نیسان ایده هیبریدی تویوتا را با توربو ترکیب کرد!

اولین خودروی تویوتا پریوس که ظاهری عجیب داشت، جهان را با یک نوع جدید و جذاب از سیستم هیبریدی آشنا کرد که از یک مجموعه دنده خورشیدی استفاده می‌کرد. حالا، جیپ چروکی ۲۰۲۶ قصد دارد از همین ایده کپی‌برداری کند. در این سیستم‌ ها، یک موتور-ژنراتور کوچک، دنده مرکزی «خورشیدی» را می‌ چرخاند؛ یک موتور الکتریکی بسیار قدرتمندتر، دنده حلقه‌ای را که به چرخ‌ ها متصل است، می‌چرخاند؛ و موتور بنزینی، حامل دنده‌ های کوچک «سیاره‌ای» را که با دنده‌ های خورشیدی و حلقه‌ای درگیر هستند، به حرکت درمی‌آورد.

چه عواملی باعث شد تا ایده Hybrid Synergy Drive که توسط تویوتا ثبت اختراع شده بود، بتواند مانند یک جیپ، بکسل و صخره‌ نوردی کند

این یک ساختار بسیار مرتب و فوق‌ العاده نرم است که به هر دو موتور و موتور بنزینی اجازه می‌ دهد تا هنگام شتاب‌گیری شدید از سرعت‌های پایین تا متوسط، به طور همزمان به حرکت خودرو کمک کنند. در سایر شرایط، موتور-ژنراتور کوچک‌ تر برای تنظیم سرعت موتور بنزینی و سرعت چرخ‌ ها عمل می‌کند و در حین انجام این کار، انرژی را بازتولید می‌نماید. همچنین این موتور به عنوان استارت و دینام نیز عمل می‌کند.

موتور توربوشارژ و سیستم هیبریدی جیپ؛ یک ترکیب بی‌ نظیر

به گزارش بخش اخبار خودرو زوم تک , شرکت فورد با دریافت مجوز از تویوتا، خودروهای هیبریدی خود را با استفاده از همین ایده مهندسی کرد. خودروهای هیبریدی مزدا و سوبارو نیز به همین شیوه کار می‌کنند. اما تمامی این سیستم‌های «ترکیب‌کننده سیاره‌ای» موجود، یک تفاوت عمده با کاربرد جدید جیپ دارند: موتورهای آنها همگی تنفس طبیعی بوده‌اند و اکثر آنها از یک سیستم زمان‌ بندی سوپاپ‌ های بسیار کارآمد سیکل اتکینسون (Atkinson) استفاده می‌کنند. در این سیستم، سوپاپ‌های ورودی دیرتر بسته می‌شوند. اما جیپ با استفاده از یک موتور توربوشارژ در سیستم ترکیب‌کننده سیاره‌ای خود، قوانین بازی را تغییر داده است. ما از میکی بلای، رئیس سیستم‌های پیشرانه جهانی، درباره این تصمیم سوال کردیم.

چگونه توربوشارژر بر مصرف سوخت و عملکرد تأثیر می‌گذارد؟

توربوشارژر به یک موتور کوچک‌ تر و کارآمدتر اجازه می‌دهد تا عملکرد و قابلیت بکسل‌ کشی حداکثری را ارائه دهد، در حالی که سیستم دو موتوره سیاره‌ای، موتور احتراقی را برای مدت زمان بیشتری در نقطه بهینه کارایی خود نگه می‌دارد. این ترکیب به ارائه گشتاور خاص بالاتری که برای بکسل‌کشی در سربالایی‌ های تندتر با جریمه حجم موتور کمتر مورد نیاز است، کمک می‌کند و توربو، سطح عملکرد مورد انتظار را در ارتفاعات بالاتر حفظ می‌نماید.

موتور «پرینس» چگونه برای سیستم هیبریدی تغییر یافت؟

اگرچه معماری اصلی این موتور به موتور اصلی «پرینس» BMW/PSA (پژو/سیتروئن) در سال ۲۰۰۶ بازمی‌گردد، اما تغییرات آنقدر زیاد بوده که دیگر قابل تشخیص نیست. این موتور نسل سوم که اکنون EP6 نامیده می‌شود و در داندی میشیگان تولید می‌شود، اولین حضور خود در آمریکای شمالی را در چروکی تجربه می‌کند. تغییرات زیر برای سازگاری آن با سیستم هیبریدی سیاره‌ای اعمال شده است:

• زمان‌بندی احتراق و زمان‌ بندی سوپاپ‌ ها، «جزیره» عملکرد با بازده بالا را در نقشه بار در مقابل سرعت موتور گسترش می‌دهد تا از کمک الکتریکی بهره ببرد.
• زمان‌بندی سوپاپ‌ها برای دستیابی به بازدهی سیکل میلِر (Miller) (شبیه به اتکینسون، اما با توربو یا سوپرشارژ) افزایش یافته و در عین حال عملکرد و قابلیت بکسل‌کشی حفظ شده است.
• استراتژی‌های تقویت و بازگردش گاز اگزوز (EGR) برای سازگاری با استارت‌های مکرر موتور و تغییرات سریع بار، اصلاح شده است.
• مدیریت حرارتی (مسیر خنک‌کننده، منیفولد اگزوز یکپارچه و استراتژی فعال‌سازی کاتالیزور) برای چرخه‌های کاری هیبریدی بهینه شده است.
• تنظیمات پایه‌های موتور، فلای‌ویل و میراگر اینرسی به گونه‌ای بهینه شده‌اند تا استارت‌ها و توقف‌های مکرر موتور به صورت یکپارچه و نرم صورت پذیرد.
• لوازم جانبی در صورت نیاز، الکتریکی شده‌اند.

چرا جیپ از سیستم هیبریدی ۱.۶ لیتری توربوی اروپایی استفاده نکرد؟

پژو، سیتروئن، DS، اوپل و حتی جیپ (Compass 4xe) از این موتور در کاربردهای هیبریدی پلاگین (PHEV) در اروپا استفاده می‌کنند. این سیستم یک موتور ۱۲۳ اسب بخاری با گشتاور ۸۷ پوند فوت را بین موتور و یک گیربکس ۷ سرعته دوکلاچه قرار می‌دهد. اما این سیستم برای مشتریان، چرخه‌های کاری، ابعاد و ساختارهای تولیدی متفاوتی طراحی شده بود. برای چروکی، معماری تقسیم قدرت سیاره‌ای بهترین گزینه برای دستیابی به اهداف عملکردی، بکسل‌کشی، کارایی و قابلیت آفرود در آمریکای شمالی، بدون افزودن وزن و هزینه یک پکیج باتری PHEV در نظر گرفته شد.

مقایسه سیستم جدید جیپ چروکی با رقبا

سیستم Toyota Hybrid Synergy Drive

از نظر مفهومی، این سیستم به دلیل استفاده از دنده خورشیدی برای تقسیم و ترکیب قدرت، شبیه به سیستم تویوتا است، اما از نظر استراتژی کنترل کلی، ابعاد موتور، نسبت‌های مکانیکی و نحوه انتقال گشتاور برای آفرود و بکسل‌کشی تفاوت‌های اساسی دارد.

سیستم Ford Escape/Maverick Hybrid

در این سیستم‌ها، ابعاد باتری و موتور کاملاً متفاوت است و نسبت‌های دنده مکانیکی، استراتژی حرارتی و یکپارچه‌سازی با سیستم تمام چرخ محرک (AWD) نیز فرق دارد؛ ضمن اینکه جیپ به تنظیمات بهتری برای حرکت در سرعت‌های پایین و خزیدن دست یافته است.

سیستم Mazda CX-50/Subaru Forester Hybrids

موتورهای تنفس طبیعی و انتخاب‌های خاص موتور/نسبت در این نسخه‌ها برای کارایی در محیط‌های شهری بهینه شده‌اند. در مقابل، موتور تقویت‌شده چروکی برای قابلیت بالا رفتن از شیب، عملکرد در ارتفاع و تنظیم گشتاور در سرعت‌های پایین برای آفرود، بهینه شده است.

ما مشتاقیم چروکی جدید را با دیگر گزینه‌های هیبریدی ۱.۶ لیتری توربوی موجود در آمریکا، یعنی هیوندای توسان و کیا اسپورتیج هیبریدی، مقایسه کنیم. این شاسی‌بلندهای کامپکت یک موتور الکتریکی را در جایی قرار می‌دهند که مبدل گشتاور در یک گیربکس اتوماتیک ۶ سرعته معمولی قرار می‌گیرد. در مقایسه این مدل‌ها با یکدیگر، آن‌ها را در شرایط آفرود، بکسل‌کشی و ارتفاعاتی که جیپ برای آن‌ها بهینه شده است، قرار خواهیم داد و سپس کارایی آن‌ها را مقایسه می‌کنیم.