하이브리드 자동차

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(하이브리드 자동차 원리)​

​바로 ‘잡종’이라는 의미입니다.​오늘날 우리는 엔진과전기모터가 결합된 차량을하이브리드라고 부르고 있죠.​하이브리드는 자동차 역사를거론할 때 빠지지 않는중요한 파워트레인 기술이에요.​오랜 옛날부터 하이브리드 기술에 대한연구와 개발이 진행되고 있었기 때문입니다.​

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(하이브리드 자동차 원리)​

​하이브리드 기술이 처음 세상에알려진 것은 무려 117년 전이었어요.​그 당시 천재 엔지니어라 칭송받던페르디난트 포르쉐 박사의손끝에서 탄생되었죠.​포르쉐 박사는 발전기가 장착된내연기관 엔진을 차량에 얹어전기를 만들어내고,그 전기를 전기모터에 전달하여차량을 구동시키는 방법을개발하였습니다.​당시 널리 쓰이던 전기모터는각 휠 안에 전기모터가 붙어있는인 휠 모터가 대부분이었죠.​그가 개발한 이 하이브리드 자동차는전 세계 최초의 하이브리드 차량으로알려져 있어요.​

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(하이브리드 자동차 원리)​현재 하이브리드 차량은 2가지로나뉜다고 보시면 됩니다.​직렬형과 병렬형으로 나뉘죠.​직렬형 하이브리드방식의 경우엔진으로 전기를 생산하여그 전기를 모터에 전달하여주행하는 방식을 일컫는데요.​엔진은 차량이 주행하는 것과전혀 연관이 없고,일정 rpm만 유지하며,오직 전력만을 생산하는데 주력합니다.​엔진과 발전기에서 만들어진 전기는인버터를 거친 뒤 직류로 바뀌어 배터리에 충전이 되고 충전된 전력을바탕으로 모터가 구동하여차량을 주행시키는 원리죠.​이런 방식은 엔진을 많이 사용하지 않아도된다는 장점이 있으며 배기가스가 많이배출되지 않아 매우 친환경적인 방식입니다.​그러나 무거운 중량의 엔진을 얹은 채로모터의 힘만으로 주행을 해야 하기에출력이 떨어진다는 단점이 존재해요.​

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(하이브리드 자동차 원리)​병렬형 하이브리드는 전기를 공급받아동력으로 전환하는 것과는 반대로동력으로부터 전달받아 전기를 통해차량을 주행시키는 원리입니다.​전기 모터는 엔진을 서포트해 주고엔진은 모터를 가동해 전기를발전, 충전시키죠.​또한 회생제동을 통해서 배터리를충전시키는 경우도 있어요.​병렬형 하이브리드는 출력 면에서우위를 점하지만 전기 모터만으로주행을 할 수 없습니다.​또한 엔진이 항상 움직여야 하기 때문에직렬형보단 친환경적이지 못한성능을 보여주죠.​

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(하이브리드 자동차 원리)​직렬형과 병렬형 모두 친환경적인성향을 띠고 있지만 각각 단점이 존재하며상용화가 이뤄이기에는 역부족이었는데요.​일본의 토요타사의 이런 단점들을극복하기 위해 직렬의 장점과병렬의 장점을 합친 시스템을 기반으로프리우스라는 차량을 개발하였죠.​토요타 사는 하이브리드 자동차는무조건 효율이 우선적이라는 마인드를가지고 내연기관 엔진의 효율을높이는데 중점을 두었다고 합니다.​그 결과 기존에 존재했던 흡배기 손실이과했던 오토 사이클 엔진을 버리고새로운 방식인​ 앳킨슨 사이클 방식​을채택하여 우수한 효율을 만들어냈죠.​

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(하이브리드 자동차 원리)​토요타사의 앳킨슨 사이클 방식은가변 밸브 타이밍 시스템을기반으로 전혀 새로운 방식이었는데요.​가변 밸브 시스템이란저속 회전과 고속 회전에 맞게밸브 타이밍을 변환해 주는 시스템이며,​이는 앳킷슨 사이클의 원리를오토사이클 엔진에 맞게 적용시킨 것이었죠.​이는 오토사이클 방식에서 치명적인단점으로 꼽히던 동력 손실을 줄여주고실린더의 압축비와 팽창비를 달리하여엔진의 효율을 극한으로 끌어올려 주는방식이었습니다.​도요타사의 새로운 방식에 대한끊임없는 시도와 도전은훗날 하이브리드 차량의 발전에크게 기여되었죠.​

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(하이브리드 자동차 원리)​오늘날엔 리튬이온배터리가발전하여 하이브리드 자동차 또한성능이 크게 좋아졌는데요.​이런 발전을 이룩하기까지많은 연구과 개발이 있었으며아직까지도 그 끊임없는 시도는계속되고 있습니다.​친환경적인 자동차연비 좋은 자동차조용한 자동차​최신 기술의 집약체,하이브리드 자동차를알아보시길 바라겠습니다.​