ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Что такое автомобиль гибрид?

Гибридный автомобиль (hybrid) представляет собой транспорт, который оснащается не привычным двигателем внутреннего сгорания, а так называемым гибридным силовым агрегатом. Главным отличием гибридных автомобилей является то, что транспортные средства данного типа приводятся в движение посредством использования нескольких источников энергии: тепловой и электрической. Другими словами, гибридная машина имеет на борту несколько типов двигателей, которые приводят в движение автомобиль.

Что касается самого понятия гибридного двигателя, то данный термин многими ошибочно понимается как особая силовая установка. На самом деле под «гибридом» следует понимать несколько двигателей разного типа, которые объединены в комплексную единую систему по преобразованию различных источников энергии в полезную работу. В современном автомобилестроении машины гибриды оснащаются двумя типами силовых агрегатов: электродвигатель работает в паре с двигателем внутреннего сгорания.

Содержание статьи

Основные преимущества и недостатки гибридных авто

Главным плюсом от использования тандема ДВС и электромотора стало заметное снижение расхода горючего. Показатель расхода топлива у современных гибридных машин до 30 % меньше по сравнению с обычными авто. Сжигание меньшего количества бензина или солярки одновременно позволило снизить уровень токсичности гибридов. Получается, гибридные авто являются  более экономичными и дружелюбными к окружающей среде сравнительно с традиционными аналогами, которые оснащаются только ДВС. Также гибриды производят меньше шума в процессе работы.

Что касается электромобилей, гибридные решения сравнительно с электрокарами имеют больший запас хода, а также являются «универсальными» с точки зрения повседневной эксплуатации. Гибрид не требует обязательной зарядки от электросети и заправляется простым бензином. После сжигания топлива часть энергии накапливается в аккумуляторе, от которого приводится в действие электродвигатель.

Дополнительным источником питания для заряда аккумулятора выступает рекуперация торможения, то есть преобразование кинетической энергии движущегося авто в электричество.

Также гибридные авто имеют целый ряд конструктивных решений и максимум вспомогательных систем для высокой экономичности и снижения уровня вредных выбросов: система старт-стоп, изменение фаз ГРМ, система EGR, подогрев ОЖ отработавшими газами и т.д.

К недостаткам гибридов эксперты относят высокую начальную стоимость, а также определенные сложности в процессе ремонта и обслуживания подобных машин. Еще одним минусом является возможный критический разряд аккумулятора гибрида и быстрый выход из строя данного элемента в условиях значительных колебаний температур.

Стоит добавить, что хотя гибридные машины демонстрируют высокие показатели экономичности в городском потоке (постоянные остановки, работа в режиме холостого хода, движение на малых скоростях), на трассе эффективность гибридной силовой установки не так заметна.

Дело в том, что в основе работы гибридов лежит определенное распределение нагрузок между агрегатом на электротяге и двигателем на углеводородах. Для поддержания высокой скорости основная нагрузка ложится именно на ДВС, в результате чего расход топлива закономерно возрастает.

Как взаимодействует ДВС и электромотор в гибридах

Одной из первых разработок была схема, в которой каждая из силовых установок задействуется при определенных условиях. Если машина простаивает или движение происходит на малой скорости, тогда колеса крутит электродвигатель. Для ускорения и дальнейшего поддержания скорости подключается бензиновый двигатель. Последующее развитие технологии привело к тому, что на гибридах встречается несколько вариантов реализации взаимодействия привычного двигателя и электрического мотора. Такое взаимодействие может быть:

  • последовательным;
  • параллельным;
  • последовательно-параллельным;

Последовательное взаимодействие

Последовательная схема напоминает электромобили, так как движение транспортного средства реализуется посредством работы электромотора. ДВС в такой конструкции подключается к генератору, от генератора питание поступает на сам электродвигатель, а также параллельно происходит заряд аккумуляторной батареи. На одном заряде литий-ионного аккумулятора с увеличенной емкостью зачастую можно пройти около 50 км. пути, после чего задействуется ДВС, который продлевает указанный отрезок до 10 раз (около 500 км.)

Параллельное взаимодействие

Гибриды с параллельным взаимодействием установок предполагают возможность как отдельной работы ДВС и электромотора, так и одновременное функционирование. Данная конструкция реализуется путем объединения при помощи специальных муфт электрического агрегата, двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии. Подобные автомобили гибридного типа получают маломощный электродвигатель, который не только движет автомобиль, но и отдает мощность при разгоне. Зачастую такой электромотор является стартером и автомобильным генератором, конструктивно занимая промежуточное положение между ДВС и КПП.

Последовательно-параллельное взаимодействие

В указанной конструкции двигатель внутреннего сгорания и электромотор соединяются посредством планетарного редуктора. Особенностью данной схемы реализации является то, что каждая силовая установка может задействоваться и отключаться, отдавая при этом минимум или максимум мощности на колеса. Более того, указанная мощность отдается отдельно или одновременно. В устройстве такой схемы присутствует генератор, который питает электромотор гибрида.

Лидером на рынке гибридных автомобилей сегодня является корпорация Toyota, которая использует последовательно-параллельную реализацию под названием Hybrid Synergy Drive. 

Электрический двигатель, ДВС и генератор объединены в общую систему посредством планетарного редуктора. Двигатель внутреннего сгорания отдает минимум мощности на «низах» (цикл Аткинсона), позволяя экономить топливо. Гибридный автомобиль с такой схемой взаимодействия предполагает:

  1. Экономичный режим движения только на электротяге с отключенным ДВС, во время которого электромотор питается от аккумулятора.
  2. Поддержание заданной скорости путем распределения мощности ДВС на колеса и генератор, от которого питается параллельно работающий электродвигатель. Также осуществляется дозарядка аккумулятора.
  3. Режим интенсивного ускорения и серьезных нагрузок, когда ДВС и электромотор работают параллельно. В данном режиме электрический двигатель питается от батареи, без отбора мощности у генератора.

Эксплуатация гибридов: разрушаем мифы

  • Гибридные авто являются новинкой, которая до конца не усовершенствована и имеет множество недоработок. Это миф, так как бренд Тойота занимается полномасштабным серийным производством гибридных моделей почти 20 лет.
  • В гибридах разряжаются аккумуляторы, что приводит к проблемам. Это правда, но только частично. На начальных этапах развития технологии подобные случаи встречались, но сегодня высокоточная электроника не допускает глубокого разряда батареи.
  • Гибридные авто чаще ломаются, их дорого и сложно ремонтировать. Это миф, так как гибридные автомобили не менее надежны в эксплуатации по сравнению с обычными дизельными и бензиновыми ДВС. Большинство СТО комплексно обслуживают гибриды наравне с обычными авто. Более того, КПП в гибридах исключает наличие фрикционов, что делает такую трансмиссию простой и надежной, чего не скажешь о различных типах АКПП. Что касается ДВС, мотор на гибридах чаще работает на низких оборотах, не выходит на пиковые нагрузки. Если также учесть цикл Аткинсона, тогда моторесурс двигателя на гибриде намного больше обычного мотора.
  • ДВС гибрида имеет меньшую мощность, такие авто теряют в динамике сравнительно с аналогами. Да, мощность ДВС на гибридах меньше, но за счет добавления электромотора суммарная мощность установок значительно превосходит мощность обычных аналогов с одним бензиновым мотором.
  • Расход гибридной машины на практике не сильно отличается от обычного авто. Частично это правда, так как показатель расхода гибридных автомобилей напрямую зависит от режимов езды.
    Для достижения максимальной экономичности необходимо изменить стиль вождения на медленный, спокойный и плавный, избегая разгонов, активного дросселирования и т.д. Другими словами, сильные нажатия на педаль газа будут давать команду системе управления к тому, что необходимо завести ДВС.
Идея экономии горючего в гибридных авто состоит в том, чтобы при заряженном аккумуляторе как можно дольше двигаться только на электротяге на скоростях до 60 км/ч., чего зачастую хватает в плотном городском потоке. Также необходимо добавить, что система учитывает большое количество факторов: наружную температуру, степень прогрева ДВС и ОЖ, заряд батареи, движение под уклон или на горку и т.д. В разных условиях гибрид может задействовать ДВС, а может передвигаться только на электрической энергии.
  • Аккумулятор для гибрида трудно найти в свободной продаже, а также батарея занимает много места в багажнике автомобиля. Это миф, так как аккумуляторы для гибридов всегда доступны к заказу в авто магазинах, а также представлен широкий выбор на различных Интернет-ресурсах.
    Что касается свободного места, батарея практически не занимает полезное пространство в багажном отсеке.
  • На гибридную машину нельзя поставить газ. Это миф, так как мировые производители ГБО производят оборудование, совместимое с электронным блоком управления гибридным авто.

Читайте также

  • Генератор в машине: что это такое?

    Принцип работы и устройство автомобильного генератора. Составные элементы генератора переменного тока в автомобиле: ротор, статор, обмотки, регулятор.

Toyota Yaris Hybrid получила гибридный двигатель нового поколения

Toyota Yaris Hybrid получила гибридный двигатель нового поколения

Инженеры Toyota осуществили технологический прорыв. Yaris Hybrid третьего поколения, чей дебют намечен на предстоящую весну, будет обладать более лёгкой и компактной гибридной системой, чем все другие гибридные модели Toyota.

Главное преимущество, которое моментально смогут оценить поклонники малого класса: Toyota Yaris Hybrid внутри окажется гораздо вместительнее, чем представляется снаружи. Инженеры буквально до миллиметра продумали конструкцию салона. Причём, задача перед ними стояла отнюдь не из лёгких: оборудовать автомобиль гибридным мотором, который всегда отнимает много внутреннего пространства. При этом требовалось сделать Yaris Hybrid максимально вместительным, без потерь в объёме багажного отсека и салона.

Решение, которое представили проектировщики, можно смело считать уникальным: в маленькую машинку успешно удалось встроить систему Hybrid Synergy Drive, которая раньше использовалась на значительно более крупных моделях, таких, как Prius и Auris Hybrid. В результате, гибридный мотор, состоящий из бензинового ДВС и электродвигателя развивает общую мощность в 99 л.с. (74 кВт).

Двигатель внутреннего сгорания, который устанавливается под капот новой Toyota Yaris Hybrid, есть 1,5-литровый агрегат, работающий по циклу Аткинсона. Его вес на 16,5 кг меньше, а размер на 10% компактнее, нежели у аналогичного 1,8-литрового мотора, знакомого по моделям Prius и Auris. Другие узлы и детали автомобиля также стали меньше и компактнее: если сравнивать с тем же Auris Hybrid, размер электромотора уменьшился на целых 20%, а размер системы контроля мощности на 12%.

Размещение, а также подборка размеров топливного бака и аккумулятора потребовали нестандартного подхода: согласно поставленной перед инженерами задаче, эти элементы конструкции должны минимальным образом отразиться на объёме багажника и задней части салона. В результате бак и аккумулятор было решено вынести под заднее сиденье, что позволило не уменьшать зону комфорта пассажиров.

Помимо преимуществ, которые дарят гибридные технологии, Toyota Yaris Hybrid оказывает минимальное воздействие на природу вредными выхлопами, обеспечивает очевидную экономию топлива (потребление бензина при смешанном цикле 2,7 л/100 км), а также низкие эксплуатационные расходы.

Поступление новой Toyota Yaris Hybrid на латвийский рынок ожидается во второй половине года.

 

Как работает гибридный автомобиль? Что это такое — машина гибрид, какие плюсы и минусы, принцип работы авто гибрида

Авто гибрид ‒ это транспортное средство, которое приводится в движение одновременно двигателем внутреннего сгорание и электромотором. В последние годы с появлением тренда на более экологический транспорт автомобиль с гибридным двигателем стал все более популярным. Многие мировые производители выпускают свои гибриды, которые пользуются переменным успехом.

Однако гибрид автомобили ‒ это далеко не новое изобретение. Первые наработки и модели машин появились еще в XIX веке. С тех пор технологии пошли далеко вперед. Современная машина гибрид ‒ это транспорт, который ничем не уступает автомобилям на ДВС.

Что такое гибридный автомобиль

Авто с гибридным двигателем работает не от одного источника энергии. Двигатель внутреннего сгорания и электромотор дополняют особенности друг друга, что позволяет одновременно снизить нагрузку и повысить эффективность транспортного средства.

Несмотря на то, что тренд на экологичность транспорта только возрастает вместе с количеством автомобилей исключительно на электротяге, hybrid машина остается популярным вариантом для тех, кто заботиться о природе и ценит свой комфорт.

Автомобили с гибридным двигателем состоят из таких основных элементов конструкции:

  • двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

  • топливного бака;

  • электродвигателя;

  • генератора;

  • аккумулятора;

  • силового контроллера;

  • инвертора;

  • трансмиссии;

  • зарядного устройства.

Следует понимать, что автомобиль гибрид ‒ это универсальный вариант транспорта. Он отлично подойдет тем людям, которые желают воспользоваться новыми наработками автомобилестроения, однако в их регионе еще недостаточно зарядных станций для электрокаров.

Конструктивные особенности гибридного автомобиля

Прежде чем узнать, как работают гибридные автомобили, следует разобраться с конструктивными особенностями данного транспорта, чтобы лучше понимать его принцип работы.

Машины с гибридным двигателем отличаются такими особенностями:

  • ДВС устанавливается меньшего веса и мощности в гибридное авто, это позволяет снизить нагрузку и вредные выбросы, а также значительно уменьшить расход топлива.

  • Электромотор может размещаться внутри силовой установки или отдельно. Установленный электрический двигатель в гибридные автомобили, принцип работы которого может отличаться, дополнительно вырабатывает энергию для аккумуляторной батареи. Это также уменьшает расход заряда.

  • Трансмиссия ‒ эта часть конструкции гибрида практически ничем не отличается от обычного у транспорта на ДВС. Используются как механические, так и автоматические коробки передач. Дополнительно можно выделить гибридные коробки передач, которые напрямую соединяются с электродвигателем.

  • Топливный бак размещается в задней части автомобиля. Необходим для корректной работы ДВС.

  • Аккумулятор выполняет для электромотора ту же роль, что и топливный бак для двигателя внутреннего сгорания, то есть служит источником энергии. В гибридах используются два вида аккумулятора: высоковольтный ‒ для питания электромотора, обычный ‒ для питания бортовой сети (электроники) машины.

  • Инвертор преобразовывает постоянный ток в переменный для корректной работы электромотора.

  • Генератор авто гибрид, принцип работы которого идентичен с электродвигателем, вырабатывает электроэнергию в процессе движения, а не использует ее.

Как видите, гибридные автомобили ‒ это транспорт, который отличается усложненной конструкцией и принципом работы.

Принцип работы гибридного автомобиля

Если вас интересует принцип работы гибридных автомобилей, то обобщенно процесс можно разделить на 4 этапа:

  • Начало движения. На небольшой скорости в гибриде используется исключительно электромотор. Поэтому сперва АКБ направляет заряд на блок электропитания и дальше на электромоторы.

  • Движение. В процессе работы включается ДВС. Моторы равномерно распределяют энергию, которая необходима для движения транспорта. Если энергия остается, ее забирает генератор и возвращает в аккумуляторную батарею.

  • Разгон. На данном этапе в основном работает двигатель внутреннего сгорания. Электромотор просто поддерживает динамику работы системы. Генератор все также распределяет излишки энергии на блок управления электричеством.

  • При торможении ДВС работает в штатном режиме. А вот электромотор возвращает энергию в БУЭ, который передает ее назад в аккумулятор.

Авто гибрид (что это подробнее вы можете узнать дальше) отличается достаточно сложным принципом работы, который зависит от разновидности силового агрегата.

Автомобиль гибрид ‒ принцип работы в зависимости от вида силовой установки

Как уже было указано ранее, гибридные авто ‒ это транспорт, который передвигается за счет гибридной установки – комбинации электромотора и двигателя внутреннего сгорания. Чтобы лучше узнать, что такое гибрид авто, нужно ознакомиться с устройством гибридного силового агрегата. Они бывают 3 основных видов:

  • микрогибридный силовой агрегат;

  • среднегибридный силовой агрегат;

  • полногибридный силовой агрегат.

В первом варианте электрический привод используется лишь в процессе старта и торможения движения. Конструкция предусматривает наличие аккумулятора на 12 вольт, поэтому движение автомобиля исключительно за счет электромотора невозможно. В процессе движения остатки кинетической энергии преобразуются в электрическую через принцип рекуперации.

Среднегибридный силовой агрегат используется не только при старте и торможении, но и во время тяги. В конструкции уже предусмотрена высоковольтная батарея, однако самостоятельное движение за счет электромотора все еще невозможно.

Как работает гибридный авто на полногибридном силовом агрегате? В последнем варианте конструкция автомобиля предусматривает наличие мощного электромотора, который способен обеспечивать движение автомобиля без помощи ДВС (например, когда в баке закончилось топливо). Однако большую часть работы гибрид выполняет по принципу среднегибридного силового агрегата.

Вот вы и узнали, что такое машина гибрид ‒ автомобиль, который сумел объединить в себе две совершенно разные технологии.

Гибридные автомобили: плюсы и минусы

Стоит ли покупать гибридный автомобиль ‒ этот вопрос мучает многих автолюбителей, находящихся в поиске нового транспорта. Преимущества и недостатки такого авто помогут четко обозначить, что значит машина гибрид и как она используется современными водителями.

К основным достоинствам гибридного автомобиля относится:

  • Экономичный расход топлива. На 25% меньше нежели у моделей машин, которые работают только на ДВС.

  • Экологичность. Уменьшение количества бензина, которое необходимо для движения автомобиля, также снижает объем выхлопных газов, попадающих в атмосферу планеты.

  • Бесшумность. Уменьшенная мощность работы ДВС обеспечивает более низкий шум при движении автомобиля.

  • Увеличение дальности пробега на одном заряде. Полногибридный силовой агрегат способен продолжить работу даже в случае, когда топливо в баке закончилось.

  • Накопление энергии. Использование принципа рекуперации при торможении уменьшает расход электроэнергии и увеличивает дальность работы автомобиля.

Если вы хотите на 100% узнать, что такое автомобиль гибрид, ознакомьтесь также и с его недостатками:

  • Стоимость. В среднем гибридные модели на 50% дороже обычных.

  • Ремонтопригодность. Осуществлять ремонт гибридной установки сложнее, поэтому стоимость ремонта будет дороже.

  • Аккумуляторы. Литий-ионные аккумуляторы со временем теряют максимальный объем заряда.

  • Тихая работа. По статистике гибриды на 20% чаще попадают в аварии с участием пешеходов, которые не могут их услышать. Покупайте модели со специальным звуковым сигналом, чтобы избежать этого.

Что такое автомобиль гибрид? Это уверенность в том, что вы сможете продолжить путь даже после того, как закончилось топливо. Гибрид ‒ это авто с уникальным объединением разных технологий, которые делают движение транспорта более эффективным и экономичным.

Устройство гибридного автомобиля

Прототип автомобиля с гибридным двигателем появился еще в конце 19 столетия. Сегодня он представляет собой транспортное средство, способное при небольшой скорости не использовать топливо, а осуществлять движение за счет электрической энергии.

Гибридный двигатель – это система, состоящая из электрического и топливного двигателей. При этом, в период работы каждый может быть задействован как по отдельности, так и оба в независимых циклах.

Устройство и принцип работы

Самый распространенный режим работы гибридного двигателя заключается в том, что при движении авто на небольшой скорости, например, в черте города, используется его электрический блок.  При движении машины по трассе – в работу включается двигатель внутреннего сгорания (ДВС). В случае большой нагрузки, например, при резких подъемах в гору, в работу включаются оба двигателя.

Безусловно, к плюсам такого устройства можно отнести то, что при использовании электрического двигателя, значительно сокращается расход топлива, так как он работает от постоянно восполняемой энергии аккумулятора.

Возможность, хотя бы отчасти, снизить количество выбрасываемых вредных веществ в воздух – еще один плюс гибридной системы автомобиля.

Гибриды характеризуются малой мощностью, которую помогает компенсировать ДВС.

Двигатели в гибридах могут быть как бензиновые, так и дизельные. Более того, производители газобаллонного оборудования (ГБО) разработали системы способные работать на этих автомобилях.

Пример конструкции гибрида

Устройство гибрида включает в себя:

— Двигатель внутреннего сгорания. Его устройство и размеры сконструированы таким образом, что позволяет снизить вес, вредные выбросы и расход топлива.

— Электродвигатель разработан с учетом особенностей гибрида. Его сделали не только сгенерировано работающим с топливным блоком, но и уделили особое внимание показателям мощности. Параллельно он вырабатывает энергию для подзарядки АКБ автомобиля. Может быть выполнен встроенным в силовую установку или размещаться отдельно от неё, в некоторых моделях используются сразу оба варианта.

— Трансмиссия. Работа трансмиссии гибрида фактически совпадает с ее устройством на обычных автомобилях. Но, в зависимости от вида гибридного двигателя, они могут отличаться. Коробки передач в них бывают, как гибридные с интегрированным электродвигателем, так и обычные механического и автоматического исполнения. Например, трансмиссия автомобиля Toyota устроена с разветвлением потоков мощности. Двигатель такого типа работает в режиме плавных нагрузок, что помогает значительно экономить расход топлива.

— Топливный бак. Необходим для питания топливом ДВС. Для наглядности того, что топливная система имеет ряд преимуществ, хотелось бы привести один факт в пользу этого: энергия, получаемая при сгорании 1 литра бензина сопоставима с энергией, вырабатываемой аккумулятором весом около 450 кг.

— Аккумулятор. Его главная функция – выработка достаточного уровня энергии для работы электродвигателя. В авто используется две батареи, высоковольтная и обычная на 12 (В) для питания бортовой сети. Изначально до запуска всех систем питание идет только от стандартного аккумулятора, так как для работы высоковольтной батареи и инвертора необходимо постоянное охлаждение.

-Инвертер преобразует постоянный ток высоковольтной батареи в переменный трехфазный для электродвигателя и наоборот. Также регулирует распределение энергии и управляет электродвигателем.

— Генератор. Его принцип работы такой же как у электродвигателя, но направлен на вырабатывание электрической энергии.

3 типа гибридных агрегатов

Как было уже отмечено ранее, гибридная система автомобиля представляет собой комбинирование моторов, своего рода, две разных скрещенных технологии. Технику гибридного привода характеризуют в двух направлениях – это двухтопливный или бивалентный и гибридный силовой агрегат.

Данное разделение на две комбинации силовых агрегатов определено для их классификации по разному принципу работы.

Устройство гибридного силового агрегата включает в себя двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель-генератор. Таким образом, электродвигатель это и генератор энергии, и тяговый электродвигатель, и стартер для пуска ДВС.

Существует три типа гибридного силового агрегата. Главным критерием для классификации служит исполнение основной конструкции. Следовательно, выделяют: микрогибридный силовой агрегат, среднегибридный силовой агрегат и полногибридный силовой агрегат.

Микрогибридный силовой агрегат

Концептуальная особенность данного типа привода заключается в его электрической части, которая необходима только для выполнения функции «старт-стоп». При этом, часть выработанной кинетической энергии повторно используется как электроэнергия (процесс рекуперации).


Привод исключительно за счет работы электрической тяги не возможен. Рабочие характеристики 12-вольтного аккумулятора гибрида с наполнителем из стекловолокна приспособлены к частым пускам двигателя. Также для накопления энергии от рекуперации может использоваться накопитель в виде электрохимического конденсатора.

Микрогибрид от компании Mazda

Среднегибридный силовой агрегат

Электрический привод помогает работе двигателя внутреннего сгорания. При этом, движение гибрида лишь за счет электротяги не осуществляется. У данного типа гибридного мотора электрическая энергия регенерируется при торможении, а затем накапливается в высоковольтной аккумуляторной батарее.


Устройство высоковольтной АКБ гибрида и всех его электрических частей отвечает необходимому уровню напряжения, что позволяет вырабатывать достаточно высокую мощность. В итоге, благодаря поддержке ДВС электродвигателем, его работа характеризуется максимальной эффективностью.

Полногибридный силовой агрегат

Работа двух моторов: электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания, в данном типе комбинируется между собой. Полногибридный тип позволяет машине двигаться только за счет электрической тяги и достаточно большое расстояние. При определенных условиях силовой агрегат функционирует как среднегибридный.


В этих автомобилях устанавливаются достаточно мощный электродвигатель и высоковольтные АКБ большего объема, что и позволяет им выдавать такие характеристики. Основой подзарядки батареи выступает также процесс рекуперации энергии.

Функция «старт-стоп» реализована для двигателя внутреннего сгорания, который запускается только при необходимости. А разъединение ДВС с электродвигателем осуществляется за счет установленного сцепления между ними, поэтому они могут функционировать независимо друг от друга.

Схемы взаимодействия работы электродвигателя и ДВС

Автомобили-гибриды сконструированы по трем схемам взаимодействия двигателей. Рассмотрим каждую из них.

Последовательная схема взаимодействия

Данный принцип устройства представляет собой самый простой вариант автомобильного двигателя-гибрида. Его схема работы такая: крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания идет к генератору. Затем генератор вырабатывает необходимое для работы электричество и передает его в аккумулятор. Дополнительно подзаряд аккумулятора осуществляется и путем процесса рекуперации кинетической энергии. В этой схеме движение автомобиля осуществляется лишь за счет электрической тяги.


Данная схема характеризуется последовательным преобразованием энергии, т.е. энергия, поступающая от сгораемого топлива в двигателе внутреннего сгорания, превращается в механическую, далее трансформируется в электрическую за счет генератора, и затем вновь преобразуется в механическую энергию.

Положительные стороны последовательной схемы:

  1. Работа двигателя внутреннего сгорания осуществляется на неизменных оборотах.
  2. Не возникает необходимости в двигателе с большой мощностью и потреблением топлива.
  3. Коробка передач, как и сцепление здесь не нужны.
  4. Электрическая энергия высоковольтной АКБ гибрида позволяет двигаться автомобилю с заглушенным ДВС.

Отрицательные стороны последовательной схемы:

  1. На этапах преобразования энергии происходит ее потеря.
  2. Габариты и стоимость АКБ достаточно высокие.

Самый яркий представитель гибридного автомобиля с последовательной схемой взаимодействия Chevrolet Volt

Если говорить о самом подходящем варианте движения автомобиля с последовательной схемой взаимодействия, то это городской трафик с частыми остановками, когда постоянно в работу включается система рекуперации энергии.

Параллельная схема взаимодействия

Такое название эта схема получила потому что, двигатели авто работают постоянно вместе. Принцип работы данного типа взаимодействия двух модулей происходит за счет электроники авто, электродвигателя и ДВС. Оба двигателя соединены с коробкой передач по средствам планетарной передачи.


Чисто на электрической энергии такие гибриды способны ехать не продолжительное время, при этом ДВС отключается от трансмиссии сцеплением.

Блок управления распределяет крутящий момент от обоих двигателей в зависимости от режима движения автомобиля. Двигателю внутреннего сгорания отведена более важная роль, а электродвигатель запускается при необходимости дополнительной тяги, например, когда авто резко ускоряется. При торможении или плавном движении электромотор работает как генератор электроэнергии.

Электромотор внедрен в коробку передач BMW 530E iPerformance

Существуют модификации с электродвигателем отдельно от ДВС, они представляют собой сложную систему, но в тоже время эффективную. Этот модуль состоит из двух электромоторов, тягового соединенного через планетарную передачу со вторым, который служит генератором и стартером.

В такой схеме ДВС не связан напрямую с колесами, что позволяет постоянно передавать часть момента генератору и подзаряжать батарею.

Силовая установка параллельного гибрида с независимыми электромоторами

Положительные стороны параллельной схемы:

Так как основная работа отведена ДВС, то не возникает необходимости в установке мощной высоковольтной батареи. Двигатель внутреннего сгорания напрямую связан с ведущими колесами, поэтому потери энергии значительно меньше.

Отрицательные стороны параллельной схемы:

Самый главный минус данной схемы – это больший расход топлива в сравнении с другими схемами взаимодействия двигателей. Получается, что сэкономить на городском трафике не получится, наиболее удачным вариантом будет движение по трассе.

Последовательно-параллельная схема взаимодействия

Уже само название этой схемы указывает на то, что данный тип – это вариант совмещения двух ранее рассмотренных схем: последовательной и параллельной. Движение автомобиля на низкой скорости и его старт с места осуществляется только за счет силы электрической части.  ДВС поддерживает работу генератора авто, как при последовательной схеме взаимодействия. Передача крутящего момента от ДВС на колеса происходит при движении на большой скорости.

При высоких нагрузках, требующих повышенной мощности, генератор автомобиля может не выдать нужное количество энергии, и в таком случае электродвигатель питается дополнительно от аккумулятора, как при параллельной схеме взаимодействия.

В данной схеме предусмотрен дополнительный генератор, он подзаряжает АКБ. Электродвигатель необходим только для привода ведущих колес и для обеспечения рекуперативного торможения.

Часть крутящего момента, переходящая от двигателя внутреннего сгорания, уходит на ведущие колеса, а некоторая его часть – для работы генератора, который в свою очередь питает электродвигатель и заряжает АКБ.

За направление крутящего момента на колеса, генератор или электродвигатель и его соотношении отвечает планетарный механизм – распределитель мощности. Регулировкой подачи мощности из генератора и батареи занимается электронный блок управления автомобиля.

Также эта технология применяется и на гибридных полноприводных авто. На передней оси установлен ДВС с электродвигателем по параллельной схеме, а на задней только электродвигатель имеющий связь с ДВС по последовательной схеме.

Полноприводный гибрид от компании Mitsubishi

Положительные стороны последовательно-параллельной схемы:

Не сложно догадаться, что неоспоримым плюсом данной схемы гибрида является его большая экономичность топлива в сочетании с хорошими мощностными характеристиками. Ценители природы оценят ее экологичность.

Отрицательные стороны последовательно-параллельной схемы:

Среди отрицательного – это более сложная конструкция по сравнению с предыдущими схемами, и как следствие, большая цена. Поскольку необходим дополнительный генератор, емкая АКБ и сложная электронная схема управления.

Заключение

Мы рассмотрели все типы гибридов и схемы их взаимодействия, но в целом существует множество видов, которые сложно отнести к одной из них, поскольку с течением времени технологии все больше смешиваются и дорабатываются.

На одних используют гидромуфты с редуктором вместо планетарной передачи, на других экспериментируют с задним расположением ДВС или вообще разносят по двум осям ДВС и электродвигатель. Конструкторы не останавливаются на достигнутом и все больше развивают это направление.

Peugeot выпустит первый в мире гибрид с дизельным двигателем

PSA Peugeot Citroen на открывающемся на этой неделе Парижском автосалоне представит первый в мире гибридный автомобиль, который будет использовать не бензиновый, а дизельный двигатель, сообщило Bloomberg. Автомобиль будет выполнен на базе кроссовера Peugeot 3008. Его стоимость в Европе составит от 30 000 евро, заявил представитель компании Жан-Пьер Сарре. Тот же автомобиль, оснащенный только бензиновым двигателем, компания предлагает за 21 600 евро в базовой комплектации. Для сравнения: электромобиль Chevrolet Volt, продажи которого General Motors намерена начать в октябре, будет стоить от $41 000.

Автомобиль будет оснащаться дизельным двигателем с приводом на переднюю пару колес, в то время как электродвигатель будет иметь привод на задний мост. В полностью электрическом режиме он сможет проехать всего около 3 км, в то время как готовящиеся к серийному производству электромобили крупнейших мировых производителей смогут передвигаться без подзарядки не менее 100 км. Кроме того, Peugeot 3008 будет не столь экологичным, как Toyota Prius, первое поколение которых появилось еще в 1997 г.: уровень выбросов углекислого газа кроссовера составит 99 г/км по сравнению с 89 г/км у Prius. Однако в 2014 г. Peugeot обещает выпустить дизель-гибрид с возможностью перезарядки батарей, а сами аккумуляторы станут более емкими.

Гибридный Peugeot 3008 не единственный автомобиль такого типа — компания намерена установить дизель-гибридные двигатели еще в три модели. «Мы убеждены, что покупатели таких машин будут готовы платить за них больше, поскольку разница в цене будет компенсироваться более высокими потребительскими характеристиками и топливной эффективностью», — заявил директор по продуктам Peugeot Венсан Бессон. У гибридов большое будущее, поскольку они более универсальны, чем электромобили, подчеркнул он.

На электромобили для массового рынка ставит основной конкурент PSA Peugeot-Citroen во Франции — Renault, которая видит большой рынок для этого типа автомобилей. Около 1,6 млн европейцев из тех 4 млн, которые ежегодно покупают автомобили B-класса, могли бы сэкономить, если бы выбрали электромобиль вместо машины с бензиновым двигателем, отметил руководитель программы разработки электромобилей Renault Тьери Коска. Чтобы эксплуатация таких машин была выгодной, необходимо каждый год проезжать не менее 12 000 км, при условии что цена нефти вырастет до $100 за баррель (сейчас стоимость барреля нефти колеблется в диапазоне $70-80). Первый электромобиль Renault Zoe компания должна выпустить в 2012 г. по цене 17 500 евро (похожий на нее дизельный Renault Clio стоит от 22 600 евро). Однако стоимость Zoe не включает аренду аккумулятора, которая обойдется в 80-100 евро в месяц.

Создание гибридов на основе дизельных двигателей грозит покупателям дополнительными затратами, в то время как выигрыш в эффективности будет сравнительно невысоким, отметил вице-президент Toyota Europe Мишель Гардель. Компания ставит на бензиновые гибриды, которые пользуются высоким спросом: компания уже собрала заказы на все 14 000 Toyota Auris в гибридной версии, которые она собиралась продать до конца 2010 г., несмотря на то что этот автомобиль был представлен в Европе лишь в июле этого года, отметил Гардель. Toyota также собирается добавить в Prius возможность подзарядки аккумуляторов в 2012 г.

Как работают гибридные автомобили?

Чем гибридные автомобили отличаются от обычных? Какие их преимущества и недостатки? 

 

Так как гибридные автомобили становятся все более и более популярными, важно понять, как же они работают.  

 

Как следует из названия, гибридный автомобиль оснащается силовой установкой состоящей из двух типов двигателя. Как правило, сейчас под понятием «гибрид» понимают, автомобиль, получивший бензиновый или дизельный мотор в паре с электродвигателем.

 

Два мотора работают вместе, и совместно с другими технологиями обеспечивают более эффективный расход топлива и меньший уровень выбросов по сравнению с авто, который комплектуется только двигателем внутреннего сгорания.

 

Все бензиново-электрические гибридные автомобили имеют общие составные части.  

 

Бензиновый двигатель 

 

Это обычный бензиновый мотор, каким комплектуется большинство стандартных автомобилей. Его основное отличие заключается в том, что он, как правило, меньше. В большинстве гибридов устанавливаются 3-цилиндровые моторы, которые производят от 65 до 80 лошадиных сил.  Как правило, эти двигатели оснащены набором технологических новшеств, которые помогают им работать более эффективно.  Как и любой другой автомобиль, гибриды имеют топливный бак.

 

Электродвигатель 

 

Электродвигатели являются очень сложными механизмами. Их целью является оптимальное расходование энергии, чтобы приводить в движение транспортное средство. Кроме того, при его создании используются технологии, позволяющие генерировать и хранить электрическую энергию. Примером может служить система рекуперативного торможения.

 

Генератор

 

Единственной целью генератора является производство электроэнергии. 

 

Аккумулятор

 

Аккумуляторы в гибридном автомобиле предназначены для хранения электрической энергии, необходимой для питания электродвигателя. 

 

Трансмиссия

 

Ее задача, как и в любом другом автомобиле, сводится к передаче крутящего момента на колеса. В гибридных авто возможны два типа трансмиссии: параллельная или последовательная.  

 

Параллельная трансмиссия позволяет и бензиновому, и электрическому двигателю приводить колеса в движение. Их работу контролирует компьютер, который призван использовать энергию наиболее эффективным способом. Как  правило, электродвигатель включается на низких скоростях и передает эстафету двигателю внутреннего сгорания, который управляет колесами на высоких скоростях. 

 

Последовательная трансмиссия предусматривает, что с колесами соединен только электромотор. Двигатель внутреннего сгорания подсоединен к генератору и предназначен для выработки электрической энергии. Компьютер выбирает оптимальное количество оборотов, что позволяет мотору работать эффективно и не зависеть от скорости движения и выбранной передачи. Это снижает требования к мощности мотора, а значит, удешевляет его.

 

Кроме логичной связи между указанными составными частями силовой установки, гибридные транспортные средства используют массу дополнительных технологий, которые помогают эффективно расходовать энергию.

Система рекуперативного торможения

 

Торможение уничтожает энергию движущегося автомобиля. При использовании системы рекуперативного торможения  гибридный автомобиль захватывает часть этой энергии и сохраняет его в аккумулятор.  Электродвигатель тормозит машину и выступает в качестве генератора, заряжая батареи. 

 

Система старт/стоп

 

Эта система позволяет экономить топливо, когда автомобиль вынужден остановиться на светофорах или в пробках. При такой кратковременной остановке двигатель выключается, а при нажатии педали газа, он способен быстро возобновить свою работу.

 

Современные материалы и дизайн 

 

Гибриды используют легкие материалы, такие как алюминий и углеродное волокно, чтобы уменьшить вес транспортного средства. Аэродинамический дизайн помогает сократить сопротивление, что, в свою очередь, увеличивает эффективность использования топлива. 

 

Все эти технологии в сочетании помогают оптимально использовать энергию автомобиля.

 

Преимущества гибридных автомобилей 

Гибридные автомобили становятся год от года все более популярноми, поскольку обладают рядом существенных преимуществ. Вот основные из них:

— гибриды дружественны к окружающей среде, они выбрасывают меньше вредных выхлопов в атмосферу, чем обычные автомобили

 

— увеличенный пробег. Поскольку у этих авто есть еще один вид топлива, превращающийся в энергию, то диапазон, который может преодолеть такой автомобиль без дополнительной заправки/зарядки увеличивается. 

 

— снижение расходов на топливо. Основным преимуществом гибридных автомобилей является уменьшение расходов на топливо. Ведь электроэнергия – более дешевый ресурс, чем бензин или дизельное топливо.

 

Недостатки гибридных автомобилей 

Однако у гибридов есть и обратная сторона, которая проявляется в ряде недостатков этого вида транспортных средств по сравнению с классическими автомобилями:

 

— снижение производительности. Даже самые производительные гибридные двигатели подвергаются критике за меньшею мощность по сравнению с двигателем внутреннего сгорания. Также стоит учитывать, что аккумуляторы автомобиля не работают при очень низких температурах.  Использование батарей при очень высоких температурах может существенно сократить их срок жизни. Кроме того, наличие аккумулятора прибавляет приличное количество килограммов к весу автомобиля, что может быть существенным недостатком при некоторых условиях.

 

— увеличение стоимости автомобиля. В среднем за гибридную версию модели потребители переплачивают 20% стоимость стандартного авто. Это вызвано сложностью конструкции гибридной силовой установки и высокой стоимостью ее составных частей. Однако этот пункт довольно часто оспаривается, поскольку во время эксплуатации затраченные деньги можно вернуть, ведь затраты на топливо у гибридных машин меньше.

 

— дорогие запасные части и дороговизна обслуживания. Многие запасные части гибрида, особенно его силовой установки, являются высокотехнологичными и уникальными. Кроме того, не всегда есть специалист, который может отремонтировать гибридный автомобиль. В некоторых странах таких мастеров катастрофически не хватает. Также стоит учитывать, что при ремонте гибрида может понадобиться специальное оборудование. Немаловажным недостатком является то, что если автомобиль долго не эксплуатируется, его аккумулятор портится: буквально несколько недель без движения может разрушить батареи.

 

— безопасность. Несмотря на то, что производители декларируют снижение риска удара электрическим током к минимуму, эта вероятность все-таки существует. Кроме того, во время движения только на электротяге автомобили практически бесшумны, что создает опасность для пешеходов и велосипедистов. Исследования показывают, что в городских условиях слепые пешеходы практически никогда не могут услышать находящийся поблизости гибрид или электромобиль.

Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

169 444 грн.

Договорная

Энергодар Сегодня 14:47

Запорожье, Заводский Сегодня 14:47

Киев, Святошинский Сегодня 14:47

65 грн.

Договорная

Харьков, Киевский Сегодня 14:46

Как работают гибридные автомобили | HowStuffWorks

Устройство деления мощности является сердцем Toyota Prius. Это умная коробка передач, которая объединяет бензиновый двигатель, генератор и электродвигатель. Он позволяет автомобилю работать как параллельный гибрид — электродвигатель может приводить в действие автомобиль сам по себе, газовый двигатель может приводить в действие автомобиль самостоятельно или они могут приводить в действие автомобиль вместе. Устройство разделения мощности также позволяет автомобилю работать как гибрид серии — бензиновый двигатель может работать независимо от скорости автомобиля, заряжая батареи или обеспечивая питание колес по мере необходимости.Он также действует как бесступенчатая трансмиссия (CVT), устраняя необходимость в механической или автоматической коробке передач. Наконец, поскольку устройство разделения мощности позволяет генератору запускать двигатель, автомобилю не нужен стартер.

Устройство деления мощности представляет собой планетарный ряд (внизу). Электродвигатель соединен с зубчатым венцом зубчатой ​​передачи. Он также напрямую связан с дифференциалом, приводящим в движение колеса. Таким образом, независимо от скорости вращения электродвигателя и зубчатого венца зависит скорость автомобиля.


Планетарный редуктор Prius

Генератор соединен с солнечной шестерней зубчатой ​​передачи, а двигатель — с водилом планетарной передачи. Скорость коронной шестерни зависит от всех трех компонентов, поэтому все они должны постоянно работать вместе, чтобы контролировать выходную скорость.

Когда вы ускоряетесь, сначала электродвигатель и аккумуляторы обеспечивают всю мощность. Зубчатый венец устройства деления мощности соединен с электродвигателем, поэтому он начинает вращаться вместе с двигателем.Водило планетарной передачи, которое соединено с двигателем, неподвижно, поскольку двигатель не работает. Поскольку коронная шестерня вращается, планеты должны вращаться, что приводит к вращению солнечной шестерни и генератора. По мере ускорения автомобиля генератор вращается с любой скоростью, необходимой для того, чтобы двигатель оставался выключенным. Вы можете увидеть все это ниже:


Посмотрите на устройство разделения мощности Prius
, когда автомобиль разгоняется от 0 до 30 миль в час.

Когда вы достигнете скорости примерно 40 миль в час (64 км / ч), включится бензиновый двигатель.Генератор внезапно меняет скорость, заставляя водило сателлита повернуться и запустить двигатель. Когда двигатель работает, он устанавливает постоянную скорость, в то время как генератор изменяет свою скорость, чтобы соответствовать выходной скорости электродвигателя. Если вы действительно сильно ускоряетесь, мотор будет потреблять дополнительную мощность от батарей. Как только вы наберете скорость на автостраде, автомобиль будет двигаться под действием газа и электроэнергии, при этом вся электроэнергия будет поступать от генератора.

Как и Insight, Prius никогда не требует подзарядки; бортовой генератор автоматически поддерживает необходимый уровень заряда аккумуляторов.

И Honda, и Toyota имеют длительную гарантию на свои гибридные компоненты. Insight имеет восьмилетнюю / 80000-мильную гарантию на большую часть трансмиссии, включая батареи, а Prius имеет восьмилетнюю / 100000-мильную гарантию на аккумулятор и гибридные системы. Двигатели и аккумуляторы в этих автомобилях обычно не требуют обслуживания в течение всего срока службы транспортного средства (однако, если вам все же придется заменить аккумуляторы после истечения срока гарантии, это, вероятно, будет стоить вам несколько тысяч долларов).Двигатель не требует большего обслуживания, чем двигатель любого другого автомобиля, а поскольку оба гибрида имеют рекуперативное торможение, тормозные колодки могут даже прослужить немного дольше, чем у большинства автомобилей.

Получить гибридную мощность, безусловно, сложнее, чем использовать прямую бензиновую мощность или прямую электрическую мощность. В следующем разделе мы рассмотрим, почему гибридные технологии так желательны как для потребителей, так и для производителей автомобилей.

Как работают гибридные автомобили | HowStuffWorks

Устройство деления мощности является сердцем Toyota Prius.Это умная коробка передач, которая объединяет бензиновый двигатель, генератор и электродвигатель. Это позволяет автомобилю работать как параллельный гибрид — электродвигатель может приводить в действие автомобиль сам по себе, газовый двигатель может приводить в действие автомобиль самостоятельно или они могут приводить в действие автомобиль вместе. Устройство разделения мощности также позволяет автомобилю работать как гибрид серии — бензиновый двигатель может работать независимо от скорости автомобиля, заряжая батареи или обеспечивая питание колес по мере необходимости.Он также действует как бесступенчатая трансмиссия (CVT), устраняя необходимость в механической или автоматической коробке передач. Наконец, поскольку устройство разделения мощности позволяет генератору запускать двигатель, автомобилю не нужен стартер.

Устройство деления мощности представляет собой планетарный ряд (внизу). Электродвигатель соединен с зубчатым венцом зубчатой ​​передачи. Он также напрямую связан с дифференциалом, приводящим в движение колеса. Таким образом, независимо от скорости вращения электродвигателя и зубчатого венца зависит скорость автомобиля.


Планетарный редуктор Prius

Генератор соединен с солнечной шестерней зубчатой ​​передачи, а двигатель — с водилом планетарной передачи. Скорость коронной шестерни зависит от всех трех компонентов, поэтому все они должны постоянно работать вместе, чтобы контролировать выходную скорость.

Когда вы ускоряетесь, сначала электродвигатель и аккумуляторы обеспечивают всю мощность. Зубчатый венец устройства деления мощности соединен с электродвигателем, поэтому он начинает вращаться вместе с двигателем.Водило планетарной передачи, которое соединено с двигателем, неподвижно, поскольку двигатель не работает. Поскольку коронная шестерня вращается, планеты должны вращаться, что приводит к вращению солнечной шестерни и генератора. По мере ускорения автомобиля генератор вращается с любой скоростью, необходимой для того, чтобы двигатель оставался выключенным. Вы можете увидеть все это ниже:


Посмотрите на устройство разделения мощности Prius
, когда автомобиль разгоняется от 0 до 30 миль в час.

Когда вы достигнете скорости примерно 40 миль в час (64 км / ч), включится бензиновый двигатель.Генератор внезапно меняет скорость, заставляя водило сателлита повернуться и запустить двигатель. Когда двигатель работает, он устанавливает постоянную скорость, в то время как генератор изменяет свою скорость, чтобы соответствовать выходной скорости электродвигателя. Если вы действительно сильно ускоряетесь, мотор будет потреблять дополнительную мощность от батарей. Как только вы наберете скорость на автостраде, автомобиль будет двигаться под действием газа и электроэнергии, при этом вся электроэнергия будет поступать от генератора.

Как и Insight, Prius никогда не требует подзарядки; бортовой генератор автоматически поддерживает необходимый уровень заряда аккумуляторов.

И Honda, и Toyota имеют длительную гарантию на свои гибридные компоненты. Insight имеет восьмилетнюю / 80000-мильную гарантию на большую часть трансмиссии, включая батареи, а Prius имеет восьмилетнюю / 100000-мильную гарантию на аккумулятор и гибридные системы. Двигатели и аккумуляторы в этих автомобилях обычно не требуют обслуживания в течение всего срока службы транспортного средства (однако, если вам все же придется заменить аккумуляторы после истечения срока гарантии, это, вероятно, будет стоить вам несколько тысяч долларов).Двигатель не требует большего обслуживания, чем двигатель любого другого автомобиля, а поскольку оба гибрида имеют рекуперативное торможение, тормозные колодки могут даже прослужить немного дольше, чем у большинства автомобилей.

Получить гибридную мощность, безусловно, сложнее, чем использовать прямую бензиновую мощность или прямую электрическую мощность. В следующем разделе мы рассмотрим, почему гибридные технологии так желательны как для потребителей, так и для производителей автомобилей.

Почему двухмоторные гибридные системы лучше, чем системы с одним двигателем

Шесть лет назад мы писали, что ряд одномоторных гибридных систем вот-вот выйдет на рынок.

Они представляют собой новый подход к технологии, впервые примененной в 1997 году, когда Toyota Prius первого поколения была запущена в Японии.

До 2010 года все полногибридные автомобили, представленные Ford и General Motors, использовали системы, разработанные на основе пары двигателей-генераторов.

НЕ ПРОПУСТИТЕ: пивоварение гибридной битвы: один электродвигатель лучше двух? (Август 2011 г.)

С тех пор на рынке появилось множество гибридных автомобилей с одномоторными системами от BMW, Hyundai-Kia, Mercedes, Nissan и VW Group.

Они начинали как обычные гибриды, но с более крупными батареями и более мощными одиночными двигателями некоторые из них превратились в подключаемые гибриды, которые могут проехать от 10 до 30 миль только от батареи.

Ford, GM и Toyota также добавили подключаемые гибриды на основе двухмоторных систем, конечно же: два поколения Chevy Volt, пара моделей Energi от Ford и последняя Toyota Prius Prime, которая последовала за первым Prius Plug. -В гибридном.

Kia Optima Plug-In Hybrid 2017 года выпуска

Мы проехали почти все эти автомобили, и, проведя пять дней и 330 миль с Kia Optima Plug-In Hybrid пару недель назад, мы задумались о природе современных гибридов.

Как мы писали в прошлом месяце, современные гибриды намного лучше, чем предыдущие поколения.

Они водят лучше, внутри намного тише, и у многих из них больше нет эффекта отключения «моторной лодки», который увеличивает скорость двигателя до максимума, в то время как автомобиль медленно набирает скорость.

ПРОЧИТАЙТЕ: Шесть вещей, которые нужно знать о новых гибридных автомобилях (если вы в последнее время не обращали особого внимания)

Нам понравился плагин Optima, и мы нашли его хорошее соотношение цены и качества среди гибридных седанов среднего размера.

Тем не менее, мы пришли к выводу, что двухмоторные системы доставляют больше удовольствия водителям и пассажирам, чем одномоторные гибриды.

Проблема с одномоторной системой заключается в том, что один двигатель-генератор может либо обеспечивать крутящий момент трансмиссии, либо действовать как генератор для возврата энергии при выбеге двигателя или рекуперативном торможении. Но он не может делать то и другое одновременно, в то время как двухмоторная система, такая как Toyota или Ford, может.

Ford Fusion Energi зарядка.

Это означает, что одномоторные системы Hyundai-Kia и различных немецких систем постоянно переключают свои двигатели вперед и назад в зависимости от скорости, ускорения и уклона.

К этому следует добавить тот факт, что двухмоторная система обеспечивает широко варьирующиеся передаточные числа, в то время как одномоторные системы работают в паре с обычной трансмиссией, будь то автоматическая коробка передач с прямым переключением или обычная автоматическая трансмиссия.

Это означает, что даже в полностью электрическом режиме однодвигательные системы переключаются на повышенную и понижающую передачу, как в обычном автомобиле.

ПРОВЕРИТЬ: Подключаемые гибриды, которые нужно освоить быстрее, чем электричество: Toyota

Это сбивает с толку водителей, имеющих опыт работы с электромобилями или более ранними гибридами, но проблема не в этом.Проблема в том, что он добавляет дополнительный элемент для управления всеми компонентами, которые должны координироваться логикой управления системы, чтобы обеспечить плавное вождение.

Мы пришли к выводу, что одномоторные системы просто больше улавливаются внезапным ускорением включения-выключения: мы не управляли ни одной, которая в какой-то момент не была бы немного неровной или рывковой.

Честно говоря, те времена были редкостью и происходили только при определенных условиях. Но тем не менее они реальны.

Шевроле Вольт

2018

Возьмем, к примеру, ситуацию, в которой одномоторный гибридный автомобиль замедляется при легком торможении, как раз в той точке, в которой рекуперативное торможение снижается на более низкой скорости, и необходимо использовать фрикционные тормоза.

Если водитель внезапно ускоряется, система должна переключить электродвигатель с рекуперативного торможения на передачу крутящего момента при отпускании тормозов, переключении коробки передач на пониженную передачу и включении двигателя.

Это очень много для координации, и ни одна одномоторная гибридная система, которую мы еще не использовали, не справляется с этим незаметно.

Суть не в том, что эти системы плохие, а в том, что покупатели должны знать, какой гибрид они покупают.

Не все гибридные системы одинаковы, и их поведение при вождении и передача мощности отражают это.

_______________________________________

Следите за сообщениями GreenCarReports в Facebook и Twitter.

SPORT HYBRID SH-AWD® | Акура MDX

MDX Sport Hybrid использует 257-сильный двигатель 3.0-литровый V-6. К двигателю в приводе передних колес присоединяется электродвигатель мощностью 47 лошадиных сил, расположенный в картере трансмиссии. Между задними колесами бок о бок установлены два дополнительных 36-сильных мотора. Каждый задний двигатель приводит в действие одно заднее колесо, и они работают независимо друг от друга. Литий-ионный аккумулятор питает три двигателя. Когда автомобиль замедляется, двигатели заряжают аккумулятор.

  • При резком ускорении двигатель и три мотора в совокупности вырабатывают 321 л.с. 66 .
  • Рейтинги экономии топлива EPA 97 составляют 26/27/27 миль на галлон (город / шоссе / комбинированный).
  • Блок распределения мощности, расположенный под центральной консолью, контролирует входные сигналы привода, уровни нагрузки и состояние автомобиля, чтобы определять необходимую мощность, требуемую от двигателя и трех электродвигателей, и распределять мощность на переднее и каждое заднее колесо.
  • Обычно запускается с остановки с использованием только задних двигателей. Продолжительное ускорение увеличивает мощность двигателя и третьего двигателя, хотя при круизе на низкой скорости можно продолжать использовать только электричество.
  • Для повышения эффективности движения по шоссе на высоких скоростях и в устойчивом крейсерском режиме передние колеса обычно приводятся в движение двигателем, который, вероятно, работает всего на трех цилиндрах благодаря системе Variable Cylinder Management ™ (VCM ® ). При ускорении со скоростной автомагистрали добавляются еще три цилиндра и / или мощность двигателей в зависимости от условий.
  • Система старт-стоп может автоматически выключить двигатель, когда автомобиль остановлен, а затем плавно перезапустить его, когда педаль тормоза отпущена.
  • Все переходы между двигателем и использованием мощности двигателя прозрачны для водителя и пассажиров.
Гибридный двигатель

— обзор

10.3.2 Гибридный двигатель

На рис. 10.6 показано поперечное сечение типичного гибридного двигателя 1,8 °. Статор имеет 8 основных полюсов, каждый с 5 зубьями, и каждый основной полюс имеет простую катушку. Ротор имеет две стальные торцевые крышки, каждая с 50 зубьями, разделенных постоянным магнитом.

Фиг.10.6. Гибридный (200 шагов / об) шаговый двигатель. Деталь показывает соосности зубьев ротора и статора, а также указывает угол шага 1,8 °.

Зубья ротора имеют тот же шаг, что и зубцы на полюсах статора, и смещены так, что осевая линия зуба на одной торцевой крышке совпадает с прорезью на другой торцевой крышке. Постоянный магнит намагничен в осевом направлении, так что один набор зубцов ротора имеет северную полярность, а другой — южную. Дополнительный крутящий момент достигается за счет добавления дополнительных пакетов и растяжения статора, как показано на рис.10.7.

Рис. 10.7. Ротор типоразмера 34 (диаметр 3,4 дюйма или 8 см) 3-х слойный гибридный шаговый двигатель 1,8 °. Размеры торцевых крышек ротора и соответствующего аксиально намагниченного постоянного магнита оптимизированы для односекционной версии. Дополнительный крутящий момент достигается за счет добавления второго или третьего блока, при этом статор просто растягивается, чтобы приспособиться к более длинному ротору.

(любезно предоставлено Astrosyn International Technology Ltd.)

Когда в обмотках нет тока, единственным источником магнитного потока через воздушный зазор является постоянный магнит.Магнитный поток пересекает воздушный зазор от торцевой крышки N к полюсам статора, проходит в осевом направлении вдоль корпуса статора и возвращается к магниту, пересекая воздушный зазор к S-торцевой крышке. Если бы не было смещения между двумя наборами зубьев ротора, то при повороте ротора был бы сильный периодический момент выравнивания, и каждый раз, когда набор зубцов статора находился на одной линии с зубьями ротора, мы получали бы устойчивое положение равновесия. Однако есть смещение, и это приводит к тому, что момент выравнивания из-за магнита почти устраняется.На практике остается небольшой «фиксирующий» крутящий момент, и это можно почувствовать, если вращать вал, когда двигатель обесточен: двигатель имеет тенденцию удерживаться в своих ступенчатых положениях с помощью фиксирующего крутящего момента. Иногда это бывает очень полезно: например, обычно достаточно удерживать ротор в неподвижном состоянии при отключении питания, чтобы двигатель можно было оставить, не опасаясь, что его случайно подтолкнут в новое положение.

8 катушек соединены в две фазные обмотки. Катушки на полюсах 1, 3, 5 и 7 образуют фазу A, а катушки на 2, 4, 6 и 8 — фазу B.Когда по фазе A проходит положительный ток, полюса статора 1 и 5 намагничиваются как южные, а полюса 3 и 7 становятся северными. Зубья на северном конце ротора притягиваются к полюсам 1 и 5, в то время как смещенные зубцы на южном конце ротора притягиваются на одной линии с зубьями на полюсах 3 и 7. Чтобы сделать шаг ротора, фаза A переключается. выключен, и фаза B получает питание либо положительным, либо отрицательным током, в зависимости от требуемого направления вращения. Это заставит ротор переместиться на четверть шага зуба (1.8 °) в новое равновесное (ступенчатое) положение.

Двигатель постоянно шагает путем подачи питания на фазы в последовательности + A, — B, — A, + B, + A (по часовой стрелке) или + A, + B, — A, — B, + A (против часовой стрелки). Из этого будет ясно, что необходим биполярный источник питания (то есть такой, который может обеспечивать ток + ve или — ve). Когда двигатель работает таким образом, он называется «2-фазным с биполярным питанием».

Если биполярный источник питания недоступен, такая же схема включения полюсов может быть достигнута другим способом, если обмотки двигателя состоят из двух идентичных («бифилярная намотка») катушек.Для намагничивания северного полюса 1 положительный ток подается в один набор катушек фазы А. Но для намагничивания южного полюса 1 такой же положительный ток подается в другой набор катушек фазы A, которые имеют противоположное направление обмотки. Всего имеется четыре отдельных обмотки, и когда двигатель работает таким образом, он называется «4-фазным с однополярным питанием». Поскольку каждая обмотка занимает только половину пространства, m.m.f. каждой обмотки составляет только половину от полной обмотки, поэтому номинальная тепловая мощность явно снижается по сравнению с биполярным режимом работы (для которого используется вся обмотка).

Гибрид 200 шагов / об — это наиболее широко используемый шаговый двигатель общего назначения, доступный в различных размерах, как показано на рис. 10.8.

Рис. 10.8. Гибридные шаговые двигатели 1,8 ° типоразмеров 34 (диаметр 3,4 дюйма), 23, 17 и 11.

(любезно предоставлено Astrosyn International Technology Ltd.)

Мы завершаем этот раздел, посвященный гибридным двигателям, комментариями по идентификации обмоток и предупреждение. Если детали двигателя неизвестны, обычно можно идентифицировать бифилярные обмотки путем измерения сопротивления от общего к двум концам.Если двигатель предназначен только для униполярного привода, один конец каждой обмотки может быть общим внутри корпуса; например, 4-фазный униполярный двигатель может иметь только пять выводов, по одному на каждую фазу и один общий. Провода также обычно имеют цветовую кодировку, чтобы указать расположение обмоток; например, бифилярная обмотка на одном наборе полюсов будет иметь один конец красного цвета, другой конец — красно-белый, а общий — белый. Наконец, не рекомендуется снимать ротор гибридного двигателя, потому что он намагничивается на месте: удаление обычно вызывает уменьшение магнитного потока на 5–10% с соответствующим уменьшением статического момента при номинальном токе.

Hybrid F1 power: как это работает?

► Объяснение гибридных двигателей Формулы 1
► Сколько мощности потребляет 1,6
► И как на помощь приходит электронная энергия

Они говорят, что

F1 является вершиной автоспорта, в котором используются самые современные и дорогие средства для создания гоночного автомобиля. На протяжении всей своей истории F1 использовала технологии для увеличения мощности относительно небольших двигателей. В 2014 году FIA представила в Формуле 1 силовой агрегат нового поколения, чрезвычайно сложный и, как известно, сложный в освоении.Текущий двигатель внутреннего сгорания и гибридные системы могут похвастаться мощностью 1000 л.с., но остаются непопулярными в некоторых кругах из-за отсутствия шума выхлопа и затрат. Возможно, эти устройства неправильно понимают, поскольку они действительно представляют собой невероятные образцы инженерной мысли.

К концу 2013 года автомобили F1 оснащались двигателем V8 объемом 2,4 л с простой гибридной системой. Пиковая мощность около 850 л.с. была типичной, хотя двигатели были ограничены по технологии, частоте вращения и сроку службы. В рамках перезагрузки технологии F1 они были заменены двигателями совершенно нового поколения.

Гибридные автомобили: дополнительная литература

Текущая формула двигателя будет эксплуатироваться как минимум до 2022 года. Таким образом, есть небольшой двигатель внутреннего сгорания — V6 объемом 1600 куб. См с турбонаддувом и прямым впрыском топлива. Хотя это может быть рецептом возврата к двигателям восьмидесятых годов с высоким наддувом мощностью 1500 л.с., двигатель вместо этого ограничен расходомером топлива, а головокружительная высота V8 середины 2000-х годов на 20000 об / мин сдерживается ограничением расхода топлива и Максимальный предел оборотов всего 15000 об / мин.

С двигателем внутреннего сгорания связаны две гибридные системы: одна восстанавливает кинетическую энергию автомобиля при торможении (ERS-K), а другая восстанавливает кинетическую энергию турбонагнетателя, хотя в типичном сбивающем с толку языке F1 это рекуперация тепла и Применяемое прозвище H означает есть, поэтому оно называется ERS-H.

В совокупности эти технологии позволяют водителю F1 иметь около 1000 л.с. на педали всякий раз, когда это необходимо на круге, с небольшими дополнительными возможностями для квалификации.Несмотря на такую ​​огромную мощность, гоночный автомобиль сжигает всего 110 кг топлива в гонке (менее 135 литров), что на треть меньше, чем у последнего из V8.

Что касается мощности, система ERS ограничена 161 л.с. (120 кВт), поэтому двигатель V6 выдает почти 850 л.с., несмотря на его обедненную подачу топлива.

Технология сжигания топлива Формула 1

Очевидный способ увеличить мощность гоночного двигателя — это максимально увеличить обороты, а если нет, то запустить много наддува. Тем не менее, правила PU 2014 года были написаны для предотвращения именно такого рода методов путем применения регулирования расхода топлива.У двигателя просто нет топлива, чтобы разогнаться выше 12500 об / мин или позволить огромное количество наддува.

В 2014 году производителям нужно было придумать, как заставить двигатель производить мощность при нехватке топлива. Более того, химический состав топлива также был ограничен, поэтому было невозможно просто производить ракетное топливо, которое было столь успешным с турбонаддувом в начале восьмидесятых. Работа на обедненной смеси означает, что двигатель находится на грани детонации, а работа на слишком бедной смеси в конечном итоге приведет к поломке двигателя.Большинство производителей играли с легальными добавками, чтобы уменьшить этот эффект, одним из которых был ферроцен, состав на основе железа, который буквально заставлял внутренности выхлопной трубы выглядеть ржаво-красными.

Mercedes тем временем нашел маленькую серебряную пулю: форкамерное зажигание. В обычной камере сгорания свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь, и создаваемое пламя распространяется наружу к краю камеры, сжигая при этом всю топливно-воздушную смесь. Это нормально, когда топлива достаточно для смешивания в правильном соотношении по всей камере сгорания.Когда нетрудно добиться полного сгорания.

Уловка Mercedes разделяет топливно-воздушную смесь на два места; основная камера сгорания имеет слабую смесь топлива и воздуха, но более богатая смесь удерживается в небольшой камере вокруг свечи зажигания. При такой настройке форкамеры свеча зажигает богатую смесь. Когда он расширяется, он направляется через небольшие отверстия между форкамерой в нижнюю камеру сгорания, эти струи пламени полностью воспламеняют даже слабую смесь для полного сгорания.

Благодаря этой технологии форкамеры Mercedes в 2014 году опередил соперников, их соперникам потребовалось время, чтобы догнать их, и они удерживали преимущество вплоть до 2019 года.

С точки зрения компоновки двигателя внутреннего сгорания, турбо- и гибридной системы существует две основные компоновки. Правила уже определяют положение болтов крепления двигателя, угол V, максимальный размер поршня и расстояние между ними. Ограничиваясь базовой архитектурой двигателя, была доступна только свобода размещения одного турбонагнетателя над двигателем и вдоль его центральной линии. Было разумно разместить турбонагнетатель в задней части двигателя, чтобы тепло турбины не попадало во впускную камеру и зону топливного бака в передней части двигателя.Хотя это действительно дало некоторые проблемы с прокладкой охлаждающих трубок от компрессора до промежуточного охладителя в боковой панели.

Использование нестандартного подхода было мантрой Mercedes, поэтому они разработали уникальную установку. Желая установить компактный промежуточный охладитель переднего турбонагнетателя и уменьшить тепловое воздействие турбонаддува, установленного сзади, они использовали и то, и другое. Традиционный турбоагрегат разделен, турбина с приводом от горячего выхлопа находится в задней части двигателя, а более холодный компрессор — спереди, рядом с боковыми опорами.Две части соединены длинным валом, проходящим через «V» двигателя. Этот вал был бы ключевой причиной отказа от такого подхода, разница в скорости подъема и спуска двух отдельных узлов создает огромные скручивающие нагрузки на соединительный вал. Это означало, что либо вал был очень жестким и тяжелым для передачи нагрузок. Мерседес выбрал путь к гибкому валу, скручивание которого по оси компенсировало разницу в инерции двух рабочих колес. Renault и Ferrari начали и сохранили обычные задние турбины, в то время как Honda присоединилась к решению, более похожему на Mercedes, позже развиваясь во что-то гораздо более близкое к первоначальной конструкции раздельного турбокомпрессора Mercedes.

Наряду с размещением турбонагнетателя охлаждение наддувочного воздуха делится между командами. Когда турбокомпрессор сжимает воздух, воздух нагревается. Командам будет нужен более холодный и плотный воздух, поступающий в камеру сгорания, поэтому воздух должен проходить через теплообменник, чтобы охладить его. Для этого используется интеркулер, в F1 используются два типа. Большинство людей узнают промежуточный охладитель воздух-воздух, работающий так же, как радиатор: горячий сжатый воздух внутри сердечника охлаждается более холодным окружающим воздухом, проходящим снаружи.Они простые и легкие, но занимают много места внутри боковых опор, что плохо сказывается на всей важной аэродинамике автомобиля. Некоторые команды использовали интеркулер другого типа, типа вода-воздух. Теперь сжатый воздух внутри сердечника охлаждается внешней водой. Это дает немного меньшее охлаждение, но более стабильное, поскольку на него меньше влияет скорость автомобиля (поскольку через боковую подножку проходит меньше воздуха), особенно в критические моменты перед началом гонки. Однако вода в рубашке вокруг промежуточного охладителя нуждается в охлаждении в отдельном водяном радиаторе.Это делает установку более тяжелой и сложной, но водяной радиатор занимает меньше места на боковой подставке, так что это аэродинамический выигрыш по сравнению с установкой воздух-воздух.

Только Ferrari и Mercedes постоянно использовали систему подачи воды в воздух, хотя Lotus действительно эксплуатировал ее в течение одного года в 2014 году. Их главный соперник, Red Bull, может поддерживать крошечную боковую часть, несмотря на большой промежуточный охладитель воздух-воздух. в каждой боковой подставке.

При правильном соотношении топлива, технологии сгорания, упаковки и охлаждения двигатель выдает около 530 л.с. на литр.Даже с меньшим расходом топлива и меньшим объемом двигателя текущий двигатель внутреннего сгорания создает больше лошадиных сил, чем старые двигатели V8, которые он заменил.

Гибридная технология F1

Наличие в автомобиле двух гибридных систем значительно усложняет нынешний силовой агрегат. Хотя в разбивке его проще понять, он основан на той же технологии, что и гибридные / электрические дорожные автомобили, и даже похож на игрушечные автомобили с дистанционным управлением. Для связи между ними есть аккумулятор (ES-Energy Store), мотор-генератор (MGU) и управляющая электроника (CE).

MGU — бесщеточный электродвигатель переменного тока с постоянными магнитами. Он будет приводить в действие автомобиль, используя накопленную энергию, или он может работать как генератор, возвращая энергию в аккумулятор. Батарея представляет собой комплект литий-ионных элементов, которые способны быстро передавать или сохранять большое количество энергии в MGU. Между этими двумя находится управляющий электронный блок, который преобразует электрический ток переменного тока MGU в постоянный ток батареи.

Циклическое включение электричества через каждое из этих устройств создает тепло, поэтому каждый элемент требует жидкостного охлаждения — диэлектрической жидкости, предписанной FIA для батареи, — чтобы предотвратить риск поражения электрическим током в случае ее повреждения, в то время как более эффективная вода / гликоль обычно используется для МГУ и СЕ.Таким образом, обе системы охлаждения нуждаются в том, чтобы насосы и радиаторы располагались в моторном отсеке.

При одинаковой базовой архитектуре две гибридные системы работают совершенно по-разному. Сначала возьмем более простой ERS-K. MGU прикреплен к передней части коленчатого вала двигателя, в этом положении блок может как приводить в движение, так и приводиться в движение двигателем. При развертывании энергии электричество от батареи проходит через CE в MGU. Это дает 161 л.с. через трансмиссию, чтобы помочь автомобилю разгоняться.

Уроки, извлеченные из этого приложения для увеличения мощности, были извлечены с 2014 года. На ранних испытаниях в первый год силового агрегата были обнаружены проблемы с поломкой валов и шестерен под внезапным сбросом крутящего момента от MGU. С тех пор производители нашли более мягкие способы приложения крутящего момента и создали крутящийся вал между MGU и двигателем для поглощения скачков мощности.

В обратном направлении ERS-K восстанавливает энергию при торможении. Когда водитель тормозит, программное обеспечение ECU переключает MGU в режим генератора, который видит, что MGU вращается трансмиссией, и при этом вырабатывает и отправляет электричество в аккумулятор.Возникающее при этом сопротивление создает «тормоза» трансмиссии до такой степени, что задние тормоза практически не используются на более низких скоростях.

Правила ограничивают возможности ERS-K. В моторном режиме он может выдавать только 161 л.с., в то время как генераторный режим может сэкономить батарее только 2 мДж энергии. Это означает, что двигатель имеет энергию только примерно на 33 секунды разгона на круге. Хотя в аккумуляторе можно сохранить до 4 мДж энергии, можно сэкономить на восстановлении за один круг и использовать его как двойной импульс на одном круге.

Если ERS-K можно понять по более простым режимам двигателя и генератора, то ERS-H намного сложнее. Это еще одна установка MGU и CE, но она подключается как к батарее, так и к MGU-K напрямую. Однако двигатель напрямую подключен к турбонагнетателю, поэтому агрегат вращается со скоростью до 125 000 об / мин (максимальная частота вращения для турбонагнетателя), что само по себе является огромной инженерной проблемой.

В качестве двигателя MGU может помочь раскрутить турбо, но не создавать наддува при открытии дроссельной заслонки, как если бы это был электрический нагнетатель.Вместо этого двигатель может поддерживать высокие обороты турбо при выключенном дросселе, чтобы действовать как система Anti Lag (ALS). Это отнимает энергию у батареи, забирая ее у других потенциальных применений, но, учитывая нехватку доступного топлива, это по-прежнему привлекательно, поскольку обычные стратегии ALS, потребляющие топливо, сжигают топливо в выхлопных газах, чтобы турбо вращалось.

В режиме генератора ERS-H можно использовать несколькими способами; некоторые простые, другие более сложные, а некоторые, вероятно, все еще секретные.

На типичном турбонагнетателе проблема заключается в том, что турбонагнетатель создает слишком большой наддув, поскольку давление выхлопных газов слишком быстро вращает турбонагнетатель на полном газе.Это контролируется выпускным клапаном, называемым вестгейтом, который сбрасывает давление выхлопных газов, снижает турбо-скорость и сбрасывает избыточные выхлопные газы в отдельную выхлопную трубу. Эта система работает хорошо, но энергия выхлопных газов тратится впустую, поэтому F1 позволяет MGU действовать в режиме генератора, замедляя турбо, создавая при этом электричество.

В отличие от ERS-K, здесь нет ограничения на количество энергии, которое может быть восстановлено от MGU. Батарея будет иметь емкость 2 мДж как для ERS-K, так и для ERS-H.Таким образом, чем больше они могут ее использовать, тем больше они могут выполнять другие «моторные» задачи с восстановленной энергией. Очевидное использование для этого — удерживать дроссельную заслонку турбонаддува с турбонаддувом MGU-H. Но правила разрешают питание ERS-K от энергии, полученной от Turbo. Таким образом, чем больше команды могут восстанавливать турбо-энергию, тем больше они могут перенаправить ее на ERS-K и увеличить мощность в 161 л.с.

Одной рекуперации энергии турбонагнетателя всякий раз, когда потребуется эффект перепускного клапана, недостаточно.Большинство команд начали 2014 год (и дебют Honda в 2015 году) с турбонаддувом, рассчитанным на обычный режим работы двигателя. Опять же, Mercedes поняла, что здесь есть выгода. Еще в 2014 году Mercedes установил турбокомпрессор размером с обеденную тарелку на передней части двигателя. Увеличенный турбонагнетатель может быть полезен, даже если он не нужен для создаваемого им дополнительного «наддува», но для более мощного турбонаддува потребуется больше времени для открытия «перепускного клапана», чтобы предотвратить чрезмерное ускорение двигателя. Таким образом, MGU можно вращать в течение более длительных периодов времени и эффективно собирать больше энергии; даже если эффект противодавления турбонаддува может препятствовать максимальной мощности, полученная многоразовая энергия может быть использована в другом месте на трассе для сокращения времени прохождения круга.Одна из используемых стратегий заключается в том, что на прямых участках при полной мощности энергия, рекуперированная из турбонагнетателя, направляется непосредственно в MGU-K для дополнительного наддува на 161 л.с.

В 2014 году Ferrari упустила этот трюк. У него даже был перепускной клапан, рассчитанный на больший поток, чтобы уменьшить противодавление, считая, что мощность сгорания более важна, чем рекуперация энергии. Вскоре компания пересмотрела эту стратегию, и в 2015 году стратегия вестгейта и ERS-H была больше похожа на Mercedes. Honda также пропустила стратегию Mercedes и вернулась в Формулу-1 в 2015 году с двигателем, разработанным для очень плотной упаковки.Турбокомпрессор был уменьшен по размеру, чтобы уместиться в V-образной форме двигателя, что затруднило его стратегию ERS-H. Honda, как и большинство производителей, потребовалось время, чтобы довести до совершенства конструкцию MGU-H, высокие обороты и тепловая нагрузка, которым она подвергается, сделали ее одним из самых сложных аспектов ERS для освоения.

Это дошло до того, что на большинстве трасс у команд достаточно энергии для использования 161 л.с. почти на всем круге, где она может быть использована, далеко за пределами развертывания 33s ERS-K.

Это развертывание энергии больше не представляет собой простую кнопку на рулевом колесе, которая использовалась в старом KERS (2009-2013 гг.), Вместо этого программное обеспечение команд ECU решает, когда применять усиление ERS.Водитель может переключаться между различными картами, которые передают мощность ERS нажатием педали газа.

Имея регулярную мощность более 1000 л.с., скудный запас топлива и всего три силовых агрегата, рассчитанных на полный сезон из более чем 20 гонок, они действительно являются вершиной технологий. Заглядывая в будущее, F1 приняла стратегическое решение о разделении энергии сгорания на электроэнергию. Маловероятно, что в обозримом будущем производство двигателей внутреннего сгорания станет полностью электрическим, но конец пути для двигателей внутреннего сгорания может быть близок.F1, как и всегда, должна отражать изменяющийся мир, в котором она живет. Эти нынешние силовые агрегаты — шаг на пути в будущее.

Гибридные автомобили: дополнительная литература

Функция электродвигателя в гибридном автомобиле

Как работает аккумуляторная система

Когда вы узнаете что-то новое, легко почувствовать себя ошеломленным огромным количеством доступной информации.

Эта информативная статья должна помочь вам сосредоточиться на центральных моментах.

Гибридные автомобили — одна из последних инноваций в автомобильной промышленности на сегодняшний день. Это позволяет людям сэкономить много денег за счет роста стоимости топлива, а также дает возможность каждому, кто пользуется гибридным автомобилем, помочь в сохранении чистоты окружающей среды.

С гибридным автомобилем вы сэкономите много денег из-за постоянно растущих цен на бензин и в то же время поможете снизить уровень загрязнения.

Гибридные автомобили сегодня становятся все более популярными.Фактически, все больше и больше людей теперь рассматривают возможность избавиться от потребляющих много бензина обычных автомобилей и приобрести гибридный автомобиль, который принесет им больше пользы.

Однако не все люди действительно видят преимущества гибридных автомобилей. Некоторые люди думают, что гибридные автомобили обычно дороже обычных. Но чего они не видят, так это долгосрочных преимуществ, которые может предложить гибридный автомобиль.

Если вы сравните гибридные автомобили с обычными автомобилями, вы увидите, что как только вы подсчитаете общее количество бензина, которое вы должны использовать в течение срока службы автомобиля, вы сэкономите больше на гибридном автомобиле, даже если он будет дороже в отделе розничных цен. .

Как видите, гибридный автомобиль намного более экономичен, чем обычные автомобили. Теперь вы можете спросить, как это работает и как гибридные автомобили могут достигать топливной экономичности по сравнению с обычными автомобилями.

Прежде всего, гибридные автомобили — это нечто среднее между обычным бензиновым автомобилем и электромобилем. Он использует оба источника энергии для управления автомобилем и имеет два двигателя. Один из них — бензиновый, а другой — электрический.
Это действительно хорошая идея, чтобы немного глубже изучить тему «гибридного автомобиля».То, что вы узнаете, может вселить в вас уверенность, необходимую для открытия новых областей.

Гибридные автомобили работают на топливе, когда они работают, и на электричестве, когда они простаивают.

Например, представьте, что вы завели машину в гараже и что-то забыли в своем доме. Поскольку автомобиль работает на холостом ходу, он автоматически выключит бензиновый двигатель и активирует электрический двигатель для запуска вашего автомобиля. После 30 минут поисков вы наконец нашли то важное, что забыли.В течение этих 30 минут вы сэкономите бензин, потому что ваш автомобиль работает на электричестве. Он снова переключится на бензиновый двигатель, как только вы нажмете на педаль акселератора.

Сегодня существует два основных типа гибридных автомобилей. Один — это параллельный гибридный автомобиль, а другой — серийный гибридный автомобиль. В параллельных гибридных автомобилях к трансмиссии подключаются и электродвигатель и аккумуляторы, и бензиновый двигатель. Это означает, что оба двигателя смогут управлять автомобилем независимо и обеспечивать тяговую мощность.

В серийных гибридных автомобилях бензин не подключен к коробке передач. Он подключается к генератору только для зарядки аккумулятора или для питания электродвигателя для обеспечения движения.

Аккумуляторы в гибридных автомобилях являются накопителем энергии для электродвигателей. В гибридных автомобилях электродвигатель может получать энергию от батарей, а также передавать в них энергию. Это означает, что когда электродвигатель работает, он может непрерывно заряжать батареи внутри гибридного автомобиля.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *