kenderaan hibrid

8/22/2019 Kenderaan hibrid

1/117

DISUSUN OLEH:

ABDUL SHOKOR BIN ABD TALIB

KETUA JABATAN MEKANIKAL, ILP MERSING

(KERANA ALLAH ,UNTUK MANUSIA) 1


2/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,

INSTITUT LATIHAN PERINDUSTRIAN MERSING

Hybrid = kacukan (Kamus dewam)

Kenderaan hybrid ialah kenderaan yang menggunakan on board

reachargable energy dan bekalan kuasa berasaskan bahan api

untuk mengerakkan kenderaan. Kenderaan ini kurangmenggunakan bahan api dan menghasilkan kurang pencemaran.

Kenderaan hybrid menggunakan tenaga kinetik yang dihasilkan

semasa membrek untuk mengecas semula bateri dengan

menggunakan sistem regenerative braking. Sesetengah

kenderaan hybrid menggunakan enjin pembakaran untuk

menghasilkan tenaga elektrik yang berfungsi untuk memutarkan

generator untuk sama ada mengecas bateri atau memberi kuasa

terus kepada motor elektrik yang digunakan untuk memacu

kenderaan. Keadaan ini digunakan semasa kelajuan rendah.

..2


3/117

Statistik penjualan hybrid

3


4/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


On board rechargable energy

4


5/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Definisi hybrid

Kenderaan hybrid ialah kenderaan yang menggunakan dua atau

lebih sumber kuasa yang berbeza untuk mengerakkan kenderaan.

Istilah kenderaan hybrid biasanya merujuk kepada gabungan enjin

pembakaran dalam dan motor elektrik.

5

+ = Hybrid


6/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


CARB emission rating

6


7/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Kenapa hybrid diperkenalkan?

Untuk mengurangkan pencemaran

Menjimatkan penggunaan bahan api

7


8/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,

INSTITUT LATIHAN PERINDUSTRIAN MERSING8


9/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Enjin pembakaran dalam

9

Verbrennungsmotor /

Internal Combustion engine


10/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



Kebaikan:

Bahan api lebih ringan hanya

memerlukan ruang yang kecil.

Mudah untuk diperolehi

Kelemahan:

Kecekapan rendah

Menghasilkan pencemaran

Bising

10


11/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Motor elektrik

Kelebihan:

Kecekapan tinggi

Tiada pencemaran

Kadar kebisingan rendah

Mesra alam

Kelemahan:

Bekalan kuasa (bateri) berat dan

besar

Proses mengecas semula

perlahan

11


12/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Hybrid

12

Verbrennungsmotor /

Internal Combustion engine

Electric motor/Generator


13/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Standard hybrid

13


14/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,INSTITUT LATIHAN PERINDUSTRIAN MERSING

Plug in hybrid

14


15/117


Plug in hybrid

15


16/117


Regenerative brake

16

Regerative

braking


17/117


Regenerative brake

Menukarkan kuasa bateri kepada kuasa elektrik yang akan

disimpan di dalam bateri.

17

Sistem brek konvensional:

Tenaga kinetik (tenaga yang terhasil dari pergerakan)

Geseran

Tenaga haba Hilang


18/117


Kenapa regerative braking system

diperlukan?

Kecekapan tenaga kenderaan konvensional ialah 20%, manakala

80% terbuang sebagai haba yang terjadi akibat geseran. Regerative

braking mampu menukarkan separuh kepada tenaga elektrik yang

boleh digunakan semula.Keadaan ini dapat menjimatkan bahan api

sebanyak 10 hingga 25%.

18


19/117


Variasi hybrid

19


20/117


Jenis jenis hybrid

20


21/117


Jenis jenis hybrid

21


22/117

Kelas kenderaan hybrid

22


23/117


Volvo flexible charger

23


24/117


24


25/117


Penerangan ini adalah merujuk kepada Toyota

Prius

Sumber: www.autoshop101.com

25


26/117


Komponen utama kenderaan hybrid

26


27/117


27


28/117


28


29/117


Komponen utama hybrid;


Motor generator 1 (MG1)

Motor generator 2 (MG2) Planetary gear set

Inverter

Bateri voltan tinggi (HV battery)

HV ECU

29


30/117


VVT-i valve timingETCS-i electronic throttle control

30


31/117


Fungsi MG1

MG1 berfungsi untuk menjana tenaga elektrik dan menghidupkan enjin.

31


32/117


Fungsi MG1

Elemen kawalan untuk memisahkan planetary gear set.

Mengecas bateri voltan tinggi (HV battery) serta membekalkan

kuasa elektrik kepada MG2.

Berfungsi sebagai motor penghidup (starter motor).

Mengawal fungsi continous variable gear ratio pada transaxle.

32


33/117


Fungsi MG 2

Berfungsi untuk memacu kenderaan.

33


34/117


Fungsi MG2

Mengerakkan kenderaan pada kelajuan rendah (Engine off)

Menghasilkan tenaga tambahan semasa kelajuan tinggi.

Membantu menambah kuasa kenderaan apabila kenderaan dipandudengan laju.

Berfungsi sebagai generator semasa proses regenerative braking.

34


35/117


Planetary gear unit

Memisahkan tork di antara MG1, MG2 dan enjin.

35


36/117


Planetary gear unit

Berfungsi sebagai pemisah kuasa.

MG1 disambung kepada planetary gear.

MG2 disambung kepada ring gear.

Engine output shaft disambung kepada planetary carrier.

Berfungsi sebagai mencantumkan kuasa dari enjin dan MG2, dan

berfungsi untuk mengecas bateri voltan tinggi semasa brake

regenerative.

36


37/117


37

From left to right: the ring gear, planet

carrier, and two sun gears


38/117


Inverter

Menukar arus terus (DC) dari bateri HV ke arus ulangalik (AC)

untuk kegunaan MG1 dan MG2.

Menggunakan arus terus yang dihasilkan oleh MG1 dan MG2 untuk

mengecas HV battery.

38


39/117


Inverter

Arus di dalam MG1, MG2 dan HV battery dikawal oleh inverter.

Inverter berfungsi untuk menukarkan arus terus dari HV battery

kepada arus ulang alik untuk kegunaan MG1 dan MG2.

Ia juga berfungsi untuk menukarkan arus terus (AC Current) dari

MG1 dan MG2 ke dalam bentuk arus terus untuk mengecas HV

battery.

39


40/117


HV battery

Membekal kuasa eletrik kepada MG2 semasa enjin mula

dihidupkan, pecutan dan menaiki bukit.

40


41/117


HV battery

Menyimpan kuasa yang dihasilkan oleh MG2 semasa regenerative

braking dan MG1 hasil dari putaran enjin.

Bateri akan membekalkan kuasa kepada motor apabila enjin

dihidupkan dan apabila kuasa tambahan diperlukan.

41


42/117


Sistem kawalan hybrid

Starting and low speed

Semasa enjin baru hendak dihidupkan, MG2 berfungsi untuk

memacu kenderaan. Jika cas di dalam bateri berada pada kapasiti

rendah (low), enjin akan dihidupkan dengan segera.

Di dalam keadaan biasa, Setelah kelajuan kenderaan bertambah

kepada 25 hingga 30 km/j enjin akan dihidupkan.

Semasa pemanduan biasa, kuasa yang dihasilkan oleh enjin

dibahagikan kepada 2 bahagian iaitu sebahagian dihantar kepada

roda dan sebahagian lagi dihantar kepada MG1 untuk mengecas

bateri HV. HV Ecu berfungsi untuk melakukan pelarasan voltan.

42


43/117


Apabila pedal pemecut ditekan sepenuhnya (kelajuan tinggi) semua

kuasa enjin dihantar ke roda, di dalam masa yang sama MG1 akan

turut membekalkan kuasa tambahan dengan menggunakan tenaga

yang dibekalkan dari bateri HV. Tork dari MG2 akan turut

digabungkan dengan tork enjin untuk mengerakkan roda.

43


44/117


Deceleration and brake

Apabila kelajuan dikurangkan atau kenderaan diberhentikan, roda

akan memacu MG2. MG2 akan menggunakan tenaga dari brake

regenerative untuk menghasilkan tenaga untuk mengecas semula

bateri HV.

44


45/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,INSTITUT LATIHAN PERINDUSTRIAN MERSING 45


46/117


Smart Entry system

46


47/117

Driving characteristic

47


48/117

Unique Characterisitics

48

B i h b id b k j ?


49/117

Bagaimana hybrid bekerja?

49

http://www.fueleconomy.gov/feg/hybridAnimation/swfs/hybridframe.html

Mild Hybrid swf

Full Hybrid swf

Start stop swf


50/117


Ragam (Mode) Kawalan

Terdapat 6 mode kawalan:

Stopped

Starting out

Normal driving

Full throttle acceleration and high speed cruise Deceleration and braking

Reverse

50


51/117


Mode: Stopped

MG2 Rev 0 Rpm

MG1 Rev 0 Rpm

Acc sensor main 0V

Engine speed 0 Rpm

Vehicle speed 0 Mph

51


52/117


Mode: Stopped

Keadaan: Kenderaan berhenti di lampu isyarat

Enjin akan dimatikan apabila kenderaan tidak bergerak dan bateri

HV telah dicas sepenuhnya.

Enjin akan dihidupkan di dalam keadaan berikut:

- Cas di dalam bateri masih belum penuh

- Aircond dihidupkan (Prius 2003 ke bawah) engine driven

compressor. Prius 2004 ke atas menggunakan electric

compressor.

52


53/117


Mode: Starting out

MG2 Rev 830 Rpm

MG1 Rev 2140 Rpm

Acc sensor main 1.43 VEngine speed 0 Rpm

Vehicle speed 13 Mph

(20 Kmh)

Bateri HV digunakan untuk

memacu MG2 untuk

menghasilkan kuasa yangdiperlukan untuk mengerakkan

roda.

53


54/117


Mode: Starting out

Apabila kenderaan baru dihidupkan dan dipandu dengan beban dan

kelajuan rendah, hanya MG2 yang akan membekalkan kuasa untuk

memutarkan roda. Enjin tidak bekerja dan kenderaan bergerak

dengan kuasa elektrik sahaja. MG1 akan berpusing terbalik dan

berada pada kelajuan idle tetapi tidak menghasilkan tenaga elektrik.

54


55/117


Mode: Normal driving

MG2 Rev 1658 Rpm

MG1 Rev 380 Rpm

Acc sensor main 0.94 V

Engine speed 896 Rpm


(45Kmh)

Enjin akan memutarkan roda

melalui planetary gear, MG1 akan

diputarkan melalui planetary gearuntuk membekalkan kuasa

elektrik kepada MG2.

55


56/117


Mode: Normal driving

Semasa kelajuan rendah di antara 25 hingga 65 km/h, enjin bekerjauntuk membekalkan kuasa bagi mengerakkan kenderaan. MG2

berputar dan berfungsi sebagai motor untuk memberi bantuan bagi

mengerakkan kenderaan secara elektrik.

MG1 berputar di dalam arah yang sama dengan enjin dan bertindak

sebagai generator yang akan menghasilkan kuasa yang diperlukan

oleh MG2.

56

d ll h l l d


57/117


Mode: Full throttle acceleration and

high speed cruise

MG2 Rev 3643 Rpm

MG1 Rev 1863 Rpm

Acc sensor main 2.21 V

Engine speed 3168 rpm


(100Kmh)

MG2 membekalan kuasa

tambahan untuk menambah

kelajuan enjin.

57



58/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



high speed cruise

Untuk pecutan maksimum (melebihi 160 Km/j), MG2 akandigunakan untuk membekalkan kuasa tambahan kepada roda. MG2

akan menerima elektrik dari bateri HV. MG1 juga akan menerima

bekalan elektrik dari bateri HV dan berpusing secara terbalik untuk

menghasilkan overdrive ratio untuk kelajuan maksimum.

58

Overdrive ratio:

Keadaan dimana nisbah gear tertinggi berada pada kedudukan kurang

dari 1:1. Di dalam keadaan ini driveshaft berputar lebih laju dari engine

crankshaft. Ia bertujuan untuk mengurangkan pengunaan minyak dankehasuan enjin.


59/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Mode: Deceleration and braking

MG2 Rev 2155 Rpm

MG1 Rev - 2449 Rpm

Acc sensor main 0.82 VEngine speed 960 rpm


(58Kmh)

Apabila kelajuan kenderaan

dikurangkan, tenaga kinetik yang

terhasil pada roda akandipindahkan kepada tenaga

elektrik yang diperlukan untuk

mengecas bateri HV melalui MG2.

59


60/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Mode: Deceleration and braking

Sebaik sahaja pedal pemecut dilepaskan MG2 akan bertukarmenjadi generator. Roda akan memutarkan MG2 untuk

menghasilkan tenaga elektrik untuk mengecas bateri HV. Proses ini

dikenali sebagai regerative braking. Apabila kelajuan kenderaan

berkurangan, enjin akan dimatikan dan MG1 akan berpusing secara

terbalik untuk mengekalkan nisbah gear.

Apabila pedal brek ditekan, tindakan regerative braking akan

memperlahankan kenderaan, apabila kelajuan kenderaan telah

semakin perlahan, brek hidraulik akan memberhentikan kenderaan.

60


61/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Mode: reverse

MG2 Rev 0 Rpm

MG1 Rev 0 Rpm

Acc sensor main 0.82 VEngine speed 0 rpm

Vehicle speed 0 Mph

(0Kmh)

MG2 berputar secara terbalik

untuk mengundurkan kenderaan.

61


62/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Mode: reverse

Apabila kenderaan hendak diundur, MG2 akan berfungsi sebagaimotor elektrik dan berputar secara terbalik. MG1 berpusing ke

hadapan dan bergerak pada kelajuan idle. Tiada tenaga elektrik

dihasilkan.

62


63/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Meter paparan

63


64/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,

INSTITUT LATIHAN PERINDUSTRIAN MERSING 64


65/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



66/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Hybrid transaxle


67/117

Hybrid transaxle

67


68/117

68


69/117

69

CAN Bus system


70/117

CAN Bus system

70


71/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Hybrid transaxle

71

b d l


72/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Hybrid transaxle

Terdiri daripada:

Motor generator MG1, yang menghasilkan tenaga elektrik.

Motor generator MG2, yang memacu kenderaan

Planetary gear unit yang menghasilkan nisbah gear pelbagai

yang berterusan (continous variable gear ratio) dan bertindak

sebagai alat pemisah kuasa (power splitting device)

Reduction unit yang terdiri daripada silent chain, counters gear

dan final gears.

2 pinion differential gear

72


73/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



74/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



75/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Reduction unit


76/117

Reduction unit

76


77/117

77

reverse (R),

neutral (N),

drive (D),

engine brake (B) states.

B t t


78/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Boost converter

Berfungsi untuk meningkatkan voltan yang terdapat di dalam bateriHV dari 201.6V kepada 500V DC. Peningkatan voltan dialkukan

dengan menggunakan Intergrated power module (IPM) yang

mengadungi Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) untuk kawalan

penukaran dan bertindak sebagai reaktor untuk menyimpan tenaga.

Apabila MG1 dan MG2 bertindak sebagai generator, inverter

menukarkan arus ulang-alik (AC) (di antara 201.6V hingga 500V)

kepada arus terus (DC), kemudian boost converter akan

menurunkan arus tersebut kepada 201.6 V DC untuk mengecas

bateri HV.

78

El t i i d


79/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Electric aircond compressor

79

Digerakkan oleh 201.6V AC.

Si t j k ji


80/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Sistem penyejukan enjin

80


81/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



82/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



83/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



84/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



85/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



86/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



87/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



88/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Aircond component


89/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Aircond component

89


90/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



91/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



92/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



93/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Aircond compressor


94/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Aircond compressor

94

Water pump


95/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Water pump

Electric water pump berfungsi untuk memastikan bahawa sistempemanas (heater) sentiasa bekerja dengan baik sekalipun semasa

enjin mati secara automatik. Semasa enjin sedang beroperasi,

engine water pump menolak cecair penyejuk, menyebabkan

electrical water pump tidak beroperasi.

Di dalam sesetengah kenderaan kedua dua water pump

digerakkan menggunakan kuasa elektrik.

95


96/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



97/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



98/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



99/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



100/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



101/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,



102/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Brek


103/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Brek

Apa yang ber laku

apabila brek di dalamsistem hy br id di tekan?

Tenaga haba dihasilkan

ditukarkan kepada tenaga

kinetik.

Kenderaan hybriddiperlahankan dengan

cara berikut:

103

Regenerative (Motor/Generator produces braking force)

Mechano-hydraulic

Combination of regenerative and hydraulic

Brek


104/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Apabila kenderaan dipandu di dalam electric mode, tiada vakumterhasil untuk menghasilkan kuasa. Untuk tujuan ini, hydraulically

assisted brake system digunakan di dalam sistem full hybrid.

104

Kebanyakkansistem hybrid

dilengkapi dengan

ESP /VSC.


105/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Brakes


106/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Penyelenggaraan sistem brek


107/117

107

No vacuum pump to ventilate the system

Always use a pressure valve Ventilating process begins with a diagnostic test

Use break fluid specified by the manufacturer

Drain before starting working pressure

Honda: Ignition ON to check the break fluid and

ventilate the HV state amplifier Ignition OFF to

ventilate the break lines

HYBRID / Electric - Air Conditioning


108/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


HYBRID / Electric Air Conditioning

Sistem airconditioning perluberoperasi secara berasingan dengan

enjin.

Compressor digerakkan dengan

mengunakan elektrik. Compressor digabungkan di dalam

litar voltan tinggi (HV circuit).

108

Aircond compressor


109/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Aircond compressor

109

HYBRID / Electric - Air Conditioning

Maintenance


110/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


Maintenance

Oleh kerana air conditioning compressor disambung kepada voltan

tinggi, compressor oil yang digunakan mesti tidak mengalirkanelektrik. Compressor oil yang biasa tidak boleh digunakan.

Ini bermaksud:

Gunakan compressor oil khas (polyester oil).

Atau dikenali sebagai POE.

Jangan gunakan PAG oder mineral oil (R12).

Gunakan leak detection dye yang sesuai.

Pasang semua gasket dan hos yang diperlukan.

Berhati hati apabila menggunakan universal seals and hos.

110

Penyelenggaran sistem aircond


111/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


y gg

Filter / dryer sesuai untuk menyerap kelembapan yang tinggi. Masih mengunakan R134A.

Sebelum menukar compressor pastikan bekalan voltan tinggi telah

diputuskan mengikut cara betul..

111

Steering


112/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


The power steering must function even when the internal combustionengine is switched off

112


113/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


The following conditions may indicate that the 12 volt auxiliarybattery is depleted:

No display appears on the instrument panel when the ignition

switch is in the ON position.

The hybrid system will not start.

The headlights are dim or dark

The sound from the horn is weak.

113


114/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


The proper re-charge procedure is as follows:1. Move the shift lever into the "P" position and engage the parking

brake.

2. Remove the key from the ignition switch.

3. Remove the luggage compartment lower side cover.

4. Connect the 12 volt battery of the rescue vehicle to the Prius

auxiliary battery as shown.

114


115/117

115


116/117

BAHAGIAN AUTOMOTIF,


5. Start the engine on the rescue vehicle and run the engine at aspeed slightly higher than idle to charge the Prius auxiliary battery.

6. Turn the ignition switch to the START position to start the hybrid

system.

7. Remove booster cables in the opposite order of the connection

procedure.

116

Towing Precautions


117/117

1. Disconnect the cable from the negative terminal of the auxiliarybattery and remove the service plug before towing the vehicle.

2. Always tow the damaged vehicle with the front wheels or both front

and rear wheels off the ground. Towing the damaged vehicle with

its front wheels on the ground may cause the motor to generateelectricity. Depending on the nature of the damage, electricity could

leak and cause a fire.

kenderaan hibrid

Documents