Почему гибриды все еще используют механическую трансмиссию?

Один из комментариев к этому вопросу напомнил мне кое-что, о чем я долго думал. Учитывая, что двигатели получают максимальный КПД при максимальном крутящем моменте, почему большинство гибридных автомобилей по-прежнему используют механическую трансмиссию (которая требует, чтобы двигатель изменял скорость в зависимости от скорости движения, как в обычном автомобиле), а не электрическую, когда двигатель работает с постоянной Оценить как генератор?

Это просто случай дать людям то, к чему они привыкли? принимая во внимание, что чисто электрические автомобили, очевидно, имеют электрическую трансмиссию ...

Поезда используют дизель-электрическую трансмиссию как минимум с 1950-х годов, так что это не совсем новая концепция ...

Это зависит от типа гибридного автомобиля, о котором вы говорите. В одном типе гибрида будет бензиновый двигатель и, по меньшей мере, один электрический двигатель, способный приводить в движение колеса. В этом случае бензиновый двигатель должен по-прежнему использовать трансмиссию, потому что его нельзя увеличить слишком сильно, не вызвав серьезного повреждения или сокращения срока службы. Одним из возможных решений этой проблемы трансмиссии было бы использование бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT), которая может быть более дорогой в производстве, но поддерживает двигатель с максимальной эффективностью.

Гибрид другого типа, в котором колеса приводятся в движение полностью электрическими двигателями (и имеет бензиновый генератор для зарядки аккумулятора), не требует трансмиссии, поскольку электродвигатели имеют очень широкий диапазон допустимых оборотов. Кроме того, электродвигатели имеют относительно плоскую кривую крутящего момента, и максимальный крутящий момент доступен мгновенно. Я должен отметить, что этот тип «гибридного» автомобиля обычно называют электромобилем (EV), поскольку бензиновый двигатель используется только для зарядки аккумулятора и не приводит в движение колеса.

Я собирался это прокомментировать, но у меня нет репутации: упомянутая вами дизель-электрическая трансмиссия более тесно связана с современными электромобилями в том смысле, что дизельный двигатель заряжает аккумуляторы, которые затем приводят в движение электродвигатели на колесах. Передачи в поездах нецелесообразны по нескольким причинам (например, необходимо включить до четырех осей и количество передач, которые потребуются для поддержания максимальной эффективности), и это устраняет необходимость в истинной передаче.

Я не думаю, что принятый ответ отвечает на этот вопрос приемлемо. Причина для гибридных транспортных средств, имеющих путь передачи механической энергии, состоит в том, что передача механической энергии имеет более высокую эффективность, чем передача электрической энергии.

Я где-то читал (но не могу найти источник прямо сейчас), что путь передачи электроэнергии примерно на 70% эффективнее в Toyota Prius. Чтобы понять этот низкий КПД, рассмотрим, что в нем есть двигатель-генератор, работающий в качестве генератора, силовые электронные компоненты, кабели и двигатель-генератор, работающий в качестве двигателя. Довольно много компонентов. Эта эффективность значительно ниже, чем эффективность пути передачи механической энергии.

На самом деле, Toyota Prius имеет как механические, так и электрические пути передачи энергии. Он имеет коробку передач с одной скоростью и постоянным передаточным отношением, но три оси, две из которых имеют электродвигатели. Изменение того, сколько энергии будет передаваться по электрическому пути, изменяет относительные скорости входной и выходной осей, и, таким образом, оно функционирует как электрическая бесступенчатая трансмиссия (eCVT).

Причиной механического пути является более высокая эффективность. Причиной электрического пути является то, что он позволяет работу вариатора с очень низкой стоимостью компонентов и более высокой надежностью, чем традиционные вариаторы. А также для обеспечения рекуперативного торможения и повышения мощности двигателя внутреннего сгорания от аккумулятора.

Вы видели водяное охлаждение в обычной механической коробке передач? Возможно нет. Тем не менее, инверторы в Prius охлаждаются водой из-за большого количества выделяемого тепла. Это показывает, что инверторы менее эффективны, чем механические коробки передач.