Hybrid electric-petroleum vehicles Mobil hybrid adalah mobil yang berjalan dengan dua sumber tenaga, yaitu ICE dan motor listrik.
Jenis-jenis Hybrid Electric Vehicle Berdasarkan struktur drivetrain: Seri Paralel Gabungan
Berdasarkan derajat hibridisasi Full Hybrid Medium Hybrid Mild Hybrid Plug-in Hybrid
Jenis Berdasarkan Struktur Drivetrain Hybrid Seri Mesin bahan bakar bekerja sebagai generator yang berfungsi sebagai pembangkit baterai atau tenaga motor elektrik yang menggerakkan transmisi. Mesin bensin tidak langsung menjadi tenaga penggerak kendaraan.
Hybrid Seri Kekurangan: • Massa total, biaya, dan ukuran powertrain terlalu besar. • Efisiensi total kecil saat kendaraan melaju kencang dan ketika mengemudi jarak jauh. Keuntungan: • Tidak ada hubungan mekanik antara mesin dan roda sehingga generator mesin bisa diletak dimana saja. • Tidak ada elemen-elemen transmisi mekanik konvensional (gearbox, poros transmisi). • Mesin bakar bisa beroperasi pada jarak RPM kecil walaupun kecepatan mobil berubah. • Hybrid Seri relatif paling efisien saat ‘stop-and-go city driving’.
Contoh: Renault Kangoo
Hybrid Paralel Mesin bensin secara bersamaan dengan motor listrik dapat langsung menjadi tenaga penggerak kendaraan.
Mode operasi Hybrid Paralel
Hybrid Paralel Kelemahan: • Sistem lebih rumit. • ICE tidak beroperasi pada jarak RPM kecil atau konstan sehingga efisiensi turun pada kecepatan rotasi yang rendah. • Karena ICE tidak terpisah oleh roda, baterai tidak bisa diisi ulang saat keadaan diam/berhenti. Kelebihan: • Efisiensi total lebih besar saat kendaraan melaju kencang dan ketika mengemudi jarak jauh. • Fleksibilitas peralihan antara daya listrik dan ICE besar. • Dibandingkan Hybrid Seri, motor listrik bisa dirancang dengan kekuatan yang lebih rendah daripada ICE karena dibantu oleh daya tariknya. Hanya diperlukan satu motor listrik/generator saja.
Contoh: Honda Civic
BMW 7Series ActiveHybrid
Hybrid Gabungan Sistem hybrid gabungan mempunyai kedua fitur dari Hybrid seri dan paralel. Pada sistem ini terdapat koneksi ganda yang menghubungkan mesin dan gardan, yaitu secara mekanik dan elektrik dengan perangkat yang dinamakan power split.
Prinsip kerja: Pemisahan tenaga yang disuplai oleh mesin dapat disesuaikan dari daya yang diminta oleh pengemudi.
Hybrid Gabungan Kelemahan: • Sistem sangat rumit dan lebih mahal dari sistem hybrid paralel. • Efisiensi transmisi power train tergantung pada jumlah daya yang ditransmisikan melalui jalur listrik (motor listrik), akibatnya efisiensi yang lebih rendah (~ 70%) dibandingkan dengan jalur murni mekanis (98%). Kelebihan: • Peralihan antara daya listrik dan ICE mempunyai fleksibilitas maksimum. • Pemisahan daya yang disuplai oleh mesin disesuaikan dari daya yang diminta oleh pengemudi memungkinkan rancangan ICE yang lebih kecil, ringan, dan efisien.
Contoh: Toyota Prius
Lexus RX400h
Jenis Berdasarkan Derajat Hibridisasi Full Hybrid Full Hybrid EV dapat berjalan dengan hanya menggunakan mesin atau baterai, maupun gabungan keduanya. Untuk operasi hanya menggunakan baterai dibutuhkan kapasitas baterai yang besar. Contoh: Toyota Prius, Auris, dan Lexus.
Medium Hybrid Pada sistem ini menggunakan mesin sebagai daya utama dengan dorongan torsi motor listrik yang disambung paralel ke power train konvensional. Mode EV hanya bisa digunakan untuk periode waktu yang sangat terbatas. Contoh: Honda Civic, Mazda Demio, dan lain-lain.
Mild Hybrid Pada sistem ini motor listrik mendukung mesin konvesional. Sperti Full Hybrid, mesin kendaraan akan mati secara otomatis ketika mobil sedang berhenti di tengah kemacetan atau saat sedang mengerem. Biasanya dalam sistem mild hybrid, juga ada sistem Regenerative Brake. Mesin dan motor listrik bekerja bersama-sama untuk menggerakkan roda. Karena itu sistem ini disebut juga hybrid paralel. Sistem ini menggunakan baterai berukuran kecil. Sayangnya, Mild Hybrid tidak memungkinkan motor listrik untuk bekerja sendiri. Contoh: Chevrolet Silverado Hybrid, Mercedes S400 Hybrid, dan lain-lain.
Plug-in Hybrid Sistem ini merupakan pengembangan dari Full Hybrid. Prinsip sistem ini juga sama dengan full hybrid. Hanya saja plug-in hybrid memiliki terminal pengisian listrik seperti pada mobil listrik. Contoh: Chevrolet Volt
Where does fuel energy go in a conventional car
• 87.4 % of fuel energy is wasted • Only 12.6 % of fuel energy is transferred to the wheels • 5.8 % is turned to kinetic energy, consumed in the brake • 17.2 % idling losses, engine on with no torque Sumber: www.fueleconomy.gov US DOE
17
Sumber: http://www.ae.pwr.wroc.pl/
Sumber: http://www.ae.pwr.wroc.pl/
