Hydraulic Hybrid – Các thiết lập hệ thống truyền động

Hydraulic Hybrid – Công nghệ HHV mang lại khả năng cho nhiều hệ thống truyền động hoặc cấu hình phần cứng. Mỗi hệ thống truyền động có nhiều ưu điểm và nhược điểm khác nhau. EPA và các đối tác trong ngành hiện đang nghiên cứu các loại hệ thống truyền động khác nhau để xác định loại nào sẽ là lựa chọn bền, hiệu quả, sạch sẽ và tiết kiệm chi phí nhất. Có ba cách thiết lập hệ thống truyền động đã xuất hiện trong số các ứng dụng phương tiện khác nhau.

HHV Layout 1

Cách bố trí đầu tiên bao gồm cụm dẫn động cầu sau hybrid thủy lực tích hợp. Cụm dẫn động cầu sau bao gồm hai Bơm/Motor thủy lực được tích hợp vào trục sau. Bơm/Motor của tổ hợp này có khả năng thực hiện phanh tái tạo. Cụm động cơ Bơm/Motor thủy lực tạo ra áp suất chất lỏng khi cần thiết. Hệ thống lưu trữ năng lượng bao gồm hai bình lưu trữ chất lỏng thủy lực. Bình thứ nhất dành cho chất lỏng thủy lực áp suất cao, chất lỏng thủy lực có áp suất lên đến 5000 psi. Nó được gọi là bộ tích áp. Bình thứ hai dành cho chất lỏng thủy lực áp suất thấp, chất lỏng thủy lực có áp suất lên đến 180 >psi. Nó được gọi là một bình chứa. Toàn bộ hệ thống chất lỏng trong hệ vòng kín chứa khoảng 22 gallon (83.2 lít) chất lỏng thủy lực, với khả năng có các hệ thống lưu trữ thậm chí còn nhỏ hơn. Chất lỏng thủy lực về cơ bản không khác gì chất lỏng truyền động hiện đang được sử dụng trong hầu hết các phương tiện.

Kết quả thử nghiệm ban đầu trong phòng thí nghiệm đối với cách bố trí HHV này trên xe thí điểm cho thấy hiệu suất nhiên liệu (mpg) được cải thiện hơn 70% với mức giảm tương ứng 40% lượng khí thải CO2. Với chi phí nhiên liệu là 2,75 đô la cho mỗi gallon và với chi phí sản xuất khối lượng lớn dự kiến là 7000 đô la, chiếc hybrid này sẽ tự hoàn vốn trong vòng chưa đầy 3 năm và tiết kiệm được hơn 50.000 đô la cho nhiên liệu và bảo dưỡng phanh trong vòng đời (20 năm). Chiếc xe này đã được UPS thử nghiệm trên đường trong năm 2006 & 2007.

HHV Layout 2

Cấu hình phần cứng cho cách bố trí thứ hai có một máy bơm/motor duy nhất kết hợp với hộp số không ly hợp bốn tốc độ điều khiển bởi máy tính. Phương tiện này có hệ thống tích lũy năng lượng và động cơ bơm/motor tương tự như phương án đầu tiên.

Ban đầu, thiết kế này được áp dụng với động cơ diesel tiêu chuẩn trong xe giao hàng của UPS với kết quả đáng khích lệ. Công việc trên chiếc xe này đã tiếp tục trong nỗ lực giai đoạn 2 để bao gồm một động cơ alchol (cồn). Động cơ cồn sử dụng E85 (Ethanol) hoặc M85 (Methanol) và sạch hơn dầu diesel hoặc xăng. Điều này loại bỏ nhu cầu xử lý NOx sau. Một động cơ cồn được tối ưu hóa có khả năng đạt hiệu suất cao nhất 40%.

HHV Layout 3

Thiết kế này sử dụng một hệ thống truyền động tương tự như cách bố trí đầu tiên. Trong thiết kế này, Bơm/Motor dẫn động được quay 90 độ và được gắn vào khung gầm và sử dụng trục dẫn động để cung cấp năng lượng cho bộ vi sai cầu sau. Bằng cách không tích hợp trực tiếp Bơm/Motor vào vi sai cầu sau, chúng có thể được tích hợp vào xe theo cách tối đa hóa không gian.

Cách bố trí này thể hiện tính linh hoạt của công nghệ HHV vì nó đã hoặc đang được áp dụng cho các phương tiện giao hàng trong đô thị, xe chở hàng kho và xe buýt đưa đón. Ngoài ra, nó có cùng tiềm năng được sử dụng với các động cơ tiên tiến. Nó hiện đang được đánh giá với một động cơ diesel trong một xe chở hàng kho và được thiết lập để được đánh giá với một động cơ HCCI (Đánh lửa bằng điện đốt đồng nhất) trong một xe buýt đưa đón.