รถยนต์ไฮบริด: จากรถเก๋งธรรมดาไปจนถึงปลั๊กอิน "ภาพดวงจันทร์"

การประนีประนอมเพื่อสร้างความน่าดึงดูดในวงกว้างนั้นเป็นเรื่องยาก แนวคิดในการรวมระบบขับเคลื่อนที่สมบูรณ์แบบสองระบบไว้ในรถยนต์คันเดียวฟังดูซับซ้อน แต่นับตั้งแต่ Toyota Prius และ Honda Insight รุ่นแรกเปิดตัวในปี ช่วงปลายทศวรรษ 1990 รถไฮบริดได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นโซลูชั่นที่สมบูรณ์แบบสำหรับผู้ซื้อหลายล้านรายที่กำลังมองหาการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงที่ดีขึ้น ลดการปล่อยมลพิษ และในชีวิตประจำวัน การปฏิบัติจริง

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าลูกผสมทั้งหมดจะถูกสร้างขึ้นเท่ากัน ผู้ผลิตแต่ละรายใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน แบตเตอรี่ และมอเตอร์ไฟฟ้าที่แตกต่างกันเพื่อสร้างเครื่องยนต์ไฮบริด เช่นเดียวกับรถประเภทอื่นๆ คำว่า "ไฮบริด" เป็นจุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลงมากกว่าคำจำกัดความที่เข้มงวด

พื้นฐาน

สิ่งหนึ่งที่รถไฮบริดทุกคันมีเหมือนกันคือ ดังที่ชื่อของมันบอกไว้ พวกมันรวมแรงขับสองประเภทเข้าด้วยกัน ในการผลิตแบบไฮบริดทุกครั้ง นั่นหมายถึงเครื่องยนต์สันดาปภายในเช่นเดียวกับที่พบในรถยนต์ส่วนใหญ่ และมอเตอร์ไฟฟ้าอย่างน้อยหนึ่งตัวที่ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่ในตัว

เห็นได้ชัดว่ามีเครื่องยนต์สันดาปภายในหลายประเภท และความหลากหลายนั้นก็สะท้อนให้เห็นในเครื่องยนต์ไฮบริด ปริมาตรกระบอกสูบและจำนวนกระบอกสูบแตกต่างกันไปตั้งแต่เครื่องยนต์ 4 แถวเรียง 1.3 ลิตรของ Honda Insight ไปจนถึง V8 5.0 ลิตรของ Lexus LS 600h L

สิ่งหนึ่งที่คุณคาดหวังได้จากรถไฮบริดทุกคันก็คือมันจะขับเคลื่อนด้วยน้ำมันเบนซิน เปอโยต์ผลิตรถไฮบริดดีเซล แต่ผู้ผลิตรายอื่นเบือนหน้าหนีจากสิ่งนี้เนื่องจากมีการเพิ่มเข้ามา ต้นทุนของดีเซลและความจริงที่ว่าพวกเขาไม่ได้เยาะเย้ยเช่นเดียวกับกราฟแรงบิดแบบแบนของไฟฟ้า เครื่องยนต์.

แบตเตอรี่มีความเป็นเนื้อเดียวกันมากกว่า แบตเตอรี่ไฮบริดส่วนใหญ่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเนื่องจากมีความจุมากที่สุดสำหรับขนาดแบตเตอรี่ สิ่งเดียวที่ผิดปกติคือ Toyota ซึ่งยังคงใช้แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ แม้ว่าแบตเตอรี่เหล่านี้จะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าโดยธรรมชาติ แต่โตโยต้ายังคงทำให้มันทำงานในระบบไฮบริดต่อไป

อ่อนโยนถึงดุร้าย

แต่สิ่งที่ทำให้รถไฮบริดแต่ละคันมีความแตกต่างกันจริงๆ คือวิธีการใช้เครื่องยนต์เบนซินและมอเตอร์ไฟฟ้า รถยนต์บางคันใช้เครื่องยนต์เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและใช้มอเตอร์เป็นตัวขับเคลื่อนหลัก ในขณะที่บางคันใช้เครื่องยนต์เป็นส่วนใหญ่ เมื่อใช้ไฟฟ้าแบบธรรมดา โดยปล่อยไฟฟ้าไว้เพื่อเพิ่มกำลังเป็นครั้งคราวหรือปราศจากการปล่อยมลพิษ วิ่ง.

ลูกผสมขั้นพื้นฐานที่เรียกว่า "ลูกผสมอ่อน" สามารถทำได้เฉพาะอย่างหลังเท่านั้น รถยนต์อย่าง Chevrolet Malibu Eco ใช้แบตเตอรี่และมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อสนับสนุนเครื่องยนต์เบนซิน โดยไม่มีข้อกำหนดสำหรับการทำงานด้วยพลังงานไฟฟ้าเท่านั้น ในความเป็นจริง General Motors เรียก Malibu Eco ว่าเป็นตัวอย่างของ "การใช้พลังงานไฟฟ้าเบาของระบบส่งกำลังแบบดั้งเดิม" ไม่ใช่ไฮบริด ผลลัพธ์ที่ได้คือรถยนต์ที่มีราคาถูกกว่าเล็กน้อย ($25,995) เมื่อเทียบกับรถไฮบริดอื่นๆ ที่เทียบเคียงได้ แต่มีการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงที่น่าทึ่งน้อยกว่า (ในเมือง 26 mpg, ทางหลวง 38 mpg)

ขั้นต่อไปจากรุ่นมิลด์ไฮบริดคือสิ่งที่อยู่ในระบบ Integrated Motor Assist (IMA) ของฮอนด้า ซึ่งประกบมอเตอร์ไฟฟ้าระหว่างมู่เล่ของเครื่องยนต์และระบบส่งกำลัง สิ่งนี้ทำให้รถยนต์อย่าง Insight สามารถขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวได้

จากข้อมูลของ EPA Insight นั้นดีสำหรับ 41 mpg ในเมืองและ 44 mpg บนทางหลวง อย่างไรก็ตาม มันคือรถแฝดอย่าง Toyota Prius ที่วิ่งได้ 51 เมือง และ 48 mpg บนทางหลวง

ส่วนใหญ่เป็นเพราะความจริงที่ว่า Hybrid Synergy Drive ของ Toyota ช่วยให้มอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนล้อได้เอง ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่า เนื่องจาก Prius ใช้เวลาวิ่งด้วยพลังงานไฟฟ้านานขึ้น จึงสามารถใช้ประโยชน์จากการขับขี่ในเมืองด้วยความเร็วต่ำได้ดีกว่า นั่นอธิบายหมายเลข mpg ในเมืองที่สูงกว่าของโตโยต้า

การให้รถไฮบริดใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับการใช้ไฟฟ้าเป็นกุญแจสำคัญในการเพิ่มไมล์ต่อแกลลอน และบางครั้งนั่นหมายถึงการใช้จ่ายเงินมากขึ้นก็จะน้อยลง 2013 Ford Fusion hybrid ได้รับการจัดอันดับที่ 47 mpg ในทั้งสามหมวด EPA ในขณะที่ BMW ActiveHybrid 3 ได้รับการจัดอันดับที่ (ชั่วคราว) 25 mpg ในเมือง, 33 mpg ทางหลวง และ 28 mpg รวมกัน

เหตุใดผู้ซื้อ BMW จึงใช้จ่ายเงินมากขึ้น ($49,300 เทียบกับ $27,200) เพื่อซื้อ MPG น้อยลง BMW มีลำดับความสำคัญที่แตกต่างกัน: ActiveHybrid เป็นซีรีส์ที่ไม่ใช่ M 3 ที่ทรงพลังที่สุดที่มีอยู่; มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นตัวเพิ่มกำลังมากกว่าแหล่งพลังงานทางเลือก ActiveHybrid 3 สามารถขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าได้สูงสุด 37 ไมล์ต่อชั่วโมง ในขณะที่ Fusion สามารถเข้าถึงความเร็วสูงสุด 62 ไมล์ต่อชั่วโมง

กำลังเสียบปลั๊ก

ปลั๊กอินไฮบริดเชื่อมช่องว่างระหว่าง Insights และ Priuses ของโลกกับรถยนต์ไฟฟ้าเต็มรูปแบบอย่าง Nissan Leaf การเพิ่มความสามารถในการชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์จากปลั๊กไฟภายนอก หมายความว่าไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเสมอไป

นี่คือที่มาของการจัดอันดับ MPGe ของ EPA ปลั๊กอินของ Toyota Prius มีค่า mpg (51 เมือง, 49 ทางหลวง) ใกล้เคียงกับ Prius ทั่วไป แต่ไม่รวมเวลาที่รถใช้ไฟฟ้า ปลั๊กอิน Prius ได้รับการจัดอันดับที่ 95 MPGe ซึ่งหมายความว่า EPA คิดว่าสามารถบรรลุผลเทียบเท่ากับ 95 mpg โดยการดับเครื่องยนต์เบนซินอยู่ตลอดเวลา

แม้ว่าสิ่งต่างๆจะไม่ง่ายขนาดนั้น ปลั๊กอินบางตัว รวมถึง Prius และ Ford C-Max Energi โดยพื้นฐานแล้วเป็นไฮบริด "ปกติ" พร้อมเพิ่มความสามารถปลั๊กอิน Chevrolet Volt (รุ่นแรกของสายพันธุ์และยังคงเป็นที่รู้จักในชื่อ "Moon Shot" ของ GM) เพียงจับคู่เครื่องยนต์เบนซินเข้ากับล้อในสถานการณ์ที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น เครื่องยนต์ของ Fisker Karma ไม่ได้เชื่อมต่อทางกายภาพกับล้อเลย ทำให้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่แท้จริง

ไหนดีที่สุด? Karma (54 MPGe) ค่อนข้างจะแตกต่างออกไปเล็กน้อย เนื่องจากเป็นรถหรูขนาดใหญ่ที่เน้นสมรรถนะ ในขณะที่รุ่นอื่นๆ เป็นรถแฮทช์แบ็กที่สมเหตุสมผล ในบรรดารถแฮทช์แบ็กเหล่านั้น เกือบจะถือว่าร้อนแรงเลยทีเดียว: 95 MPGe สำหรับ Prius, 98 MPGe สำหรับโวลต์ปี 2013 และ 100 MPGe สำหรับ Ford C-Max Energi ปี 2013

ในตอนนี้ ปลั๊กอินก็คือปลั๊กอินเมื่อพูดถึง MPGe ไม่ว่าเครื่องยนต์เบนซินจะติดอยู่กับล้อหรือไม่ก็ตาม รถยนต์เหล่านี้มีความเหนือกว่ารถยนต์ไฮบริดอื่นๆ แต่ให้ระยะทางสูงสุดโดยไม่ต้องกังวลกับระยะทางของรถยนต์ไฟฟ้าเต็มรูปแบบ นั่นทำให้พวกเขาอยู่จุดสูงสุดของพีระมิดลูกผสม