Mengapa hibrida masih menggunakan transmisi mekanis?

Salah satu komentar pada pertanyaan ini mengingatkan saya pada sesuatu yang sudah lama saya pikirkan. Mengingat bahwa mesin mendapatkan efisiensi terbaik pada torsi puncak, mengapa sebagian besar mobil hybrid masih menggunakan transmisi mekanis (yang membutuhkan mesin untuk mengubah kecepatan dengan kecepatan jalan, seperti pada mobil konvensional), daripada listrik, dengan mesin berjalan pada konstan menilai sebagai generator?

Apakah ini sekadar kasus memberi orang apa yang biasa mereka lakukan? mengingat bahwa mobil murni-listrik jelas memiliki transmisi listrik ...

Kereta telah menggunakan transmisi diesel-listrik setidaknya sejak tahun 1950-an, jadi itu bukan konsep baru ...

Itu tergantung pada jenis mobil hybrid yang Anda bicarakan. Dalam satu jenis hibrida, akan ada mesin bensin dan setidaknya satu mesin listrik yang mampu menggerakkan roda. Dalam hal ini, mesin bensin masih harus menggunakan transmisi karena tidak dapat diputar terlalu tinggi tanpa menyebabkan kerusakan besar atau memperpendek umur. Salah satu solusi yang mungkin untuk masalah transmisi ini adalah dengan menggunakan Continuously Variable Transmission (CVT), yang bisa lebih mahal untuk diproduksi tetapi menjaga mesin pada efisiensi puncak.

Jenis hibrida lainnya, di mana roda digerakkan sepenuhnya oleh motor listrik (dan memiliki generator bensin untuk mengisi baterai) tidak memerlukan transmisi karena motor listrik memiliki rentang RPM yang sangat luas. Selain itu, motor listrik memiliki kurva torsi yang relatif datar dan torsi maksimum tersedia secara instan. Saya harus mencatat bahwa mobil "hybrid" jenis ini umumnya hanya disebut kendaraan listrik (EV) karena motor bensin digunakan untuk mengisi baterai saja dan tidak menggerakkan roda.

Saya akan mengomentari ini, tetapi tidak memiliki reputasi: Transmisi diesel-listrik yang Anda maksudkan lebih dekat hubungannya dengan EV saat ini di mana mesin diesel mengisi baterai, yang kemudian menghidupkan motor listrik di roda. Transmisi di dalam kereta tidak praktis karena beberapa alasan (seperti kebutuhan daya hingga empat as dan jumlah roda gigi yang diperlukan untuk menjaga efisiensi puncak) dan ini menghilangkan kebutuhan untuk transmisi yang benar.

Saya kira jawaban yang diterima tidak menjawab pertanyaan ini dengan layak. Alasan kendaraan hibrida memiliki jalur transfer daya mekanis adalah transfer daya mekanis memiliki efisiensi yang lebih tinggi daripada transfer daya listrik.

Saya telah membaca di suatu tempat (tetapi tidak dapat menemukan sumbernya sekarang) bahwa jalur transfer daya listrik sekitar 70% efisien di Toyota Prius. Untuk memahami efisiensi yang rendah ini, pertimbangkan memiliki generator motor yang beroperasi sebagai generator, komponen elektronik daya, kabel, dan generator motor yang beroperasi sebagai motor. Cukup banyak komponen. Efisiensi ini jauh lebih rendah daripada efisiensi jalur transfer daya mekanis.

Sebenarnya, Toyota Prius memiliki jalur transfer tenaga mekanik dan listrik. Ini memiliki gearbox dengan satu kecepatan dan rasio konstan tetapi tiga as, dua di antaranya memiliki motor listrik. Mengubah berapa banyak daya yang akan ditransfer melalui jalur listrik mengubah kecepatan relatif dari poros input dan output, dan karenanya berfungsi sebagai transmisi variabel kontinu listrik (eCVT).

Alasan untuk jalur mekanis adalah efisiensi yang lebih tinggi. Alasan untuk jalur listrik adalah memungkinkan pengoperasian CVT dengan biaya komponen yang sangat rendah dan keandalan yang lebih tinggi daripada CVT tradisional. Dan, juga untuk memberikan pengereman regeneratif dan peningkatan daya ke mesin pembakaran internal dari baterai.

Pernahkah Anda melihat pendingin air dalam transmisi manual konvensional? Mungkin tidak. Namun, inverter di Prius didinginkan oleh air karena tingginya jumlah panas yang dihasilkan. Ini menggambarkan bahwa inverter kurang efisien daripada transmisi mekanis.