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メカニカル・ハイブリッドシステム

Hybridsystem.jpg

 今年2月にプジョー・シトロエングループから、「ハイブリッド・エア」と称する新ハイブリッド・システムを開発していることが公表された。
 実はこれ、ボッシュとの共同開発で、ボッシュの産業機器部門の油圧・空圧システム(ハイドロ・エア)からの転用だという。システムとしては、クルマの減速エネルギーを電気的に回生するのではなく、油圧を介して空気を圧縮して、蓄圧容器=ボンベに圧縮空気としてエネルギーを蓄積するというもの。つまり減速中に油圧モーター=ポンプを作動させて空気を圧縮し、加速時にはその圧縮空気を解放して油圧を高め、油圧モーターにより発進アシストを行う。なお駆動輪はフロントで、油圧モーターの駆動力、エンジンの駆動力はCVTを介してホイールに伝達される。
 このシステムでは新欧州ドライビングサイクルで30%、市街地のみでは45%の燃費向上効果があるという。

hybrid-air-3.jpg Emission_cost.jpg


 またこの4月には、ボルボがフライホイール式減速エネルギー回生システムの実験を行い、大きな成果を挙げたと発表している。ボルボのフライホイールシステムは、FF車の後輪に装着され、オンデマンドの4輪駆動システムとなる。システムは、減速エネルギーをカーボン製のフライホイールの高速回転により貯蔵し、発進時にはこのフライホイールの回転エネルギーをCVTを介して使用して後輪を駆動する。
 この後輪駆動によりFF駆動の発進アシストを行うのだ。フライホイールのエネルギーをフルに加速アシストに使用するとプラス80ps分の効果があるという。 

38467_1_5.jpg 38466_1_5.jpg

 燃費は、中型車(ボルボS60)に装備した場合、新欧州ドライビングサイクルで25%の燃費低減項kがあり、もちろん市街地ではさらに効果が大きいという。
 スチール製のフライホイールでは重くなりすぎるが、カーボン製のフライホイールを採用し、これを真空中で回転させることで摩擦抵抗を極限まで落としている。カーボン製フライホイールを使用した減速エネルギー回生はポルシェ、アウディのレース車ですでに実績があるが、これはフライホイールジェネレーターと呼ばれ発電するタイプだが、ボルボのものは純機械式のエネルギー回生システムとしている。

48805_1_5.jpg

 いずれも、およそ1分以下という短時間の発進アシストを行うシステムだが、ゴーストップの多い市街地では確かに大きな効果を発揮するだろう。従来の減速エネルギー回生は電気式がメインで、エネルギーの貯蔵のために大容量バッテリーを使用するため、コスト的に量産小型車には厳しすぎるという大問題があった。コストと燃費向上の効果の相関関係はプジョー・シトロエンの発表しているグラフで如実に示されている。
 リチウムイオン電池は大量生産化されても価格の大幅な低減は期待できないというのが現在の評価になっている。
 トヨタ、ホンダはコンパクトカークラスまで電気モーター/バッテリー式ハイブリッドシステムを追求しているが、ヨーロッパにおける機械式のハイブリッドシステムとその燃費向上効果は興味深い。もし燃費レベルが大差ないとしたら、これはインパクトが大きいと思う。
 

コメント

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No title

フライホイール型回生システムは70年代のオイルショック時にも研究されてましたがね。
バスなどの大型、ゴーストップ多用車両に向けてでしたか。

軽量化すると蓄積エネルギは減少傾向でしょうし、慣性モーメントを十分取るとジャイロ効果
がハンドリングの邪魔をするのではないか、と心配になります。

衝突時にフライホイールが吹っ飛んだら爆弾代わりになりそうです。

車重450kgで衝突しない前提で軽量化、ができると現行技術には優しさでしょう

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