, كه در باطرى با عملكرد بالا ذخيره مى شود(8). استفاده از انرژی چرخ ها برای گرداندن الکتروموتور سرعت اتومبیل را کاهش می دهد .اگر نیروی ترمزی پیشتری نیاز باشد ترمز اصطکاکی(ترمز دیسکی) نیز به طور انوماتیک موزد استفاده قرار می گیرد. 93 

صفحه 102:
5. شارژ مجدد باطری : سطح انرژی باطری همواره باید مورد کنترل قرار گرفته تا ذخیره کافی وجود داشته باشد. در 11 1۳15 در صورتی که نیاز به شارژ باطری باشد. موتو راحتراقى . ژنرانور رایه کارمی اندازد تا باطری را شارژ مجدد نماید(8) 6 حالت درجا : در ]1 1115 هنگامی که خودرو متوقف میشود(مانند پشت چراغ قرصز) موتور بنزینی و الکتروموتور به طور اتوماتیک خاموش می شوند و باتری انرژی سیستم های جانبی را تامین می کند. بنابراین از ناف اننرژی جلوگیری مى شود و مجددا با فشار پدال گاز روشن می شوند. 0 

صفحه 103:
سیستم های ولتاژ بالا - موتور الکتریکی و ژنراتور مدار قدرت ولتاژ بالا مدار قدرت ولتاژ بالا ء تکنولوژی جدیدی است که سيستم 17115 11 را برزتری می دهد. با استفاده از یک مدار قدرت ولتاژ بالا جدید وتوسعه یافته درداخل واحد کنترل قدرت , ولناژ موتور الکتریکی و ژنراتور از 274 ۷۵1۶ در1215 به حداكثر 500 غاولادر 7115 11 مى رسد . در نتيجه , همان توان الكتريكى رامى توان بااستفاده ازیک جريان كوجكثر براى موتور فراهم كرد, كه رابطه ( توان 2 - ولتاز ( 47 « جریان (1)) اين را اثبات می کند و لذا کارایی سیستم افزایش می یاید . 1 مونور الكتريكى موتور الكتريكى يكى از دو منيع تامين نيروى حركتى مى باشد. يكى از دقدقه های اساسی در خودروهای هیبریدی مربوط به طراحی موتور 95 

صفحه 104:
الکتریکی ایده ال است , به طوری که قادر به تامین قدرت لازم برای حرکت خودرو در شرایط مختلف کاری باشد. محدودیت های حجمی و وزنی طراحی آن را با مشکل مواجه می کند ۰ موتور الکتریکی در ‎yubul » Prius‏ تکنولوژی هایی که تویوتا به وجود آورده توسعه یافته است واین درحالی است که از ان در خودروهای الکتریکی خالص نیز استفاده می شود. 11 1۳15 از یک موتور -5ا0ظ5۱»6۳0) ۸6 (70ابهره می برد , که اين موتور یک موتور با کارایی بالا است که ازجریان ۸6 استفاده می کند. مغناطیس های دائم نثودیمیم (استانورها) ویک رتور که از صفحه های فولادی الکترومغناطیسی روی هم قرار گرفته ساخته شده یک الکتروموتور باعملکرد بالا را تشکیل می دهند , علاوه براین , باقرار دادن مغناطیس های دائم دریک حالت ا شكل بهينه , كشتاور حركنى بهبود يافته وخروجى افزايش مى يابد. بكار يردن اين تركيب در سيستم تويوتاو افزايش در ولتاز خروجى زنرانور (افزايش دور زنرانور) منجربه افزايش توان خروجی الكتروموتور تا 1/5برابر سيستم قبلى (1115) مى شود. يعنى50 1610 در براير 33 1110 كه حتى اين امر بدون تغيير در سايز الكنروموتور امكان يذير شده است, واين بيشترين خروجی رابرای هرواحد وزن وحجم در جهان تولید می نماید. برای کنترل موتور , يك سيستم تعديل کننده کنترلی پیشرفته جدید به محدوده سرعت های متوسط اضافه شده است , علاوه بر روشهای کنترل که برای سرعت های کم وخیلی زیاد مورد استفاده قراٍ می گیرند . با بهبود روش اصلاحی اندازه 96 

صفحه 105:
ضریه , دامته سرعت متوسط خروجی به صورت تقریبی حداکثر 0 افزایش يافته است. ژنراتور مهمترین نقش ژنراتور در خودروهای هبریدی شارژ باطری و استفاده از آن به عنسوان اسستارت خنودرو میباشد (در تسوع سری‌/موازی), که در اين صورت سروصدای ناشی از در گیری دنده های استارت و فلایویل حذف می شود. ژنراتور نیز مانند مونور الکتریکی از نوع ۸6 همزمان است . به منظور تامین فدرت کافی برای الکترو موتور , زنراتور بايد باسرعت بالا بجرخد تا خروجى آن افزايش يابد . افزايش اندازه و نیروی رتور, محدوده دور ( 0م2) رانسبت به حداكثر خروجى ممكن 6500 ( مربوط به مدل رايع ) نا 0 افزایش داده است. اين 7۳20 بالا به شکل خاصی تامين قدرت را نسبت به دامنه سرعت متوسط افزایش داده و لذا باعث بهبود عملکرد شتاب درمخدوده سرعت های پایین ومتوسط شده است.درنتیجه ترکیب بهینه ای ازموتور الکتریکی خروجی بالاو موتور احتراق حاصل شده است. 57 

صفحه 106:
واحد کنترل قدرت ,باطری وسیستم ترمزاحیا کننده واحد کنترل قدرت اين سيستم در تويوتا درون اناق موتور قرار مى كيرد و سه انشعاب اضلى يا اين سيستم در ارتباط می باشد. کابل های ورودی/خروجی باطری , ژنراتور و الکتروموتور اين سه انشعاب را تشکیل می دهند. واحد کنترل قدرت شامل یک مبدلهایی است که جریان 96 باطری رابرای به حرکت درآوردن مونور الکتریکی به جریان ۸6 تبدیل می کنند و همچنین شامل یک میدل 0/۳0 است که برای تبدیل به 12 ۷به کار می رود که برای مصارفی مانند رادیو,. سیستم تهویه و ... استفاده می شود. در سیستم 11 1118 , یک مدار قدرت ولناژ بالا که می تواند ولتاژ را نا 500 ۷ افزایش دهد, به آن افزوده شده است . براساس رابطه [ جریان * ولتاژ < توان) افزايش ولتاژ اين امکان رافراهم می آوزد که برای حفظ همان توان قبلی بنوان جریان را کاهش داد که در عوض آن می توان , سایز مبدل را کاهش داد. همچنین , به اين دلیل که مدارهای کنترل به صورت یکجا قرار گرفته اند ء اندازه واحد کنترل قدرت تقریبا نسبت به قبل , کوچکتر باقی خواهد ماند 98 

صفحه 107:
(IGBT ) این نیمه هادی تبدیل (ترانریستور دوقطبی تجزیه کننده ) ولتاژ باطری راافزایش داده وتوان26 افزایش یافته رابرای به حرکت درآوردن موتور الکتریکی , تبدیل به توان ۸6 می نماید. ازآنجا که جریانی که بايد تعویض شود بزرگ است , کم کردن گرمای تولیدی بسیار حانز اهمیت است. بنابراین, توبوتا به دقت و به شکلی عالی , یک ترانزیستور را از چنس کریستال خاصی تولید کرده است. اين وسیله حدود 9620 کوچکتر ازوسیله ای است که در 7۳15 مورد استفاده قرار گرفته و درنتیجه گرمای کمتری تولید کرده وکاراییبالاتری دارد. باطری هیبریدی يكي از اجزاي اصلي و مهم در خودروهاي هيبريدي منبع تأمین برق آن است که باید بتواند توان لازم براي شتاب دادن به خودرو را فراهم 99 

صفحه 108:
آورد . باطری های قابل شارژ, بدلیل ارزان و تجاري بودن و نداشتن قسمتهاي متحرک اولین وسیله ذخیره انرژي در خودروهامی باشندکه بزرگترین.عییشان عمر کوتاه آنها من باشد. مشکل اصلي استفاده از ‎oul‏ باتري در خودروهاي هیبریدی, وزن بالاي باطري جهت فراهم ساختن انرژي لازم براي حرکت مي باشد . مسأله دیگر , زمان لازم براي شارژ آنهاست . براي کاهش وزن باتري. باید از مواد فعال با چگالي انرژي بالا استفاده شود. يكي از نكنولوژيهاي روز دنبا براي کاهش وزن باطریها, استفاده از ساختار دو قطبي در باطریها مي باشد. در يك باطري دو قطبي, يك الکترود دوقطبي هم نقش کاند وهم نقش آند باطري را بازي مي کند به اين صورت که يك سطح آن آند و سطح دیگر آن کاتد باطري خواهد بود . باطريهاي دوقطبي سرب-اسید و نیکل-نیکل هیدرید نیز در هیبریدها کاربرد دارند باطريهاي دوقطبي نیکل-نیکل هیدرید كارآيي و چگالي انرژي بالاتري نسبت به باتريهاي دوقطبي سرب-اسید دارند اما قیمت بالاتر و فناوري پیچیده تری را دارا هستند. فراخازنها نیز به عنوان ذخیره کننده در هببریدها استفاده می شوند. در ۳5 , پیشرفت دیگری نیز وجود دارد و آن باطری هییریدی نیکل - فلز با عملکرد بالا و بهبود یافته است . با کاهش مقاومت درونی باطری ازطریق بهبود جنس الکنرودها ویااستفاده از یک ساخنار ارتباطی کاملا جدید بين سلول ها ,چگالی ورودی /خروجی باطری جدید 9۵35 بهتر از باطری مورد استفاده در سایر سیستمها می باشد, که اين مقدار فعلا بیشترین چگالی خروجی ( خروجی برحسب هرواحد وزن) درجهان می باشد. 100 

صفحه 109:
‎THSII 5» Prius‏ از یک باطری اصلی ولتاژ بالا و یک باطری معمولی استفاده می کند.باطری معمولی همان یاطری 12 ۷ است, باطری اصلی ۱۷1۱/11 است, که توسط یک قفسه فلزی محافظت و به کف بدنه در پشت صندلی عقب به صورت عایق نگهداشته می شود. باطری دارای 38 خانه است که ولتاژ هر خانه آن 7.2 ۷ می باشد.که به صورت آرایش سری درون باطری قرارٍ گرفته و این باطری به طور کل تقریبا 274 ۷ تولید می نماید. کل خانه های باطری درون قفسه پلاستیکی فشرده قرار می گيرند. الکترولیت مورد استفاده در باطری ۲1۷1۲1 ماده قلیایی پتاسیم و سدیم هیدروکسید می باشد. این الکترولیت در صفحه های پیل باطری جذب شده و تبدیل به يك ماده ژله مانند خواهد شد و معمولا نشت نخواهد کرد. حتی در تصادفات . در موارد غیر محتمل( که باطری بیش از حد شارژ می شود ) : كاز های تولید شده درخانه های باطری از طریق لوله های خرطومی که به هر خانه باطری متصل است , به طور مستقیم به خارج از خودرو هدایت می شود. برای ثابت ماندن شارژ , باطری انرژی شارژ را از ‎ ‏اين ‎ ‏ژنراتور و موتور الکتریکی می ‎ ‎101 

صفحه 110:
مبدل اینورتر وکانورتر ( ‏وسیله ای است که جریان مستقیم (00) را به جریان متناوب‎ Jase ‏یا برعکس تبدیل می کند . ازآنجایی که باطری تحت جریان‎ , ۸6 ‏و ژنراتور مولد جریان ۸6 و الکتروموتور نیز با جریان ۸6 کار‎ 6 ‏می کنند. نیاز به یک مبدل جریان در سیستم می باشد . مبدلی که‎ )۸6( ‏جریان مستقیم (6)حاصل از باطری را به جریان متناوب‎ ‏تبدیل می تماید , 11۷511۳18 نامیده می شود . زمانی که 20به‎ ‏۸6تبدیل می شود + می توان ازآن برای به کارانداختن الکتروموتور‎ ۸6 ‏۸6استفاده کرد , و همچنین مبدلی که برای شارژ باطری جریان‎ ‏ژنراتور را به 26 تبدیل میکند , 00311/517 نامیده می شود. در‎ ‏یک مدار قدرت ولناژ بالای 20/06 در جلوی مداراینورتر‎ , 1115 1 ‏اضافه شده است , تا برق مصرف کننده ها تامین شود . به دلیل‎ 102 

صفحه 111:
ينکه کانورتر می تواندولتاژ را افزایش دهد. حتی درجریان های کم نیز نبروی الکتریکی افزایش می یابد و درتیجه خروجی وگشتاور الاتری برای حرکت موتور الکتریکی حاصل می شود سیستم ترمز احیاکننده در اين جا یک سیستم ترمز ‎Lol‏ کننده مورد استفاده قرار می گیرد که دراین سیستم زمانی که ترمز گرفته می شود , موتور الکتریکی همانند یک ژنراتور (دینام) عمل می کرد. وانرژی چنیشی چرخها رابه انرژی الکتریسیته تبدیل می نماید ,که ازاین انرژی برای شارژ باطری استفاده می شود. سیستم ترمز ها احیاء کننده شامل سه جزء مختلف زیر است : دستگاه ذخیره کننده انرژی - یک واسطه ی انتقال دهنده قدرت برای انتقال انرژی چرخ ها به دستگاه ذخیره کننده - یک کنترل کننده ی شدت ترمز . این سیستم , به ویژه درزمان جابجایی های درون شهری که الگوهای پرشتاب وکم شتاب به طور مرتب تکرار می شوند در باز یافت انرژی موثر می باشد . زمانی که پدال ترمز مورد استفاده قراد می گیرد , سیستم هماهنگی بین ترمز هی درولیکی 701 وترمز احبا کنشده راکنترل می کند و ایتذا" با توجه به میزان کورس پدال ترمز که توسط سنسور اندازه گیری می شود ترمز احیاکننده رامورد استفاده فرار می دهد وبه اين صوزت انرژی ختی در سرعت های پایین نیز بازیافت می شود. یعنی میتوان گفت که در سرعت های خیلی پایین لنت ها در 103 

صفحه 112:
كير نمى شوند, علاوه بر اين : ببهیود عملکرد ورودی باطری, انرژی بیشتری بازیافت می شود. مضاف براین که, کاهش میزان خسارات ناشی از اصطکاک ,درسیستم حرکتی , به طور مثال درانتقال انرژی که باید در زمان شتاب منفی سیستم به هدر می رفت راحالا بازیافت مى كند و به اين ترتیب به شکل معنی داری کل انرژی بازیافت شده را افزايش می دهد . سیستم انتقال قدرت هیبرید ‎Hybrid‏ ‎Transmission‏ ترنسمیشن هبیرید نوع 21۲ شامل جعبه تقسیم قدرت , ژنرانور :موتور الکتریکی ودنده های تبدیل وغیره می باشد. در ترنسمیشن تویوتا قدرت موتور احتراق توسط جعبه تقسیم قدرت به دو بخش تفسیم می شود. یکی از اين دو بخش به موتور الکتریکی وجرخها ودیگری به ژنراتور وصل می شود. بدین وسیله انرژی حرکتی موتور احتراق از دو طریق انتقال می یابد , انرژی مکانیکی و الکتریکی . همچنین , یک سیستم انتقال الکترونیکی کنترلی که به طور پیوسته درحال تکامل است نیز فراهم می باشد , بطوریکه که این سیستم می تواند به طور پیوسته دور مونور احتراق وهمچنین دور ژنراتور وموتور الکتریکی را نسبت به تقییر سرعت خودرو , بار, میزان مصرف , حالات مختلف شارژ باطری , انتشار گازهای خروجی و ... , کنترل نموده و تغیبر دهد . 11 1115 همچنین میزان خسارات اصطکاک 108 

صفحه 113:
را به میزان 9630 با استفاده از بلبرینگ های مخصوص در سیستم انتقال کاهش می دهد وه عملکرد جعبه تقسیم قدرت ‎Power Split Device‏ : سیستم تقسیم قدرت در هیبرید ]1 1]15 از یک مجموعه دنده سیاره ای استفاده می کند. قفسه در اين مکانیزم به طور مستقیم به موتور احتراق متصل است ونیروی حرکتی را ازطریق چرخ دنده های هرز گرد به دنده رینگی(ببرونی) ودنده خورشیدی داخلی انتقال می دهد. دنده رینگی به طور مستقیم به موتور الکتریکی وصل است ونیروی 105 

صفحه 114:
حرکت دهنده را به چرخها انتقال می دهد. درحالی که دنده خورشیدی به طور مستقیم به ژنراتور وصل ‎Go‏ باشد . از مزایای اين سیستم می توان به اين موارد اشاره کرد : سر و صدای استارت معمولی حذف شده است - خودرو هیچ نوع جهشی ندارد - گذر قدرت از موتور به ژنرانور کاملا نامحسوس است. تس \ > ing gear (rmottoutput axe) سم Courtesy: Toyota Motor Corporation حالات عملکردی موتور احتراقی , موتور الکتریکی و ژنراتور در ‎Power Split Device‏ 106 

صفحه 115:
در یک مجموعه دنده خورشیدی برای اینکه انتقال قدرت صورت كيرد . بايد يكى از سه عضو ثابت شود تا انتقال قدرت از دنده محرک به متحرک صورت پزیرد دحال به بررسی عملک‌رد سیستتم در هز یک از ‎oe‏ می پردازیم: 1 حالت درجا: ‏موتورالکتریکی متوقف هستند : لذا هر سه عضو مجموعه سیاره ای نیز ساکن باقی می مانند و نیروبی به چرخها نمی رود. ‎ ‏ر این حالت مونور احتراقی,ژنراتور و ‏2 شروع حرکت : خودرو فقط توسط موتور الکتریکی کار می کند . پس قفسه حامل سیاره ای (0075107) توسط موتور ثابت شده, و انتقال قدرت از دنده خورشیدی(:960 ظناگ) به دنده ‎Ring) Si‏ ‎so plavl (gear‏ 21 ‎107 

صفحه 116:
3 . در طى شتاب گیری از حالت شروع حرکت: ژنراتور که وطیفه استارت موتور احتراق را نیز بر عهده دارد دنده خورشیدی را به حرکت دراورده و موتور احتراق را به کار می انداز. به محض روشن شدن موتور, ژنراتورتولید الکنرسیته نموده و همراه جریان باطری » نیروی الکتروموتور را ثامين مى کنند ل 4. در طى حركت نرمال : اغلب ‎٠‏ ازموتور احتراق براى حركت استفاده می شود , ولی در ساختار 11 1715 از الكترو موتور نيز برای رسیدن کارایی بیشتر(کاهش مصرف و آلودگی) در اين شرایط استفاده می شود. . تولید الکنریسینه نیز اساسا مورد نیاز نمی باشد. all 5 . درطی زمان شتاب گیری: درطی زمان شتاب گیری ازحالت حرکت عادی (نرمال) . دور موثور احتراق افزايش مى يابد ودر همان زمان, زنراتور شروع به توليد الكتريسيته مى نماید.بااستفاده 108 

صفحه 117:
ازاين نيروى الكتريسيته وهمجنين الكتريسيته ياطرى , موتورالک‌تریکی نيروى حركتى راافزايش داده ودرنتيجه شتاب افزايش مى يابد. در اين حالت هر سه عضو حالت جرخشى بيدا می کنند. افزایش خروجی بریایه گردشی سریعتر ژتراتور (همانطور که در شکل مشخص است) به دلیل اینکه دور ژنراتور به حداکثر افزایش یافته است. الکتریسیته تولیدی توسط ژتراتور افزایش یافته واين امر موتورالکتریکی راپیشتر تغذیه می کند ,بنابراین نیرو وقدرت حرکتی نیز افزایش می یابد. موتور احتراق داخلی (165) ‎ICE‏ منیع اصلی تولید قدرت در خودروی هیبریدی میباشد. یک موتور احتراق که به طور سینرژیک ( هم نیروزا )با خروجی موتور الکتریکی كار مى كند و از طریق اين اثر سینرژیک خروجی موتور الکتریکی : عملكرد كاراتر وجرخش ساده ثر را حاصل مى نمايد. تو يونا در محصولات هیبریدی خود از یک موتور 1.5 لینری4 سیلندر 4 زمانه با ماکزیمم توان 43 10 , و گشتاور 102 1۷ در 4000 ‎«rpm‏ ‎109 

صفحه 118:
استفاده می نماید. اين موتور با اندکی تغییر در 11 715 مورد استفاده فرار مى كيردكه بالاترين نرخ تغییر آن درموتور احتراق مربوط به تغییر دور 4500 1050 درموتورهای هیبرید 1115 به 5000 ‎TPM.‏ درموتوزهای هیبرید 11 1115 می باشد, که بدین شکل خروجی بهبود یافته است. اجزاء حرکتی سبک نرشده اند. رینگ های پیستون دارای کشش کمتری هسنند ونیروی فنر سوپاپ کوچکتر شده است ودرنتیجه خسارات ناشی ازاصطکاک نیزکاهش می یابد . علاوه براین . افزایش 500 واحدی ‎acl rpm‏ چرخش سریعتر ژنراتور شده ونیروی حرکتی درطی زمان شتاب گیری افزایش می یابد و استفاده از ۷۲۲ و محفظه احتراق مورب و کاهش وزن موتور از ‎Serb‏ بکار بردن بلوک سیلندر آلومینیومی و مانیفولد های فشرده کارایی صرفه سوخت را شامل می شوند. 

صفحه 119:
1, Michel H.westbrook the Electric car 2.History of the electric Autmobile : Hybrid electric veicle 3. Combustion Engine and hybrid veicles ( I. MeehE ) April 1998, 4.Continuously Variable transmission —_ for passenger vehicles 1987 5. www. howsttafworks.com 6. www.asam.com 7. Toyota Hybrid Corporation 

:عنوان پایان نامه مقایسه بین هیبرید سری و موازی و عملکرد موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی استاد مربوطه: دانشجو: 1 :فهرست مطالب 2 مقدمه 6........................................................................... تاریخچه 2......................................................................... خودروی هی بریدیچی ست؟ 3................................................ فصل اول :مقایسه خودروهایهیبری((( دی با خودروهای دارا(یموت(((ور احتراق داخلی بررسى علت كاهش مصرف س((وخت خودروه((اى( هيبريد در مقايسه با خودروهای احتراق( داخلی 6................................................ تشریح سیستم هیبری د نمونه 6.............................................. انرژی مصرف شده در خودرو هی بری دی 9............................... میزان انرژیمتوسط مصرف شده در خودرو درونسوز معادل10..... فصل دوم :موتورهای الکتریکی موتورهایسنکرون آهنربایدائم(15..............................)DMSM موتورهای DCبدون جاروبک آهنربای دائم(15.................)BDCM موتورهایرلوکتانسی سوئیچ شونده(16........................... )SRM ی16....................................................... )I M موتورهایالقائ ( مقایسه چند ن((وع موتورهایالک((تری کیم((ورد اس((تفاده در خودروهای برقی و هیبریدی 17............................................................. اس(((تراتژيهاي بك(((ار گ(((يري تع(((داد موت(((ور و كن(((ترلر الك(((تريكي در خودروهاي( برقي وهيبريد 18.................................................. سيستم محركه با يك موتور 18.............................................. 3 سيستم محركه با دو موتور و دو كنترلر (موتورهاي داخلي چرخ ). . . 19 سوئيچ هاي نيمه هادي مورد استفاده در خودروهاي( برقي وهيبريد... 20 فصل سوم :موتورهای احتراق داخلی كاربرد موتورهاي احتراق داخلي در وسايل نقليه هيبريد23............ نكات مهم در طراحي موتورهاي احتراق( داخلي براي سيستم هيبريد 24 استفاده از موتور CNGبرای اتوبوس شهری 26........................ استفاده از موتور دی زل TDIبرای یک خودرویهی بریدی28......... موتور 30........................................................... STYECH فصل چهارم :ترکی ب بندی اجزا خودروهای هیبریدی خودروهایبرقی هیبری دی 36................................................. مزاياي خودروهاي( هيبريد نسبت به خودروهاي برقي37...............: معایب خودروهایهی برید نسبت به خودروهای برقی37................ خودروهایهیبریدیسری38..................................................... سیستم هیبرید سریای ده آل 39............................................. سیستم هیبرید سریجبران ساز توان مصرفی40........................ سیستم هیبرید سریجبران ساز شارژ باتری 40.......................... ویژگی های مختلف هی بری د سری 41..................................... خودرو هیبرید موازی 42....................................................... سیستم هیبرید موازی ای ده آل 43.......................................... 4 44........................ سیستم موازیاحتراقی اصلی _ الکتریکیکمکی 44........................ سیستم موازیاحتراقی کمکی _ الکتریکیاصلی سيستم موازي هم محور با دو كالچ در دو طرف موتور الكتريكي 48 سيستم موازي غير هم محور با تركيب كننده قبل از جعبه دنده49. : سيستم موازي مجزا51...................................................... : خودروهاي( الكتريكي هيبريد سري -موازي (تركيبي)52................: فصل پنجم :مروری بر عملکرد سیس((تم های خودروهای هیبری((دی و بررسی عملکرد سیستم های هیبرید تویوتا انواع سیستم هایهی بری دی57............................................... سیستم های هیبریدی سری(57................................... )series ی58................................ )parallel سیستم های هیبریدی مواز ( مقایسه بی ن هی برید سری و موازی 59................................... ی موازی60................................................ سیستم هیبرید سر - عملکرد موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی در هر سیستم61... ویژگی های سیستم های هیبری دی 61..................................... سیستم THS IIچگونه کار می کند؟ 63.................................. عملکرد سی ستم 64................................................ THS II سیستم های ولتاژ باال – موتور الکتریکی و ژنراتور67.................. مدار قدرت ولتاژ باال 67....................................................... موتور الکتریکی67............................................................... ژنراتور 68........................................................................ واحد کنترل قدرت 69.......................................................... 5 باطری هیبریدی 70............................................................. مبدل اینورتر وکانورتر 72...................................................... سیستم ترمز احیاکننده 72.................................................... سیستم انتقال قدرت هیبرید 73...........Hybrid Transmission عملکرد جعبه تقسیم قدرت 74.............Power Split Device : موتور احتراق داخلی (77.............................................. )ICE منابع79.......................................................................... : 6 تقدیم به پ,,در و م,,ادرم ب,,ه خ,,اطر زحم,,ات بی دریغشان چیدم گلی ز باغ ادب تا بروز عید در بارگاه میر ادب پرور آورم حیف اس,,ت ب,,ا خس,,ان گ,,ل دانش ک,,نی نثار من گل نثار مردم دانشور آورم 7 تقدیر و تشکر بر خ,,ود الزم میدانم ب,,ه مص,,داق ح,,دیث شریف«من لم یشکرالمخلوق لم یش,,کر الخ,,الق» از هم,,ه کس,,انی ک,,ه م,,را در ت,,دوین این پای,,ان نام,,ه ی,,اری دادهان,,د تقدیر و سپاس,,گزاری نم,,ایم ،از اس,,تاد ارجمند: جناب آقای حیاتی که ب,,ا راهنماییه,,ا، نکته سنجیها ،تواض,,ع و مت,,انت خ,,ود در به ثمررس,,یدن این مجموع,,ه م,,را ی,,اری رساندند ،قدردانی ویژه دارم. 8 مقدمه محدودیت ذخایر نفتی دنیا و نقش بارز خودروهای با سوخت فسیلی به عنوان یکی از منابع بزرگ الودگی در شهرهای بزرگ از دالیل مهم برای استفاده بهینه از این سوخت ها می باشد .طراحي خودروها از آغاز بر پيشینه در دسترس بودن ،ارزا ن بودن و فراواني سوختهاي فسيلي شکل گرفت .به همين دليل ،در طي صد سال اخيرکمتر آاليندهها و يا استفاده از منابع ديگرانرژي ‌ تالشي براي کم کردن صورت گرفته است و بيشتر تالش خودرو سازان صرف بهبود راندمان ،راحتي و کارايي محصوالتشان می شده ،اما حجم باالی آالينده ها در شهرهاي پرازدحام از يک سوي و پي بردن به نزديکي اتمام ذخاير سوختهاي فسيلي از سوي ديگر باعث شده تا توجه جامعة علمي و به تبع آن خودروسازان به استفاده از منابع ديگر انرژي جلب شود .يکي از روش هايي که براي مقابله با موارد فوق پيشنهاد شده است ،استفاده از خودروهاي( الکتريکي مي باشد .اما اگرچه اين خودروها ايجادآلودگي نمی کنند ،اما خود داراي( مشکالت و محدوديت هايي از جمله برد و حداکثر سرعت محدود هستند که باعث مي شود تا اين ماشينها از لحاظ مشخصات و کارکرد کامال غیر قابل مقايسه با خودروهاي( احتراقي( باشند .جهت رفع محدوديت هاي ناشي ازاستفادة خودروهاي( الکتريکي و احتراقی ،استفاده از خودروهاي( با منابع انرژي هيبريد (الکتريکي و فسيلي) به عنوان يک گزينة مناسب در دنيامطرح شده است .در این پروژه ،خالصه ای از توضیحات 1 مربوط به خودروهای هیبریدی مطرح شده و عملکرد سیستم ها با توجه به موضوع تایید شده تحقیق در مورد خودرو های هیبرید تویوتا گفته می شود .تویوتا در حال حاضر Priusرا به عنوان یکی از خودروهای( هیبرید پیشرفته و در حال توسعه در اختیار دارد .دراین راستا THSو THS IIبه ترتیب دو مدل هیبرید قرار( گرفته بر روی خودروهای( تویوتا می باشند .در سال 1997اولین خودروی هیبرید ساخت تویوتا با مدل THS-C( THSدر وانت استیما و THS-Mدر کرون ،سدان لوکس) نصب شد و اخیرا( مدل جدیدی از Priusرا با هدف بهبود مفهوم محرک همنیروزایی( هیبرید (Hybrid Synergy ،)Driveتولید می کند .بر اساس این مفهوم جدید تویوتا سیستم هیبرید جدیدی را با عنوان THS IIتولید می نماید که در اینجا سیستم های قبلی به کلی اصالح شده اند ،که در این تحقیق سیستم THS II مورد بحث قرار می گیرد. تاریخچه یک مهن((دس آمریک((ائی به ن((ام H.Piperدر 23نوام((بر 1905یک ماش((ین هیبری((دی س((اخت که ق((ادر ب((ود در طی 10ثانیه تا 25مایل شتاب بگیرد .موت((ور این خ((ودرو ترکی((بی از موت((ور بنزی((نی و موت((ور الکتریکی بود که امروزه به عنوان موتور هیبریدی شناخته می‌ش((ود. Piperدر سه س((((ال و نیم بعد ،اخ((((تراع( خ((((ود را ثبت نم((((ود؛ اما پیشرفت سریع موتورهای احتراق( داخلی با قدرت و گش((تاور ب((اال در آن دوره ،همچنین قابلیت استارت بدون هندل آنها و از همه مهم((تر 2 پایین بودن قیمت سوختهای فسیلی و مط((رح نب((ودن آل((ودگی محیط زیست ،سبب عدم توجه به این نوع خودروها ش((د .در پی بحرانه((ای نفتی س((الهای 1970دوب((اره این خودروها م((ورد توجه ق((رار گرفتند( ولی تا س((((ال 1990 که ک((((ار اص((((ولی با مش((((ارکت PNGV ) (Partnership for a New Generation Vehicleدر آمریکا آغ((از گردید ،این خودروها به ط((ور ج((دی پیگ((یری نش((دند .ام((روزه خودروهای( هیبریدی مورد توجه کمپانیه(ای ب(زرگ جه(ان ق(رار گرفته اند که از آن جمله می‌ت(((وان به ش(((رکتهایی مانن(((د :تویوت(((ا ،هن(((دا، میتسوبیشی ،فورد ،فیات ،جنرال موتورز ،دایملر کرایسلر ،نیسان و پژو و ...اشاره نمود .توفیق این محصوالت به حدی چش((مگیر ب((وده که از دسامبر سال 1997تا ابتدای س((ال 2000بیش از چهل ه((زار محصول پریوس کمپانی تویوتا به فروش( رسیده است. خودروی هیبریدی چیست؟ لفظ هيبريد براي سیستمهایی به ک((ار ب((رده مي ش((ود که از دو ن((وع منبع انرژي براي فراهم کردن انرژي خود استفاده می کنند .در حال حاضر گ((رایش خودروها در اس((تفاده از این دو منبع ،به اس((تفاده از 3 یک موتور احتراق( داخلی( )ICEو یک موتور الکتریکی ( )GMبیش((تر مد نظر می باشد .با توجه به اين تعريف ،خ(((((((((((((ودروي هيبريد الک((تريکي ،خ((ودرويي است که عالوه برموت((ور الک((تريکي از ان((واع موتورهاي ديگر براي ف((راهم( آوردن ان((رژي حرک((تي ،اس((تفاده کن((د. انواع مختلفي از موتورها براي اين امر درکنار موتوره((اي الک((تريکي استفاده شده اند که براي مثال مي توان از انواع متداول موتورهای ،CNGموتورهاي استرلينگ ،هي((دروژني و البته از ان((واع موتوره((اي بنزي((ني و دي((زلي ن((ام ب((رد .دو سيس((تم تولید ق((درت توأم((ا ً در توليد ت((وان م((ورد ني((از خو درو نقش دارند .ت((وان توليدی هر يك از اين دوسيستم در بخشي به نام جمع کننده ،با هم ترکيب شده و به چرخ ها منتقل مي ش(((ود .در واقع هیبرید مع(((ایب خودروه(((ای( ب(((رقی و احتراقی( را تا حدی بر ط(رف نم(وده اس(ت،بط(وری که در م(دلی از تویوتا ، Priusاز یک موت((ور الک((تریکی با ت((وان تولی((دی 50 ((-30 کیلووات در کنار موتور چهار سیلندر 1500سی سی با ک((ارایی ب((اال استفاده شده است که مص((رف س(وخت ان را به 2.4لی(تر در 100 کیلوم((تر تقلیل داده اس((ت .ب((ازدة ب((اال ،آالين((دگي كم ،مس((افت قابل پيمايش باال ،ايم(ني مطل(وب ،از جمله ويژگيه(اي ح(ائز اهميت ب(راي خودروهاي( هيبري((دي اس((ت .م((يزان مص((رف س((وخت و آالين((دگي در ساختارهاي هيبريدي به صورت قابل توجهي از ح((الت اص((لي پ((ايينتر مي باشد .اين مقادير حتي فراتر از استانداردهاي محيط زيست مي باشد.تنها ع((((املي که مي تواند م((((انع توليد فراگ((((ير( اين ن((((وع از خودروهاباش(((د ،قيمت تم(((ام ش(((دة آنها است .موت(((ور الک(((تريکي، 4 مجموعة باتر يها،کنترلرها و مبد لهاي الكتريكي س((اختارهاي هيبريد ، ب((اعث مي ش((ود تا قيمت و وزن اين خودروها اف((زايش چش((مگيري داشته باشد ؛ همچنين اين خودروها با توجه به مودهاي حرک((تي اي ، از کنترل نسبتا ً پيچيد هاي برخوردارند . موتور تویوتا پریوس(هیبرید) 5 فصل اول: مقایسه خودروهای هیبریدی با خودروهای دارای موتور احتراق داخلی 6 بررسى علت كاهش مصرف سوخت خودروهاى هيبريد در مقايسه با خودروهای احتراق داخلی در اين بخش ابتدا بررسى و تحليل در مورد داليل اف(زايش مص(رف سوخت در خودرو احتراقى( معمولى در شرايط مختلف حركت ارائه خواهد شد .سپس ميزان مصرف و توليد انرژى به صورت ع((ددى و با انتگرال( گيرى از منحنى توان زم((ان اج((زاء( محركة اص((لى در ي (ک خودرو هيبريد ساخته شد در ش((ركت Volvoدر م((دت ،50ثانيه از ح((ركت آن محاس((به مى ش((ود .آنگ((اه با اس((تفاده از ض((رايب ب((ازده اجزاء سيستم ،م((يزان مص((رف انرژى و ت((وان متوسط مص((رفى در يک خودرو هيبريد و يک خودرو احتراق داخلى مع((ادل با آن به روش ش((بيه س((ازى به دست مى آيد و م((يزان مص((رف ان((رژى و ت((وان متوسط دوسيستم( باهم مقايسه مى شوند. تشریح سیستم ,هیبرید نمونه اج((زاء( اص((لى سيس((تم هيبريد س((رى ک در ك((اميون هيبريد س((اخت شركت Volvoبه كار رفته در شكل ( 5الف( نشان مى دهد موتور ديزل 154Kwكه با ژنراتور سه فاز سنكرون مغناطيس دائم كوپل ش((ده اس((ت ،وظيفه توليد انرژي الك((تريكى را در سيس((تم بر عهده دارد .انرژى توليد ش(((ده يا مس(((تقيما ً به مجموعة موت(((ور كن(((ترلر الكتريكى كه با چرخها كوپل شده است فرس((تاده مى ش((ود و يا در مجموعة زوج باتريه(ا ذخ((يره مى ش((ود و در واق(ع م(ورد ني(از ب((راى 7 شتاب گيرى و يا زمانه (اى خاموشى مجموعة موت((ور ژنرات((ور ب((راى تأمين انرژى الكتريكى محركة خودرو مورد استفاده قرار( مى گيرد. به طورى كه در شكل ( )2-5ديده مى شود نحوه عملكرد و م((يزان فل((وى ان((رژى در هر ج((زء از سيس((تم توسط واح((دى به ن((ام vmu كن(((ترل مى ش(((ود .در واقع اس(((تراتژى( كن(((ترل توسط اين واحد بر سيستم اعمال مى شود .اج((زاء اين سيس((تم هيبريد و محل آنه(ا در شكل ( 5ب) آمده است. شکل 5الف 8 شكل ( 5ب) اجزا و محل نصب آنها در كاميون هيبريدى Volvo ‏FL6 ش(كل ( ) 6منح(نى توليد و مص(رف ت(وان در اج(زاء( سيس(تم را در م((دت 150ثانيه از ك((ار آن نش((ان مى ده((د .در اين ش((كل منح((نى ش(((مارهء 2يا ( ((()pedSم(((يزان ت(((وان مص(((رفى و يا توليد توسط مجموعة موتور اين((ورتر 6منح(نى ش((ماره 2يا ()pgenت((وان توليد شده توسط مجموعة موتور ديزل ژنراتور ،منحنى ش((ماره 3م((يزان توان داده شده به مجموعة باتريه(ا يا گرفته ش((ده از آنه(ا بر حسب كيلو وات و منخنى شماره ،ميزان سرعت نقليه بر حسب كيلو م((تر بر ساعت است. 9 شكل ()6 به ط((ورى كه مالحظه مى ش((ود در زمانه (اى ش((تاب گ((يرى خ((ودرو همچون زمانهاى = t 5 7و ،= 120ثانيه توان مصرفى مجموعه موتور اينورتر توسط مجموعة باتريها و ( APLمجموعة موتور ديزل ژنرات((ور) ت((أمين مى ش((ود .همچ((نين در م((واقعى كه سرعت ث((ابت است همچون =t 50و t=100ثانيه ت((وان تولي((دى توسط APU صرف غلبه بر اصطكاک جاده و شارژ باتريها مى ش((ود و در هنگ((ام ك((اهش سرعت همچ((ون زمانه((اى t=30و t=75و t=135ثانيه جذب شده از مجموعة موتور اينورتر ن((يز ص((رف ش((ارژ باتريه(ا مى ش(((ود .به ط(((ورى كه منح(((نى نش(((ان مى دهد در اين زمانها اين مجموعه مى تواند خاموش باشد و يا اينكه به صورت هرز بگردد. انرژی مصرف شده در خودرو هیبریدی 10 براى ان((دازه گ((يرى ت((وان مص((رف ش((ده توسط مجموعة APUدر خودرو هيبريد بر اساس منح((نى ش((كل ( ( )6ابت((دا منحنيه(اى اص((لى توان و سرعت از اين شكل استخراج مى شود .شكل( 7ال((ف ،ب، ج ،پ ،ت) منحنيهاى بوجود آم((ده توسط ن((رم اف((زار( Matlab را نشان مى دهد و براى محاسبة توان مصرف شده توسط APUمى توان از منحنيهاى حالت ژنراتور و موتور ديزل استفاده و دست آخر توان مصرفى APLرا محاس((به ك((رد كه با توجه به ع((دم دسترسى( به اين منحنيها ،اين كار مس(تلزم وقت زي(اد اس(ت .با توجه به ع(دم نياز دقت باال و توجه به هدف اين مطالعه كه مقايسة توان مصرفى در سيستم هيبريد و ICEمعمولى است از اين راه حل ص((رفنظر و با اس(((تفاده از ض(((ريب ب(((ازده متوسط ارائه ش(((ده در مراجع اين محاسبه انجام مى شود .در اين جا سه خودرو كاملا ً معادل از انواع هيبريد سرى ،هيبريد موازى ،و درونس((وز معم((ولى س((اخت ش((ركت ف((ورد مقايسه ش((ده ان((د .كه ب((راى مجموعة APUخ((ودرو س((رى جدول سرى ) (2به دست مى آيد. جدول ( : )2ميزان متوسط بازده در نظر گرفته شده براى هر جزء APUسيستم هيبريد سرى جزء در نظر گرفته شده ژنراتور سه فازه مغناطیس دائم موتور دیزل کوپل بازده متوسط % بازده حداکثر % 90 95 2/40 43 11 شده با ژنراتور 6/87 مجموعه باطری 0 با توجه به مق(((ادیر ارائه ش(((ده در ج(((دول ( )2مق(((دار کل ان(((رژی سوخت مصرف شده توسط مجموعه APUبه صورت فرم((ول ()1 است. )(1 ‏Wins-Cons-hyb=1/86 e+4kws و توان متوسط مصرفی در مدت 150ثانیه به صورت فرم((ول ()2 است. ‏Pcons-hyb=ein-med-cons-hyb=win-cons-hyb/150 )(21 ‏Pcons-hyb=107/7858kw در این ح((الت ان((رژی محاس((به ش((ده باتریها what=-880/36که نشان می دهد این ان((رژی بعد از م((دت 150ثانیه در باتریها ذخ((یره شده است. میزان انرژی متوسط مصرف شده در خودرو درونسوز معادل 12 در اينجا نيز محاسبة ان((رژى مص((رفى به هم((ان ت((رتيب كه در بخش قبل ص((ورت گ((رفت انج((ام مى ش((ود ،با اين تف((اوت كه ابت((دا ت((وان مص((رفى مجموعة موت((ور اين((ورتر با اس((تفاده از ض((رايب ب((ازده متوسط آن به بخش مح(((ور موت(((ور منتقل مى ش(((ود و س(((پس با محاسبة افت حاصل از سيستم انتقال قدرت مك((انيكى و با در نظر گ((رفتن م((يزان متوسط بازده موت((ور دي((زل در خ((ودرو اح((تراقى( معم((ولى ،مق((دار ان((رژى م((ورد نظر به دست مى آي((د .با توجه به مقادير ب((ازده مط((رخ ش((ده در ج((دول ( )3انرژى مص((رف ش((ده در خودرو درونسوز با خودرو هيبريد مطرح شده برابر خواهد بود با: =Win-Cons-hyb ‏Win-eng-conv=1.9198e+4kws و توان متوسط مصرفی برابر خواهد بود با: ‏Pin-eng-conv=win-eng-conv/150=127/9849kw 13 جدول :3ب((ازده موت((ور مجموعة موت((ور اين((ورتر در خ((ودرو هيبريد و موتور دي((زل و سيس((تم انتق((ال ن((يروى محركه در خ(ودرو درونس((وز معمولى با خودرو هيبريد جزء در نظر گرفته شده بازده متوسط% بازده حداکثر % مجموعه موتور اینورتر الکتریکی در 86/8 92 خودرو هیبرید مجموعه سیستم انتقال قدرت در 92 - خودرو درونسوز موتور دیزل به کار برده شده در خودرو 26 46/5 درونسوز نكته قابل توجه اينكه توان مص((رفى در موت((ور درونس((وز با توجه به توان مصرفى حداكثر كه معادل 628/11kw است در محاس((بات حداقل 15kwدر نظر گرفته ش((ده اس((ت.منح((نى ت((وان 'Oزم (ان خودرو درونسوز م(ورد نظر به عن((وان مقايسه در ش((كل ( ()7آم(ده اس(ت .به ط(ورى كه در اين ش(كل مالحظه مى ش(ود موت(ور دي(زل خودرو درونسوز معم((ولى بايد نقطه اوجه(اى بس((يار م((رتفعى را در زمان شتاب گيرى ايجاد و در زمانه (اى ع((دم ني((از به آن يا در زم((ان 14 بارهاى كم به صورت هرز كار كن((د ،به عالوه اينكه موت((ور اح((تراقى( فقط مصرف كننده انرژيى اس((ت .هیچگونه بازي((ابى ان(رژيی ن((دارد، در صورتى كه مجموعة موتور اينورتر درخودرو هيبريد داراى م(زيت بازيابى انرژى است .به همين علت موتور ديزل به ك (ار رفته در اين خودرو داراى( بازده پايينى است. شکل ()7 15 فصل دوم: موتورهای الکتریکی, 16 محركه الكتريكي در وخودروهاي برقي وهيربد بعن((وان يك منبع توليد ان((رژي مك((انيكي تلقي مي ش((ودبه ط((وري كه ان((رژي الك((تريكي را ازباتريهادريافت نموده وبه انرژي مكانيكي براي به ح((ركت درآوردن خ((ودرو تب((ديل مي ش((ود .يك سيس((تم محركه الك((تريكي ش((امل موتورالك((تريكي،مب((دل( الكترونيك ق((درت و كن((ترل الك((ترونيكي( مي باشد .ش((كل ( )1بل((وك دي((اگرام يك سيس((تم محركه يك خ((ودروي برقي نمونه را نش((ان مي دهد ،كه فلش ه((اي پررنگ نش((ان دهن((ده قدرت انتقالي وفلش هاي كمرنگ نشان دهنده عالئم انتق((ال دهن((ده مي باش((د .بخ((اطر وج((ود ترمز ژنرات((وري ،جهت انتق((ال ق((درت به ص((ورت معك((وس ن((يز امكانپ((ذير مي باشد .بس((تگي به اس((تراتژي كنترل موتور ،دستورات راننده واطالع((ات بدست ام((ده از سيس((تم م((ديريت ان((رژي ،كن((ترل الك((ترونيكي س((يگنالهاي مناس((بي را ب((راي مب((دل ق((درت ف((راهم( مي آورد .اين س((يگنال ها تق((ويت ش((ده تا سوئيچينگ مناسب توسط سوئيچ هاي قدرت انج((ام گ((يرد .بن((ابراين مبدل الكترونيك قدرت ،ق((درت ج((اري بين ب((اتري ها و موت((ور را در حالت موتوري و ژنراتوري تنظيم مي نمايد . 17 موتورهاي الكتريكي بيشتر از يك ق(رن است كه پا به عرصه ص(نعت نه(((اده اند .تكامل موتورها بر خالف علم الكترونيك وك(((امپيوتر كند انج(((ام گرفته است .با اينح(((ال پيش(((رفت موتورها پيوس(((ته توسط انرژي باالي آهنرباي دائم وتكنيك هاي قوي طراحي( با كمك ك((امپوتر تكامل يافته اند .ش((كل ( )2ان((واع موتوره((اي الك((تريكي موج((ود را نشان مي دهد .انواع گوناگوني ازموتورهاي الكتريكي براي اس((تفاده درخودروهاي برقي پيش((نهاد وبررسي ش((ده ان(د .ازان(واع( موتوره(اي الكتريكي كه دراين زمينه مورد بررسي قرار گرفته اند مي ت((وان به موتور جريان مستقيم ،موتور القايي ،موتور با اهنرباي دائم و موتور رلوكتانس سوئيچ ش(ونده اش(اره نم(ود .ب(رخي از وي(ژگي ه(ايي كه سيستم درايو الكتريكي مورد استفاده در خودروهاي( ب((رقي و هيبريد بايد دارا باشد :گش((تاور راه ان(دازي ب(اال ،ق(ابليت ص((رفه ج(ويي در مص((رف ان((رژي ،وزن مناسب ،چ((رخش ن((رم وب((دون ض((ربانهاي گشتاور است .عالوه( برموارد ف((وق ،وي((ژگي ه((اي ديگ((ري ن((يز بايد درنظر گرفته شود كه مخص((وص خ((ود درايو خ((ودرو ب((رقي و هيربيد نبوده وحالت عمومي دارد مانند ،اس((تحكام مك((انيكي ،مق((اومت در 18 برابر ش((((رايط محيطي مختلف قيمت مناسب ،حجم قابل قب((((ول درايو وغيره . شکل2 -1موتورهای جریان مستقیم(()DC موتورهاي ( )DCداراي( يك سيم پيچي تحريك برروي استاتور وس((يم dcتغذيه مي ش((ود تا ش((ار درون ماش((ين پيچي تحريك توسط منبع ‌ ش(((كل گ(((يرد ،از ط(((رفي( جري(((ان الك(((تريكي از منبع dcاز طريق جاروبك وارد آرميچر مي ش((ود كه به دليل وج((ود مي((دان قطبه((اي استاتور گشتاوري پديد مي آي((د .موتوره((اي dcداراي مزايا ازقبيل( : انعطاف پذيري ،گشتاور شروع بك((ار نس((بتا خ((وب ،كن((ترل س((رعت س((اده ،ض((ربان چ((رخش كم ،ع((دم ني((از به منبع تغذيه با فرك((انس متغ((ير و مع((ايبي مانند :وجوداتص((االت لغزن((ده ،ني((از به نگه داري 19 وتعميرات دوره اي ،قابليت اطمين((ان كم ،قيمت نس((بتا ب((اال ،وزن ، ( dcچ((اپر) ،ع((دم ق((ابليت حجم واينرسي ب((اال ،ني((از به مب((دل dcبه ‌ استفاده در محيط هاي با گرد وغبار وانفجار وراندمان نس((بتا كم مي باشند . موتورهای سنکرون آهنربای دائم()DMSM با جايگزيني سيم پيچي ميدان با آهنرباي دائم ،موتور سنكرون مي تواند جاروبك ها ،حلقه هاي لغزان وتلفات مسي ميدان راحذف نمايد.آهنرباي دائم ،موتورهايي با تحريك دائم را بوجود مي آورد . يكي از معايب اين موتورها هزينه اوليه باالي آنها مي باشد .وقتي( آهنربا در سطح روتور قرار( گيرد موتور سنكرون بصورت قطب صاف عمل مي نمايد ،زيرا نفوذ پذيري آهنرباي دائمي مثل هوا مي باشد .از طرف ديگر با قرار دادن آهنرباي دائمي درون روتور خاصيت قطب برجسته بودن باعث ايجاديك گشتاوررلوكتانسي مي شود كه اين امر باعث بوجود آمدن محدوده وسيعتر( سرعت در قدرت ثابت مي شود .آهنرباي فريت ،النيكو ،ساماريوم – كبالت وناديميوم – آهن -برون و هركدام داراي( ويژگيهايي هستند كه در موارد خاص خود به كار برده مي شوند .فريت داراي( قيمت پايين وپسماندگي پايين مي باشد .الينكو داراي مشخصه مغناطيسي غير خطي است .ساماريوم – كبالت كه از مواد مغناطيسي نادر وكمياب مي باشد داراي پسماند بااليي است ،ولي قيمت آن بسيار 20 زياد مي باشد .پركاربردترين اين آهنرباها ناديميوم – آهن – برون مي باشد كه داراي( پسماندگي باال وقيمت نسبتا پايين است. موتورهای DCبدون جاروبک آهنربای دائم( )BDCM اين موتور با معكوس كردن استاتور و روتور موتور dcآهنرباي دائم acتغذيه با منبع مس((تطيلي ش((كل ن((يز بوجود مي آيد كه آنرا موتور ‌ مي نامند .م((زيت آش((كار اين موتورها ح((ذف جاروبك ها ومش((كالت ناشي از جاروبك ها مي باش(((د .م(((زيت ديگر اين موتورها توان(((ايي توليد گش((تاور بيش((تر در جري((ان و ولت((اژ برابر بعلت اثر متقابل بين جريان مس((تطيلي ومي((دان مغناطيسي مس((تطيلي مي باشد .بعالوه ساختار ب((دون جاروبك فض((اي بيش((تري را ب((راي س((يم پيچي آرميچر فراهم( آورد وبنابراين باعث افزايش چگالي قدرت مي ش((ود .گرچه س((اختار اين گونه موتورها بس((يار مش((ابه با موت((ور ه((اي س((نكرون آهنرباي دائم مي باشد،اما تفاوت آنها در تغذيه اين دونوع موتور مي باشد .موتورهاي dcبدون جاروبك با آهنرباي دائم بوس((يله م((وج ac مس((تطيل تغذيه مي ش((وند ،درحاليكه موتوره((اي س((نكرون آهنرب((اي دائم بوسيله موج سينوسي يا PWMتغذيه مي شوند . موتورهای رلوکتانسی سوئیچ شونده()SRM ايده اصلي موتورهاي رلوكتانسي سوئيچ شونده از موتورهاي پله اي با رلوكتانس سوئيچ شونده ش((امل يك اس((تاتور قطب برجس((ته ( كه 21 از ف((والد ورقه ورقه س((اخته ش((ده ) ويك روت((ور قطب برجس((ته (كه معم(((وال از ف(((والد ورقه ورقه س(((اخته ش(((ده ) مي باش(((ند .در اين موتورها روتور به هادي وبه آهنرباي دائم نيازي ندارد .معموال تع((داد قطبه((اي اس((تاتور و روت((ور متف((اوت است .هرچه تع((داد قطب ه((اي روتور و استاتور زيادتر باشد ضربان گشتاور كمتر خواهد ب((ود .س((يم بندي اس((تاتور دراين موت((ور ها ازن((وع متمركز مي باشد ودر مقايسه با سيم بندي گسترده تر ارزان((تر اس((ت .س((يم بن((دي اس((تاتور در اين موتورها از ن((((وع متمركز مي باشد و در مقايسه با س((((يم بن((((دي گسترده ارزانتر( است. سيم بندي هاي استاتور قرار( گرفته روي قطبهاي روبروي هم به صورت سري با يكديگر متصل مي شوند تا يك فاز استاتور را تشكيل دهند .بنابراين موتوري با استاتور شش قطب وروتور چهار قطب يك ماشين سه فاز مي باشد و البته موتوري با استاتور دوازده قطب وروتور هشت قطب نيز يك ماشين سه فاز است ، اما هر فاز استاتور داراي چهار قطب مي باشد دراين موتورها توالي پالسهاي جريان براي هرفازاستاتوربوسيله بكارگيري( يك مبدل قدرت مناسب انجام ميگيرد.مشابه موتورهاي dcآهنرباي دائم بدون جاروبك اين موتورها معموال نياز به سنسور موقعيت دارند . هرچند موتورهاي رلوكتانسي سوئيچ شونده نمي توانند راندمان يا چگالي قدرت همانند موتورهاي acآهنرباي دائم بدست آورند .اين نوع موتورازجهات بسياري شرايط يك موتوربراي خودروهاي برقي 22 راداراست (.وزن كم وكنترل( ساده آن ازمزاياي اين نوع موتورمي باشد .اما مشكل اصلي قيمت باالي آن مي باشد. موتورهای القائی()I M موتورهاي القايي نيزمانند ساير موتورها از يك قسمت ساكن به نام اس((((تاتور ويك قس((((مت متح((((رك به ن((((ام روتورتش((((كيل ش((((ده اند.روتورموتورهاي القايي از نظر ساختار بر دو نوع قفس س((نجابی و روت((ور س((یم پیچی ش((ده تقس((یم میش((وند .ازمي((ان ان((واع مختلف موتوره((اي الك((تريكي،موتوره((اي الق((ايي ب((ويژه ن((وع روت((ور قفس سنجابي دليل مزاي((ايي مانند ع((دم وج((ود كموتاتوروجاروبك ،ني((از به نگه داري كم ،ق(((ابليت اطمين(((ان نس(((بتا خ(((وب ،قيمت مناس(((ب، وزن،حجم واينرسي نسبتا كم ،راندمان خوب وق((ابليت بك((ارگيري در محيط هاي با گرد و غبار ومحيط هاي قابل انفجار بيشتر مورد توجه ق((رار( گرفته اند .همچ((نين تكنول((وژي س((اخت موتوره((اي الق((ايي در مقايسه با ساير موتورها شناخته شده تر مي باشد . مقایسه چند نوع موتورهای الکتریکی مورد استفاده در خودروهای برقی و هیبریدی انتخاب موتورهاي الكتريكي ب((راي خودروه((اي ب((رقي وهيبريد توسط سه فاكتور ارزيابي مي شود ؛ وزن ،راندمان وهزينه ،مقايسه اي از اين سه فاكتور براي موتور جريان مستقيم ،موتور القايي ،موت((ور با آهنرباي دائم وموت((ور با رلوكت((انس س((وئيچ ش((ونده و در ج((دول ()1 23 آم((ده اس((ت .مبن((اي مقايسه يك موت((ور 50كيلو وات مي باشد كه مبدل قدرت با سوئيچ هاي IGBTفرض شده است. ج(((دول ( )1مقايسه وزن (برمبن(((اي )PM=100ران(((دمان وهزينه (برمبناي )DC=100چند موتور الكتريكي ومبدل مربوطه 24 استراتژيهاي بكار گيري تعداد موتور و كنترلر الكتريكي در خودروهاي برقي وهيبريد در خودروهاي ب((رقي وهيبريد س((ري مي ت((وان بج((اي اس((تفاده از يك موتور و كنترلر دو موتور و دو كنترلر جداگانه ( يا موتور داخل چ((رخ ) جهت حذف سيستم ديفرانسيل استفاده نمود ،ازطرفي( مي توان جعبه دن((ده را ن((يز ح((ذف ك((رد .ح((ال به بررسي و مقايسه اين دو استراتژي پرداخته مي شود : سيستم محركه با يك موتور در شكل ( -3الف ) معمولترين نوع سيستم محركه همراه با جعبه دنده وديفرانسيل نشان داده شده است .اين نوع محركه در خودرو هاي با احتراق داخلي بهترين انتخاب مي باشد،زيرا ماكزيمم گشتاور خروجي در اين نوع موتور احتراقي( با تغيير سرعت ،تغيير مي نمايد و عموما گشتاور خروجي در سرعتهاي خيلي پايين يا خيلي باال به اندازه ي كافي بزرگ نمي باشد .در اين شكل موتور احتراقي( به سادگي با يك موتور الكتريكي جايگزين شده است .هر چند تلفات انرژي به دليل وجود جعبه دنده و سيستم ديفرانسيل غير قابل اجتناب ميباشد.انرژي الكتريكي با دارا( بودن مزاياي بسيار ،به سادگي قابل تبديل به انرژي مكانيكي از طريق يك موتور الكتريكي ميباشدو عموما موتور الكتريكي داراي( مشخصه گشتاورثابت در ناحيه سرعت پايين تراز سرعت پايه و توان ثابت در ناحيه الكتريكي 25 نياز ميباشد كه اين باعث ارزان تر شدن سيستم و هم چنين سادگي بسيار زيادي در سيستم كنترل در مقايسه با روش هاي ديگر ميشود .در خودرو هاي برقي و هيبريد سري ميتوان از ساختارهاي ديگري نيز همانطور كه در شكل ( )3نشان داده شده است ، استفاده نمود. شكل( )3استراتژي هاي به كارگيري موتورهاي ا لكتريكي در خودروهاي برقي و هيبريد (سري) (الف) س(اختار تك موت(ور به هم(راه جعبه دن(ده ف سيس(تم انتق((((ال و ديفرانس((((يل( ب ) س((((اختار تك موتوربا ح((((ذف جعبه دن((ده(ج)س((اختاردو( موت((ور و دو كن((ترلر به هم((راه سيس((تم انتق((ال و حذف جعبه دنده و ديفرانسيل (د) ساختار موتور داخل چرخ 26 سيستم محركه با دو موتور و دو كنترلر (موتورهاي داخلي چرخ ) در اين اس((تراتژي( هم((انطور كه در ش((كل (-3د) نش((ان داده ش((ده محركه با دو موتور كه به طور مستقيم به دو چرخ متصل ميشود به كار ميرود .در اين طرح دو موتور و دو كنترلر الزم ميباش((د .به دليل عدم نياز اين استرتژي به سيستم ديفرانس((يل وجعبه دن((ده ران((دمان كل سيس((تم باالترميباشد ولي به دليل وج((ود دوموت((ورودو كن((ترلر الكتريكي هزينه وپيچيدگي سيس((تم كن((ترل بس((يار ب((االتر از م((دل تك موتور مي باشد .موتورهي الكتريكي در اين نوع اتص((ال مي بايست داراي راندمان بااليي باش((ند .اين ن((وع اتص((ال بيش((تر درخودروه((اي سواري به ك((ار مي رود .دراين ط((رح كن((ترل گش((تاور توسط مب((دل الكترونيك ق((درت ط((وري انج((ام مي گ((يرد كه عمل ديفرانس((يل را انجام دهد . سوئيچ هاي نيمه هادي مورد استفاده در خودروهاي برقي وهيبريد درس((الهاي اخ((ير ،تكنول((وژي س((اخت س((وئيچ ه((اي الكترونيك ق((درت پيشرفت چشم گيري داشته است .سوئيچ هاي الكترونيكي( قدرتي اخير نظير 27  SITH,SIT,IGBT, MOSFET,BIT,GTOو MCTمعرفي( ش((ده اندتا بتوان مبدلهايي با عملكرد عالی وتلفات كم طراحي نم((ود .انتخ((اب قطعات قدرت براي محركه خودروهاي( برقي مبتني بر م((يزان ولت((اژ ،جري((ان ،فركانس كليد زني ،تلفات ومشخصه دين((اميكي م((ورد ني((از مي باش((د.م((يزان ولتاژ بستگي به ولت((اژ ن((امي ب((اتري ،م((اكزيمم ولت((اژ در حين ش((ارژ وماكزيمم ولتاژ در طول تمز ژنراتوري دارد .م((يزان جري((ان بس((تگي به م((يزان ت((وان پيك موت((ور و تع((داد قطع((ات متصل ش((ده به ط((ور م((وازي دارد .فرك((انس كليد زني مي بايست به ان((دازه ك((افي زي((اد باشد تا ن(((ويز ص(((وتي ‌،ان(((دازه فيل(((تر( ومس(((ئله ت(((داخل با ام(((واج الكترومغناطيسي( ( )EMIرا ك((اهش دهد .از ط((رف ديگر فرك((انس كليد زني زياد باعث اف((زايش تلف((ات كليد زني مي ش((ود از آنجائيكه يك درصد رآن(دمان بيش(تردرمحركه خ(ودروي ب(رقي منجربه توان(ايي چند كيلوم((تر ب((رد بيش((تر در رانن((دگي مي ش((ود ،تلف((ات كليد زني وهدايت بايد مينيمم شوند .مشخصه ديناميكي بايد به ان((دازه ك((افي ج((الب باشد تا ق((ابليت تحمل di/dt,dv/dtزي((اد را داش((ته باشد و همچنين كنترل اين قطعات ساده باشد .موازي ك((ردن س((وئيچ ه((اي نيمه هادي و از طرفي( حفاظت ،ق((ابليت اعتمادوهزينه قطع((ات ن((يز از مسائلي است كه بايد مدنظر قرار( گيرند . 28 جدول4 درمي((((((((((ان س((((((((((وئيچ ه((((((((((اي ق((((((((((درت موج((((((((((ود MCT ,IGBT,MOSFET,BJT,GTOب(((راي محركه خودروه(((اي( ب(((رقي مناسب مي باش(((ند .بعضي از مشخص(((ات اين قطع(((ات در ج(((دول ( )4آم(((ده است .در ح(((ال حاضر IGBTبخ(((اطر آمپالنس MOSFETومشخصه ‌ ورودي ب(((اال ومشخصه س(((رعت ب(((اال همانند BJTوقابليت فركانس باال پر طرفدارترين قطعه مي ‌ هدايتي همانند MCTيكي ازقطع((ات برگزي((ده درخودروه((اي ‌ باش((د.دراين((ده نزديك ب((رقي خواهد ب((ود ،زي((را داراي( س((رعت كليد زني ب((اال ،مشخصه ديناميكي عالي و قابليت اعتماد باال مي باشد . 29 فصل سوم: موتورهای احتراق داخلی 30 كاربرد موتورهاي احتراق داخلي در وسايل نقليه هيبريد تف((اوت ه((اي زي((ادي بين اس((تفاده از موتوره((اي اح((تراق داخلي در وس((ايل نقليه معم((ولي و وس((ايل نقليه هيبري((دي وج((ود دارد .ب((راي اينكه از يك موتور احتراق( داخلي در وسيله نقليه هيبري((دي اس((تفاده كنيم بايد موتور را اساسا بدين منظور طراحي( ك((نيم .در تحقيقي كه به وسيله TNOانجام شد مشخص شد كه موتورهاي احتراق داخلي اگر براساس نيازهاي هيبريد ط((راحي ش((وند وبا آن وفق داده ش((وند توانايي آن را دارند كه آل((ودگي را تا نزديك ص((فر ك((اهش دهند .اين CNGكه در اتوب((وس ش(هري به ك((ار ‌ تحقيق برروي يك ع((دد موت(ور رفته بود ويك عدد موتور دي((زل كه در اتوموبيل ه((اي س((واري م((ورد استفاده ق((رار گرفته ب((ود انج((ام شد .يكي ديگر تز م((واردي كه بايد درباره موت((ور اح((تراق داخلي در نظرگرفته ش((ود تنظيم آن با روش كن((ترل ق((درتي است كه ما انتخ((اب ك((رده ايم .اتوموبيلها هيبري((دي حمل ونقل ف((وق الع((اده تم((يز را ف((راهم( مي كنند .هنگ((امي كه يك هيبريد سري بطور مناسب ط((راحي ش((ود مي تواند مزاي((اي وس((ايل نقليه الكتريكي ب((اتري دار داش((ته باشد ومع((ايب آن را ح((داقل كند . مزاياي يك هيبريد سري را مي توانيم چنين نام ببريم: -1سوخت پربازده (استفاده موثرموتورو امكان استفاده ازذخيره سازي نيروي ترمزي) 31  -2امكان رساندن سطح آلودگي به صفر -3طراحي آزاد -4آزادي انتخ(((اب واحد ق(((درت كمكي ( APUن(((وع مولد ق(((درت كمكي وسوخت آن) -5امكانات مختلف با تكنولوژي هاي پيشرفته معايب هيبريد سري عبارتند از: -1افزايش جرم ،پيچيدگي زياد وافزايش هزينه -2راننده با اين نوع اتوموبيل نمي تواند به خوبي رانندگي كند زيرا نمي تواند ارتباط مناسب با اتوموبيل برقرار كند . -3به ك((ار ب((ردن مح((رك مس((تقيم ممكن نيست (ب((ازده زي((اد در سرعت هاي ثابت باالست) -4ظ((رفيت مح((دود دس((تگاه ط((راز ي((ابي ب((ار ()‌LLDكه مي تواند ب((ازده را اگر اتوموبيل در ش((كل تم((ام الكتريك يا ح((الت ش((ارژ پايين باشد كاهش دهد. تنوع زيادي در استفاده از واحدهاي قدرت كمكي ...ب((راي اس((تفاده دراتوموبيل هاي هيبريدي وجود دارد .به احتمال زياد موتور اح((تراق( داخلي ...كه قابليت استفاده از سوخت هاي مختلف را دارد انتخاب مي شود .تفاوت هاي اساسي بين استفاده از موت((ور ه((اي اح((تراق داخلي ( )ICEدر وس(((((ايل نقليه هيبريد وج(((((ود دارد .كه البته اين 32 تفاوت ها ناشي از عملكرد موتور ونحوه ارتباط آن باسيستم انتق((ال قدرت هيبريد مانند ارتباط آن با موتور -ژنراتور يا با دستگاه كنترل كننده مي باشد . نكات مهم در طراحي موتورهاي احتراق داخلي براي سيستم هيبريد يكي از مسائل مهمي كه براي كاربرد موت((ور اح((تراق( داخلي ()ICE در هيبريد سري مطرح مي شود توانايي ارتباط آن با تكنولوژي هاي جديد از جمله ب(((اتري ها ‌ ،موتوره(((اي الكتريك و الكترونيك ق(((درت (كنترل كننده ها ) مي باش((ند ازط((رفي( به موت((ور اح((تراق( داخلي به ديد يك ج(((زء بس(((يار س(((ودمند نگريس(((ته مي ش(((ود .بن(((ابراين بايد مخصوص وسايل نقليه هيبريد ط((راحي( ش((ود اس((تفاده از اس((تاندارد موت((ور اح((تراق داخلي ب((راي وس((يله نقليه هيبريد تنها به عن((وان يك راهنما نيست بلكه به عنوان عامل اصلي در كاهش سطح آالين((ده ها وسيستم انتقال ق((درتي كه فقط مخص((وص راه ه((اي دورنيست مي باشد .درهيبريد ه((اي س((ري موت((ور اح((تراق داخلي به ژنرات((ور كوپل شده است اين ژنراتور ها فقط وظيفه دارند تا قدرت متوسط مورد نياز را تامين كنند نيازبه گشتاور ه((اي ب((اال(م((اكزيمم ق((درت مثبت يا منفي مانند شتابها يا بازيافت نيروهاي ترم((زي )توسط اب((زار ت((راز يا بي بار(باتري هاي با قدرت باال)برآورده ميش((ود.اثر م((وارد ف((وق اين است كه موت(((ور ميتواند كوچك(((تر باش(((د .روش دوم اين است كه موتور احتراق( داخلي با بار هيچگونه ارتباطي ندارد ،بلكه عملكرد آن 33 محدود به نق((اطي ش((ده است كه س((وخت در آنجا ح((داكثر ب((ازده را داشته باشدو همچنين آلودگي توليد شده ح((داقل باش((د .ب((راي بك((ار بردن يك موتور احتراق داخلي در وسيله نقليه هيبريد بايد موارد زير مد نظر قرار( بگيرد: -1تعيين خصوصيات كلي(قدرت ،ب((ازده ،آل((ودگي ،ص((دا) ICEكه بستگي به خواسته هاي ما و نحوه انتخ((اب ان((رژي ب((راي وس((يله نقليه دارد . -2تعيين نقاط كار موتور (گشتاور وسرعت ) كه وابسته است به روش كنترل قدرت، نتايج آلودگي و بازده هنگامي كه اين نقاط تغيير مي كند . -3بهينه كردن موتور براي كار در اين نقاط ممكن است شامل تنظيم سيستم تزريق سوخت وسيستم جرقه باشد ،همچنين تنظيم تايم سوپاپ وماني فولدورودي . -4جور كردن يك سيستم خنك كننده موت((ور كه ش((امل ان((دازه گيري ميزان خنك كنن((دگي سيس((تم مي باشد .ت((ركيب سيس((تم خنك كن موتور باسيستم هاي دیگر هيبري (خنك كردن اجزاي ديگر ،ترمز الك((تريكي بازدارن((ده )‌،امكان((ات پيش گ((رم كن وامك((ان گ((رم ك((ردن ‏ICEخاموش است . ‌ قسمت مسافري هنگامي كه -5فراهم كردن يك سيستم تحليل كننده خروجي 34  -6كوپل كردن موتور به ژنراتور (كنترل( پايدار ،اتص((االت مك((انيكي ،امكان حذف كردن الترناتور ،موتور استارت وفاليويل ). -7رضايت بخش بودن عمل روشن وخاموش شدن (صدا ،سايش ،آلودگي ها ،بازده). واضح است كه تحقيق سهم بزرگي در پيشرفت وسايل نقليه هيبريد بر عه((ده دارد .نه فقط دانس((تني ه((اي موت((ور اح((تراق( داخلي ني((از است بلكه وض(((عيت كن(((وني جه(((ان ،اج(((زاي ديگر هيبريد (اج(((زاي الكترومك((انيكي ،الكترونيك ق((درت وب((اتري ها )وروش ها ي ش((بيه سازي (موتور ها ،انتقال قدرت ها ،سيستم هاي كنترل ) مورد ني((از مي باشد .دونوع وسيله نقليه كه تفاوت زي((ادي بين ق((درت متوسط وق((درت به ك((ار گرفته ش((ده م((اكزيمم دارد اتوب((وس ه((اي ش((هري ووسايل نقليه سواري مي باش((ند .تحقيق ك((ردن درب((اره اس((تفاده از انتقال قدرت هيبريدي و بهينه كردن موت((ور در اين دو ن((وع اتوموبيل با صرفه مي باشد. 35 استفاده از موتور CNGبرای اتوبوس شهری ج((دول ش((ماره ( )3-1مشخص((ات يك اتوب((وس هيبريد را نش((ان مي دهد .اين اتوب((وس داراي يك موت((ور اح((تراق داخلي است كه باگ((از طبيعي فشرده كار مي كند. جدول()3-1 براي بهبود اين سيستم موتور ديزل استاندارد كنار گذاشته ش((ده است وبه جاي آن يك موتور كوچك با حجم ...ق((رار( گرفته است وبا ‏CNGكار مي كند .اين موت((ور به دقت ب((راي ش((رايط ك((اري مختلف ‌ وآلودگي هاي توليد شده مورد بررسي ق((رار( گرفته اس((ت .موت((ور با قدرت ثابت مي تواند 27kwتا 32kwقدرت توليد كن((د .كمبوده((اي قدرت مورد نياز هنگام رانندگي از ب((اتري گرفته مي ش((ود .س((رعت 36 موتور تا 1850rpmتنظيم مي شود .بسته به قدرت خواس((ته ش((ده گشتاور مي تواند بين %75تا %100تغيير كند .جريان گاز خروجي ان((دازه گ((يري ش((ده است وتوسط سيس((تم كن((ترل با پس((خورانداز موت((ور بهينه ش((ده است واين بي((انگر آن است كه اگر س((طح توليد آلودگي موتور احتراق( داخلي پايين نباشد خيلي مهم نيست ،زي((را با اين سيستم مي توانيم گاز خروجي را به صورت نرمال در آوريم. برطبق جريان هاي گرمايي سيستم خنك ك((اري ط((راحي( مي ش((ود . دريك اتوموبيل معمولي سرعت اتوموبيل توسط راننده با پ((دال گ((از انجام مي ش((ود ،ولي در م((ورد هيبريد موت((ور به ژنراتوركوپل ش((ده است ونياز به يك كنترل كننده سرعت موت((ور اح((تراق داخلي دارد . تنظيم كن((ترلر ض((روري است تا اين سيس((تم بهينه عمل كند .زم((ان تاخير بين سوپاپ گاز گشتاور موتور وسرعت خ(روجي ب(راي موت(ور باسيكل اتو خيلي مهم است .موارد ديگ((ري مانند سيس((تم خ((روجي مانند قبل طراحي مي شود. چه((ار اتوب((وس با هم مقايسه ش((ده اند ونم((ودار ش((كل ( )1بدست آمده است. يك ديزل پيشرفته با جعبه دنده اتوماتيك يا معمولي . يك هيبريد سري با يك موتور ديزل كوچك مدرن ،بهينه شده براي هيبريد. LPG/CNGبا جعبه دن((((ده اتوماتيك يا ‌ يك اتوب((((وس با س((((وخت معمولي . 37  يك هيبريد سري با موتور كوچك با سوخت . LPG/CNG درش(((كل ( )1م(((يزان توليد NOx,CO,HCوذرات ديگر همچ(((نين مصرف سوخت نشان داده شده است. شکل1 38 استفاده از موتور دیزل TDIبرای یک خودروی هیبریدی همانطور كه قبال ذكر شد ،يك موتور ديزل آلودگي كم توليد مي كند و مصرف سوخت پاييني دارد.بنابراين موردتوجه جدي محققين براي بكاربردن دراتوموبيل هاي هيبريدي قرار( گرفته است .موتورهاي APUداراي بازده باالتري هستند .يكي از عيب ‌ ديزل نسبت به انواع هاي موتور ديزل اين است كه در بار زياد ،سطح آلودگي آن رضايت بخش نيست .بعداز اينكه بازده ونقاط كار موتور ديزل تعيين شد (براساس برنامه خواسته شده وشبيه سازي كامپيوتر ) موتور براي كاربرد در اتوموبيل هيبريدي بهينه شده است .گوناگوني در موتورهاي ديزل باعث مي شود تا موتوري با حداقل آلودگي وحداكثر بازده انتخاب كنيم.براي بدست آوردن قدرت زياددريك اتوموبيل هيبريد ،موتور بايد با حداكثر قدرت كار كند وباعث مي شود تا NOxوذرات معلق بيشتري توليد شوند .بنابراين از سيستم EGRويا اكسداسيون استفاده شده استEGR . ‌ هايي همچون يعني مخلوط كردن بخشي از دود با هواي ورودي موتور براي كاهش اكسدهاي نيتروژن ... .نسبت هوا وسوخت پايين تر باعث مي شود تا ذرات كربن توليدي كوچكتر باشد .هرچه ذرات كوچكتر باشند ،اكسيداسيون بهتر صورت مي گيرد .درهمان زمان روي مقدار EGRمحدوديت اعمال مي شود تا اينكه بتواند مقدار قابل قبولي دود را استفاده كند .همچنين اگر ضريب زاويه فشار (شيب 39 فشار ) بين فشار ورودي وخروجي متناسب نباشد EGR ،با مشكل روبرو خواهد شد .اگر از يك گلوگاه روي ورودي هوا استفاده شود ، باعث مي شود تاضريب زاويه فشار مقدارمناسب خودراحفظ كند. سوخت بعد از خروج وارد يك نوع مخزن مي شود ومبدل DENOX اكسيد نيتروژن را احياء مي كند وذرات را بازيافت مي كند با .CRT HC,COرا ‌ ازم((زيت ه((اي CRTاين است كه زمينه اكس((يد ش((دن فراهم( مي كند .محدوده درجه حرارت براي اجزايي كه بعد ازخ((روج( دود كار مي كنند بوسيله ك((ار موت((ور ،م((وقعيت سيس((تم وعايقك((اري CRTو ‌ حرارتي مشخص مي شود (.كمتر از 250سانتي گراد براي 400سانتي گراد ب((راي بازي((افت كنن((ده ) DENOXهمچ((نين ممكن است از يك پيش گرمكن نيزاس((تفاده ش((ود.سيس((تم تزريق س((وخت نقش مهمي در ك((اهش hل((ودگي دارد .از ط((رفي( مب((دل مخ((زن ... نقش مهمي دركاهش CO,HCدارد . يكي از راه هاي كم كردن آلودگي اين است كه س((وخت را زودتر از موقع داخل س((يلندر بپاش((يم كه اين عمل همچ((نين ب((اعث كم ش((دن ص((داي اح((تراق( خواهد شد .سيس((تم س((وخت رس((اني داراي واحد انژكتور يا ريل مشترك مي باشد . در موتوره((اي دي((زل معم((ولي نتيجه س((وار ك((ردن توربو ش((ارژ روي موت((ور رض((ايت بخش ب((وده است .درن((وع هيبريد ،با توجه به اينكه 40 كاربرد موت((ور مح((دودتر ش((ده است واز ط((رف ديگر تع((داد دفع((ات روشن وخاموش شدن اتوموبيل زياد است .بنابراين تحقيق درم((ورد اينكه چه نوع توربو ش((ارژ روي اين موت((ور ق((رار بگ((يرد ادامه دارد و سيستم هاي ح((رارتي وب((رودتي موت((ور ط((وري ط((راحي( ش((ده اند تا ط((ول عمر روغن را بيش((تر كنند وآب را خنك كنند وهمچ((نين درجه حرارت مناسبي را براي هواي ورودي فراهم كنن((د .ش((كل ش((ماره ( )2سيكل ك((ار يك موت((ور را نش((ان مي دهد .دراين مث((ال مي بي((نيم قدرت موتور ...است .براي ترس((يم اين نم((ودار آزمايش((ات زي((ادي انجام گرفته است .بازده سوخت اف((زايش پي((دا ك((رده است (%40 مص((رف س((وخت نس((بت به ن((وع معم((ولي كم ش((ده است ) .ب((راي كنترل اتوموبيل هاي هيبريدي پيش((رفت ه((اي ص((ورت گرفته است . ICEراه هاي زيادي ارائه شده اس((ت .از جمله ‌ همچنين براي كنترل : .1انتخاب نقاط كار براي ICEكه سيكل موت((ور اح((تراق( داخلي را بخوبي مشخص مي كند . .2روش هاي روشن و خاموش شدن ، ICEالبته تعداد دفعات روشن و خ((اموش ش((دن اتوموبيل تحت ت((اثير ج((اده ومه((ارت ج((اده ومهارت راننده است .نحوه روشن و خاموش شدن ن((يز كن((ترل مي شود . .3روشهاي ترمز گيري وكنترل آن (الكترونيكي ،مكانيكي ، بازيافت نيروي ترمزي) 41  .4كنترل( موتور . . 5الگوريتم كنترل دستگاه ژنراتور شکل2 موتور STYECH يكي از مس((ائل مهم در دراتوموبيل ه((اي هيبري((دي ان((دازه موت((ور احتراقي( وفضاي اشغال شده توسط آن است ازمسائل ديگرمط((رح ش(((ده NVHمي باش(((د .با اس(((تفاده از تكنول(((وژي مع(((روف به ) sytech( scotch yokc engine technologyبا قيمت مناسبي مي توانيم مشكالت قيد شده در باال را برطرف كنيم. با استفاده از اين تكنول((وژي گش((تاورها تا ان((دازه زي((ادي ك((اهش مي يابد همچ((نين ص((داي ك((ابين ونوس((انات آن NVH( .يع((ني ص((دا ، نوسانات وسختي زياد ) با استفاده ازاين موت((ور اح((تراق( داخلي مي 42 توانيم اجزاء‌ بس((ياري را ح((ذف ك((نيم و وزن وس((يله نقليه را ك((اهش دهيم .اين موتورها كامال نرم كار مي كنند به سه دليل : -1موتورها ك((امال ب((االنس هس((تند وهيچ اينرسي يا گش((تاور آزادي( وجود ندارد . -2صداي پيستون مكانيكي خيلي پايين است . -3حداكثر نوسانات گشتاور خروجي خيلي پايين است . هزينه ساخت موتور SYTechقابل مقايسه با موتورهاي Vشكل يا موتورهاي سيلندر متقابل(موتورهاي افقي) است .تركيبات NOx كه يكي از خروجيهاي مضر هرموتور احتراق داخلي مي باشند به %كاهش يافته اند .حركت سينوسي پيستونهاي موتور اندازه ‌ 30 مي تواند چنين كاهشي را امكان پذير سازد ،بدون اينكه مصرف ويژه سوخت افزايش يابد .مكانيسم لنگ اين موتورها مانند موتورهاي معمول ديگر مي باشد .دوپيستون كه حول محورميل لنگ اين موتورها مانند موتورهاي معمول ديگر مي باشد. دوپيستون كه حول محور ميل لنگ مي چرخند مي توانند با هم زاويه داشته باشند .تفاوت عمده اين موتورها با موتوره((اي معم((ولي اين است كه ياتاقان هاي خطي (لبه دار) به جاي ياتاق((ان ه((اي معم((ولي اس((تفاده ك((رده اند ( .ش((كل )3م((زيت اين ياتاق((ان ها اين است كه ن((يروي ناشي از گ((از ونيروه((اي اينرسي را از ش((اتون به ميل لنگ انتق((ال مي دهند .البته از اين ياتاقانها خيلي كم اس((تفاده مي ش((ود وهر مهندسي بايد با توجه به س((رعت ح((داكثر وب((ار ح((داكثر بتواند 43 براي استفاده خودش آنرا طراحي( كند .البته تضميني وجود ندارد كه ياتاقان خطي همانند يك ياتاقان معمولي دوام داشته باشد .هنگ((امي كه ياتاقان بار سنگيني را انتقال مي دهد در اطراف نقطه مرگ ب((اال و پايين سرعت لغزش زياد مي شود. شکل3 44 شکل4 تركيب اعمال هيدرو استاتيك وهي((دروديناميك در ياتاق((ان ه((اي خطي ب((((اعث مي ش((((ود تا مكانيسم لنگ قابل اطمين((((ان باشد .اگر يك سيس((تم روغن ك((اري خ((وب ط((راحي ك((نيم عمرياتاق((ان ه((اي خطي افزايش خواهد يافت با استفاده از اين تكنولوژي مص((رف س((وخت، ان((دازه ووزن موت((ور وآالين((ده ه((اي ...را مي ت((وانيم ك((اهش دهيم( و nvhرا براي يك وسيله نقليه مي توانيم افزايش دهيم .جمع ك((ردن ‌ اين مسائل با همديگر دريك وسيله نقليه هيبريد خيلي مش((كل است SYTechيك سيلندر افقي دارند كه معموال دو پيس((تون ‌ .موتورهاي مخالف به صورت ص((لب توسط ش((اتون به هم متصل ش((ده اند پايه هاي موازي اين شاتونها س((طوح ياتاق((ان چرخشي كه توسط مح((ور لنگ مي چرخد انجام شده است .اين ياتاقان شبيه به ياتاقان شاتون متصل به ميل لنگ در موتوره((((اي معم((((ولي مي باش((((د .مجموعه پيستون وشاتون با يك حركت كامال سينوسي درامتداد محور سيلندر ح((ركت مي كنن((د .با بك((ار ب((ردن خصوص((يات ذكر ش((ده مي ت((وانيم شاتون را كوچك انتخاب كنيم بنابراين دير فرسوده مي ش((ود ،ص((دا ومس((ائل اص((طكاك بهب((ود مي يابد كه همه اينها تحت ت((اثير ك((اهش نسبت طول شاتون به شعاع لنگ ( )L/Rمي باشد .اين نسبت براي موتورهاي معولي 4/3تا 4است .در موتوره((اي SYTechنس((بت ( ) L/Rتقريبا برابر 5/2است .بدين وسيله مي توانيم اندازه موتور را كوچك انتخاب كنيم .حركت سينوسي اين امكان را به مامي دهد كه نيروه((اي اينرسي وگش((تاورها ك((امال ب((االنس ش((وند ،توسط اين 45 شفت متع((ال كنن((ده با س((رعت موت((ور مي چرخد و ميل لنگ موت((ور SYTechكوت(((اهتر از ميل لنگ ه(((اي معم(((ولي مي باشد به همين خاطر هزينه ساخت وتنشهاي وارده بران كم((تر است وپيچش در آن كاهش يافته است يعني دركل تعادل موتور خيلي بهتر است .ارتفاع لنگها كم است بخاطر همين مساله مي توانيم موتور اح((تراق( داخلي را زير ص((ندلي ات((اق در ب((يرون نصب ك((نيم .با اين ت((ركيب موت((ور الكتريكي وژنراتور جاي كمي را اشغال خواهند كرد. -6مزیت موتور STYECHبرای کاربرد در خودروهای هیبریدی موتورهاي SYTechتمام مزاياي موتوره((اي س((يلندر متقابل را دارا هس((تند .موتوره((اي معم((ولي اگرچه خيلي ع((ريض نيس((تنداغلب بين اجزاء سيستم تعليق جلو بسته مي شوند. در اتوموبيل هيبريد با وج((ود وس((ايل الك((تريكي فضا ب((راي موت((ور احتراق داخلي كاهش مي يابد .پس موتور با عرض وطول كوچك((تر بايد انتخاب شود . مقادير( )L.W.Hتا حدود %35الي %50دراين موتورها نسبت به موتورهاي معمولي كاهش پيدا كرده است .با طراحي( مناسب براي مانيفولدهاي ورودي و خروجي و بعضي اجزاء ديگر اندازه موتور حدودا) mm (500*300كاهش مي يابد ومركز اينرسي آن به زمين نزديكتر مي شود .امنيت اين نوع موتور نيز در حد خوبي است زيرا در اتوموبيل هايي كه موتور معمولي دارند به هنگام 46 تصادف موتور به داخل فرو مي رود ،ولي موتورهايsytechz چون مسطح هستند وارتفاع زيادي ندارند اگر صندلي سرنشين كمي باالتر از موقعيت اصليش نسبت به اتوموبيل هاي معمولي قرارگيرد ومي توان آن را زير صندلي راننده البته بيرون جا داد .كه با بكار بردن باتري ها وموتور در زير كابين (اتاق) مركز گرانيگاه بسيار پايين قرار( مي گيردوامنيت( را افزايش مي دهد .خصوصا مواقع شتاب گيري وترمز گيري در سرپيچها .ارتفاع محفظه لنگ وسرسيلندرحدودا 300تا 400میلیمتر مي باشد .كاهش مصرف سوخت براي افزايش بازده موتور ،اصالح مسير قدرت وپديد آوردن شرايط ايده آل براي موتور وسيستم انتقال قدرت ،قطع ووصل كردن موتور احتراق داخلي با ابزار كنترل كننده ودر پايان كاهش نيروي مقاومت هوا همه بطور مستقيم با كاهش صدا مخالفت مي كنند .هدف اصلي يك وسيله نقليه با كاهش وزن حدود %30به خاطر مصرف سوخت كمتر به نظر مي رسد كه با موتورهاي معمولي انجام پذير نباشد وسطح NVHقابل قبولي را فراهم( نياورد .صداهايي كه از موتور خطي منتشر مي شود ناشي از تاثيرات اينرسي هاي آزاد وگشتاورها مي باشد ،همچنين كار كردن با فركانسهاي 1hz,4khz,800hz,400يكي ديگر از داليل انتشار صدا مي باشد .همه اين صداها به هوا منتقل مي شود .عموما كنترل صدا كار مشكلي است ،كه جديدا با سيستم هاي بسيار پيچيده توانسته اند تا حدودي صداها را كنترل كنند .براي از بين بردن نوسانات احتياج به كمك فنرها ،تنظيم شاسي و اصالحات 47 زياد ديگري داريم كه باعث افزايش هزينه مي شود .البته وزن را هم افزايش مي دهد كه در اتوموبيل هاي هيبريدي با وجود وسايل الكتريكي زياد اين مساله بحراني خواهد بود .درموتورها وجعبه دنده هاي امروزي از وسايل سبكي استفاده مي كنندكه توانايي جذب نوسانات وانتقال نيروهاي ديناميكي را داشته باشد .با SYTechداده شده مي توانيم به عنوان مولد ‌ توضيحاتي كه درباره قدرت ازآنها در اتوموبيل هاي هيبريدي استفاده كنيم . نتيجه: با توجه به وي((ژگي ه((اي موتوره((اي SYTechيع((ني كوچك ب((ودن ، امنيت باال ،نوسانات كم ،وزن زياد ،وبا در نظر گرفتن اينكه هزينه س((اخت ووي((ژگي ه((اي موتوره((اي معم((ولي را ن((يز داراست به((ترين گزينه براي خودروهاي هيبريدي مي باشد. 48 فصل چهارم: ترکیب بندی اجزا خودروهای هیبریدی 49 خودروهای برقی هیبریدی اساس عملكرد هر خودرو برقي تبديل انرژي الكتروشيميايي ذخيره شده در مجموعه اي از باتريها به انرژي مكانيكي الزم براي ح((ركت خودرو است .يك مدار الكتريكي مش((تمل برزيرسيس((تمهاي مختلف امكان اين تبديل انرژي را فراهم( مي كند .خودروهاي ب((رقي ش((امل مجموعه اي از باتريها به عن((((وان منبع ان((((رژي ،يك يا چند موت((((ور الكتريكي به عنوان محرك مك((انيكي ،سيس((تم كن((ترل كه با توجه به فرمانه((اي رانن((ده وش((رايط ج((اده س((يگنالي مناسب را جهت كن((ترل موت((((ور ايج((((اد مي كند ومب((((دل الكترونيك ق((((درت كه با توجه به سيگنالهاي ايجادشده توسط سيستم كنترل،ولت((اژ ودرص((ورت ل((زوم فركانس الزم براي موت((ور ف((راهم( مي كند ،مي باش((ند .ش((كل ()1 نمايي از يك خودروي برقي وارتباط بين اج((زاء( مختلف آن را نش((ان مي دهد . 50 شکل1 ران((دمان مص((رفي ان((رژي در خودروه((اي هيبريد پيش((رفته هنگ((ام عملك((رد ش((هري تقريبا دو برابرران((دمان خودروه((اي( مت((داول مي باشد.شكل( )2چگ((ونگي مص((رف ان((رژي درخودروه((اي( هيبريد را به هنگام عملكرد شهري نشان مي دهد. شکل2 درادامه به مزايا ومع((ايب خودروه((اي هيبريد نس((بت به خودروه((اي( برقي اشاره كرده و آنگ((اه ان((واع س((اختارهاي هيبريد را بررسي مي كنيم: مزاياي خودروهاي هيبريد نسبت به خودروهاي برقي: 51 ق((ابليت ش((ارژباتريهادرحين ح((ركت ،ني((از به وزن وحجم كم((تري از باتريها ،قابليت اعتم((اد بيش((تر ب((دليل وج((ود دومنبع ان((رژي ،امك((ان استفاده از خودرو در مسافتهاي طوالني تر. معایب خودروهای هیبرید نسبت به خودروهای برقی راندمان پايين تر و وزن بيشتر بدليل افزايش تعداد مولفه هاي سيستم ،توليد آلودگي (البته درحدبسيارپايين تراز خودروهای معمولي)،كنترل پيچيده تر ،افزايش قسمت هاي مكانيكي .البته خودروهاي( هيبريد مزاياي ديگري نيز دارندكه به نوع سيستم هيبريد مربوط است و در بخش مربوطه به آنها اشاره مي شود .سيستم هاي هيبريد براساس طرز قرار( گرفتن موتور احتراق داخلي ،موتور الكتريكي و نقش هريك درتامين انرژي حركتي درتامين انرژي حركتي خودرو به سه دسته هيبريد سري ،هيبريد موازي ،وهيبريد سري – موازي تقسيم بندي مي شوند . خودروهای هیبریدی سری اين دسته ساختارنزديكي به خودروهاي( برقي دارند.به عبارت ديگربه ساختار خودروهاي( برقي يك سيستم موتور احتراق داخلي وژنرات((ور اض((افه مي ش((ود .ولي موت((ور اح((تراق( داخلي و موت((ور الك((تريكي با يك((ديگر هيچگونه ارتب((اط مك((انيكي ندارن((د .در اين خودروها موت((ور الكتريكي به چرخ هاوموتوراحتراق داخلي به ژنراتور كوپل مي شود. 52 به اين ت(((رتيب ان(((رژي مك(((انيكي توسط موت(((ور اح(((تراق داخلي به ژنرات((ور منتقل ش((ده ،پس((از تب((ديل به ان((رژي الك((تريكي در باتريها ذخيره مي گردد .نماي كلي يك خودروي هيبريد سري در شكل ()3 نشان داده شده است. شکل3 شكل ( )4بلوك دياگرام يك خودروي هيبريد سري را نش((ان مي دهد .دراين طرح ابت((دا س((وخت ازطريق موتوراح((تراق داخلي به ان((رژي مكانيكي براي به حركت در آوردن ژنراتورتب(ديل مي ش((ود وژنرات(ور ان((رژي مك((انيكي را به ان((رژي الك((تريكي تب((ديل مي كند واين ان((رژي الكتريكي از طريق مبدل الكترونيك ق((درت در ب((اتري ها ذخ((يره مي گردد .از طرف ديگر موتور الك((تريكي از طريق يك مب((دل الكترونيك ق((درت ديگر ان((رژي الك((تريكي را از ب((اتري ها دري((افت مي كند وبه ان(((رژي مك(((انيكي تب(((ديل مي نمايد اين ان(((رژي مك(((انيكي از طريق 53 سيستم انتقال قدرت وديفرانسيل درصورت وجود به چرخ ها منتقل ش(((((((((((((ده وخ(((((((((((((ودرو رابه ح(((((((((((((ركت درمي آورد.يك كنترلرالكترونيكي،سيگنالهاي مناسب ب((راي مب((دل الكترونيك ق((درت را با توجه به فرمانهاي راننده فراهم مي كند . شکل4 در خودروهاي هيبريد سري نيز همانند خودروهاي( برقي با بك((ارگيري( دوموتور الكتريكي و دو كنترلر جداگانه مي توان سيستم ديفرانسيل را ح((ذف نم((ود .همچ((نين امك((ان ح((ذف سيس((تم كالچ وجعبه دن((ده نيزوجود دارد .راندمان اين طرح بدليل تب((ديل چند مرحله اي ان((رژي نسبتا پايين مي باشد .اين تبديل ها عبارتند از :تبديل انرژي فسيلي به انرژي مك((انيكي ،ان((رژي مك((انيكي به ان((رژي الك((تريكي ،ذخ((يره ان((رژي الك((تريكي در باتريها و در نه((ايت تب((ديل ان((رژي الك((تريكي به مكانيكي. سیستم هیبرید سری ایده آل 54 دراين سيستم هدف افزايش برد خودرو تا حد يك خ((ودروي اح((تراق داخلي مي باشد در اين حالت توان موتور اح((تراقي( وژنرات(ور هم(ان حداكثر توان مورد نياز خودرو يا به عبارت ديگر حداكثر ت((وان موت((ور الك((تريكي در نظر گرفته مي ش((ود .به اين ت((رتيب م((يزان ش((ارژ باتريها ك(((امال ث(((ابت مي ماند وخ(((ودرو مي تواند در موقع ل(((زوم به صورت كامال الكتريكي وبدون آلودگي مس((افت قابل ت((وجهي را طي نمايد .درعمل گرچه اين سيستم از نظر افزايش برد وبهبود عملكرد خودرو ايده آل است ،ولي ب((دليل حجم ووزن زيادسيس((تم ناشي از افزايش مجموع توان سيس((تمهاي نصب ش((ده اين ط((رح قابل اج((را نيست . سیستم هیبرید سری جبران ساز توان مصرفی اگرتوان سيستم اح((تراقي در ح((دود متوسط ت((وان مص((رفي خ((ودرو باشد ،تازمانيكه خ((ودرو درش((رايط ك((اري متع((ادل ق((رار( دارد ،ت((وان متوسط مصرف شده از ب((اتري ها توسط سيس((تم اح((تراقي( ج((بران مي ش((ود وفقط در ص((ورت ني((از به ح((داكثر ت((وان م((ابقي از ذخ((يره ب((اتري ها ت((امين خواهد شد .به اين ت((رتيب س((طح ش((ارژ ب((اتري ها تقريبا ثابت مي ماند و به هنگام عملكرد در مركز ش((هر كه عملك((رد بدون آلودگي مورد ني((از است خ((ودرو مي تواند ب((رد نس((بتا مناس((بي داشته باشد .نقطه ضعف اين روش متغ((ير ب((ودن نقطه ك((ار موت((ور احتراقي( است كه متناسب با مصرف خودرو در جهت جبران ان((رژي 55 مصرف شده بايد آهنگ( توليد انرژي را تغي((ير داد كه م(وجب آل(ودگي ومصرف غير بهينه مي گردد. وزن وحجم اين سيستم نس((بت به ح((الت قبل كم((تر است ولي قابل اجرا در خودروه((اي( س((واري نيست و مي تواند در اتوبوس((ها ،مي((ني بوسها ،وخودروهاي ون ( )VANبكار گرفته شود.هرچند ميزان ب((رد خودرو به ميزان خودروه((اي مع((ولي مجهز به موت((ور اح((تراق داخلي نمي رسد ،نسبت به خودروه((اي( الك((تريكي بط((ور قابل مالحظه اي اف((زايش مي يابد ولي در مقابل خ((ودرو داراي( آل((ودگي بيش((تر مي باشد . سیستم هیبرید سری جبران ساز شارژ باتری ت((وان سيس((تم اح((تراقي مي تواند كسر ك((وچكي از ت((وان سيس((تم الك((تريكي وبس((يار كم((تر از متوسط ت((وان مص((رفي باشد .بن((ابراين بدليل محدود بودن توان ،سيستم احتراقي تنها مي تواند به ص((ورت كمكي عمل كند .دراين صورت وزن وحجم سيستم به اندازه ك((افي كوچك خواهد شد كه امكان نصب آنرا در خودروهاي( سواري ف((راهم( سازد .نقطه كار سيستم احتراقي ث((ابت ب((وده وط((وري انتخ((اب مي شود كه حداقل آلودگي و مصرف سوخت را به همراه داشته باشد . اين خ((ودرو نمي تواند عملك((رد ك((امال الك((تريكي داش((ته باشد ولي بدليل كوچك بودن سيستم احتراقي( سطح آلودگي پايين است .ب((رد خ((ودرو در اين ط((رح نس((بت به خودروه((اي( ب((رقي اف((زايش مي يابد 56 ولي نس((بت به يك خ((ودروي اح((تراق داخلي فاص((له زي((ادي دارد و درعوض سطح آلودگي خودرو بسيار پايين تر از خودروهاي معم((ولي مي باشد . ویژگی های مختلف هیبرید سری عالوه بر ويژگيه((اي ذكر ش((ده ب((راي هر گزينه ،سيس((تمهاي س((ري بطور كلي داراي ويژگي ه((اي مش((ترك زير هس((تند .ق((ابليت كن((ترل بس((يار س((اده ب((دليل مج((زا ب((ودن موت((ور الك((تريكي وموت((ور اح((تراق( داخلي از نظر مكانيكي ،تكنول((وژي نس((بتا س((اده ب((ويژه در قس((مت كن((ترلي ومك((انيكي ،ع((دم وج((ود وض((عيت ك((اركرد درجا ودرنتيجه كاهش آلودگي ومص(رف س(وخت ،امك(ان ح(ذف ديفرانس(يل ،جعبه دنده وسيس((تم كالچ ،ران((دمان پ((ايين كل سيس((تم ب((دليل تب((ديل چند مرحله اي ان((رژي ،وزن وحجم نس((بتا ب((اال ،س((رعت وش((تاب نس((بتا پايين در حد خودروهاي الكتريكي .درجدول ( )1مقايسه اي بين سه Pت((وان كل ن((امي طرح فوق الذكر انجام شده است .دراين ج((دول ‌ مورد نياز خودرو مي باشد . ج((دول ( )1مقايسه ط((رح ه((اي مختلف خودروه((اي( هيبريد س((ري از نظر نسبت توان سيستم احتراقي به سيستم الكتريكي . 57 58 خودرو هیبرید موازی درخودروهاي هيبريد موازي دوسيس((تم( الك((تريكي واح((تراق داخلي با هم بطور مكانيكي در ارتب((اط هس((تند و ت((وان دو منبع ت((وان حرك((تي خ((ودرو را ت((امين مي نمايد و دراين س((اختار ژنرات((ور ح((ذف ش((ده وموت((ور الك((تريكي وموت((ور اح((تراقي( از طريق يك سيس((تم انتق((ال قدرت به طور مشترك با چرخ هاي مح((رك ارتب((اط دارند و سيس((تم الك(((تريكي توسط ب(((اتري ها و سيس(((تم اح(((تراق داخل توسط منبع س((وخت فس((يلي مس((تقيما ً تغذيه مي ش((ود .در اين خودروها ب((دليل اينكه موتور الكتريكي و موتور اح((تراق داخلي هر دو گش((تاور م((ورد ني((از ب((ار را ب((راي به ح((ركت درآوردن خ((ودرو ف((راهم( مي كنند به خودروهاي( هيبريد موازي معروف مي باشند .از آنجائيكه ژنرات((ور در اين نوع سيستم هيبريد حذف شده است موتور الك((تريكي مي تواند به عنوان ژنراتور در هنگام ترمز ،انرژي ترمزي را بازي((ابي نم((وده و براي شارژ باتريها به كار برد نم(اي كلي يك خ((ودروي هيبريد م((وازي در شكل ( )5نشان داده شده است. 59 شکل5 شكل ( )6بل((وك دي((اگرام كلي يك خ((ودروي هيبريد م((وازي را نش((ان مي دهد .در اين شكل ب((راي ت((ركيب گش((تاور تولي((دي توسط موت((ور الكتريكي و موتور احتراق داخلي نياز به يك كوپل كننده گشتاور مي باشد كه از نظر محل ق((رار گ((رفتن اين كوپل كنن((ده و ط((رز كوپل كردن روشهاي متفاوتي وجود دارد كه به آنها پرداخته مي شود. سيستمهاي هيبريد موازي مي توانند به دو صورت دسته بندي شوند. يكي از نظر ن((وع كوپل ك((ردن دو سيس((تم الك((تريكي و اح((تراقي و ديگ((ري از نظر نس((بت ت((وان سيس((تم الك((تريكي به ت((وان سيس((تم اح((تراقي (.از نقطه نظر نس((بت ت((وان سيس((تم الك((تريكي به ت((وان سيس((تم اح((تراقي( طرحه((اي زير ب((راي سيس((تمهاي م((وازي مط((رح هستند. 60 شکل6 سیستم هیبرید موازی ایده آل در اين سيس(تم ،ت(وان سيس(تم الك(تريكي و همچ(نين ت(وان سيس(تم احتراقي (،توان نامي مورد نياز خودرو مي باشد .در اينصورت خودرو در محيطه((اي ش((هري كه ع((دم ايج((اد آل((ودگي اهميت دارد مي تواند تنها با كمك سيس((تم الك((تريكي و در محيطه((اي خ((ارج از ش((هر به وسيله سيستم احتراقي به حداكثر عملك((رد خ((ود دست ياب((د .به اين ترتيب برد خودرو تا حد يك سيستم احتراقي( چه در شهر و در چه در جاده افزايش خواهد ي((افت .اگرچه اين سيس((تم داراي( م((زيت ف((وق است ،چنين ساختاري با فن آوري موج((ود به دليل حجم و وزن زي((اد عملي نيست. 61 سیستم موازی احتراقی اصلی _ الکتریکی کمکی در اين سيستم وظيفه اصلي ت((امين ت((وان خ((ودرو بر عه((ده سيس((تم اح((تراقي( است و ت((وان آن نزديك به ت((وان ن((امي م((ورد ني((از خ((ودرو اس((ت .سيس((تم الك((تريكي به ص((ورت كمكي با ت((وان نس((بتا ً كم ،در مواقعي( كه موتور احتراقي( مجبور به عمل در دورهاي باال و با ت((وان زياد است( .ناحيه اي كه ميزان آلودگي زياد باشد) به كمك سيس((تم احتراقي( آم((ده و با تقبل بخشي از ت((وان م((ورد ني((از تا ح((دي م((يزان آلودگي را كاهش مي دهد .عالوه بر اين سيستم الكتريكي مي تواند به ص(((ورت بخشي از سيس(((تم بازي(((ابي ترمز ن(((يز عمل كن(((د .البته همانطوريكه قبالً( نيز ذكر شد در اين نوع سيستم ،سيستم الكتريكي طوري عمل مي نمايد كه اكثرا ً سيستم احتراقي در نقطه ك((ار بهينه قرار گيرد. سیستم موازی احتراقی کمکی _ الکتریکی اصلی در اين ن((وع سيس((تم م((وازي سيس((تم الك((تريكي نقش اص((لي را در تامين توان بر عهده دارد و توان آن نزديك به توان ن((امي م((ورد ني((از خودرو است و سيستم احتراقي به صورت كمكي و ت((وان نس((بتا ً كم در م((واقعي( همچ((ون س((رعت ب((اال ،ب((اال رفتن از ش((يب و ش((تابگيري سريع ،به كمك سيستم الكتريكي مي آيد .به اين ت((رتيب از عملك((رد سيستم الكتريكي در اين وضعيتها كه به شدت ميزان شارژ باتري را كاهش مي دهد جلوگيري مي شود .اين سيستم مزاياي سيس((تمهاي 62 برقي را دارا است ،راندمان مصرف انرژي آن باال و م((يزان آل((ودگي آن در حد بسيار پايين مي باشد .سيس((تم اس((تارت موت((ور اح((تراقي مي تواند حذف گردد چون وقتي( موتور احتراقي( وارد عمل مي شود كه سيستم الكتريكي قبالً( شروع به كار كرده است .در عوض نقطه ك((((اركرد موت((((ور اح((((تراق( داخلي بهينه نيست و چ((((ون در مواقع مح((دوديت ت((وان به عملك((رد آن ني((از است موظف است با ح((داكثر توان كه بطور نسبي كه ميزان آل((ودگي آن باالست وارد عمل ش((ود. اين سيستم برخي محدوديتهاي عملكردي خودروهاي( برقي (سرعت( و شتاب) را ندارد و برد آن به ط((ور نس((بي بهب((ود يافته است ولي تا م((يزان ب((رد خودروه((اي معم((ولي اح((تراقي فاص((له زي((ادي دارد .در جدول ( )2مقايسه اي بين سه طرح ف((وق ال((ذكر انج((ام ش((ده است در اين جدول Pتوان كل نامي مورد نياز خودرو مي باشد. تقسيم بندي ديگ((ري از نظر چگ((ونگي ارتب((اط مك((انيكي دو سيس((تم الكتريكي و احتراق( داخلي با چرخهاي مح((رك ص((ورت مي گ((يرد .در ب((رخي سيس((تمهاي م((وازي گش((تاور ايج((اد ش((ده توسط دو سيس((تم الك(تريكي و اح(تراق( داخلي با يك((ديگر جمع ش((ده و به چرخها منتقل مي شود .در دسته ديگر دور منابع ت((امين كنن((ده ت((وان به وس((يله يك ديفرانسيل جمع شده سپس به محور مح((رك منتقل مي گ((ردد و در دسته آخر سيستم الكتريكي روي يك مح(ور سيس(تم اح(تراق( داخلي روي مح((ور ديگر نصب مي ش((ود .و به اين ت((رتيب ن((يروي كششی ايج(((اد ش(((ده توسط دو منبع با يك(((ديگر جمع ش(((ده و خ(((ودرو را به حركت در مي آورد .جدول ( )2مقايسه طرحهاي مختلف خودروهاي 63 هيبريد س((ري از ظر نس((بت ت((وان سيس((تم اح((تراقي به سيس((تم الكتريكي. جدول2 سيس((تمهاي هيبريد م((وازي از نظر چگ((ونگي ارتب((اط مك((انيكي دو سيس((تم الك((تريكي و سيس((تم اح((تراق( داخلي به دو دس((ته كلي هم محور و غير هم محور تقسيم بندي مي شود .در سيس((تمهاي هيبريد موازي هم مح((ور ش((افت موت(ور الك((تريكي و موت((ور اح((تراق( داخلي روي يك مح((ور مش((ترك ق((رار( گرفته ان((د .در اين سيس((تم موت((ور 64 الكتريكي بايد دو ط((رف ش((افت باشد ب((دين مع((ني كه باید از هر دو طرف موتور شافت متصل به روتور خارج شده باش((د .اين سيس((تم تا كنون در خودروهاي( مختلفي به كار رفته است كه از آن جمله مي توان به موارد زير اشاره كرد: خ((ودرو هيبريد چيكو( )Chicoس((اخت ش((ركت فل((وكس واگنآلمان (موتور احتراقي( kw25و موتور الكتريكي )kw6 خ((ودروي هيبريد ف((ورد ( )fordس((اخت ش((ركت خودروس((ازيفورد (موتور احتراقي kw50و موتور الكتريكي )kw30 خ((ودرو هيبريد اينس((ايت ( )Insightس((اخت ش((ركت هون((دا(موتور احتراقي( kw50و موتور الكتريكي )kw10 سيستم هيبريد م((وازي هم مح((ور بس((ته به محل ق((رار گ((رفتنسيستم كالچ به سه دسته تقسيم بندي مي شود: سيستم هيبريد موازي هم محور با يك كالچ در يك موتور الكتريكي و جعبه دنده: بل((وك دي((اگرام اين سيس((تم در ش((كل ( )7نش((ان داده ش((ده اس((ت. برخي از مزاياي اين سيستم عبارت اند از :مستقل ب((ودن چرخها در زم((ان درجا و در نتيجه امك((ان ش((ارژ ب((اتري ها با موت((ور اح((تراقي(، قدرت نسبتا ً باالي سيستم ،شتاب نسبتا ً خوب سيستم ،ق((ابليت ك((ار به صورت احتراقي( تنها. 65 شكل ()7 از مع((ايب اين سيس((تم مي ت((وان به اين م((وارد اش((اره نم((ود :ع((دم امكان ح((ذف جعبه دن((ده ،ق((ابليت نس((بتا ً ض((عيف در بازي((ابي ان((رژي ترمزي ،راندمان نسبتا ً پايين در مقايسه با ان((واع ديگر سيس((تم ه((اي هيبريد ،ع((دم امك((ان ك((ار به ص(ورت الك((تريكي تنها و در نتيجه ع((دم امكان آلودگي صفر ،افزايش تلفات در هنگ((ام ترافيك به دليل ع((دم امكان كار به صورت الكتريكي تنها .سيستم هيبريد موازي هم محور با يك كالچ در بين موتور الكتريكي و موتور احتراق( داخلي: بلوك دياگرام اين سيستم درشكل ( )8نشان داده شده است. 66 شكل ()8 سيستم م((وازي هم مح((ور كه با يك كالچ در بين موت((ور الك((تريكي و احتراقي( اين سيستم داراي مزايا و معايبي بشرح زير مي باشد: مزايا :قابليت حركت با موتور الكتريكي به تنهايي و در نتيجه ك((اهش تعداد دفع((ات روشن و خ((اموش ش((دن موت((ور اح((تراقي به وي((ژه در زمانهاي ترافيك ،قابليت كار به صورت احتراقي تنها ،قابليت بازيابي انرژي ترمزي به صورت كاملتر ،اف((زايش ق((درت سيس((تم ،اف((زايش شتاب سيستم و قابليت حذف جعبه دنده. معايب :افزايش وزن و حجم به علت بزرگتر بودن موت((ور الك((تريكي و حجم بيشتر باتري ها نياز به سيستم كالچ اتوماتيك. سيس((تم هيبريد م((وازي هم مح((ور با دو كالچ در دو ط((رف موت((ور الكتريكي: بلوك دياگرام اين سيستم در شكل ( )9نشان داده شده است. 67 شكل ()9 سيستم ,موازي هم محور با دو كالچ در دو طرف موتور الكتريكي اين سيس(((تم داراي مزايا و مع(((ايبي است كه ب(((رخي از آنها در زير آمده اند: مزايا :مستقل بودن چرخها در زم((ان درجا و در نتيجه ق((ابليت ش((ارژ ب((اتري ها توسط موت((ور اح((تراقي در اين زم((ان ،ق((ابليت ح((ركت با موتور الكتريكي به تنهايي و در نتيجه كاهش تع((داد دفع((ات روشن و خاموش شدن موت((ور اح((تراقي (،ك((اهش حجم موت((ور اح((تراقي( و در نتيجه افزايش راندمان و كاهش آلودگي ،قدرت و شتاب نس(بتا ً ب(اال، قابليت بازيابي انرژي ترمزي ،قابليت حذف جعبه دنده و قابليت ك((ار به صورت فقط احتراقي. مع((ايب :اف((زايش مولفه ه((اي فع((ال مك((انيكي و در نتيجه اف((زايش تعميرات و نگهداري ،اف((زايش وزن كل سيس((تم ،پيچي((دگي عملك((رد 68 سيستم و در نتيجه كنترل مشكل تر ،اف((زايش قيمت و هزينه و ني((از به سيستم كالچ اتوماتيك .ح((ال به بررسي سيس((تم م((وازي غ((ير هم محور پرداخته مي شود .در اين سيستم با استفاده از چ((رخ دن((ده ها يا هر سيستم تركيب كننده ديگر دو سيستم توليد كنن((ده ن((يرو يع((ني سيستم الكتريكي و سيس((تم اح((تراق( داخلي با هم كوپل مي ش((وند. چند نمونه از اين نوع اتصال در ادامه آورده شده است: سيستم موازي غير هم محور با تركيب كننده قبل از جعبه دنده: بلوك دياگرام اين طرح در ش((كل ( )10نش((ان داده ش((ده اس((ت .در اين طرح دو موتور الكتريكي و اح((تراقي بوس((يله يك سيس((تم چ((رخ دن((ده س((ياره اي به هم كوپل مي ش((وند و س((پس برآيند ن((يرو وارد جعبه دن((ده مي ش((ود .اش((كال عم((ده اين ط((رح ع((دم هم((اهنگي و همزمان نبودن دو موتور الكتريكي و احتراقي( مي باشد ،چون موتور احتراقي( با دور باال و موتور الكتريكي با دور پايين كار مي كند. 69 شكل ( )10سيستم موازي غير هم محور با تركيب كننده قبل از جعبه دنده 70 اين طرح داراي مزايا و معايبي بشرح زير است: مزاي((ا :ش((تاب و ق((درت نس((بتا ً ب((اال به دليل امك((ان ك((ار همزم((ان دو سيس((تم الك((تريكي و اح((تراقي ،ق((ابليت ش((ارژ باتريها توسط موت((ور احتراقي( در زمان درجا ،امكان كار به صورت فقط اح((تراقي( امك((ان حركت به صورت الكتريكي به تنهايي و امك((ان كن((ترل گش((تاور روي محور به دليل وجود جعبه دنده بعد از سيستم تركيب كننده. معايب :تفاوت دو موتور الكتريكي و موتور احتراقي( و در نتيجه ني((از به سيستم الكتريكي پيچيده براي همزمان نمودن آنها ،مشكل ب((ودن بازيابي انرژي ترمزي. سيستم موازي غير هم محور با تركيب كننده بعد از جعبه دنده: بلوك دياگرام اين طرح در ش((كل ( )11نش((ان داده ش((ده اس((ت .در اين طرح قدرت موتور احتراقي داخلي توسط سيستم جعبه دن((ده با موتور الكتريكي هماهنگي( مي باشد و دو موت((ور م((وازي با يك چ((رخ دن((ده س((ياره اي به هم كوپل مي ش((وند و جمع دو ق((درت به چرخها انتقال مي يابد كه از مزاي((اي اين ط((رح مي باشد اش((كال اين ط((رح قرار گ((رفتن جعبه دن((ده قبل از سيس((تم چ((رخ دن((ده س((ياره اي مي باشد بنابراين در حالت سكون موتور الكتريكي نمي تواند به صورت ژنراتور كار كند. اين طرح داراي مزايا و معايب به شرح زير است: 71 مزاي((ا :ش((تاب و ق((درت نس((بتا ً ب((اال به دليل امك((ان ك((ار همزم((ان دو سيستم الكتريكي و احتراقي ساده تر بودن سيستم مكانيكي نسبت به طرح قبل به دليل وجود جعبه دنده قبل از كوپل كننده به عب((ارت ديگر ساده تر بودن عمل همزماني دو موتور ،امكان ك((ار به ص((ورت فقط احتراقي ،امكان ك(ار به ص(ورت الك(تريكي به تنه(ايي و امك(ان بازيابي انرژي ترمزي. معايب :ع((دم امك((ان ش((ارژ باتريها توسط موت((ور اح((تراقي( درزم((ان درجا و عدم امكان كنترل گشتاور روي محور بطور معمول. شكل ( )11سيستم موازي غير هم محور با تركيب كننده بعد از جعبه دنده سيستم موازي مجزا: بلوك دياگرام اين طرح در ش((كل ( )12نش((ان داده ش((ده اس((ت .در اين طرح مح((ور عقب توسط موت((ور الك((تريكي و مح((ور جلو توسط موتور احتراقي تامين نيرو مي شوند بنابراين در اين طرح خودرو به 72 صورت چهار چرخ محرك در مي آي((د .همچ((نين در اين ط((رح امك((ان ارتباط مكانيكي بين موتور الكتريكي و احتراقي( وجود دارد. شكل ( )12بلوك دياگرام سيستم موازي مجزا اين سيستم مزايا و معايبي به شرح زير دارد: مزايا :جدا بودن سيستم الكتريكي و احتراقي( و كنترل ساده ،چهار چرخ محرك بودن خودرو و برخورداري از مزاياي مربوطه ،امكان بازيابي انرژي ترمزي ،بازده باالتر به علت كوپل مستقيم موتور الكتريكي و احتراقي با چرخها ،تعمير و نگهداري ساده و ساده تر بودن محركه ،ميزان قابليت اطمينان باال بدليل جدا بودن دو سيستم و ميزان شتاب و توان باال. معايب :توان موتورها بايد ب((اال باش((د ،ب((اال ب((ودن وزن كل سيس((تم و عدم امكان شارژ باتري ها در زمان ترافيك. خودروهاي الكتريكي هيبريد سري -موازي (تركيبي),: 73 بلوك دياگرام كلي اين طرح در شكل ( )13نشان داده ش((ده اس((ت. اين طرح به گونه اي است كه مي توان از آن در ش((رايط مختلف به صورت هيبريد سري يا موازي استفاده نمود .در اين سيستم با بهره گيري از فن آوري پيش((رفته امك(ان اس(تفاده از سيس((تم اح(تراقي و سيس((تم الك((تريكي بط((ور جداگانه يا همزم((ان وج((ود دارد .به اين ت((رتيب خ((ودرو در مواقع عملك((رد ش((هري ك((امال الك((تريكي و ب((دون آل((ودگي است و در س((رعتهاي ب((اال و در مح((دوده ب((رون ش((هري مي تواند به طور مستقل احتراقي( و يا تركي((بي از دو سيس((تم باش((د .در مواقعي( همچون شتاب گ((يري س((ريع هر دو سيس((تم با هم عمل مي نماين(((د .چ(((نين اي(((ده اي فقط به كمك يك فن آوري م(((درن در يك خودروي سواري قابل اجرا است .معموال ً چنين سيستمهايي از ن((وع تركيبي هستند و با بهره گيري از يك استراتژي كنترلي مناسب عمال ً همراه با فراهم( آوردن عملكرد مناسب ،سطح شارژ باتري ها را نيز در حد مناسب نگه دارند و به اين ت((رتيب ب((رد خ((ودرو چه در ش((هر و چه در جاده مي تواند تا حد يك خودروي متداول باال برود. 74 شكل ( )13بلوك دياگرام يك خودروي هيبريد سري -موازي شکل14 شركت تويوتا خودرويي با اين ويژگي را به نام پري((وس توليد نم((وده است .اين طرح يك سيستم تقسيم كننده توان مكانيكي دارد كه اين سيستم انتقال پيوسته متغ((ير ( )CVTنامي((ده مي ش(ود و ش(امل يك 75 سيستم چرخ دنده سياره اي كه در شكل ( )14نشان داده شده مي باش((د .ع((دم وج((ود كالچ در اين سيس((تم قابل توجه مي باش((د .اين سيستم مي تواند در چهار حالت كار كند: -1فقط احتراقي :در اين حالت تنها قدرت موت((ور اح((تراقي روي چرخها اثر مي گذارد كه معموال ً در بيرون شهرها از اين حالت استفاده مي شود. -2فقط الكتريكي :در اين حالت موت((ور الك((تريكي با اس((تفاده از انرژي ب((اتري ها به گ((ردش در مي آيد و ق((درت توليد ش((ده به چرخها منتقل خواهد ش((د .اس((تفاده از اين ح((الت ب((راي درون ش((هر مناسب تر مي باشد چ((ون آل((ودگي سيس((تم بس((يار كم خواهد بود. -3الكتريكي و احتراقي همزمان :در مواقع ضروري ،هنگ((امي كه نياز به قدرت زياد باشد از هر دو سيس((تم محركه الك((تريكي و اح((تراقي اس((تفاده مي ش((ود .به عب((ارت ديگر هر دو سيس((تم الك((تريكي و اح((تراقي همزم((ان در توليد گش((تاور ش((ركت مي نمايند. -4الكتريكي و شارژ باتريها توسط احتراقي :در اين حالت موتور اح(((تراقي ژنرات(((ور را به ح(((ركت درآورده و ژنرات(((ور ان(((رژي مكانيكي را به انرژي الكتريكي براي شارژ باتري ها تبديل مي نمايد :از طرف ديگر خودرو گشتاور مورد نياز خود را ازطريق موتور الكتريكي تامين مي كند. 76 اين طرح داراي مزايا و معايبي به شرح زير مي باشد: مزايا :باال بودن انعطاف پذيري سیستم ،ق((ابليت ش((ارژ ب((اتري ها در حال حركت ،امكان بازي((ابي ان((رژي ترم((زي ،ق((ابليت ت((ركيب نم((ودن توان موتورهاي احتراقي( و الكتريكي ،قدرت و شتاب باال در ص((ورت بك((ارگيري همزم((ان هر دو سيس((تم ،امك((ان ك((ار به ص((ورت فقط الكتريكي و يا فقط احتراقي. معايب :زياد بودن تعداد اجزاء الك(تريكي و مك(انيكي و در نتيجه ني(از به نگهداري بيشتر ،وزن و قيمت باالي سيستم ،نياز به كنترل پيچيده و سيستم مقسم توان مكانيكي. در خودروهاي هيبريد موازي دو سيس((تم الك((تريكي و اح((تراق( داخلي با هم بطور مكانيكي در ارتباط هستند و مجموع توان دو منبع ،ت((وان حركتي خودرو را تامين مي نمايد. 77 نتيجه گ((يري :با توجه به دانس((يته ان((رژي و ق((درت با س((رعت دم((اي عمل و عمر باتري به قيمت به نظر مي رس((د .ب((اتري نيك((ل -هيدريد فل((زي و لي((تيم -ي((ون به((ترين گزينه ها ب((راي خ((ودروي هيبري((دي مي باشد. انتخاب محركه الكتريكي: موتور القايي به ويژه نوع قفس س(نجابي به عن(وان به((ترين انتخ((اب براي موتور برقي .در ميان سوئيچ هاي الكترونيك قدرت موج((ود در حال حاضر IGBTبه خاطر داشتن ورودي باال ،مشخصه سرعت باال و مشخصه ه((دايتي و از مي((ان كنترلره((اي( الك((ترونيكي پردازش((گرها سيگنال ديجيتال ( )DSPبهترين انتخاب مي باشند. انتخاب موتور احتراق داخلي: به خ(((اطر كوچك ب(((ودن و ام(((نيت ب(((اال ،نوس(((انات كم ،وزن كم، موتورهاي SYTECHبهترين گزينه مي باشد. انتخاب گيربكس: CVTبه خاطر داشتن نسبت دنده اي كه متناسب با سرعت وس((يله نقليه تغيير مي كند بهترين گزينه مي باشد. انتخاب نوع تركيب بندي اجزاء خودروهاي هيبريدي: 78 ت((ركيب بن((دي س((ري -م((وازي با توجه با ب((اال ب((ودن انعط((اف پ((ذيري سيستم ،قابليت شارژ باتري ها در حال حركت ،امكان بازيابي ترمز، قابليت تركيب نمودن توان موتورهاي احتراقي و الكتريكي ،قدرت و شتاب باال در صورت به كارگيري همزمان هر دو سيستم ،امكان كار به ص(((ورت فقط الك(((تريكي و يا فقط اح(((تراقي( به(((ترين گزينه مي باشد. فصل پنجم: مروری بر عملکرد سیستم های خودروهای هیبریدی و بررسی عملکرد سیستم های هیبرید تویوتا 79 انواع سیستم ,های هیبریدی با توجه به ساختار كنترلي و طريقه اتصال اجزاء به يكديگر ،خودروهاي( هيبري((دي به سه ن((وع س((ري ،م((وازي و س((ری-م((وازی تقس((يم‌بندي مي‌شوند : سیستم های هیبریدی سری()series در اين دس(((ته از خودروها موت(((ور اح(((تراق داخلي يك ژنرات(((ور را مي‌چرخاند و اين ژنرات(((ور ،هم ب(((اطري را ش(((ارژ می كند و هم يك موتور الكتريكي را به حركت درمي‌آورد( و بدین صورت انتقال قدرت صورت می گيرد .در اين ساختار موتور احتراقي مستقيم به سيستم انتقال قدرت وصل نمي‌شود .اين سيستم به خاطر اين سري ناميده مي‌شود كه قدرت ،به صورت س((ري به چرخ‌ها منتقل مي‌گ((ردد و از 80 آن ب(((راي رانش موتوره(((اي با ق(((درت كم و با رنج ك(((اركرد بهينه استفاده می شود .نمونه این سیستم در هیبرید CASTERاستفاده شده است. مزای((ا :در این سیس((تم ب((رای انتق((ال ق((درت به چ((رخ ها از اتص((االت مک(انیکی اس((تفاده نمی ش(ود و ق(درت موت(ور آن به ط(ور الک(تریکی تنظیم می شود و مانند یک سیستم انتق((ال ق((درت متغی((یر پیوس((ته ی الکتریکی عمل می کند که باعث در جابجا نم((ودن ق((درت از قس((مت های مختلف سیستم انتقال قدرت می شود. مع((ایب :نقص این ن((وع در این است که به ماش((ین ه((ای الک((تریکی مختلفی نیاز است و برای اینکه بتوان م((اکزیمم ق((درت م((ورد نی((از را تامیین نمود ،موتور الکتریکی بزرگی مورد نیاز است .نوع سری برای خودرو های سنگین مانند اتوب((وس ه((ای بین ش((هری یا ک((اکمیون ه((ای کوچک حمل بار مناسب است. 81 سیستم های هیبریدی موازی()parallel در اين نوع سيس((تم ،موت((ور اح((تراقي( و موت((ور الك((تريكي به ص((ورت م(((وازي چرخها را به ح(((ركت درمي‌آورن(((د .در اين سيس(((تم موت(((ور الك(((تريكي توسط ب(((اطري و موت(((ور اح(((تراقي( توسط منبع س(((وخت فسيلي مستقيما" تغذيه مي‌گردند .در فرم موازی هر یک از دو موتور الکتریکی و احتراق داخلی می توانند مستقیما به شفت انتقال قدرت متصل ش((وند و ،پس در این ص(ورت به ژنرات(ور نی(ازی ن(داریم چ(ون موتور الک((تریکی خ((ود می تواند به ص((ورت ژنرات((ور ن((یز عمل نمای((د. وقتی( از موتور احتراقی برای قدرت دادن به خودرو اس((تفاده ش((ود و کالچ آن درگیر باشد ،روتور موتور الکتریکی نیز با آن می چرخدکه در این حالت می تواند مانند ژنراتور عمل کرده و باطری را ش((ارژ کن((د. پس باطري با تغيير حالت موتور الكتريكي به ژنراتور شارژ مي‌گردد. از آنجائيكه این سيس((((تم فقط يك موت((((ور دارد موت((((ور الك((((تريكي نمي‌تواند همزمان هم باطري را ش((ارژ كند و هم ب((اعث رانش چرخها گردد . 82 مزیا :الزم نیست هیچ کدام از دو منبع قدرت به تنهایی حداکثر ق((درت موتور را تامیین کند ،در نتیجه وزن خودرو نسبت به ن(وع س(ری کم((تر است . معایب :یک دستگاه مکانیکی جدا کنن((ده ی ق((درت با ح((داقل یک کالچ عمل کنن((ده اتوماتیک نی((از اس((ت HEV .م((وازی ب((رای خودروه((ای معمولی مناسب است . مقایسه بین هیبرید سری و موازی در نوع موازی یک موت((ور کوچک((تر ب((رای بدست آوردن ق((درتی مع((ادل نوع سری آن نیاز است .زیرا موتور الک((تریکی و اح((تراقی( می توانند با هم کار کنند .در نوع س((ری موت((ور می تواند در هر ج((ای اتومبیل ق((رار گیرد ،در حالی که در نوع موازی موتور باید مس((تقما به ش((فت انتق((ال قدرت متصل گ((ردد و این مح((دودیت هایی را در جابجا کردن موت((ور به وج((ود می آورد .همچ((نین در ن((وع م((وازی ژنراتو به ط((ور مج (زا وج((ود ندارد ،اگر محور انتقال قدرت فقط از طریق قدرت الک((تریکی ح((رکت کن((د ،ب((اطری به ط((ور هم زم((ان نمی تواند ش((ارژ ش((ود .در اينجا بايد اذعان داشت که ساختار م((وازي کم((تردر خودروه((اي( س((نگين اس((تفاده ش((ده است .علت اين امر را مي ت((وان قيمت تم((ام ش((دة بيش((تر اين س((اختار نس((بت به س((اختار س((ري و س((نخيت بيش((تر س((اختار س((ري با اينگونه خودروها (در ساختار سري از آنجاکه موت((ور الک((تريکي بتنه((ايي 83 ن((يروي پيش((رانة خ((ودرو را ت((أمين مي کن((د ،داراي( حجم ب((االيي اس((ت) قلمداد کرد . 84 سیستم هیبرید سری -موازی اين ط((رح بگونه ای است كه مي‌ت((وان از آن در ش((رايط مختلف به صورت هيبريد سري يا موازي استفاده نمود.این سیس((تم به منظ((ور به ح((داکثر رس((اندن مزای((ای دو سیس((تم س((ری و م((وازی ،آنها را با یکدیگر ت((رکیب می نمای((د .در اين سيس((تم با بهره‌گ((يري از فن‌آوري( پيشرفته امكان اس((تفاده از سيس((تم اح((تراقي و سيس((تم الك((تريكي بط((ور جداگانه و همزم((ان وج((ود دارد تا از این طریق به ب((اال ت((رین س((طح ک((ارایی دست یابد .به اين ت((رتيب در مواقع ش((هري ك((امال الكتريكي و ب((دون آل((ودگي و در س((رعتهاي ب((اال و در مح((دودة ب((رون شهري مي‌تواند بطور مس((تقل اح((تراقي( و يا تركي((بي از دو سيس((تم باشد .در مواقعي چون شتابگيري سريع ،هر دو سيس((تم با هم عمل مي‌كنند .چنين ايده‌اي فقط بكمك يك فن‌آوري م((درن در يك خ((ودرو سواري قابل اجراست .معموال" چنين سيس((تمهايي از ن((وع تركي((بي هستند و با بهره‌گيري از يك استراتژي كنترلي مناسب عمال" هم((راه با فراهم آوردن عملك((رد مناس((ب ،س((طح ش((ارژ باطريها ن((يز در حد خوبی نگهداري مي‌شود بدين ترتيب اين خودرو مي‌تواند چه در شهر و چه در جاده به يك خودروي متداول تب((ديل گ((ردد .در اين سيس((تم دو موتور الكتريكي وجود دارد كه بسته به ش((رايط مي‌تواند تركي((بي از آنها به ك((ار آيند و ق((ابليت تب((ديل به ژنرات((ور را ن((يز دارند .این سیستم در خودرو Estima و Priusش((رکت TOYOTAاس((تفاده شده است. 85 86 عملکرد موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی در هر سیستم, ج(((دول زیرنس(((بت ه(((ای متف(((اوت اس(((تفاده ازموتوراح(((تراق داخلی وموتورالکتریکی رادرهریک ازسیستم( های هیبریدی نش((ان می ده((د ،از انجا که درسیس(((((((تم س(((((((ری ،ازموت(((((((وربرای تولیدالکترس(((((((یته وازموتورالک(((تریکی( ب(((رای به ح(((رکت در اوردن چرخها اس(((تفاده می ش((ود،تقریبا ک((ارکرد این دو برابر هم می باش((ند .یک سیس((تم م((وازی ازنیروی موتور احتراق به عنوان منبع اص((لی اس((تفاده ک((رده وازموت((ور الکتریکی به هنگ((ام ش((تاب گ((رفتن وبه عن((وان کمکی اس((تفاده میکن((د. بنابراین ،ازموتور احتراق خیلی بیشتر ازموتور الک((تریکی اس((تفاده می شود .در یک سیستم س((ری/م((وازی (همچ((ون THSدر پری((وس) ،یک وسیله انشعاب نیرو ،نیروی حاصله ازموتور احتراق( را تقسیم می کند ولذا نسبت نیرویی که به طور مستقیم به چرخها ویا دین((ام می رود ،به طور پیوسته درحال تغییر است .ازآنجا که دریک سیستم سری/م((وازی ،موت((ور الک((تریکی می تواند ن((یروی الک((تریکی تولید ش((ده رابه ط((ور همزمان مورد استفاده قرار( دهد ،لذا دراین سیستم ،موتور الک((تریکی نسبت به سیستم موازی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد . 87 ویژگی های سیستم های هیبریدی )1کاهش اتالف انرژی :این سیس((تم به طورخودک((ار ،درجاک((ار ک((ردن موتورها را متوقف می کند و بنابراین ،انرژیی را که معموال اتالف می شود را کاهش می دهد. )2بازیافت انرژی واس((تفاده مج((دد ازآن :ان((رژی را که هنگ((ام ش((تاب منفی وترمزک((ردن معم((وال تلف می ش((ود دراین سیس((تم به ص((ورت انرژی الکتریکی بازیافت شده وسپس برای موتور الکتریکی و استارت موتور ICEمورد استفاده قرارمی( گیرد. )3کمک موتور الکتریکی به موتور احتراقی :موتور الک((تریکی درزم((ان شتاب گرفتن به عنوان کمک موتور ICEعمل می نماید. )4عملک((رد کن((ترلی با ک((ارایی ب((اال :سیس((تم ک((ارایی کل خ((ودرو را با اس(((تفاده ازموت(((ور الک(((تریکی ب(((رای به ح(((رکت درآوردن خ(((ودرو در شرایطی که قدرت موتور احتراقی ک((افی نیست و با تولید الکتریس((یته درش((رایطی که ک((ارایی موت((ور باالس((ت ،ح((داکثر می نمای((د .سیس((تم 88 هیبریدی س((ری/م((وازی دارای( کلیه این ویژگیها ست ول((ذا هم عملک((رد سوخت گیری کاراتر و هم عملکرد حرکتی کارایی را فراهم( می آورد. سیستم THS IIچگونه کار می کند؟ 89 تمامی اج((زاء وقطع((ات مهم سیس((تم THS II تحت م((الکیت تویوتا توس((عه یافته ان((د .م((دار ق((درت ولت((اژ ب((اال ،موت((ور،ژنرات((ور و ب((اطری ،همگی مج((ددا ط((راحی ش((ده اند وتکامل ت((دریجی بیش((تر سیس((تم هیبریدی راباعث شده اند .سیستم ش((امل دو ن((وع منبع ق((درت مح((رک می باشد که عبارتند از :یک موت((ور بنزی((نی باک((ارایی ب((اال که از چرخه آتکینس((ون ( )Atkinsonاس((تفاده می کن((د ،به عالوه یک موت((ور مگنت ACهمزمان باخروجی 1.5برابر بیشتر ،یک ژنراتور ،باطری هیبریدی (فل((ز -نیک((ل) ( )Ni-MHو واحد کن((ترل ق((درت .واحد کن((ترل ق((درت شامل یک مدار قدرت ولت((اژ ب((اال ب((رای اف((زایش ولت((از سیس((تم ت((امین قدرت برای موتور الک((تریکی ویک ژنرات((ور با ولت((اژ ب((االی v 500می باشد ،عالوه بر این شامل یک تبدیل AC-DCب((رای تب((دیل جری((انAC موتور الکتریکی و ژنراتور وجریان DCاز ب((اطری هیبری((دی می باش((د. دیگراجزاء مهم ش((امل یک وس((یله تقس((یم ق((درت که ن((یروی مک((انیکی محرک را ازموتور اح((تراق انتق((ال می ده((د ،یک موت((ور الک((تریکی ویک ژنراتور به ص((ورت بخش به بخش ویا ترکی((بی .واحد کن((ترل ق((درت به دقت و با س((رعت ب((اال این اج((زاء را کن((ترل می نماید تا آنها بتوانند در کنار یکدیگر با کارایی باالیی کار کنند .همچنین در این تیپ از سیس((تم تویوتا ازنیروی موتورالکتریکی برای استارت وسیله نقلیه اس((تفاده می شود .در یک عملکرد عادی ،موتور احتراق وموتور الکتریکی به ش((کل بهینه مورد کنترل قرار( می گیرن(دتا بهینه ش(دن مص(رف اف(زایش ی(اب ،مانند زمانی که شتاب پرقدرت نیاز باشد ،موتور الک((تریکی ن((یز فع((ال شده و به همراه موتور احتراق با خروجی باال نیروی بهینه را ایجاد می 90 نماین((د .در اینجا ح((الت ه((ای مختلف عملک((رد سیس((تم را بررسی می کنیم : عملکرد سیستمTHS II , -1شروع حرکت و س((رعت ه((ای پ((ایین تا متوس((ط :اص((وال در سیس((تم ه(((ای هیبرید موت(((ور اح(((تراق( عم(((ده فع(((الیت را انج(((ام میده(((د ،و الکتروموتور در مواقع نیاز کمکی موت((ور اح((تراقی اس((ت ،اما در THS ( IIدر مرحله شروع و سرعت های پایین تامتوسط و زیر ب((ار کم -مثال در ترافیک )-موتور احتراقی دریک مح((دوده ناک((ارا خ((اموش می ماند و جریان فقط از طریق ب((اطری،پس از عب((ور از واحد کن((ترل و اف((زایش ولتاژ وارد موتور الکتریکی ( )GMمش((ودو خ((ودرو بااس((تفاده ازموت((ور الکتریکی حرکت می نماید()A 91  .2ح((رکت در ش((رایط نرم((ال :ق((درت موت((ور اح((تراقی( بااس((تفاده ازجعبه تقسیم نیرو ،به دو سمت می رود .مقداری از نیرو ،ژنرات(ور رابه حرکت درمی آورد ،تا از این طریق موتورالکتریکی رابه ح((رکت درآید( .)Bبخش عمده نیرو نیز به طور مستقیم چرخها رابه ح((رکت درمی آورد((.)Cگفت((نی است که مق((ادیر تخص((یص ق((درت به این دو بخش همواره مورد کن((ترل ق((رار می گ((یرد تا ح((داکثر ب((ازده ف((راهم ش(((ود .قابل ذکر است که در م(((دل ه(((ای قبلی ( )THSدر حین این عمل باطری نیز توسط ژنراتور شارژ میشود . .3ش(((تاب ناگه(((انی :در این ح(((الت ن(((یز مانند ح(((الت قبل موت(((ور احتراقی( و الکتروموتور هر دو فع((ال هس((تند ،اما عالوه بر جری((ان ژنراتور ،جریان باطری نیز به عنوان مولد الکتروموتور در مدار قرار( می گیرد (.)Aو این شرایطی را فراهم( می کند که موتور اح((تراق و موتورالکتریکی( باخروجی ب(اال ح((رکت متقابل ( )B+Cراب((رای بهب(ود 92 ویژگیهای شتاب فراهم( می آورند .در مدل ه((ای قبلی در این ح((الت باطری به تنهایی مولد الکتروموتور مباشد. .4ح(((الت ترمز -ش(((تاب منفی :در این مرحله موت(((ور الک(((تریکی خروجی باال به عنوان یک ژنرات((ور خ((روجی ب((اال عمل می نمای((د ،که باچرخهای خودرو به حرکت درمی آید .این سیس((تم ترمز احیا کنن((ده (بارتولیدی) ،انرژی جنبشی رابه شکل انرژی الکتریسیته ذخیره می کند ،که در باطری با عملکرد باال ذخ((یره می ش((ود( .)Dاس((تفاده از انرژی چرخ ها برای گرداندن الکتروموتور سرعت اتومبیل را کاهش می دهد .اگر نیروی ترمزی بیشتری نیاز باشد ترمز اصطکاکی(ترمز دیسکی) نیز به طور اتوماتیک مورد استفاده قرار می گیرد. 93  .5شارژ مج((دد ب((اطری :س((طح ان((رژی ب((اطری هم((واره باید م((ورد کنترل قرار( گرفته تا ذخیره کافی وجود داشته باشد .در THS IIدر صورتی که نیاز به شارژ باطری باشد ،موتوراحتراقی ،ژنرات((ور رابه کارمی اندازد تا باطری را شارژ مجدد نماید()E .6ح((((الت درجا :در II ،THS هنگ((((امی که خ((((ودرو متوقف میش((ود(مانند پشت چ((راغ قرم((ز) موت((ور بنزی((نی و الک((تروموتور به طور اتوماتیک خاموش می شوند و باتری انرژی سیستم های جانبی را ت((امین می کن((د .بن((ابراین از اتالف ان((رژی جلوگ((یری می ش((ود و مجددا با فشار پدال گاز روشن می شوند. 94 سیستم های ولتاژ باال – موتور الکتریکی و ژنراتور مدار قدرت ولتاژ باال مدار قدرت ولتاژ باال ،تکنولوژی جدی((دی است که سیس((تم II THS را برت((ری می ده((د .با اس((تفاده از یک م((دار ق((درت ولت((اژ ب((اال جدید وتوس((عه یافته درداخل واحد کن(ترل ق((درت ،ولت(اژ موت(ور الک((تریکی و ژنراتور از Volt 274درTHS به حداکثر Volt 500در ‏II THS می رسد .در نتیجه ،همان توان الکتریکی رامی توان بااستفاده ازیک جریان کوچکتر برای موتور فراهم( کرد ،که رابطه { توان = Pولتاژ ( ()V جری((ان ( }) Iاین را اثب((ات می کند و ل((ذا ک((ارایی سیس((تم افزایش می یابد . موتور الکتریکی موتور الکتریکی یکی از دو منبع تامین نیروی حرکتی می باشد .یکی از دقدقه های اساسی در خودروهای هیبریدی مربوط به طراحی موتور 95 الکتریکی ایده ال است ،به طوری که قادر به تامین قدرت الزم برای حرکت خودرو در شرایط مختلف کاری باشد .محدودیت های حجمی و وزنی طراحی( آن را با مشکل مواجه می کند .موتور الکتریکی در Priusبر اساس تکنولوژی هایی که تویوتا به وجود آورده توسعه یافته است واین درحالی است که از ان در خودروهای الکتریکی خالص نیز استفاده می شود THS II .از یک موتور AC (sycchronous- )typeبهره می برد ،که این موتور یک موتور با کارایی باال است که ازجریان ACاستفاده می کند .مغناطیس های دائم نئودیمیم (استاتورها) ویک رتور که از صفحه های فوالدی الکترومغناطیسی( روی هم قرار گرفته ساخته شده یک الکتروموتور باعملکرد باال را تشکیل می دهند ،عالوه براین ،باقرار دادن مغناطیس های دائم دریک حالت Vشکل بهینه ،گشتاور حرکتی بهبود یافته وخروجی افزایش می یابد. بکار بردن این ترکیب در سیستم تویوتاو افزایش در ولتاژ خروجی ژنراتور (افزایش دور ژنراتور) منجربه افزایش توان خروجی الکتروموتور تا 1/5برابر سیستم قبلی ( )THSمی شود .یعنیKW 50 در برابر KW 33که حتی این امر بدون تغییر در سایز الکتروموتور امکان پذیر شده است ،واین بیشترین خروجی رابرای هرواحد( وزن وحجم در جهان تولید می نماید .برای کنترل موتور ،یک سیستم تعدیل کننده کنترلی پیشرفته جدید به محدوده سرعت های متوسط اضافه شده است ،عالوه بر روشهای کنترل که برای سرعت های کم وخیلی زیاد مورد استفاده قرار( می گیرند .با بهبود روش اصالحی اندازه 96 ضربه ،دامنه سرعت متوسط خروجی به صورت تقریبی حداکثر %30افزایش یافته است. ژنراتور مهم((ترین نقش ژنرات((ور در خودروه((ای( هیبری((دی ش((ارژ ب((اطری و اس((((تفاده از آن به عن((((وان اس((((تارت خ((((ودرو میباشد (در ن((((وع سری/موازی) ،که در این صورت سروصدای ناشی از در گیری دنده ه(ای اس(تارت و فالیویل ح(ذف می ش(ود .ژنرات(ور ن(یز مانند موت(ور الکتریکی از نوع ACهمزمان است .به منظور تامین ق((درت ک((افی برای الکترو( موتور ،ژنراتور باید باسرعت باال بچرخد تا خ((روجی آن افزایش یابد .افزایش اندازه و نیروی رت((ور ،مح((دوده دور ( )rpm رانسبت به حداکثر خروجی ممکن ( 6500مربوط به مدل رایج ) تا 10000افزایش داده اس((ت .این rpmب((اال به ش((کل خاصی ت((امین قدرت را نسبت به دامنه سرعت متوسط افزایش داده و لذا ب((اعث بهبود عملکرد شتاب درمحدوده س((رعت ه((ای پ((ایین ومتوسط ش((ده است.درنتیجه ترکیب بهینه ای ازموتور الکتریکی خروجی باالو موتور احتراق حاصل شده است. 97 واحد کنترل قدرت ،باطری وسیستم ترمزاحیا کننده واحد کنترل قدرت این سیس(((تم در تویوتا درون ات(((اق موت(((ور ق(((رار( می گ(((یرد و سه انش((عاب اص((لی با این سیس((تم در ارتب((اط می باش((د .کابل ه((ای ورودی/خروجی( باطری ،ژنراتور و الکتروموتور این سه انش((عاب را تشکیل می دهند .واحد کنترل ق((درت ش((امل یک مب((دلهایی است که جریان DCب(اطری راب(رای به ح(رکت درآوردن موت(ور الک(تریکی به جری((ان ACتب((دیل می کنند و همچ((نین ش((امل یک مب((دل DC/DC است که برای تبدیل به V 12به کار می رود که برای مصارفی مانند رادیو ،سیستم تهویه و ...استفاده می شود .در سیستم ، THS II یک مدار قدرت ولت((اژ ب(اال که می تواند ولت((اژ را تا V 500اف((زایش دهد ،به آن افزوده شده است .براساس رابطه { جری((ان × ولت((اژ = توان} افزایش ولتاژ این امکان رافراهم( می آورد که ب((رای حفظ هم((ان ت((وان قبلی بت((وان جری((ان را ک((اهش داد که در ع((وض آن می توان ،سایز مبدل را کاهش داد .همچنین ،به این دلیل که م((دارهای( کنترل به ص((ورت یکجا ق((رار گرفته اند ،ان((دازه واحد کن((ترل ق((درت تقریبا نسبت به قبل ،کوچکتر باقی خواهد ماند . 98 ( ) IGBT این نیمه هادی تبدیل (ترانریستور دوقطبی( تجزیه کننده ) ولتاژ باطری راافزایش داده وتوان DCافزایش یافته رابرای به حرکت درآوردن موتور الکتریکی ،تبدیل به توان ACمی نماید .ازآنجا که جریانی که باید تعویض شود بزرگ است ،کم کردن گرمای تولیدی بسیار حائز اهمیت است .بنابراین ،تویوتا به دقت و به شکلی عالی ،یک ترانزیستور را از جنس کریستال خاصی تولید کرده است .این وسیله حدود %20کوچکتر ازوسیله ای است که در THSمورد استفاده قرار گرفته و درنتیجه گرمای کمتری تولید کرده وکارایی باالتری دارد. باطری هیبریدی يكي از اجزاي( اصلي و مهم در خودروهاي هيبريدي منبع تأمين برق آن است كه بايد بتواند توان الزم براي شتاب دادن به خودرو را فراهم( 99 آورد .باطری های قابل شارژ ،بدلیل ارزان و تجاري بودن و نداشتن قسمتهاي متحرک اولين وسيله ذخيره انرژي در خودروهامی باشندکه بزرگترین عیبشان عمر كوتاه آنها می باشد .مشكل اصلي استفاده از این باتري در خودروهاي( هیبریدی ،وزن باالي باطري جهت فراهم( ساختن انرژي الزم براي حركت مي باشد .مسأله ديگر ،زمان الزم براي شارژ آنهاست .براي كاهش وزن باتري ،بايد از مواد فعال با چگالي انرژي باال استفاده شود .يكي از تكنولوژيهاي روز دنيا براي كاهش وزن باطريها ،استفاده از ساختار دو قطبي در باطريها مي باشد .در يك باطري دو قطبي ،يك الكترود( دوقطبي( هم نقش كاتد وهم نقش آند باطري را بازي مي كند به اين صورت كه يك سطح آن آند و سطح ديگر آن كاتد باطري خواهد بود .باطريهاي دوقطبي سرب-اسيد و نيكل-نيكل هيدريد نیز در هیبریدها كاربرد دارند. باطريهاي دوقطبي نيكل-نيكل هيدريد كارآيي و چگالي انرژي باالتري نسبت به باتريهاي دوقطبي سرب-اسيد دارند اما قيمت باالتر و فناوري پيچيده تری را دارا( هستند .فراخازنها نیز به عنوان ذخیره کننده در هیبریدها استفاده می شوند .در ، Priusپیشرفت دیگری نیز وجود دارد و آن باطری هیبریدی نیکل – فلز با عملکرد باال و بهبود یافته است .با کاهش مقاومت درونی باطری ازطریق بهبود جنس الکترودها وبااستفاده از یک ساختار ارتباطی کامال جدید بین سلول ها ،چگالی ورودی /خروجی باطری جدید %35بهتر از باطری مورد استفاده در سایر سیستمها می باشد ،که این مقدار فعال بیشترین چگالی خروجی ( خروجی برحسب هرواحد وزن) درجهان می باشد. 100  Priusدر THSIIاز یک باطری اصلی ولتاژ باال و یک باطری معمولی استفاده می کند.باطری معمولی همان باطری V 12است ،باطری اصلی NIMHاست ،که توسط یک قفسه فلزی محافظت و به کف بدنه در پشت صندلی عقب به صورت عایق نگهداشته می شود .این باطری دارای 38خانه است که ولتاژ هر خانه آن V 7.2می باشد،که به صورت آرایش سری درون باطری قرار( گرفته و این باطری به طور کل تقریبا V 274تولید می نماید .کل خانه های باطری درون قفسه پالستیکی فشرده قرار می گیرند .الکترولیت مورد استفاده در باطری NIMHماده قلیایی پتاسیم و سدیم هیدروکسید( می باشد .این الکترولیت در صفحه های پیل باطری جذب شده و تبدیل به یک ماده ژله مانند خواهد شد و معموال نشت نخواهد کرد ،حتی در تصادفات . در موارد غیر محتمل( که باطری بیش از حد شارژ می شود ) ،گاز های تولید شده درخانه های باطری از طریق لوله های خرطومی که به هر خانه باطری متصل است ،به طور مستقیم به خارج از خودرو هدایت می شود .برای ثابت ماندن شارژ ،باطری انرژی شارژ را از ژنراتور و موتور الکتریکی می گیرد. 101 مبدل اینورتر وکانورتر مبدل وسیله ای است که جریان مستقیم ( )DCرا به جریان متناوب ( ، )ACیا برعکس تبدیل می کند .ازآنجایی که باطری تحت جریان DCو ژنراتور مولد جریان ACو الکتروموتور نیز با جریان ACکار می کنند ،نیاز به یک مبدل جریان در سیستم می باشد .مبدلی که جریان مستقیم ()DCحاصل از باطری را به جریان متناوب ()AC تبدیل می نماید IVVERTER ،نامیده می شود .زمانی که DCبه ‏ACتبدیل می شود ،می توان ازآن برای به کارانداختن الکتروموتور ‏ACاستفاده کرد ،و همچنین مبدلی که برای شارژ باطری جریان AC ژنراتور را به DCتبدیل میکند CONVERTER ،نامیده می شود .در ، THS IIیک مدار قدرت ولتاژ باالی DC/DCدر جلوی مداراینورتر اضافه شده است ،تا برق مصرف کننده ها تامین شود .به دلیل 102 اینکه کانورتر می تواند ولتاژ را افزایش دهد ،حتی درجریان های کم نیز نیروی الکتریکی افزایش می یابد و درنتیجه خروجی وگشتاور باالتری برای حرکت موتور الکتریکی حاصل می شود . سیستم ترمز احیاکننده, در این جا یک سیستم ترمز احیا کننده مورد استفاده قرار( می گیرد که دراین سیستم زمانی که ترمز گرفته می شود ،موتور الکتریکی همانند یک ژنراتور (دینام) عمل می کرد .وانرژی جنبشی چرخها رابه انرژی الکتریسیته تبدیل می نماید ،که ازاین انرژی برای شارژ باطری استفاده می شود .سیستم ترمز ها احیاء کننده شامل سه جزء مختلف زیر است :دستگاه ذخیره کننده انرژی -یک واسطه ی انتقال دهنده قدرت برای انتقال انرژی چرخ ها به دستگاه ذخیره کننده -یک کنترل کننده ی شدت ترمز . این سیستم ،به ویژه درزمان جابجایی های درون ش((هری که الگوه((ای پرشتاب وکم شتاب به طور مرتب تکرار می شوند در باز یافت انرژی موثر می باشد .زمانی که پدال ترمز مورد اس((تفاده ق((رار( می گ((یرد ، سیس(((تم هم(((اهنگی( بین ترمز هی(((درولیکی( ECBوترمز احیا کنن(((ده راکنترل( می کند و ابتدا" با توجه به میزان کورس پدال ترمز که توسط سنسور اندازه گیری می ش((ود ترمز احیاکنن((ده رام((ورد اس((تفاده ق((رار می دهد وبه این صورت انرژی حتی در سرعت های پایین نیز بازی((افت می شود .یعنی میتوان گفت که در سرعت های خیلی پ((ایین لنت ها در 103 گیر نمی شوند ،عالوه بر این ،بابهبود عملک((رد ورودی( ب((اطری ،ان((رژی بیشتری بازیافت می شود .مضاف براین که ،ک((اهش م((یزان خس((ارات ناشی از اصطکاک ،درسیستم حرکتی ،به طور مثال درانتق((ال ان((رژی که باید در زمان شتاب منفی سیستم به هدر می رفت راحاال بازی((افت می کند و به این ترتیب به شکل معنی داری کل انرژی بازیافت ش((ده را افزایش می دهد . سیستم انتقال قدرت هیبرید Hybrid ‏Transmission ترنسمیشن هیبرید نوع CVTشامل جعبه تقسیم قدرت ،ژنراتور ،موتور الکتریکی ودنده های تبدیل وغیره می باشد .در ترنسمیشن تویوتا قدرت موتور احتراق توسط جعبه تقسیم قدرت به دو بخش تقسیم می شود .یکی از این دو بخش به موتور الکتریکی وچرخها ودیگری به ژنراتور وصل می شود .بدین وسیله انرژی حرکتی موتور احتراق از دو طریق انتقال می یابد ،انرژی مکانیکی و الکتریکی . همچنین ،یک سیستم انتقال الکترونیکی( کنترلی که به طور پیوسته درحال تکامل است نیز فراهم می باشد ،بطوریکه که این سیستم می تواند به طور پیوسته دور موتور احتراق( وهمچنین دور ژنراتور وموتور الکتریکی را نسبت به تغییر سرعت خودرو ،بار ،میزان مصرف ،حاالت مختلف شارژ باطری ،انتشار گازهای خروجی و ، ... کنترل نموده و تغییر دهد THS II .همچنین میزان خسارات اصطکاک 104 را به میزان %30با استفاده از بلبرینگ های مخصوص در سیستم انتقال کاهش می دهد . عملکرد جعبه تقسیم قدرت : Power Split Device سیستم تقسیم قدرت در هیبرید THS IIاز یک مجموعه دنده سیاره ای استفاده می کند .قفسه در این مکانیزم به طور مستقیم به موتور احتراق متصل است ونیروی حرکتی را ازطریق چرخ دنده های هرز گرد به دنده رینگی(بیرونی)( ودنده خورشیدی داخلی انتقال می دهد. دنده رینگی به طور مستقیم به موتور الکتریکی وصل است ونیروی 105 حرکت دهنده را به چرخها انتقال می دهد ،درحالی که دنده خورشیدی به طور مستقیم به ژنراتور وصل می باشد .از مزایای این سیستم می توان به این موارد اشاره کرد :سر و صدای استارت معمولی حذف شده است -خودرو هیچ نوع جهشی ندارد -گذر قدرت از موتور به ژنراتور کامال نامحسوس است. حاالت عملکردی موتور احتراقی( ،موتور الکتریکی و ژنراتور در ‏Power Split Device 106 در یک مجموعه دنده خورشیدی برای اینکه انتقال قدرت ص((ورت گ((یرد ،باید یکی از سه عضو ثابت شود تا انتق((ال ق((درت از دن((ده مح((رک به متحرک صورت پزیرد .ح((ال به بررسی عملک((رد سیس((تم در هر یک از حاالت ،می پردازیم: .1حالت درجا :در این حالت موتور احتراقی،ژنراتور و موتورالکتریکی متوقف هستند ،لذا هر سه عضو مجموعه سیاره ای نیز ساکن باقی می مانند و نیرویی به چرخها نمی رود. .2شروع حرکت :خودرو فقط توسط موتور الکتریکی کار می کند . پس قفسه حامل سیاره ای ( )Carrierتوسط موتور ثابت شده ،و انتقال قدرت از دنده خورشیدی(( )Sun gearبه دنده رینگی(Ring )gearانجام می شود. 107  . 3در طی شتاب گیری از حالت شروع حرکت :ژنراتور که وظیفه استارت موتور احتراق را نیز بر عهده دارد دنده خورشیدی را به حرکت دراورده و موتور احتراق را به کار می اندازد .به محض روشن شدن موتور ،ژنراتور تولید الکتریسیته نموده و همراه جریان باطری ،نیروی الکتروموتور را تامین می کنند . . 4در طی حرکت نرمال :اغلب ،ازموتور احتراق( برای حرکت استفاده می شود ،ولی در ساختار THS IIاز الکترو موتور نیز برای رسیدن کارایی بیشتر(کاهش مصرف و آلودگی) در این شرایط استفاده می شود . .تولید الکتریسیته نیز اساسا مورد نیاز نمی باشد. . 5درطی زمان شتاب گ((یری :درطی( زم((ان ش((تاب گ((یری ازح((الت ح((رکت ع((ادی (نرم((ال) ،دور موت((ور اح((تراق اف((زایش می یابد ودر همان زمان ،ژنراتور شروع به تولید الکتریسیته می نماید .بااستفاده 108 ازاین ن((((یروی الکتریس((((یته وهمچ((((نین الکتریس((((یته ب((((اطری ، موتورالک((تریکی( ن((یروی حرک((تی رااف((زایش داده ودرنتیجه ش((تاب اف((زایش می یاب((د .در این ح((الت هر سه عضو ح((الت چرخشی پی((دا می کنند. افزایش خروجی برپایه گردشی سریعتر ژنراتور (همانطور که در شکل مشخص است) به دلیل اینکه دور ژنراتور به حداکثر افزایش یافته است ،الکتریسیته تولیدی توسط ژنراتور افزایش یافته واین امر موتورالکتریکی( رابیشتر تغذیه می کند ،بنابراین نیرو وقدرت حرکتی نیز افزایش می یابد. موتور احتراق داخلی ()ICE ICEمنبع اصلی تولید قدرت در خودروی هیبریدی میباشد .یک موتور احتراق که به طور سینرژیک ( هم نیروزا ) با خروجی موتور الکتریکی کار می کند و از طریق این اثر سینرژیک خروجی موتور الکتریکی ، عملکرد کاراتر وچرخش ساده تر را حاصل می نماید .تو یوتا در محصوالت هیبریدی خود از یک موتور 1.5لیتری 4سیلندر 4زمانه با ماکزیمم توان ، KW 43و گشتاور KW 102در ، rpm 4000 109 استفاده می نماید .این موتور با اندکی تغییر در THS IIمورد استفاده قرار( می گیردکه باالترین نرخ تغییر آن درموتور احتراق مربوط به تغییر دور rpm 4500درموتورهای هیبرید THSبه 5000 rpmدرموتورهای هیبرید THS IIمی باشد ،که بدین شکل خروجی بهبود یافته است .اجزاء حرکتی سبک ترشده اند ،رینگ های پیستون دارای کشش کمتری هستند ونیروی فنر سوپاپ کوچکتر شده است ودرنتیجه خسارات ناشی ازاصطکاک( نیزکاهش می یابد .عالوه براین ،افزایش 500واحدی rpmباعث چرخش سریعتر ژنراتور شده ونیروی حرکتی درطی زمان شتاب گیری افزایش می یابد و استفاده از VVT-Iو محفظه احتراق( مورب و کاهش وزن موتور از طریق بکار بردن بلوک سیلندر آلومینیومی و مانیفولد های فشرده کارایی صرفه سوخت را شامل می شوند. 110 :منابع 1. Michel H.westbrook the Electric car 2. History of the electric Autmobile : Hybrid electric veicle 3. Combustion Engine and hybrid veicles ( I.MeehE ) April 1998 4. Continuously Variable passenger vehicles 1987 5. www.howsttafworks.com 6. www.asam.com 7. Toyota Hybrid Corporation 111 transmission for