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  • 하이브리드의 종류를 연구해보자.
    자동차 공부 2019. 3. 28. 14:32

    하이브리드는 풀하이브리드와 직렬하이브리드, 병렬하이브리드, 직병렬하이브리드로 나누어진다. 이외에 마일드 하이브리드, 플러그인 하이브리드도 있다. 풀하이브리드는 프리우스의 엔진으로 적용되었으며 직병렬 하이브리드를 작동하기 위한 클러치도 장착되어 있다.


    최대출력은 53kw로 하이브리드는 디젤과 비교할 수 없다. 애초에 디젤 엔진의 크기가 크기 때문에 엔진룸에 전기모터와 병행해서 넣을 수 없다. 이로인해 디젤엔진의 장점과 전기모터의 장점을 병합할 수가 없다. 이로인해 가솔린과 결합하게 되었다.


    디젤엔진은 고속에서 힘이 떨어지고 저속에서는 최대 토크를 발휘하는 장점이 있다. 이러한 차량 성능은 효율강화 목적으로 어울리지 않는다. 디젤은 고속에서 분사조절이 어려워 가솔린과 비교하면 턱없이 성능면에서 부족하다. 이로인해 가솔린의 장점과모터의 장점을 살리게 된다.


    이로인해 적절한 조합인 풀하이브리드 시스템이 개발되었고 설계에 따라 직렬이나 병렬의 형태로 나뉘며 혹은 직병렬 형태의 하이브리드로 개발되기도 한다. 직렬하이브리드는 모터가 직렬로 이루어진것을 말한다. 엔진은 발전기 역할만 하고 있으며 디젤전기기관차의 힘으로만 달리는 방식이다.


    전기자동차는 발전용 엔진을 넣었기에 전기차의 장점을 가지게 되는데 배터리충전이 충분히 확보되면 엔진이 작동하지 않아 소음도 적고 저음에서 최대 토크를 발휘할 수 있게 된다. 모터는 가속 성능이 좋기 때문에 디젤과 달리 힘이 딸린다는 평은 전혀 관계없다.


    모터와 가솔린엔진이 동시에 구동이 가능하여 엔진과 바퀴가 서로 연결될 필요도 없어 변속기가 필요없다. 단순히 2단형태로 체결되거나 다른 하이브리드 방식에 비해 매우 쉬운 설계를 지니고 있다. 엔진은 발전기 역할을 하는데 사람이 운전하는것에 따라 엔진 효율을 달라진다.


    RPM이 최고의 효율을 내기 위해선 급가속이나 급정지를 신경써야 하지만 직렬하이브리드의 경우 이것과 상관없이 연비주행에 관계되어 있어 효율에는 크게 차이가 없다. 오히려 평상시 처럼 운행만 하여도 자동으로 최고의 효율을 만들어낸다. 구조가 달라 기존의 자동차구조를 생각하면 안된다.


    운전자도 기존의 방식으로 운전하면 직렬 하이브리드 방식의 효율을 이끌어내지 못한다. 저속에서는 최대 토크를 낼 수 있도록 운전해야 하며 이것이 처음에는 적응한데 시간이 소요될 수 있다. 온전히 엔진의 힘을 이용하지 않고 전기로만 변환하는 과정을 거치려면 에너지 효율이 떨어질 수 있다.


    해결책은 배터리 용량을 늘리고 외부전원 충전이 가능하도록 해야하는데 이것의 대책으로 개발된것이 바로 플러그인 하이브리드다. 플러그인 하이브리드는 이중 전동기세트로 큰 모터와 작은 모터로 이루어져 있다. 작은 모터는 엔진에 시동을걸때 작동된다.


    큰 모터는 구동하는역할을 하며 작은 모터는 보조하는 역할뿐이다. 배터리가 방전됐을때 도와주는 역할이라 보면된다. 최대출력은 111kw로 구동모터와 보조모터를 합산하면 166kw라 할 수 있다. 체인을 통해 티퍼런셜엔 샤프트가 적용된다.

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