Hidrolik Hibrid Araç Tasarımları

Akümülatörün Çalışması: Akü, sıkıştırılmış hidrolik sıvıyı muhafaza etmek için nitrojen kullanır. Akışkan akünün içine pompalandığında akünün içindeki nitrojen tarafından sıkıştırılır. Bütün hidrolik sıvılar, yüksek basınç için tasarlanan akünün içine konulduğunda, nitrojen basıncı 5000 (PSI) değerine ulaşır. Sıvının olmadığı durumda nitrojen basıncı yaklaşık 2000 PSI’dır. Düşük basınçlı haznedeki nitrojen basıncı boş durumu ile tam doluluk arasında ise 60 PSI’dan 200 PSI’ya kadar basınç farklılık gösterir.

Hidrolik hibridler için iki tip akü kullanılmaktadır. Bunlar;

Baloncuk Akü Tipi:

Bu tip akü de hidrolik sıvı basınç oluşturmak için dolu nitrojen balonunu sıkıştırır. HHV’ de yüksek basınçlı akü 2000 – 7000 PSI basınçla çalıştırabilir.

• Avantajları: %97 ile muhafaza edilen enerjiyle en yüksek verimliliğe sahiptir.
• Dezavantajları: Nitrojen, zamanla malzemede köpük baloncukları kalıcı olacak olup ve belirli aralıklarla şarja ihtiyaç duyacaktır.

Piston Akü Tipi:

Bu tip aküde ise, hidrolik sıvı tarafından itilen metal piston, belli kalınlıkta olan metal silindir içinde nitrojen sıkıştırılarak basınç oluşturulur.

• Avantajları: Neredeyse hiç nitrojen kaçağı olmadığından tekrar şarja gerek duymaz.
• Dezavantajları: Balon modelinden daha az verime sahip ve bir bit ağırdır.

Hidrolik Hibrid Araç Tasarımları

HHV teknolojisi, bir çok aktarma organları veya donanım yapılandırılması için olanak sağlar. Diğer aktarma organlarında ise çeşitli avantaj ve dezavantajlara sahiptir. EPA ve iş ortakları, şu anda verimli, temiz, düşük maliyet ve en dayanıklı şekilde farklı tiplerde aktarma organlarını araştırmaktadır.

Aşağıda farklı araç uygulamalarında ortaya çıkan üç tane aktarma organı vardır. Bunlar;

Hidrolik Hibrid Araç Tasarımları – 1:

Arkadan çekişli hidrolik hibird aracın montajını içeren tasarım sağdaki gibidir. İki hidrolik pompa/motor’un var olduğu arka tahrik düzeneği arka aksın içine entegre edildi. Bu pompa/motor düzeneği regeneratif frenleme kabiliyetine sahiptir. Gerek duyduğunda sıvı basıncı üreten hidrolik pompa/motor’u vardır. Enerji depolama sistemini iki tane hidrolik sıvı depo kabından oluşmaktadır. Birinci kapta, yüksek basınçlı hidrolik sıvı yada sıkıştırılmış hidrolik sıvı 5000 PSI basıncın üzerindedir. Bu akü olarak adlandırılır. İkinci kapta ise düşük basınçlı hidrolik sıvı yada sıkıştırılmış sıvı 180 PSI basınca kadardır. Bu da hazne olarak adlandırılır. Tüm kapalı devre sistemi, küçük depo sistemlerinin ihtimali ile hidrolik sıvının yaklaşık 22 Galon kadarına sahip olur. Hidrolik sıvı, esasen şu anda en iyi araçların kullandığı şanzıman sıvısından farklı değildir.

HHV için tasarlanan pilot araçlar için yapılan test sonuçları gösteriyor ki, korbondioksit emisyonundaki %40 oranında düşürülmesi ile yakıt maliyetinde %70 varan gelişme göstermiştir. Yüksek hacimli üretim maliyetlerin 7000$ olarak ön görülmesiyle galon yakıt maliyeti başına 2.75$ olup bu hibrid 3 yıldan daha az sürede kendi kendini amorti eder. Yaklaşık 20 yıllık bir ömür boyunca yakıt ve fren bakımında 50.000$’ lık tasarruf sağlar.

Hidrolik Hibrid Araç Tasarımları – 2:

Bu ikinci tasarım için donanım yapılandırılması resimde görüldüğü gibidir. Bu araç, bilgisayar hız değiştiriciyle dişli kutusu kavramasını birleştiren tek bir pompa/motor sahiptir. Ayrıca ilk tasarımdaki gibi enerji depolama akümülatör sistemi ile pompa/motor sistemi mevcuttur.

İlk olarak, bu tasarım standart dizel motor ile kargo araçlarında uygulandı. Aracın çalışma düzeni, alkol motoru içeren içinde iki fazlı kuvvetle sürdürmektedir. Alkol motoru, dizel veya gazyağından daha temiz yanan etanol ve metonal kullanılmaktadır. Bu olay son işlem olan NOx için ihtiyaç ortadan kaldırır. Optimize edilmiş bu motor, maksimum verimlilikte kabiliyetinin %40 kadardır.

Hidrolik Hibrid Araç Tasarımları – 3:

Bu tasarım, birinci tasarımda olduğu gibi sürücü sistemini kullanır. Bu tasarımdaki pompa/motorda, şase çerçevesine monte edilir ve 90 derece döndürülür. Ayrıca arka diferansiyele güç aktarması için tahrik mili kullanır. Popma/motor arka diferansiyelin içine doğrudan entegre yapılamaz. Bir bakıma aracın içine entegre olabilir.

Bu tasarım HHV teknolojisinin çok yönlülüğünü kanıtlamaktadır. Çünkü bu tasarım, kentsel kargo araçları ve servis otobüslerinde uygulanmaktadır. Bütün bunlara ek olarak, gelişmiş motorlar ile aynı potansiyele sahiptir.

Benzer Konular:

• Hidrolik Hibrid Araçlar Nasıl Çalışır
• Hibrid Araç Teknolojisi