Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Гибридные авто Toyota Hybrid — современные технологии и качество

Проставляя эту отметку я даю однозначное согласие ПИИ «Тойота-Украина», код ЕГРПОУ 32589471, проспект Степана Бандеры, 24-Б., Г. Киев 04073 (далее, «Владелец») на обработку своих персональных данных, а именно: фамилии, имени , отчества, адреса электронной почты, номера телефона с целью обеспечения реализации хозяйственных и гражданско-правовых отношений в сфере торговли товарами и услугами, в частности, но не ограничиваясь автомобилями под торговыми марками «Toyota» ( «Тойота») и / или «Lexus» («Лексус»), на следующих условиях:

  • Предоставляемые мной персональные данные, в пределах указанной выше цели обработки персональных данных, могут быть переданы компании Toyota Motor Europe NV / SA (юридический адрес Avenue Du Bourget 60 1140 Брюссель, Бельгия), другим аффилированным лицам владельцам (любым компаниям группы Toyota, независимо от страны), официальным дилерам владельцев (которые также могут выступать как распорядители персональных данных), а также другим лицам, имеющим договорные отношения с владельцем и / или его официальными дилерами и осуществляют рекламные, маркетинговые мероприятия и тому подобное.
  • Это согласие действительно в течение срока, необходимого для реализации предусмотренной им цели обработки персональных данных, и может быть отозвано путем направления уведомления владельца. Отзыв этого согласия влечет прекращение обработки моих персональных данных.
  • Я уведомлен (а) о Владельце моих персональных данных, состав и содержание, цель обработки моих персональных данных и лиц, которым передаются мои персональные данные. Распространение, передача и предоставление доступа к персональным данным другим лицам в рамках этого согласия, не потребуют получения отдельного согласия на такие действия или предоставления мне отдельного сообщения.
  • Любые обращения относительно обработки моих персональных данных должны быть направлены на указанную выше адрес Владельца.
  • Я уведомлен(а) о том, что имею следующие права субъекта персональных данных, предусмотренных ст. 8 Закона Украины «О защите персональных данных», а именно:
  • 1) знать об источниках сбора, местонахождение своих персональных данных, цель их обработки, местонахождение или место жительства (пребывания) владельца или распорядителя персональными данными или дать соответствующее поручение о получении этой информации уполномоченным им лицам, кроме случаев, установленных законом;
  • 2) получать информацию об условиях предоставления доступа к персональным данным, включая информацию о третьих лицах, которым передаются мои персональные данные;
  • 3) на доступ к своим персональным данных;
  • 4) получать не позднее чем за тридцать календарных дней со дня поступления запроса, кроме случаев, предусмотренных законом, ответ о том, обрабатываются ли мои персональные данные, а также получать содержание таких персональных данных;
  • 5) предъявлять мотивированное требование владельцу персональных данных с возражением против обработки своих персональных данных;
  • 6) предъявлять мотивированное требование об изменении или уничтожении своих персональных данных любым владельцем и распорядителем персональных данных, если эти данные обрабатываются незаконно или являются недостоверными;
  • 7) на защиту своих персональных данных от незаконной обработки и случайной потери, уничтожения, повреждения в связи с умышленным сокрытием, непредоставлением или несвоевременным их предоставлением, а также на защиту от предоставления сведений, которые являются недостоверными или порочащих честь, достоинство и деловую репутацию физического лица;
  • 8) обращаться с жалобами на обработку своих персональных данных к Уполномоченному Верховной Рады Украины по правам человека или в суд;
  • 9) применять средства правовой защиты в случае нарушения законодательства о защите персональных данных;
  • 10) вносить предостережения об ограничении права на обработку своих персональных данных при предоставлении согласия;
  • 11) отозвать согласие на обработку персональных данных;
  • 12) знать механизм автоматической обработки персональных данных;
  • 13) на защиту от автоматизированного решения, которое имеет для меня правовые последствия.

Гибридные автомобили. История рождения, обслуживание, ремонт

Все виды гибридов по конструктивным реализациям можно разделить на три группы.

1. Последовательные гибриды.

2. Параллельные гибриды.

3. Последовательно-парал­лель­ные гибриды.

Теперь о каждом подробнее.

Последовательные гибриды. Принцип их работы таков: вращение колес автомобиля обеспечивается электродвигателем, который питается током электрогенератора, приводимого в движение двигателем внутреннего сгорания. Если упрощенно: ДВС крутит генератор, который вырабатывает электричество для тягового электромотора ТС. При такой схеме двигатели внутреннего сгорания имеют небольшой объем, а генераторы обладают значительной мощностью. Явный недостаток таких конструктивных решений заключается в том, что зарядка аккумуляторов и движение автомобиля происходят только в режиме постоянной работы ДВС.

Этот принцип пока не реализован ни на одном серийно выпускаемом легковом автомобиле. При некоторых ее достоинствах минусов больше, чем плюсов. Но в грузовом автостроении такая гибридная схема иногда применяется. Это касается некоторых конструкций тяжелых карьерных самосвалов.

Параллельные гибриды. В такой схеме колеса транспортного средства получают вращение как от привода ДВС, так и от электрического мотора, питающегося от аккумулятора. Но такая схема силового агрегата уже требует наличия коробки передач. К наиболее удачному образцу данной схемы можно отнести автомобиль Honda Civic – гибрид. В нем имеется электромотор, который может приводить в движение автомобиль совместно с ДВС. Это позволяет использовать двигатель внутреннего сгорания меньшей мощности, так как в случае необходимости ему на помощь может прийти электромотор. В таком режиме суммируется мощность двух силовых установок. Основной недостаток такого решения в том, что двигатель не может одновременно вращать колеса и заряжать батарею.

Схема силовой установки последовательного гибридаСхема силовой установки параллельного гибридаСхема силовой установки последовательно-параллельного гибрида

Последовательно-параллельная схема. Всех названных недостатков лишен гибрид, реализованный в последовательно-параллельной схеме. Здесь, в зависимости от условий движения, используется тяга либо электродвигателя, либо ДВС с возможностью подзарядки батареи. Кроме того, в сложных режимах эксплуатации силовой агрегат для обеспечения повышенного крутящего момента имеет возможность объединять усилия бензинового и электрического двигателей. Опираясь на такие экстраординарные возможности, рабочая программа ТС всякий раз для каждого режима эксплуатации автомобиля выбирает наиболее целесообразное силовое решение. Этим обеспечивается максимальная эффективность транспортного средства.

Такая схема последовательно-параллельного гибрида реализована в автомобиле Toyota Prius. В переводе с латинского рrius – «передовой» или «идущий впереди». Сегодня существует несколько модификаций Prius. Их принято идентифицировать по номеру кузова – об этом мы уже сегодня говорили. Когда станем разбирать устройство Prius подробно, будем прежде всего иметь в виду модель К20. Обращения к другим аналогам: К10, К11, К30, К35 и проч. будут сопровождаться специальными указаниями.

Теперь пора уделить особое внимание самому известному и успешному в мире образцу гибридного автомобиля – Prius от компании Toyota. Почему мы так подробно будем говорить именно о Prius и именно о модификации К20? Постараемся ответить. С точки зрения специа­лизированного авторемонтного бизнеса распространенность ТС конкретной марки в конкретном регионе (в нашем случае – РФ) является отправной точкой для специализации услуг, представляемых предприя­тием. Это накладывает на организаторов производства обязательства в специальной оснастке автосервиса, в приобретении необходимой рабочей информации и профессиональном обучении работников. Но не только.

Разрез части силового агрегата последовательно-параллельного гибрида. Можно увидеть устройство узла, в котором взаимодействуют два мотора/генератора с солнечной шестерней устройства распределения мощности (PSD)Компоновка силового агрегата. На переднем плане хорошо виден инвертор одного из электрических двигателей

Специализированный автосервис также обязан обеспечивать себя хотя бы минимумом расходных материалов и запчастей. А это – отдельная тема, к ней мы обратимся гораздо позднее. Сейчас коснулись ее в связи с особым статусом автомобиля Toyota Prius NHW20 (К20), который своим количеством на дорогах РФ многократно превосходит любое другое гибридное транспортное средство.

Соответственно знания о его особенностях наиболее полезны для работников независимых специализированных центров. Без знакомства с этим продуктом от Toyota браться за ремонт и обслуживание гибридных автомобилей не имеет смысла с точки зрения успешности автосервиса как бизнеса. Поэтому на примере именно Prius К20 мы планируем рассказывать об устройствах гибридных автомобилей и объяснять работу всех его компонентов с практическими советами по ремонту и обслуживанию.

Начнем с двигателя внутреннего сгорания. Замечание: в этой части разговора мы будем говорить лишь о тех особенностях ДВС, работающих в гибридных силовых агрегатах, которые отличают их от аналогов, реализованных в традиционных конструкциях ТС. Предполагаем, что читатели (слушатели) учебного курса хорошо знакомы с конструкциями ДВС обычных автомобилей. И еще. При разговоре о ДВС автомобиля Prius следует иметь в виду, что особенность его конструкции позволила серьезнейшим образом положительно сказаться на эффективности транспортного средства. С точки зрения ремонта такой двигатель практически ничем не отличается от своих ординарных собратьев и особого внимания к себе не требует. Но для правильного понимания гибридных технологий знания о конструкции таких моторов очень полезны. Вопросы, которые могут появиться у читателя, получат ответ в разделах, посвященных ремонту и обслуживанию конкретных моделей гибридов.

Инвертор электродвигателя с автономной системой охлажденияРазрез рядного 16-клапанного ДВС гибридного автомобиля Toyota Prius, работающего по циклу Аткинсона

Итак, ДВС. Prius К20 имеет бензиновый двигатель внутреннего сгорания, с объемом 1497 см3. В К30 и в последующих модификациях объем увеличен до 1,8 л. Toyota обозначает двигатель Prius К20 как 1NZ-FXE, который часто путают с мотором автомобиля Toyota Echo. И понять это можно. У Echo он значится как 1NZ-FE. Конструкции обоих ДВС максимально схожи. Это рядные, четырехцилиндровые, 16-клапанные моторы, у которых вращение двойных распредвалов происходит посредством цепного привода. Оба оснащены коллекторами поперечного потока и т. д. Мало того, одинаковы и размеры элементов цилиндропоршневых групп (ЦПГ). Так, диаметр цилиндров и ход поршней у обоих соответствуют 75 мм и 84,7 мм. Но двигатели эти существенно разные: ДВС Prius работает по циклу Аткинсона (Atkinson), тогда как Echo – по циклу Отто (Otto).

Очень поверхностно, возможно, кое-где не совсем корректно, пробежимся по конструкции традиционного ДВС, не отвлекаясь ни на что, кроме моментов: где и как происходят потери его эффективности. Бензиновый двигатель почти каждого автомобиля, бегущего сегодня по дорогам мира, работает по циклу Отто. Работа таких ДВС характеризуется четырьмя тактами: впуском, сжатием, сгоранием (рабочим ходом) и выпуском с открытием и закрытием клапанов близко к концам тактов.

А вот и герой сегодняшнего повествования целиком. Конструкция от Аткинсона нашла в гибридном автостроении достойное место

Достоинство двигателя Отто состоит в высокой термодинамической эффективности, заключающейся в превосходном отношении энергия/вес и в надежности конструкции агрегата в связи с ее простотой. Большинство усовершенствований, производимых в двигателях, работающих по циклу Отто, связаны с увеличением эффективности и/или сокращением выброса вредных веществ. Производитель, во имя сказанного уменьшая вес ДВС, теряет мощность и надежность. Чудес ведь не бывает?

Рассмотрим, где же и каким образом теряется эффективность. Известно, что современный ДВС, работающий по циклу Отто, обладает наибольшей эффективностью (КПД) в интервале 40–45% от максимально допустимой скорости вращения коленвала – этот режим еще называют оптимальным. А наивысший крутящий момент двигателя достигается в интервале 70–80% от тех же максимальных параметров вращения коленчатого вала.

То есть процесс достижения максимального крутящего момента всегда приводит к понижению КПД мотора. Почему? Потому, что всякое повышение скорости вращения ДВС выше оптимальных значений сопряжено с возрастанием потерь от трения. Их так и называют: потери трения. Существенное повышение скорости вращения коленчатого вала во имя достижения необходимого момента вращения обеспечивается с помощью повышенного обогащения рабочей смеси. А это – потеря эффективности. А вот при более низком, по отношению к оптимальному, режиме вращения коленчатого вала двигатель страдает от явления, которое называют насосными потерями (это мы обсудим позже).

Вернемся к автомобилю Toyota Echo. Пиковая мощность его двигателя равна 108 л. с. А самая эффективная работа им будет производиться в режиме, когда мотор развивает мощность в интервале 35–50 л. с. Казалось бы, тогда при выборе двигателя для автомобиля мы должны руководствоваться следующим. Он (мотор) для оптимального режима эксплуатации должен обеспечивать всего лишь 40% от максимальной мощности, которую может развить. А чтобы такой автомобиль двигался со скоростью 105 км/ч по горизонтальной дороге, ему хватит и 15 л. с. При скорости ниже – и того меньше. С другой стороны, если бы мы установили на автомобиль двигатель даже в 30 л. с., ему бы потребовалось более 30 с, чтобы разогнаться до 96 км/ч.

В переводе с латинского рrius – «передовой» или «идущий впереди»

Но Echo, как мы заметили, имеет двигатель мощностью 108 л. с. и обладает приличными показателями в ускорении и в преодолении препятствий. Поэтому автомобиль с двигателем 30 л. с. не сможет ускоряться согласно нашим ожиданиям и не будет иметь хорошей динамики. А это означает, что большую часть времени и пути автомобиль эксплуатируется в режимах, когда характеристика мощности ДВС находится в точке значительно ниже «зеленой зоны» эффективности. В результате значительная часть топлива расходуется впустую. Этот негативный конструктивный дефект характерен для всех без исключения автомобильных двигателей, работающих по циклу Отто. Специалисты называют его проб­лемой частичной мощности.

Главную причину потерь эффективности в режимах эксплуатации двигателей внутреннего сгорания называют насосными потерями. Как двигатель с циклом Отто, разработанный для обеспечения максимальной мощности в 108 л. с., заставить выдавать 20 л. с.? Ответ прост – уменьшить поток воздуха в цилиндры путем прикрытия дроссельной заслонки. Отметим, между прочим, что такой режим работы вынуждает двигатель тянуть воздух через узкую щель дросселя, создавая повышенное разряжение во впускном коллекторе. Об этом чуть ниже.

Если исключить особенности топливной системы современного автомобиля, которая при этом станет компенсировать недополученную порцию топлива принудительным ее впрыском, то можно ли сказать, что задача эффективности будет решена? Поскольку воздух, попадающий в цилиндр в течение такта, получает меньший воздушно-топливный «заряд», двигатель заработает с пониженной мощностью – что вроде бы и требуется.

Согласимся, что не все так просто. Создав эффект частичного вакуума во входном коллекторе, мы совершаем работу, т. е. расходуем дополнительную энергию. Какую? Когда поршень идет вниз при такте всасывания, давление в подпоршневом пространстве и частичный вакуум в верхней части цилиндра – над поршнем, через шатунно-поршневой узел создают сопротивление вращению коленчатого вала. Это уменьшает выходную мощность двигателя, и, кажется, именно к этому мы и стремились? Но такой эффект произошел за счет потраченного впустую топлива – а мы как раз этого и хотим избежать.

Заметьте, что автомобили страдают от насосных потерь даже на высоких скоростях. Дроссель открывается полностью только при ускорении или при подъеме в гору. Известно, что дизельные двигатели лишены этой проблемы, потому что у них нет дросселя. Низкая мощность достигается простым уменьшением количества впрыскиваемого топлива. Это – одна из причин, почему дизельные двигатели обладают более высокой эффективностью. Данный способ не может быть применен впрямую на бензиновых двигателях, потому что температура горения их рабочей смеси при избытке кислорода («обеднении» смеси – об этом ниже) становится слишком высокой, что может привести к прогару поршней и клапанов.

Преобразование химической энергии в работу (механическую энергию) в поршневом двигателе сосредоточивается вокруг рабочего хода. Топливовоздушная смесь сгорает быстро и создает давление из-за взрывообразного разогрева смеси, главным образом углекислого газа и водяного пара. Это давление действует на днище поршня и с помощью кривошипно-шатунного механизма проворачивает коленчатый вал. Пропорция химической энергии, выделившейся в виде тепла, преобразованного в механическую энергию, зависит от «степени расширения» смеси газов. Этот параметр соответствует отношению между свободным объемом в цилиндре в момент поджига смеси и свободным объемом цилиндра до открытия выпускного клапана. Чем выше значение отношения, тем больше энергии тепла и давления может использоваться на вращение коленчатого вала.

К сожалению, есть предел степени сжатия, выше которого смесь не горит равномерно и вызывает детонацию. Некоторые источники приписывают это «предвоспламенению», т.е. явлению, когда смесь загорается спонтанно, до подачи искры. Здесь есть смысл отметить лишь то, что двигатель с циклом Отто конструируется таким образом, чтобы не допустить возникновения детонационных эффектов при заданных значениях октанового числа топлива. И такой агрегат не способен обес­печить больших степеней в расширении работающих газов.

Среди причин снижения эффективности двигателя специалисты не последнее место отдают «потерям трения». Не станем останавливаться на том, что и как трется в механизмах ДВС, об этом знает любой наш современник, а не только автомеханик. Здесь важнее другое. Чем больше выходная мощность и обороты двигателя, тем выше потери трения. В режимах высоких скоростей потери трения могут составить большую часть «брутто-выхода» двигателя. Вот почему эффективность двигателя падает в режимах эксплуатации, превышающих «зеленую зону».

До недавнего времени конструкторы не стремились увеличить размеры двигателей, чтобы уменьшить трение для повышения эффективности. Наоборот, трение становится большой проблемой, поскольку двигатели становятся все миниатюрнее. А это – прямой путь к увеличению потерь мощности в таких двигателях на трение.

Идем дальше. Рассмотрим сам процесс сгорания топлива. Инженеры конструируют двигатели таким образом, чтобы обеспечить мотор, работающий в оптимальном режиме, пропорцией «топливо – кислород воздуха», позволяющей сжечь все топливо, используя весь кислород. Такое идеальное соотношение называют «стехиометрической смесью». Примерно это соответствует 14,7 кг воздуха на каждый килограмм бензина.

Современные автомобили поддерживают правильную смесь, используя ДМРВ (датчик массового расхода воздуха) на входе и датчик остаточного кислорода в выхлопе. Если отношение воздух/топливо увеличивается так, что воздуха становится больше нормы, смесь, как говорят, является «бедной». Кислород в выхлопе не причиняет вреда, но скудная смесь сгорает с более высокой температурой и может повредить двигатель, не разработанный для этого.

Высокая температура может также заставить азот воздуха соединяться с избыточным кислородом и производить оксиды азота, которые вносят свой вклад в загрязнение атмосферы. Если отношение воздух/топливо уменьшается так, что в двигатель поступил избыток топлива, смесь называется «богатой». Несгоревшее топливо в выхлопе вносит вклад в загрязнение окружающей среды. А то, что оно не окислилось для получения дополнительной мощности ТС, говорит об уменьшении эффективности двигателя.

Обычные двигатели просто обогащают смесь, когда требуется развить большую мощность. Это делает возможным использование каждой порции воздуха, поступившего в двигатель, для получения максимально возможного крутящего момента. Несгоревшее топливо может быть окислено до конца каталитическим нейтрализатором – и этим понизится вред природе, но и тогда энергия топлива будет потрачена впустую и в результате эффективность снизится.

Мы рассмотрели, как впустую, т.е. неэффективно расходуется мощность ДВС. Далее рассмот­рим пути ее эффективного использования – таковых можно выделить пять. На этом сегодня остановимся. В следующий раз продолжим разговор именно с этого момента. Затем перейдем к устройству гибридных автомобилей, познакомимся с их основными компонентами. До встречи.

Редакция благодарит работников Toyota Центр Ясенево за помощь в организации фото­съемки сюжетов, использованных в статье

От редакции

Тема гибридных автомобилей не сходит со страниц нашего журнала уже шестой год подряд. Поисковики Google и Яндекс начиная с 2015 года стабильно «оценивают» ее (тему) как невероятно востребованную и без какого-либо стимулирования определяют место нашим статьям на первых этажах запросов.

Когда-то это нас удивляло, но теперь нет: любой желающий, забивший поисковые слова «Ремонт и обслуживание гибридных автомобилей» – хоть в Google, хоть в Яндексе, – обязательно найдет журнал «АБС-авто» на самой верхней строке из 170 млн претендентов на это место по результатам поиска. Самой верхней! Почему? Ответ довольно прост – из-за востребованности темы и качества нашего контента.

Сегодняшняя работа открывает новый этап в развитии темы. Теперь каждая статья на гибридную тему будет состоять из двух или трех частей: история появления гибридных автомобилей, их обслуживание и ремонт. С частью материалов будущих статей читатель знаком по прошлым публикациям. Но теперь к ним добавилась историческая линия, которая, безусловно, представляет особый интерес – ведь история рождения и становления гибридных автомобилей как самостоятельного направления в автомобилестроении появилась не вчера, а гораздо раньше. Пожалуй, пора и начинать.

История гибридных автомобилей началась почти 200 лет назад. Кто-то может с этим не согласиться. Пусть так – каждый может иметь собственное мнение по любым вопросам, включая профессиональные, и спорить об этом – лишь терять драгоценное время.

Посмотрите на автомобиль Тoyota Prius 2018 модельного года. Это красивый, мощный, современный, экономичный и экологичный автомобиль.

А история его зарождения начиналась вот с такого неказистого устройства, состоящего из набора гальванических элементов, проволоки и компаса.

На иллюстрации показана реконструкция эксперимента, который провел Ханс Кристиан Эрстед (1777–1851) для обоснования своей теории: «Электрический ток может производить электромагнетизм». Произошло это в 1820 году и, можно сказать, почти случайно. Ханс Эрстед в то время был профессором физики, отменным преподавателем, умевшим рассказывать слушателям о физических процессах просто и доступно, за что его любили ученики и слушатели.

В тот день, перед занятиями, он беседовал со своим старым прия­телем-охотником. Тот похвастался новым приобретением – компасом от отличной немецкой фирмы. Заговорившись, он забыл этот самый компас на столе.

Во время проведения лекции, демонстрируя один из физических опытов, Ханс Кристиан краем глаза уловил одну странность: когда он включил электрическую нагрузку и по проводу пробежал электрический ток – стрелка компаса начала отклоняться! Не прерывая лекции, он поменял расположение компаса, вновь включил нагрузку, и стрелка компаса опять отклонилась. После занятий, забыв об обеде и ужине, Эрстед продолжал экспериментировать, пока наконец не утвердился в мысли, что все происходящее – не сон, а влияние электрического тока, который может самостоятельно воз­действовать на магнитную стрелку компаса!

Проведя десятки экспериментов, Ханс Кристиан Эрстед исследовал и обосновал теорию возникновения электромагнетизма. Свое открытие ученый совершил зимой 1819–1820 годов.

И уже в июне 1820 года он подготавливает и отдает в печать свою научную работу: «Некоторые опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку». Ханс Эрстед стал всемирно известным и признанным ученым.

Он был избран членом Лондонского Королевского общества, Парижской Академии, а в 1830 году его избрали почетным членом Петербургской академии наук. Так что и Prius, и любой другой электромобиль имеют одного родителя и одну точку отсчета: Ханс Кристиан Эрстед, зима 1820 года.

Это открытие, возможно, помогло венгерскому изобретателю Аньосу Джедлику в 1828 году собрать настольную модель первого в мире электрического двигателя (обратите внимание, насколько схожи мысли этих двух ученых – в первом случае крутится стрелка компаса, а во втором случае сила электромагнетизма вращает нечто массивное, только отдаленно похожее на стрелку компаса).

Он же построил маленькую модель самодвижущегося устройства, названного им «электрическим локомотивом», которая через вер­тикальную ось и несложную шестеренную передачу приводила в движение колеса.

В эти же годы М. Фарадей в результате опытов Аньоса Джедлика обнаружил возможность перехода электрической энергии в механическо-вращательное движение при помощи электромагнитной энергии. А в 1854 году изготовил из угольно-цинковых элементов действующую аккумуляторную батарею, в которой использовалась «чили селитра» (нитрат натрия).

В 1827 году Аньос Джедлик сконструировал первую в мире динамо-машину (генератор постоянного тока).

У ученых всегда мало времени. А у ученых-изобретателей его почти нет: в голове постоянно крутятся какие-то новые идеи, одна картинка накладывается на другую… Знакомые и друзья ученого говорили ему об «известности», о «мировом признании», но ему было некогда, все новые и новые идеи занимали мысли и время, и только в конце 1850-х годов он обнародовал свои изобретения, в том числе и придуманный им электрический локомотив.

Исторические факты настолько переплетены между собой, что исследователям порой бывает очень трудно установить «приоритет гениальности», т.е. кого считать «отцом-основателем» того или иного физического закона или изобретения.

В 1680 году Ньютон после проведения многочисленных опытов начал формулировать свой третий закон, который впоследствии стал звучать так: «Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению». Свои мысли он опубликовал в фолианте «Математические начала натуральной философии» (Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica).

В современных учебниках, для лучшего понимания, третий закон Ньютона демонстрируют так.

А во времена Ньютона действие этого закона изображалось так.

В своих записках к описанию третьего закона Ньютон отметил такое свое наблюдение после проведенных опытов: «Если на повозку с колесами поставить котел с кипящей водой и открыть отверстие сзади котла, то вылетающая струя пара из котла сможет толкать повозку вперед».

Отметим, что это 1680 год. И понадобилось почти 200 лет, чтобы мысли Ньютона стали осуществляться: Фердинанд Вербист (священник, фламандский иезуит, астроном), находящийся на службе у китайского императора, смог придумать вот такое устройство, которое удивительно напоминает «самодвижущуюся повозку Ньютона».

На рисунке видно не совсем отчетливо, поэтому предлагаю посмот­реть на реконструкцию этого изобретения.

Как видим, принцип Ньютона тут сохранен, однако есть много оригинальных дополнений: пар из котла «упирается» в некое зубчатое деревянное колесо с лопатками, которое соединено передачей с задними колесами тележки.

Изобретение? Несомненно! Причем оно сильно похоже на умозаключения венгерского изобретателя Аньоса Джедлика (выше по тексту), который в результате проводимых опытов обнаружил возможность перехода электрической энергии в механическо-вращательное движение при помощи электромагнитной энергии.

Следует обратить внимание, что в то время очень разные люди, обладающие глубокими познаниями в самых разных областях науки, уже начали задумываться над тем, как один вид энергии превратить в другой.

В 1769 году француз Никола Жозеф Кюньо (1725–1804) построил самодвижущееся устройство, которое было названо «паровозной кареткой». История создания этого самодвижущегося устройства весьма интересна. Кюньо был в то время капитаном французской армии. И за время военной службы вдоволь насмотрелся на беспомощность артиллерии – непроходимые дороги не позволяли лошадям вывезти орудия на позиции в заданное время. Обладая хорошим образованием и гибким умом, он засел за расчеты, и в скором времени на свет появилась вот эта «самодвижущаяся повозка», предназначенная в первую очередь для того, чтобы заменить лошадей и тянуть артиллерийские орудия.

Общий вес устройства составлял около 2,5 т, конструкция была трехколесной, и по расчетам скорость передвижения должна была достигать от 3 до 5 км/ч. Во время испытаний параметры скорости почти подтвердились: устройство везло четырех человек со скоростью 3,5 км/ч. Однако во время одной из поездок человек, управляющий устройством, не справился с управлением, и тележка врезалась в стену. Это можно смело назвать первым дорожно-транспортным происшествием с участием автомобиля.

В 1825 году британский изобретатель Голдсворти Герни построил паровой автомобиль, который через десять часов успешно совершил круговое путешествие на 85 миль. (Паровые машины доминировали на автомобильном ландшафте до конца XIX века.)

В этой повозке использовался паровой двигатель, расположенный в закрытом пространстве, количество перевозимых человек могло достигать 12.

Ну а что же с электрическими автомобилями? Или паровые самодвижущиеся устройства явились определенным (и необходимым) переходным звеном? Вполне может быть… Изобретателям электромобилей нужна была платформа, на которую они смогли бы поставить свои электрические устройства, а многочисленные опыты с паровым движителем, удачные и неудачные, только помогли создателям электромобилей выбирать для своих экспериментов наиболее надежные конструкции паровых самодвижущихся устройств, приспосабливая их под свои задумки.

Изобретатель электродвигателя постоянного тока

Давайте сравним два устройства: первое, которое на деревянной подставке – это из 1833 года.

А это электродвигатель современного гибридного автомобиля Toyota Prius из XIX века.

Согласитесь, что внешне эти конструкции мало похожи. Однако и первое, и второе в принципе есть одно и то же – это электродвигатели постоянного тока!

Заглянем в историю: 1834 год. Небольшое закопченое строение на окраине города Вермонта (сейчас США). Это кузница. Женщина помогает мужу раздувать горн. Устала. Садится и смотрит на мужа:

– Ну чего опять задумался?

– Да никак из головы не выходит… Помнишь, на прошлом празднике были на ярмарке, и там видели удивительную вещь: железо прыгало и прилипало на электромагнит?

– И что?

– А если взять не один магнит, а два, три, четыре. И…

– И что «и»?

– Так можно же двигать предметы и вещи! Понимаешь?

– Пока нет…

Кузнец (а это был Томас Девенпорт), взял в руки только что им откованную подкову и стал чертить на земле…

Мысль была такая: если взять несколько магнитов, расположить их на разном удалении друг от друга и попеременно включать-выключать один из них, то можно попробовать заставить кусок железа прилипать то к одному, то к другому магниту.

Дальше были исследования. Сначала продали все ценное в доме и Томас приобрел несколько электромагнитов. Когда что-то начало получаться, то Девенпорт продал кузницу и целиком погрузился в эксперименты с элетромагнитами и кусками железа.

А где тогда было учиться? Тем более простому кузнецу… только самообразование! Заработанные деньги Девенпорты делили на две части: меньшая часть на еду, и большую часть на покупку технических журналов. В 1883 году в одной из статей Томас обратил внимание на заметку, где рассказывалось о технологии Джозефа Генри: «О способах разделения железной руды». Описывались способы применения электромагнитов, когда при включении тока железо из руды прилипало к элетромагнитам, а пустая порода оставалась лежать.

Томас увлечен захватившей его идеей полностью, изготавливает несколько своих личных магнитов – и продолжает эксперименты. В качестве источника тока использует уже известную батарею Вольта:

Во время одного из экспериментов он задумался: а как сделать так, чтобы для вращения колеса на полный круг не приходилось бы постоянно перекидывать контакты – при работе магнитов колесо делало только половину оборота. И он придумал устройство (которое сейчас называют «щетки и коммутатор»), при помощи которого переключение полярности магнитов происходило автоматически и колесо вращалось непрерывно.

  • Сергей Гордеев, директор специализированного автосервиса «Гибрид-сервис», автор профессиональной литературы по гибридам, преподаватель

Как устроен гибридный автомобиль?

Вас, наверное, каждый раз поражает повышение цен на бензин. Заправляя бак, Вы, возможно, подумываете перейти на более экономичный автомобиль. Или, может быть, Вас беспокоит выброс выхлопов с парниковыми газами в атмосферу.
 
Автомобильная промышленность разработала технологию, которая поможет справиться с этими проблемами. Это гибридный автомобиль. На рынке представлено множество моделей гибридов, и большинство производителей уже заявили о намерении начать выпускать собственные варианты.
 
Как же устроен гибридный автомобиль? Что же такого находится под капотом, что делает гибрид экономичнее обычного автомобиля? И правда ли это, что при меньшем расходе у него меньше вредных выхлопов? В этой статье мы поможем Вам разобраться в том, как устроена эта технология, а также дадим Вам несколько советов по вождению гибрида для максимальной экономичности.
 
Многие люди пользовались каким-либо гибридом. Например, мопед (велосипед с мотором) является гибридным транспортным средством, т.к. бензиновый двигатель можно отключить и крутить педали. На самом деле, гибридные транспортные средства повсюду. Большинство локомотивов в поездах являются дизель-электрическими гибридами. В некоторых городах, например, Сиэтле, используются дизель-электрические автобусы, которые могут использовать электричество от проводов, а если над ними нет проводов, то могут ехать на дизельном топливе. Огромные горнодобывающие грузовики также зачастую являются дизель-электрическими гибридами. Подводные лодки тоже гибриды — некоторые ядерно-электрические, а некоторые дизель-электрические. Любое транспортное средство, в котором используется два и более источников энергии, которая непосредственно или косвенно обеспечивает тяговую мощность, является гибридом. Большинство существующих гибридных автомобилей являются бензин-электрическими, хотя французский производитель PSA Peugeot Citroen разрабатывает два дизель-электрических гибрида. Бензиновые гибриды стали очень популярными, поэтому в этой статье мы расскажем о них поподробнее.
 
Гибридные автомобили, такие как 2007 Honda Civic Hybrid,  были разработаны для экономии топлива и уменьшения выхлопа. 

 

  
Бензин и электричество
 
Бензин-электрические гибридные автомобили  являются нечто средним между автомобилем с бензиновым двигателем и электромобилем. Давайте рассмотрим несколько примеров для того, чтобы понять разницу между автомобилем с бензиновым двигателем и электромобилем.
 
В автомобиле с бензиновым двигателем установлен топливный бак, из которого бензин поступает в двигатель. Двигатель вращает трансмиссию, которая вращает колеса.
 
В электромобиле имеется комплект батарей, которые осуществляют подачу питания на электродвигатель. Двигатель вращает трансмиссию, которая вращает колеса.
 
Гибрид объединяет эти два подхода. Он рассчитан на снижение расхода топлива и вредных выхлопов бензинового двигателя, устраняя при этом недостатки электродвигателя.
 
Такой автомобиль должен соответствовать минимальным требованиям. 
 
·        Пробег между дозаправками должен быть не менее 300 миля (482 км)
·        Заправка должна быть быстрой и несложной
·        Соответствовать скорости движения потока
 
Автомобили с бензиновым двигателем соответствуют данным требованиям, однако загрязняют атмосферу и имеют очень высокий расход. Электромобили, в свою очередь, практически не загрязняют окружающую среду, однако полного заряда батарей хватает только на 50-100 миль (80-161 км). Проблема также заключается в том, что электромобили медленно, и их неудобно подзаряжать.
 
Бензин-электрический автомобиль объединяет оба типа в одну систему, которая использует как бензин, так и электричество.

 

Устройство бензин-электрического гибрида
 
Бензин-электрические гибриды включают следующие элементы:
 
·        Бензиновый двигатель — В гибридном автомобиле используется практически такой же бензиновый двигатель, как и в обычном. Однако двигатель гибрида меньше и в нем используются улучшенные технологии снижения выхлопа и расхода топлива.
·        Топливный бак — Топливный бак гибридного автомобиля является аккумулятором энергии для бензинового двигателя. Энергетическая плотность бензина значительно выше, чем у аккумулятора.             Например, для хранения энергии 1 л бензина (750 г) требуется 453 кг аккумуляторных батарей.
·        Электродвигатель — В гибридных автомобилях используются современные и сложные электродвигатели. Современная электроника позволяет использовать двигатель также в качестве генератора. Например, при необходимости, происходит потребление энергии аккумулятора для разгона автомобиля. Но также, работая в качестве генератора, электродвигатель может понизить скорость автомобиля и заряжать аккумулятор.
·        Генератор — Принцип действия генератора схож с электродвигателем, однако генератор работает только на выработку электроэнергии. В основном, он используется в последовательных гибридах.
·        Аккумуляторы — Аккумуляторы в гибридных автомобилях являются накопителем энергии для электродвигателя. В отличие от бензина в топливном баке, который может питать только бензиновый двигатель, электродвигатель может не только потреблять энергию, но и заряжать аккумуляторы.
·        Трансмиссия — Трансмиссия гибридного автомобиля выполняет те же функции, что и трансмиссия обычного автомобиля. В некоторых гибридных автомобилях, например, Honda Insight, установлены обычные трансмиссии. В других же, например, Toyota Prius, установлены совершенно другие.
 

 

Существуют различные комбинации источников энергии в гибридном автомобиле. Например, в т.н. параллельном гибриде используется топливный бак, питающий бензиновый двигатель и комплект аккумуляторов, питающих электродвигатель. Оба двигателя могут вращать трансмиссию одновременно, а трансмиссия, в свою очередь, вращает колеса.
 
В последовательном гибриде бензиновый двигатель вращает генератор, а генератор либо заряжает аккумуляторы, либо питает электродвигатель, вращающий трансмиссию. Таким образом, в данном типе гибрида, бензиновый двигатель не принимает непосредственного участия во вращении колес.
 
 
Конструкция гибридного автомобиля предусматривает использование двух источников энергии для повышения экономичности и производительности. В следующем разделе статьи мы расскажем о производительности гибридного автомобиля.

 
К.п.д. гибридного автомобиля
 
Ключевой особенностью гибридных автомобилей является то, что в них используются гораздо меньшие бензиновые двигатели, чем в обычных автомобилях, но при этом они более производительные. Во многих автомобилях используются довольно большие двигатели для обеспечения достаточной мощности при разгоне. Однако в небольшом двигателе к.п.д. можно увеличить за счет использования меньших, облегченных деталей, сокращения количества цилиндров и работы двигателя с практически максимальной нагрузкой.
 
Существует несколько причин, почему у небольших двигателей к.п.д. выше, чем у больших:
 
·        Большие двигатели тяжелее небольших, поэтому автомобиль затрачивает дополнительную энергию при разгоне и подъеме.
·        Поршни и другие детали значительно тяжелее, что требует затраты дополнительной энергии при их движении в цилиндре.
·        Рабочий объем цилиндров больше, следовательно, для каждого цилиндра требуется больше топлива.
·        В больших двигателях обычно установлено больше цилиндров, и в каждом цилиндре сгорает топливо при запуске двигателя, даже если автомобиль стоит на месте.
 
Это объясняет, почему у двух автомобилей одной модели с разным объемом двигателя разный расход. При движении обоих автомобилей по шоссе с одинаковой скоростью, меньше энергии затрачивает тот, у которого меньше объем двигателя. Обоим двигателям необходимо одинаковое количество мощности для движения автомобиля, но меньший двигатель затрачивает меньше мощности на преодоление собственной массы. Но как двигатель меньшего объема может производить столько же мощности, сколько и более мощные автомобили?
 
Давайте сравним Chevrolet Camaro с большим 8-цилиндровым двигателем и гибридный автомобиль с небольшим бензиновым и электрическим двигателем. Двигатель Camaro более мощный, чем требуется при езде в общем потоке. Двигатель гибрида обладает достаточной мощностью для движения автомобиля по шоссе, но если нужно увеличить скорость, то ему требуется дополнительная помощь. Эту помощь оказывают электродвигатель и аккумулятор, которые обеспечивают дополнительную мощность.
 
Объем двигателя обычного автомобиля рассчитан на использование максимальной мощности (например, когда Вы полностью выжимаете педаль газа). На самом же деле, большинство водителей используют максимальную мощность автомобиля реже 1% всего времени. В гибридах используется меньший двигатель, который рассчитан на среднее потребление мощности, а не на максимальные нагрузки.

 
Снижение расхода топлива
 
Помимо небольшого, но более производительного двигателя, в современных гибридах используются и другие способы понижения расхода топлива. Некоторые из этих способов могут снизить расход для любого автомобиля, а некоторые подходят только для гибридов. Для максимальной экономии топлива гибридный автомобиль:
 
Восстанавливает энергию и хранит ее в аккумуляторе — Каждый раз, когда Вы нажимаете на педаль тормоза, автомобиль расходует энергию. Чем быстрее движется автомобиль, тем большей кинетической энергией он обладает. При торможении автомобиль расходует энергию, переводя ее в тепло. Гибридный автомобиль может использовать часть этой энергии и накапливать в аккумуляторе для дальнейшего использования. Это происходит за счет рекуперативного торможения. В этом случае вместо простого торможения, электродвигатель также замедляет движение автомобиля. При этом электродвигатель работает в качестве генератора и заряжает аккумуляторы при торможении автомобиля.
Иногда отключает двигатель — Гибридному автомобилю не всегда требуется использовать бензиновый двигатель, т.к. он может использовать другой источник энергии — электродвигатель и аккумуляторы.  Таким образом, гибридный автомобиль может иногда отключать бензиновый двигатель, например, при остановке на светофоре.
Улучшенная аэродинамика для снижения сопротивления — Когда Вы едете по шоссе, большая часть мощности двигателя уходит на преодоление сопротивления воздуха. Эта сила также называется аэродинамическое сопротивление. Сопротивление может быть снижено различными способами. Например, можно уменьшить площадь лобовой поверхности автомобиля. При этом большому внедорожнику приходится оказывать сопротивление большей площади, чем компактному спортивному автомобилю.
Использование шин с низким сопротивлению качению — Большинство автомобильных шин предназначены для обеспечения спокойной езды без шума и хорошего сцепления с дорогой в любую погоду. Но они редко рассчитаны на снижение расхода. В действительности же, именно шины вызывают наибольшее сопротивление при езде. В гибридных автомобилях используются специальные более жесткие шины, которые накачены под более высоким давлением, чем обычные. В результате, они снижают сопротивление качению вдвое.
Использование более легких материалов — Снижение общей массы автомобиля помогает уменьшить расход топлива. Легкие автомобили расходуют меньше энергии при разгоне или движении в гору. Для снижения массы могут быть использованы такие композитные материалы, как углепластик или легкие металлы, например, алюминий или магний.
 

Во всех современных гибридных автомобилях применяются вышеописанные способы снижения расхода. Далее мы подробнее расскажем о Honda Insight и Toyota Prius.
 
Несмотря на то, что оба автомобиля являются параллельными гибридами, у них есть свои отличия. У Honda Insight и Toyota Prius установлены бензиновые двигатели, электродвигатели и аккумуляторы, но на этом, пожалуй, все сходства заканчиваются. Давайте начнем с Honda Insight.
 

 
 
Honda Insight
 
Honda Insight была представлена в США в 2000 г. Автомобиль был сконструирован специально для максимального снижения расхода топлива. Несмотря на то, что Honda больше не выпускает Insight, этот автомобиль остается хорошим примером гибрида.
 
Honda сделала все возможное для максимального снижения расхода. Insight — это небольшой, легкий двухместный автомобиль с маленьким, но мощным бензиновым двигателем. Согласно Управлению по охране окружающей среды США, у Insight самые высокие показатели топливной экономичности из всех гибридов, представленных на рынке.
 
Honda Insight представляет собой упрощенный параллельный гибрид. Электродвигатель сопрягается с бензиновым двигателем там, где обычно располагается маховик. Honda назвала данную разработку «комбинированный электроусилитель двигателя». В Insight устанавливается либо обычная 5-ступенчатая механическая трансмиссия, либо автоматическая бесступенчатая трансмиссия CVT (вариатор).
 
Электродвигатель Insight обеспечивает экономию топлива:
 
·        Содействует работе бензинового двигателя, обеспечивая дополнительную мощность при разгоне и движении в гору
·        Обеспечивает рекуперативное торможение для накопления энергии, выделяемой при торможении
·        Запускает двигатель, заменяя стартер
 
Однако электродвигатель не может приводить машину в движение самостоятельно, для этого необходимо, чтобы работал бензиновый двигатель.
 
Honda использовала все вышеперечисленные способы снижения расхода топлива. Но в Insight производитель опирался на три основных момента:
 
·        Снижение массы — Несмотря на то, что автомобиль и так небольшой, кузов изготовлен из алюминия для дополнительного снижения массы. Благодаря сниженной массе, стало возможным использование небольшого двигателя, к.п.д. которого соответствует обычным автомобилям. Insight весит менее 1.900 фунтов (862 кг), что на 500 фунтов (227 кг) меньше, чем масса самого легкого автомобиля компании Honda Civic.
·        Использование небольшого, но производительного двигателя — Масса двигателя Insight объемом 1.0 л составляет всего 124 фунта (56 кг), а его мощность 67 л.с. при 5.700 об/мин. В двигателе используется система Honda VTEC (электронная система газораспределения с автоматически изменяемыми фазами клапанов), а также технология, основанная на использовании бедной смеси. Расход топлива Insight составляет 3,9 л/100 км по городу и 3,5 л/100 км по шоссе. Помимо этого, благодаря дополнительной мощности электродвигателя, автомобиль может разгоняться от 0 до 100 км/ч за 13 секунд.
При работающем электродвигателе, мощность Insight составляет 73 л.с. при 5.700 об/мин. Если сравнить с показателями только бензинового двигателя, то получается, что электродвигатель увеличивает мощность всего на 6 л.с. Но максимальных показателей электродвигатель достигает на низких оборотах бензинового двигателя. Мощность электродвигателя Insight составляет 10 кВт (около 13 л.с.) при 3.000 об/мин.
·        It’s the peak torque numbers that really tell the story. Без электродвигателя, крутящий момент Insight составляет 89,5 Н*м при 4.800 об/мин. С электродвигателем, крутящий момент Insight составляет 107 Н*м при 1.500 об/мин. Таким образом, электродвигатель увеличивает крутящий момент на низких оборотах, когда не справляется бензиновый двигатель. Такое решение позволяет Honda Insight иметь маленький двигатель с показателями большого.
 
·        Улучшенная аэродинамика — Honda Insight имеет классический дизайн, автомобиль выполнен в форме капли: задняя часть автомобиля уже передней.   Задние колеса частично закрыты кузовом для придания более обтекаемой формы, а днище закрыто пластиковыми панелями. Благодаря этому, коэффициент волочения составляет всего 0,25, что делает Honda Insight одним из самых аэродинамичных автомобилей на рынке.
 

 
Садясь за руль, Вы понимаете, что Insight не очень сильно отличается от обычных автомобилей. При разгоне бензиновый двигатель выполняет большую часть работы. При быстром разгоне, подключается электродвигатель для увеличения мощности.
 
При езде по шоссе, бензиновый двигатель выполняет большую часть работы. Когда Вы нажимаете на тормоз или отпускаете педаль газа, электродвигатель включается для накопления энергии и подзарядку аккумуляторов. Вам не нужно подключать Insight к розетке, электродвигатель генерирует энергию, необходимую для заряда аккумуляторов.
 
Следует отметить, что в Insight механическая трансмиссия отделена от бензинового и электрического двигателей муфтой сцепления. Это значит, что если Вы из тех водителей, которые любят выжимать сцепление или переключать на нейтральную передачу при замедлении хода, рекуперативное торможение происходить не будет. Для накопления энергии автомобиль должен быть на передаче.
 
Теперь мы предлагаем ознакомиться с Toyota Prius. Prius значительно отличается от Insight.

 
Toyota Prius
 
Toyota Prius была представлена в Японии в конце 1997 г. и сконструирована для снижения вредных выбросов в городах. Для выполнения поставленной задачи Toyota создала силовой агрегат для параллельных гибридов, который получил название Toyota Hybrid System (THS). Новая конструкция обладала некоторыми преимуществами последовательного гибрида. Prius соответствует стандарту Калифорнии SULEV (автомобиль с максимально низким выбросом вредных веществ). Автомобиль представляет собой четырехдверный седан, силовой блок обеспечивает скорость выше 15 миль/ч (24 км/ч) только за счет электродвигателя. Это способствует снижению расхода при езде по городу, но не по шоссе. Prius получил награду Лучший автомобиль Северной Америки 2004.
 
В отличие от Honda, Toyota сосредоточила свое внимание на силовом блоке для достижения поставленных целей по снижению выбросов и расхода. Prius весит 2.900 фунтов (1.315 кг), при этом размер салона и багажника такие же, как у Toyota Corolla. 
 
В Prius используются два основных способа увеличения к.п.д. и снижения выбросов:
 
·        Двигатель работает только в том диапазоне оборотов и нагрузок, который обеспечивает максимальную экономичность — Для снижения выхлопа, Prius разгоняется до 15 миль/ч (24 км/ч) за счет электродвигателя. Бензиновый двигатель подключается только при достижении определенного порога скорости. После этого бензиновый двигатель работает только в узком диапазоне частот.
 
·        Трансмиссия с разветвлением потоков мощности — Бензиновый двигатель можно отрегулировать для более эффективной работы в определенном диапазоне оборотов и нагрузки. Трансмиссия с разветвлением потоков мощности в Prius позволяет двигателю работать в диапазоне оборотов и нагрузки, который обеспечивает максимальной экономии топлива.
 
Toyota разработала для Prius объемом 1,5 л для работы с максимальной скоростью всего 5000 об/мин, при этом его мощность составляет 76 л.с. Низкая максимальная скорость двигателя позволяет использовать более легкие компоненты, которые также снижают расход.
 
Мощность электродвигателя Prius составляет 67 л.с. при 1.200 — 1.540 об/мин. Крутящий момент при 0 — 1.200 об/мин составляет 400 Н*м, что более, чем достаточно для движения автомобиля без помощи бензинового двигателя.

  
Преимущества гибридного автомобиля
 
У Вас может возникнуть вопрос: зачем создавать такой сложный автомобиль, если большинство водителей устраивают их обычные машины? Ответ прост: для снижения выхлопа и расхода топлива. На самом деле, эти две задачи тесно связаны.
 
Давайте в качестве примера рассмотрим стандарт на содержание отработавших газов Калифорнии, в котором указаны нормы по составу выхлопа на территории Калифорнии. Содержание вредных веществ обычно указывается в граммах на километр (г/км). Например, для малотоксичных транспортных средств (LEV) стандарт допускает выброс 5,4 г/км моноксида углерода (угарного газа). Ключевым аспектом данного стандарта является то, что нормы не зависят от расхода топлива автомобиля. Если у одного автомобиля расход в два раза больше, чем у другого, то и выброс вредных веществ у него будет в два раза больше. Дополнительный выхлоп вредных веществ устраняется при помощи оборудования для контроля выбросов в атмосферу. Благодаря снижению расхода топлива можно снизить выброс.
 
Двуокись углерода(CO2) также содержится в выхлопе. Его содержание не контролируется правительством США, однако ученые считают, что данный газ способствует глобальному потеплению. Вследствие отсутствия контроля, в автомобилях не используются устройства для устранения СО2 из выхлопа. Если у одного автомобиля расход в два раза больше, чем у другого, то и выброс СО2 в атмосферу у него будет в два раза больше.
 
Производители автомобилей в США стремятся снизить расход топлива еще по другой причине. Согласно законодательству, их продукция должна соответствовать Закону о среднем расходе топлива автомобилями, выпускаемыми корпорацией (CAFE). Согласно действующим стандартам, средний расход всех продаваемых новых автомобилей должен составлять 27,5 миль/галлон (8,55 л/100 км). Это значит, что если производитель продает 1 гибрид с расходом 60 миль/галлон (3,92 л/100 км), он также может продать 4 дорогих автомобиля класса люкс с расходом 20 миль/галлон (11,76 л/100 км).
 
Каждый должен знать способы снижения расхода топлива. На следующей странице мы расскажем, как сократить расход топлива Вашего гибрида (или обычного автомобиля).

Источник: https://auto.howstuffworks.com/hybrid-car.htm

«Мягкий» гибрид, новый двигатель, полный привод и множество систем Suzuki для помощи водителю. Представлен новый кроссовер Suzuki S-Cross

Компания Suzuki представила новый кроссовер S-Cross, который поступит в продажу в Европе уже в конце этого года. Автомобиль будет производиться на заводе Magyar Suzuki в Венгрии.

Салон Suzuki S-Cross получил эргономичные кожаные сиденья с оригинальной декоративной отделкой и большой панорамный люк. Сдвижные панели панорамного люка создают обширный проём на крыше. Когда люк закрыт, общая длина стеклянных панелей составляет 1000 мм. В открытом состоянии длина проёма — 560 мм. В салоне предусмотрено много функционального места для хранения вещей, объём багажного отделения составляет 430 литров.

Автомобиль получил трёхмерную широкоформатную приборную панель, 9-дюймовый дисплей мультимедийной системы с возможностью беспроводного подключения смартфона, отображающий всю информацию об автомобиле, а также эргономичную шайбу управления системой полного привода Allgrip Select.

Новый Suzuki S-Cross комплектуется 1,4-литровым турбированным двигателем Boosterjet, который имеет функцию прямого впрыска топлива и систему «мягкого» гибрида SHVS 48В. Новая гибридная система Suzuki включает недавно разработанный двигатель внутреннего сгорания в сочетании с одним электромотором (MGU) и роботизированной коробкой переключением передач (AGS). Такая схема позволяет двигаться как в гибридном режиме, так и используя только электротягу, что приводит к значительному снижению расхода топлива.

Новый Suzuki S-Cross оснащён фирменной системой Suzuki Safety Support, которая включает функцию автоматического торможения, адаптивный круиз-контроль с функцией Stop&Go, камеру кругового обзора, а также функцию оповещения и предотвращения выезда из полосы движения, мониторинг слепых зон, помощь при трогании на подъёме и другие системы помощи водителю.

Suzuki S-Cross будет доступен в восьми цветах: Silky Silver Metallic, White, Cool White Pearl, Titan Dark Gray Pearl Metallic, Cosmic Black Pearl Metallic, Canyon Brown Pearl Metallic, Energetic Red Pearl, Sphere Blue Pearl.

Что такое гибридный автомобиль? Вот что вы должны знать перед покупкой

Автомобильная промышленность гудит от новых, экологически чистых автомобилей, таких как растущее число гибридных альтернатив. Если вы не уверены, подходит ли вам гибридный автомобиль или даже какой, эта статья ответит на ваши вопросы.

Что такое гибридный автомобиль?

Гибрид — это тип транспортного средства с бензиновым двигателем, электродвигателем и гибридной батареей.В зависимости от дорожной ситуации гибридные автомобили могут переключаться между бензиновым двигателем и электродвигателем или смешивать оба источника энергии.

Гибридные автомобили в основном используют свой электрический двигатель для движения на низкой скорости, движения накатом и замедления, что зависит от уровня заряда аккумулятора. Когда двигатель не используется, например, когда вы останавливаетесь по сигналу, он полностью выключается. Поскольку гибриды используют двигатель только для ускорения, подъема в гору или когда требуется дополнительная мощность, они чрезвычайно экономичны.

Управление гибридным автомобилем аналогично вождению обычного автомобиля с точки зрения функциональности. Гибриды автоматически заряжают собственную гибридную батарею, что устраняет необходимость во внешней зарядной станции или заботы о запасе хода.

Как работают гибридные автомобили?

Существует три типа гибридов, каждый из которых функционирует по-своему.

Параллельные гибридные автомобили

Это самые популярные гибридные автомобили.Колеса автомобиля могут быть созданы в трех аспектах: непосредственно двигателем, только электрическим двигателем или комбинацией обеих систем питания. Он использует только электродвигатель для движения при трогании со скоростью до 15 миль в час, что делает его особенно эффективным для поездок по городу с частыми остановками. По мере увеличения скорости включается бензиновый двигатель, и он больше всего используется при резком ускорении.

Когда вы снижаете скорость или нажимаете на тормоз, технология рекуперативного торможения вырабатывает электричество и сохраняет его в аккумуляторе для последующего использования, увеличивая запас хода автомобиля.

Связанный: HERE Technologies избавляет владельцев электромобилей от беспокойства о запасе хода

Гибридные автомобили с увеличенным запасом хода

Эти гибридные автомобили просто используют свой стандартный двигатель для выработки электроэнергии для генератора, который заряжает батареи. Двигатель никогда не используется для приведения в движение транспортного средства; вместо этого он обеспечивает энергией электродвигатель. Гибриды также можно классифицировать как сильные или умеренные в зависимости от того, сколько у них заряда батареи.Сильные гибриды могут путешествовать дальше только на электроэнергии из-за большей емкости аккумулятора.

Подключаемые гибриды

Как следует из названия, этот тип гибрида можно заряжать, подключая его к электрической розетке, а также заряжая в дороге. По сути, они являются промежуточным звеном между традиционными гибридами и полностью электрическими автомобилями. У них обычный двигатель, но батареи большего размера, чем у типичных гибридов, что позволяет им преодолевать большие расстояния только на электроэнергии, в некоторых ситуациях до 30 миль.

Каковы преимущества гибридного автомобиля?

Вот несколько наиболее значительных преимуществ владения гибридным автомобилем:

Экологичность

Одно из самых больших преимуществ гибридного автомобиля по сравнению с автомобилем, работающим на жидком топливе, заключается в том, что он более экологичный в управлении и имеет больший расход топлива, что делает его более экологичным. Гибридный автомобиль оснащен двумя двигателями: электродвигателем и бензиновым двигателем, что обеспечивает более низкий расход топлива и экономию энергии.

Финансовые льготы

Для повышения доступности гибридных автомобилей предлагается множество льгот и скидок. Использование меньшего количества денег на топливо приводит к меньшему освобождению и ежегодным налоговым расходам от цен на пробки.

Система рекуперативного торможения

Каждый раз, когда вы нажимаете педаль тормоза на гибридном автомобиле, это помогает слегка подзарядить аккумулятор. Появляется встроенная система, которая поглощает генерируемую энергию и использует ее для перезарядки батареи, уменьшая время, необходимое для перезарядки батареи, и необходимость делать это на частой основе.

Снижение зависимости от ископаемого топлива

Гибридный автомобиль производит меньше выбросов и потребляет меньше энергии, что приводит к меньшему загрязнению окружающей среды и меньшей зависимости от ископаемого топлива. В результате отечественная экономика выигрывает от снижения цен на бензин.

Автоматический запуск и остановка

В гибридных автомобилях двигатель автоматически выключается, когда автомобиль останавливается, и снова запускается при нажатии педали акселератора.Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) могут преодолевать большие расстояния на более высоких скоростях, чем обычные гибридные автомобили. Автомобили на водородных топливных элементах производят только теплый воздух и водяной пар, что приводит к снижению выбросов энергии.

Техническое обслуживание гибридных автомобилей

По сравнению с обычными автомобилями, работающими только на ископаемом топливе, гибридные автомобили, как и все автомобили с двигателем и батареями, требуют особого внимания.Самым сложным в обслуживании компонентом является аккумулятор, замена которого обходится довольно дорого. Хотя это может показаться сложной задачей, при надлежащем обслуживании уровень отказов относительно низок.

Перед тем, как праздновать свой «новый» автомобиль, неплохо было бы проверить состояние аккумулятора. Если не хотите трудностей, просто посчитайте лишние деньги и приобретите новый аккумулятор одновременно с гибридным автомобилем. Однако, даже если батарея находится в хорошем состоянии, ее необходимо регулярно обслуживать, чтобы избежать выхода из строя.

Связанный: Обзор Thinkcar Thinkscan Plus S6

Фильтр вентилятора — это наиболее важная операция по техническому обслуживанию высоковольтной батареи, поскольку она обеспечивает эффективный отвод тепла и предотвращает отмирание элементов батареи.

Гибридные автомобили, как и любое другое транспортное средство, имеют свой набор проблем, но это не должно удерживать никого от приобретения автомобиля своей мечты. С другой стороны, они менее затратны в эксплуатации.Помимо экономии топлива, гибридные автомобили не имеют стартеров или генераторов переменного тока, а это означает, что плановое техническое обслуживание обходится дешевле.

Стоит ли покупать гибридный автомобиль?

Если вы большую часть времени ездите по городу и его окрестностям, вам подойдет гибридный автомобиль, потому что вы получите максимальную выгоду от работы только на электричестве, что означает практически бесплатное передвижение. Если вы совершаете много коротких поездок и не нуждаетесь в дополнительной гибкости гибрида, электромобиль может быть лучшим вариантом для вас, поскольку он обеспечит вас дешевым городским транспортом и не загрязняет выхлопные газы.

Так что, если вы хотите его и знаете, как за ним ухаживать, наша рекомендация — берите!

Что такое электромобиль и как он работает?

Читать Далее

Об авторе

Лоуренс Муирури (опубликовано 5 статей)

Лоуренс — энтузиаст автомобильных технологий, который работает внештатным писателем.Он следит за последними новостями и расширяет свои знания, пока не печатает. Помимо писательства, он увлекается фотографией и путешествиями.

Более От Лоуренса Муирури
Подпишитесь на нашу рассылку

Подпишитесь на нашу рассылку технических советов, обзоров, бесплатных электронных книг и эксклюзивных предложений!

Нажмите здесь, чтобы подписаться

Понимание гибридных автомобилей: 4 основных типа

Хотя почти все слышали о гибридных автомобилях, большинство людей на самом деле не знают о различных типах автомобилей, представленных на рынке.В этой статье мы рассмотрим 4 основных типа гибридных автомобилей и опишем, что делает каждый из них уникальным.

Мягкие гибриды

Одной из новейших инноваций в гибридной технологии является «мягкая» гибридная система. Как следует из названия, мягкая гибридная система, как правило, не будет приводить автомобиль в движение только за счет электроэнергии. Вместо этого система используется для придания небольшой мощности бензиновому двигателю автомобиля, как правило, при ускорении с полной остановки, а также для облегчения работы энергоемких систем, таких как кондиционер, на бензиновом двигателе.Мягкие гибриды, обычно встречающиеся в виде электрических систем на 48 вольт, не нуждаются в подключении к сети. Вместо этого батареи заряжаются за счет комбинации мощности от бензинового двигателя и рекуперации энергии при торможении автомобиля (также известное как рекуперативное торможение). ).

Мягкие гибридные системы имеют разные названия, но наиболее распространенными примерами являются eAssist (General Motors), eTorque (Fiat/Chrysler) и EQ Boost (Mercedes).

Полные гибриды

Как и мягкие гибриды, полногибридные автомобили также оснащены как бензиновым двигателем, так и электрическим компонентом.Однако электрический компонент полностью гибридного автомобиля способен выдерживать гораздо большую нагрузку, чем у мягкого гибрида. Большинство полных гибридов могут фактически работать на некотором расстоянии исключительно за счет электроэнергии. Обычно это происходит на более низких скоростях в городе, но это одна из причин, по которой вы можете увидеть, что показатель расхода топлива на галлон в городе у полного гибрида выше, чем показатель расхода на галлон на шоссе (где в стандартных автомобилях с бензиновым двигателем все наоборот).

Когда речь идет о полностью гибридных автомобилях, существует два основных типа силовых агрегатов; Параллельные гибриды и серийные гибриды.

В параллельных гибридах двигатель может приводиться в действие одним из 3 способов: напрямую от двигателя, напрямую от электродвигателя или от обеих систем, работающих вместе.

В гибридной серии колеса приводятся в движение исключительно электродвигателем, а бензиновый двигатель обеспечивает питание электродвигателя, что-то вроде генератора. Бензиновый двигатель на самом деле никогда не приводит в движение колеса.

Благодаря достижениям в области гибридных технологий, некоторые автомобили работают как комбинация двух (метко названных «последовательно-параллельными» гибридами), при этом бортовой компьютер выбирает наиболее эффективный способ работы в любой момент времени.

Полные гибриды заряжают свою аккумуляторную систему практически так же, как и мягкие гибридные системы, за счет энергии бензинового двигателя, а также рекуперативного торможения.

Подключаемые гибриды

Все гибридные автомобили, которые мы обсуждали до сих пор, заряжают свои аккумуляторы исключительно за счет внутренних средств. Основное отличие подключаемых гибридов заключается в том, что эти автомобили могут заряжать аккумуляторы как от внешних зарядных устройств, так и от внутренних. В результате подключаемые гибриды обычно имеют больший запас хода только на электричестве, чем полные гибриды.Подключаемые гибриды, по сути, служат промежуточным звеном между полностью гибридными автомобилями и полностью электрическими автомобилями.

Электромобили с гибридным приводом с увеличенным запасом хода

Хотя полностью электрические автомобили технически не считаются гибридами, некоторые из них оснащены небольшим бензиновым двигателем, чтобы при необходимости обеспечить амортизацию. Когда у электромобиля заканчивается заряд, его необходимо зарядить, прежде чем он снова заработает. Эти гибриды с увеличенным запасом хода используют свой бензиновый двигатель для зарядки аккумулятора или питания электродвигателя, чтобы вы не остались в затруднительном положении.В зависимости от размера бензинового двигателя это может означать от нескольких десятков миль до сотен.

Обязательно вернитесь на следующей неделе, где мы обсудим преимущества и недостатки внедрения гибридных автомобилей в ваш парк.

Подробное руководство по гибридным автомобилям

Руководство GreenCars по гибридным автомобилям

Хотите узнать больше о гибридных автомобилях? Добро пожаловать в наш подробный путеводитель по гибридным автомобилям.

Содержание

Что такое гибридный автомобиль?

Гибридные автомобили появились в 1997 году с выпуском Toyota Prius.Рекламируя повышенную экономию топлива и снижение выбросов, Prius быстро стал популярным среди многих защитников окружающей среды и знаменитостей, заботящихся об окружающей среде. С тех пор гибриды продолжают расти, и такие автопроизводители, как Toyota, Kia, Honda, Ford, Hyundai и другие, создали гибридные варианты своих самых популярных моделей.

Итак, что такое гибридный автомобиль? Как это работает? И самое главное, стоит ли рассматривать его?

Существует два типа гибридов, использующих комбинацию электроэнергии и бензина.Один из них представляет собой обычное гибридное транспортное средство, часто называемое гибридным электромобилем (HEV), а другой — подключаемым гибридным электромобилем (PHEV). Разница между HEV и PHEV заключается в том, что PHEV можно подключить для перезарядки, тогда как HEV использует рекуперативное торможение для перезарядки. Бензиновый двигатель автомобиля также помогает HEV заряжать аккумуляторную батарею, когда она разряжается. Оба типа гибридов могут снизить расход топлива и выбросы CO2 до 35%.

В таблице ниже дополнительно описывает различия между тремя основными типами электромобилей электромобилей:

Электрические средства (EV) Cheat Sheet
Тип автомобиля Bev Гибриды
Hev Phev
Название Аккумулятор электрический транспорт Гибридный электромобиль Гибридный Гибридный Электрический автомобиль
Тип топлива Батарея только + Батарея Gas + аккумулятор
Источник топлива Зарядное устройство Зарядное устройство Gas + Regerratative Trinking Зарядное устройство + Газ + Регенеративное торможение

Далее мы рассмотрим технологии за Hevs, выделите преимущества и недостатки по сравнению с обычным бензиновым автомобилем, и ч Помогите определить, подходит ли вам гибридный автомобиль.Откроем капот и прыгнем!

Как работает гибридный автомобиль?

Если вы откроете капот гибридного автомобиля, вы увидите, что он очень похож на обычный бензиновый автомобиль, потому что во многом так и есть. Вы увидите двигатель, трансмиссию, ремень ГРМ и т. д. Однако вы заметите, что двигатель часто немного меньше, потому что гибридная батарея обеспечивает дополнительную дополнительную мощность. Это снижает потребность в большом газовом двигателе, потому что он просто не должен работать так тяжело.Чтобы лучше понять, как работает гибридный автомобиль, давайте поговорим обо всех различных компонентах, которые отличают HEV от остальных.

Гибридная батарея

Во всех гибридных электромобилях есть две батареи: вспомогательная батарея и блок тяговых батарей. Вспомогательная батарея служит той же цели, что и в обычном автомобиле с бензиновым двигателем, — для подачи питания на систему зажигания и другие вспомогательные системы (например, радио, электрические стеклоподъемники и т. д.), даже когда двигатель не работает.Тяговый аккумулятор обеспечивает повышенную экономию топлива и ускорение, включая полную мощность, необходимую для ускорения на малых скоростях.

Блок тяговых аккумуляторов обычно изготавливается из никель-металлгидридных (NiMH) или литий-ионных аккумуляторов, сложенных вместе и расположенных рядом с задней осью таким образом, чтобы в случае столкновения аккумулятор был надежно защищен огнеупорным металлическим корпусом. коробка.

Вам может быть интересно, является ли батарея легковоспламеняющейся или взрывоопасной. Аккумуляторы NiMH текущего поколения, используемые в гибридных автомобилях, не являются взрывоопасными.Литий-ионные батареи могут удерживать больший заряд в пределах того же физического пространства, но у этой дополнительной емкости есть потенциальный недостаток. Теоретически ионно-литиевые батареи могут быть взрывоопасными при определенных условиях; однако автопроизводители и независимые испытания показали, что батареи не опасны, поскольку огнеупорный ящик обеспечивает безопасность пассажиров.

Ничто не вечно, и батарейки не исключение. Срок службы батареи может варьироваться в зависимости от пробега и технических характеристик автомобиля.Почти все аккумуляторы со временем изнашиваются, и каждый автомобиль имеет немного различную конфигурацию, что приводит к изменению запаса хода.

Чтобы узнать больше об аккумуляторах, ознакомьтесь с нашим Полным руководством по аккумуляторам для электромобилей.

Гарантия на аккумулятор

Гарантия на механические части обычных бензиновых автомобилей покрывает основные проблемы, связанные с двигателем, трансмиссией и другими важными системами. Гибридные гарантии аналогичны, но помимо механической защиты гибридные батареи часто имеют собственную отдельную гарантию.

Например, Toyota Prius 2020 года выпуска имеет 10-летнюю гарантию на аккумуляторную батарею с пробегом 150 000 миль. Эта гарантия, однако, отличается от гарантии на механические части, которая на момент написания этой статьи составляет восемь лет и 100 000 миль пробега.

Имейте в виду, что каждый автопроизводитель имеет свои собственные условия гарантии на свои автомобили, поэтому мы рекомендуем уделить время тому, чтобы полностью понять, какая марка и модель подходит вам, вашим потребностям в транспорте и как долго вы намерены оставить свой автомобиль.

Вопросы, которые часто возникают в связи с бывшими в употреблении гибридами: что, если я рассматриваю подержанный гибрид, у которого больше нет гарантийного аккумулятора? Если потребуется замена, сколько это будет стоить?

Стоимость аккумулятора зависит от года выпуска и модели автомобиля. В качестве примера, если мы посмотрим на Toyota Prius 2010 года, стоимость нового блока тяговых аккумуляторов колеблется от 3000 до 5000 долларов. Хотя это дорого, стоит отметить, что замена батарей является скорее исключением, чем нормой.Например, Prius часто может проехать до 300 000 миль без замены аккумулятора. Стоимость батарей продолжает снижаться по мере совершенствования технологий.

Гибридная зарядка

Одним из преимуществ вождения PHEV по сравнению с традиционным гибридом является то, что аккумулятор можно заряжать, подключив его к сети дома. Традиционно подключаемый гибрид позволяет вам проехать в полностью электрическом режиме по городу до 30 миль, прежде чем он переключится на использование своего бензинового двигателя.Новые PHEV, такие как BMW X5 Hybrid, могут похвастаться полностью электрическим пробегом в 54 мили благодаря аккумулятору емкостью 24 кВтч.

Вы можете еще больше сократить свои расходы, если воспользуетесь непиковыми тарифами на электроэнергию, которые может предлагать местная электроэнергетическая компания. Как правило, зарядка вашего автомобиля в периоды пикового энергопотребления (когда все остальные в вашем районе бодрствуют и используют электричество) может быть намного дороже, чем если бы вы выполняли тот же цикл зарядки ночью. Знание того, когда взимать плату, является важной частью снижения стоимости владения.

Чтобы узнать больше о зарядке электромобилей, прочитайте наше Полное руководство по зарядке электромобилей.

Рекуперативное торможение

Поскольку HEV нельзя подключить к сети, для перезарядки аккумуляторной батареи должен использоваться процесс, называемый рекуперативным торможением. Чтобы полностью понять рекуперативное торможение, мы должны сделать шаг назад и понять энергетический принцип физики, называемый кинетической энергией. Кинетическая энергия — это энергия движения, а автомобили в движении обладают большой кинетической энергией.

Когда вы нажимаете на тормоз в традиционном транспортном средстве, энергия передается от кузова движущегося транспортного средства к тормозной системе, в результате чего кинетическая энергия (от движения автомобиля) превращается в трение и тепловую энергию по мере замедления транспортного средства. . После долгой поездки вы можете заметить, что ваши тормоза будут горячими. Хотя это трение эффективно при остановке транспортного средства, оно со временем приводит к износу, поэтому тормозные колодки и/или роторы на любом автомобиле в конечном итоге потребуют замены.

Тормозная система гибридного автомобиля отличается от обычной тормозной системы.Как только водитель отпускает педаль акселератора, даже до того, как будет нажата педаль тормоза, система начнет собирать энергию движущегося тела автомобиля, замедляя его. Он делает это, беря механическую энергию и преобразовывая ее в электрическую энергию. Затем эта энергия отправляется в аккумулятор для хранения, где она будет использоваться для питания автомобиля позже.

Итак, помните, что трение и тепло производятся в традиционном автомобиле? В гибриде автомобиль не высвобождается и не растрачивается в виде тепла, а удерживает энергию и использует ее для подзарядки аккумулятора.

Гибриды по-прежнему имеют те же тормозные колодки, что и в обычных автомобилях, но они вторичны по отношению к регенеративной системе. Вот почему тормозные колодки на гибридах могут прослужить до 100 000 миль, поскольку рекуперативное торможение создает большую часть тормозного усилия. Некоторые гибридные водители даже обнаруживают, что, как только они освоятся, они смогут вести большую часть времени, используя только акселератор! (Конечно, каждый должен время от времени нажимать на тормоз, особенно при полной остановке). гибрид.От первого запуска автомобиля до движения по шоссе компьютерная система определяет, в каком из различных режимов вождения она должна работать, и соответствующим образом настраивается. Это может включать режим работы только на газе, режим работы только на электричестве, режим ожидания или режим зарядки. Многие производители будут демонстрировать эти энергетические потоки в режиме реального времени — либо на комбинации приборов, либо на центральном экране. У каждого автопроизводителя есть определенные конфигурации, в зависимости от автомобиля, которые будут включаться и отключаться, когда энергия поступает в аккумулятор или выходит из него.Понимание того, почему и когда ваша батарея заряжается или посылает энергию на колеса, может быть довольно интересным. И знание того, когда вы используете больше этого драгоценного заряда батареи, помогает многим водителям ослабить педаль газа, чтобы быть немного более экологичным.

Серия по сравнению с параллельными гибридами

Термин «трансмиссия» используется для описания того, как мощность передается на колеса в любом типе автомобиля. С бензиновой трансмиссией для ускорения требуется топливо. Это топливо поступает из одного источника – бензобака.В гибридах не все так просто. Конструкция трансмиссии важна для гибридов, поскольку она определяет, как механические компоненты автомобиля взаимодействуют с различными электрическими системами, чтобы обеспечить эффективную работу автомобиля.

Целью гибридной трансмиссии является экономия топлива без ущерба для производительности. Для этого в гибридах используется бортовой компьютер, который определяет, сколько энергии поступает от аккумулятора, бензинового двигателя и когда. В HEV используются две основные трансмиссии: последовательная и параллельная.Давайте рассмотрим каждый более подробно.

Как работают серийные гибриды

Конфигурация серийных гибридов не так сложна. Есть электродвигатель и бензиновый двигатель. Когда для движения колес требуется мощность, электродвигатель (и ТОЛЬКО электродвигатель) подает энергию. Электродвигатель может использовать энергию от аккумуляторной батареи или от генератора, работающего от бензинового двигателя, но не от того и другого одновременно. Подумайте о названии серии : то одну, то другую. Имеет смысл, верно?

Таким образом, если аккумулятор полностью заряжен, автомобиль может сначала использовать энергию аккумулятора.Когда батарея почти разряжена, автомобиль включит бензиновый двигатель, чтобы вырабатывать дополнительную мощность для поддержания работы электродвигателя. Переход от одного источника энергии к другому должен быть плавным.

    • Аккумуляторная батарея обеспечивает большинство мощности
    • Идеально для городского и пригородного вождения
    • Бензиновые двигатели меньше и эффективнее, чем обычные
    Недостатки:
    • дорого приобрести, так как требуется аккумулятор большей емкости
    • Не столь эффективен при движении по длинным маршрутам или по шоссе
    Примеры автомобилей:
    • Chevrolet Volt, Honda Insight, Hyundai Ioniq, BMW i3 с расширителем диапазона Parallel Hybrids Work

      В отличие от серийных гибридных трансмиссий (где только электродвигатель может приводить в движение колеса, а бензиновый двигатель фактически служит только его резервным генератором), параллельная трансмиссия может передавать мощность на дорожное покрытие с помощью электродвигателя или газа. двигатель напрямую.Бортовой компьютер определит, что лучше для данного стечения обстоятельств, и сделает выбор за водителя.

      Так как есть два двигателя, они могут работать бок о бок, приводя машину в движение. Это позволяет бортовому компьютеру постоянно отслеживать потребность в ускорении и решать, какой двигатель (электрический или бензиновый) будет лучше.

      Например, если вы уже двигаетесь, но вам нужно увеличить мощность, например, выехать на автостраду и набрать скорость, параллельный гибрид может заставить работать бензиновый двигатель.Но когда вы сидите на красный свет, а загорается зеленый, тот же автомобиль может выбрать электродвигатель и его легкодоступный крутящий момент, чтобы разогнать вас до 0-30 миль в час как можно скорее. Кроме того, когда бензиновый двигатель не используется непосредственно для подачи мощности на колеса, он включится, чтобы действовать как генератор для зарядки аккумулятора, когда это необходимо.

      Существует также концепция серийно-параллельного гибрида, которая позволяет электродвигателю и бензиновому двигателю одновременно приводить в движение колеса. Этот тип гибрида обсуждается ниже, когда мы рассматриваем Prius.

      60003

      5

      • Двигатель и электродвигатель могут напрямую поставлять крутящий момент к колесам одновременно
      • бензиновый двигатель менее доставляется, чем те, которые используются в серии гибридов
      .

        6 Сложная конструкция может быть сложной для ремонта

      • Не так эффективна при местном вождении – например, при движении с частыми остановками
      Рассвет Prius: сочетание серии и параллели

      Prius происходит от латинского слова Primus, означающего «первый».«Toyota Prius, безусловно, оправдывает свое название. Это был первый серийный гибрид. Он также в некоторой степени уникален, потому что это был первый автомобиль, в котором сочетались последовательная и параллельная трансмиссии, что означает, что он может приводиться в действие газовым двигателем или электродвигателем, или обоими одновременно. Это иногда называют «последовательно-параллельным» гибридом, что, если подумать, похоже на гибрид внутри гибрида!

       

      Такое разделение мощности возможно из-за планетарной передачи, которая была введена в Prius второго поколения.Не вдаваясь в технические подробности, электродвигатель прикреплен к коробке передач, которая соединяет бензиновый двигатель, электродвигатель и генератор в одно целое. Шестерня перемещается в зависимости от мощности, требуемой автомобилем. Двигатель является последней из передач, поэтому изначально электродвигатель и генератор работают максимально долго; бензиновый двигатель запускается только тогда, когда они не могут удовлетворить потребности в мощности.

      По состоянию на 2020 год продано более 6,1 миллиона автомобилей Prius, Prius продолжает доминировать на рынке гибридных автомобилей, но в этом году по продажам его обогнал внедорожник RAV4.Фактически, на сегодняшний день Toyota продала более 15 миллионов автомобилей с гибридными моделями, включая линейку Lexus, и производит 44 гибридные модели по всему миру. Однако впереди нас ждут проблемы, поскольку популярность электромобилей продолжает расти из-за снижения сложности, стоимости и уменьшения выбросов углекислого газа. Далее давайте рассмотрим, чем HEV отличаются от электромобилей.

      В чем разница между гибридом и электромобилем?

      Основное различие между стандартным гибридом и электромобилем заключается в том, что гибридный автомобиль получает часть своей мощности от неэлектрического источника энергии, такого как бензин.Электромобили, такие как модели Nissan Leaf, Ford Focus Electric или Tesla, работают исключительно на электричестве. Как только батарея разрядится, электромобиль необходимо зарядить либо дома, либо на зарядной станции. В большинстве гибридов вы можете заправиться бензином, чтобы завершить поездку.

      Чтобы получить общее представление о полностью электрических автомобилях (также известных как аккумуляторные электромобили, электромобили или электромобили для краткости), ознакомьтесь с нашим Полным руководством по электромобилям.

      Аналогичная технология

      Электромобиль называется электромобилем (EV), аккумуляторным электромобилем (BEV) или автомобилем с нулевым уровнем выбросов (ZEV).В этой статье мы будем называть электромобили просто EV.

      Аналогичные технологии, используемые гибридами и электромобилями, включают аккумуляторную технологию и рекуперативное торможение. Разница в том, что гибриды имеют меньший запас хода и размер батареи по сравнению с электромобилями. Это предусмотрено конструкцией, поскольку в гибридных автомобилях мощность дополняется двигателем внутреннего сгорания. Электромобили, однако, должны быть подключены к сети для подзарядки.

      Рекуперативная зарядка обеспечивает питание как электромобилей, так и гибридов, но ее эффективность зависит от автомобиля и условий.Например, зимой рекуперативное торможение менее эффективно, чем летом. В среднем возврат энергии составляет от 10 до 27%. Чтобы узнать больше об батареях, ознакомьтесь с нашим руководством по батареям и диапазону.

      Не все гибриды можно заряжать

      Если не указано, что это PHEV, гибриды, такие как оригинальный Prius, нельзя подключать к источнику электроэнергии для зарядки. Благодаря тому, что для подзарядки не требуется подключение к розетке, гибридные электромобили отлично подходят для водителей, которым нужна эффективность снижения расхода бензина без использования зарядного оборудования.Водители, которые живут в многоквартирных домах или предприятиях, осуществляющих доставку в городских районах, также могут извлечь выгоду из беспроблемной эффективности HEV.

      Обратите внимание, что PHEV также не нужно заряжать, так как вы можете ездить на PHEV на 100 % на бензине; однако это сведет на нет экономию топлива, полученную за счет использования электричества в качестве топлива. Чтобы узнать больше о подключаемых гибридных электромобилях, ознакомьтесь с нашим руководством по подключаемым гибридам.

      Стоимость обслуживания гибрида

      Многие автопроизводители на протяжении многих лет внедряли гибриды, надежные модели, которые требуют минимального обслуживания, помимо того, что требуется бензиновому автомобилю.Это включает в себя традиционное техническое обслуживание, такое как замена шин, замена масла, замена охлаждающей жидкости и т. д.

      Затраты на техническое обслуживание могут немного возрасти, если техническое обслуживание связано с неисправной аккумуляторной батареей, кислородными датчиками или системами улавливания паров топлива. Хотя эти проблемы не являются обычным явлением, важно отметить, что дополнительная сложность гибридной системы может потребовать более специализированного технического специалиста и, как следствие, может увеличить стоимость некоторых ремонтных работ. Электромобили

      , с другой стороны, дешевле в обслуживании, чем бензиновый автомобиль или гибрид, потому что в двигателе меньше движущихся частей.Нет необходимости менять масло, менять трансмиссионную жидкость или изнашивать ремни ГРМ. Эти дополнительные преимущества могут оказать положительное влияние на общую стоимость владения.

      Подходит ли вам гибрид?

      Ответ на самом деле зависит от ваших привычек вождения. Если ваша поездка на работу позволяет вам совершать короткие поездки в условиях городского движения, аккумулятор подключаемого гибридного электромобиля (PHEV) или гибридного электромобиля (HEV) с серийной трансмиссией обеспечит большую часть необходимой мощности.Если вам приходится много ездить по шоссе, гибрид с параллельной или последовательно-параллельной трансмиссией может подойти вам лучше всего. И хотя последний не уменьшит потребление бензина полностью, как полностью электрический автомобиль, он все же обеспечит экономию топлива по сравнению с обычным бензиновым автомобилем.

      Короче говоря, гибрид уменьшит ваши расходы на бензин, тогда как полностью электрический автомобиль устранит традиционные затраты на топливо. Тем не менее, оба уменьшат ваш углеродный след. Гибриды имеют более энергоэффективные двигатели и дешевле в обслуживании, чем традиционные автомобили с бензиновым двигателем.

      Гибрид может стать отличной инвестицией и сэкономить много денег с течением времени. Хотя покупка заранее может быть немного дороже, если вы посмотрите на общую стоимость владения (снижение расходов на топливо, меньшее обслуживание и т. д.), экономия со временем будет увеличиваться.

      Многих людей привлекают гибридные автомобили из-за их топливной экономичности, и некоторые из этих автомобилей более экономичны, чем другие. Например, Hyundai Ioniq Hybrid расходует, по оценке EPA, 58 миль на галлон в смешанном цикле.Toyota Prius расходует 56 миль на галлон, а Honda Insight — 52 мили на галлон.

      Сегодня гибридные автомобили бывают всех форм и размеров. Если вы ищете гибридный внедорожник, сегодня самые популярные модели включают Toyota Highlander Hybrid и RAV4 Hybrid, Honda CR-V Hybrid и Subaru Crosstrek Hybrid.

      Кроме того, некоторые новые гибридные автомобили и автомобили с подключаемым гибридным приводом имеют право на ряд скидок и поощрений, включая федеральный налоговый кредит в размере до 7500 долларов США на PHEV и 4543 долларов США на HEV.Здесь вы можете увидеть, где все марки и модели электромобилей получают налоговые льготы. Чтобы узнать больше о мире электромобилей, посетите наше Полное руководство по электромобилям.

      9 Плюсы и минусы гибридных автомобилей (стоят ли они того?)

      Последнее обновление 15 октября 2021 г.

      Существует много путаницы в отношении гибридных автомобилей. С общей точки зрения, они кажутся отличной технологией, потому что они работают, используя мощность бензинового двигателя и сочетая ее с мощностью электродвигателя.

      Это не означает, что само транспортное средство является электромобилем. Это просто означает, что транспортное средство более экологично, потому что оно не всегда требует мощности от двигателя для движения и ускорения. Гибридные автомобили следует рассматривать как автомобили с бензиновым двигателем, которые имеют большую топливную экономичность.

      Ниже мы обсудим все плюсы и минусы гибридных автомобилей. Основываясь на этой информации, вы можете решить для себя, подходит ли вам гибридное транспортное средство или нет.

      Читайте также: 5 советов по вождению гибридных автомобилей

      Плюсы гибридных автомобилей

      #1 – Гарантии

      Производители гибридных автомобилей обычно предоставляют клиентам 8-летнюю гарантию, которая распространяется на всю гибридную систему в случае необходимости. с этим что-то пойдет не так.

      № 2. Требуется меньше бензина и масла

      Хотя гибридные автомобили не устраняют потребность в нефти и газе, это, безусловно, уменьшит их количество, поскольку двигатель внутреннего сгорания не будет использоваться так часто.Если бы больше людей ездили на гибридных автомобилях, было бы легче сохранить больше ископаемого топлива.

      #3 – Топливная эффективность

      Поскольку вы не используете столько бензина для вождения, это означает, что вам не нужно будет заправлять бензобак так часто. Это приведет к экономии топлива, особенно если вы в основном ездите по городу или в пределах города, где движение медленнее.

      #4 – Налоговые кредиты

      Люди, которые покупают и используют либо электромобиль, либо гибридный автомобиль с подключаемым модулем, будут иметь право на федеральный налоговый кредит в размере 7500 долларов США на их подоходный налог.Это недоступно для подключаемых гибридов всех производителей, поэтому убедитесь, что ваш одобрен.

      #5 – Экологичность

      Было бы неплохо сказать, что гибридные автомобили на 100 % экологичны, но это не так, потому что они по-прежнему используют бензин. Однако они лучше для окружающей среды, чем традиционные автомобили с бензиновым двигателем, поскольку гибридные автомобили производят меньше выбросов углерода. Это еще один шаг в правильном направлении борьбы с глобальным потеплением.

      Минусы гибридных автомобилей

      #1 – Медленная езда

      Вы не сможете ехать так быстро, как вам хотелось бы, на гибридном автомобиле.Хотя автомобиль позволяет вам двигаться на высоких скоростях, в этом случае вы будете использовать больше бензиновой мощности. Это сведет на нет весь смысл приобретения гибридного автомобиля, поскольку предполагается, что он будет использовать больше электроэнергии и меньше энергии бензина. Поэтому вам всегда рекомендуется двигаться медленнее, чтобы больше использовать мощность электродвигателя.

      #2 – Дороже

      Гибридные автомобили обычно стоят на несколько тысяч долларов дороже, чем обычные экономичные автомобили.Вы можете рассчитывать заплатить минимум 23 000 долларов за самый дешевый гибридный автомобиль. Это может показаться не таким уж большим, но это примерно на 10 000 долларов больше, чем у самого дешевого автомобиля эконом-класса.

      Читайте также: Средний срок службы гибридной батареи

      #3 – Стоимость по сравнению с экономией газа

      Несмотря на то, что вы будете экономить деньги на бензине, потому что ваш гибридный автомобиль будет потреблять меньше его, общая экономия на газе все равно будет выигрышной. не перевешивают дополнительные деньги, которые вы тратите на само транспортное средство. Таким образом, вы можете не увидеть экономии средств, когда платите больше денег за ежемесячную премию, чем если бы вы купили обычное транспортное средство.

      #4 – Еще для ремонта

      Если есть проблема с функциональностью вашего автомобиля, у вашего автомеханика будет больше областей для осмотра и диагностики. Могут быть проблемы с электродвигателем или бензиновым двигателем, а это означает, что вы потратите еще больше денег на ремонт этих деталей.

      Каковы преимущества современных гибридных автомобилей?

      Как следует из названия, гибридные автомобили сочетают в себе характеристики двух разных типов двигателей: обычного бензинового или дизельного агрегата и электродвигателя, чтобы использовать преимущества, которые дают оба типа топлива.

      Гибридные автомобили обычно обеспечивают значительно более высокую эффективность использования топлива, чем обычные автомобили, работающие только на бензине, а также производят гораздо более низкие выбросы. Это приводит к тому, что транспортное средство намного дешевле в эксплуатации и наносит меньший вред окружающей среде.

      Преимущества

      Добавление вторичного электродвигателя дает автомобилю ряд преимуществ.

      Например, гибридные автомобили могут переходить в режим под названием «холостой ход» при остановке, в котором основной двигатель выключается для экономии топлива, а кондиционер, радио и другие функции в автомобиле питаются исключительно от аккумуляторов.

      Кроме того, электродвигатель помогает автомобилю снова начать ускоряться.

      В то время как большинство гибридных автомобилей могут полностью приводиться в действие только электродвигателем, бортовой компьютер может принять решение о повторном включении основного двигателя, если для ускорения требуется больше мощности (это особенно полезно на холмах).

      Усилитель мощности

      Одним из наиболее важных преимуществ использования электродвигателя является возможность уменьшить размер основного двигателя и, в свою очередь, добиться превосходной экономии топлива.

      Этот тип конструкции двигателя позволяет автомобилям сохранять или даже превосходить мощность оригинальной модели, одновременно потребляя меньше топлива без ущерба для ускорения или крутящего момента.

      Некоторые гибридные автомобили используют свой электродвигатель исключительно во время запуска и начальных стадий разгона, пока они не достигнут более высоких скоростей, при которых бензиновые двигатели обычно более экономичны.

      Рекуперативное торможение

      Еще одна функция энергосбережения, используемая во многих гибридных автомобилях, — рекуперативное торможение.

      Когда водитель тормозит или движется накатом, энергия теряется в виде тепла. Однако в гибридных автомобилях часть этой энергии может быть сохранена и снова использована либо для ускорения самого автомобиля, либо для питания других функций внутри автомобиля.

      Движение колес автомобиля вперед используется для запуска двигателя в обратном направлении, что помогает одновременно снизить скорость автомобиля и перезарядить аккумулятор.

      Формула-1

      Несмотря на то, что гибридные автомобили, такие как модели Toyota Prius и KIA Niro, демонстрируют экономию средств и топлива, достижимую за счет использования гибридных двигателей, аналогичная технология также была внедрена в более экстремальных условиях, таких как арена Формулы-1.

      Еще в 2014 году Международная автомобильная федерация (руководящий орган Формулы-1) ввела два дополнительных правила, чтобы сделать спорт более экологичным:

      • Двигатель каждого автомобиля должен был потреблять не более 100 кг топлива для данной гонки (примерно 140 литров)
      • Расход топлива не более 100 кг в час

      Это привело к тому, что многие гоночные группы установили в свои автомобили гибридные двигатели большего размера, чтобы придерживаться все более дефицитного количества доступного топлива, оставаясь при этом конкурентоспособными.

      В настоящее время даже автомобили Формулы-1, которые известны своим лучшим в мире ускорением, часто оснащаются относительно небольшим 1,6-литровым двигателем V6 (хотя и гораздо более продвинутой версией, чем те, что используются в стандартных дорожных автомобилях).

      Полностью электрическое будущее

      После появления гибридных автомобилей мы наблюдаем появление полностью электрических транспортных средств, которые в полной мере используют преимущества электродвигателей.

      Одна из самых известных компаний, стремящихся войти в новую эру автомобилестроения, — Tesla Motors.

      Возглавляемая бизнес-магнатом Илоном Маском компания Tesla уже доказала свою репутацию, выпустив модель S.

      Этот спортивный седан имеет эффективный запас хода почти 300 миль (294, если быть точным) при выборе версии Performance, которая обходит один из самых заметных недостатков, связанных с электродвигателями ранее.

      Кроме того, эта же модель способна разогнаться до 100 км/ч всего за 3,1 секунды, что может быть лучше, чем у 0.3 секунды на более тонко настроенном «нелепом» варианте.

      Гибридные автомобили и полностью электрические автомобили являются естественным развитием автомобильной промышленности, поскольку мы все больше осознаем потребность в более экологичном топливе.

      Однако эта же технология также позволяет производить автомобили с улучшенными системами подачи мощности, более быстрым ускорением и более низкими затратами в результате снижения выбросов.

      MAT FOUNDRY GROUP ЯВЛЯЕТСЯ ВЕДУЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ ИЗ СЕРОГО И КОВКОГО ЧУГУНА.ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАС ПОСМОТРЕТЬ НАШИ ПРОДУКТЫ ИЛИ СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ СЕГОДНЯ

      Вот почему сегодня в США бум гибридных автомобилей

      Вы, наверное, заметили, что все больше и больше гибридных автомобилей появляется на дорогах по всей территории Соединенных Штатов.

      Многие производители автомобилей, ориентированные на водителей из США, обратили внимание на растущую популярность гибридных автомобилей и разработали модели, отвечающие растущему спросу. Этот тип автомобилей существует уже много лет, но стал широко доступным в качестве разумного средства передвижения только около десяти лет.С тех пор, как Toyota выпустила Prius в 2000 году, популярность гибридных автомобилей среди экономных пассажиров, заботящихся об окружающей среде молодых водителей и модных футбольных мамочек резко возросла.

      Вы читаете одну из наших статей «Руководство для начинающих водителей». Нужно потренироваться перед предстоящим экзаменом? Пройдите наш бесплатный образец экзамена по вождению — регистрация не требуется! ✨

      Toyota Prius первого поколения стала первым в мире серийным бензиново-электрическим гибридным автомобилем (Toyota UK)

      Несмотря на то, что гибридные автомобили в настоящее время довольно распространены, многие водители до сих пор не знают о технологиях, лежащих в основе этих автомобилей, и их сравнении к традиционным автомобилям с бензиновым двигателем.

      Вот основные принципы работы гибридных автомобилей:

      1. 1

        Гибридные автомобили представляют собой смесь автомобилей с бензиновым двигателем, которые имеют топливный бак и двигатель внутреннего сгорания, и электромобилей, которые работают от набора батареи и электродвигатель.

      2. 2

        Гибридные автомобили сочетают в себе положительные характеристики бензиновых и электрических автомобилей. Бензиновый компонент гибрида позволяет автомобилю быстро заправляться и проезжать большое расстояние без дозаправки.Электрический компонент снижает выбросы и топливный бюджет водителя.

      3. 3

        Существует два типа конструкции гибридных автомобилей. Параллельный гибридный автомобиль имеет две отдельные системы питания, которые могут работать вместе или независимо друг от друга. Серийный гибрид использует бензиновый двигатель для вращения генератора. Генератор либо заряжает электрические батареи, либо приводит в действие электродвигатель. В обоих типах гибридных автомобилей либо бензин, либо электричество вращают трансмиссию автомобиля, что, в свою очередь, заставляет автомобиль двигаться.

      4. 4

        Многие гибридные автомобили имеют меньшие бензиновые двигатели, чем сопоставимые полностью бензиновые автомобили. Поскольку электродвигатель может создавать дополнительную мощность при ускорении или движении вверх по склону, гибридные автомобили могут обеспечивать такой же тип управляемости, как и более мощный автомобиль с двигателем с меньшим количеством цилиндров и меньшим объемом.

      5. 5

        Многие гибридные автомобили используют так называемую регенеративную энергию для зарядки аккумулятора при замедлении автомобиля.Когда водитель притормаживает, срабатывает электрический генератор и начинает заряжать аккумуляторы, одновременно замедляя автомобиль.

      6. 6

        Поскольку владельцы гибридных автомобилей, как правило, заботятся об эффективности использования топлива и уменьшении своего углеродного следа, внешний вид многих гибридных автомобилей спроектирован так, чтобы оптимизировать расход топлива. Аэродинамический дизайн кузова, специальные шины и сверхлегкие материалы способствуют эффективности концепции гибридного автомобиля.

      Вот еще информация о подключаемых гибридах, которые сегодня чрезвычайно популярны. Узнайте, чем они отличаются от обычных гибридов и почему они более экономичны.

      Если вы ищете свой первый автомобиль или автомобиль на замену и беспокоитесь об экономии топлива и окружающей среде, почему бы не рассмотреть гибрид? Владельцы гибридов имеют собственное сообщество и обычно очень любят свои уникальные автомобили. Если вы решите, что гибридный автомобиль лучше всего соответствует вашим потребностям вождения, вот список некоторых из самых популярных и доступных гибридных моделей на рынке в США:

      Самые доступные гибридные автомобили в США

      1. 1

        Как упоминалось ранее, Toyota Prius считается оригинальным гибридом для массового рынка.Необычный стиль кузова этого автомобиля практически не изменился за последнее десятилетие, и его легко узнать на дороге. Prius — это первое, что приходит на ум, когда речь заходит о гибридных автомобилях. Prius доступен только в гибридной форме.

        Toyota Prius C получает высшие баллы за безопасность, но не ожидайте быстрого ускорения (Automotive Rhythms)
      2. 2

        Hyundai Ioniq — еще один гибрид, который очень сложно превзойти. Он предлагает лучшую топливную экономичность в своем классе, а ценник выглядит чрезвычайно привлекательным.Его 1,6-литровый четырехцилиндровый двигатель и электродвигатель развивают общую мощность 139 лошадиных сил. В отличие от Prius, Ioniq также доступен в полностью электрической версии. Единственным потенциальным недостатком является довольно низкий прогнозируемый рейтинг надежности.

        Hyundai планирует удвоить количество своих экологически чистых предложений к 2020 году и очень серьезно относится к этому (Automotive Rhythms)
      3. 3

        Хотя Ford и Chevrolet присоединились к гибридным автомобилям позже, чем другие производители автомобилей, теперь они предлагают несколько отличных гибридных моделей, которые быстро набирает популярность.К самым доступным гибридам Ford относятся Fusion и C-MAX. Chevrolet предлагает гибриды Malibu и Volt, оба очень успешные. В дополнение к большому пробегу, Chevy Malibu предлагает длинный список технических преимуществ, таких как 4G LTE WiFi.

        Ford C-MAX может похвастаться просторным и изысканным салоном и доступной ценой, но немного прожорливее, чем другие гибриды
      4. 4

        Два самых популярных автомобиля среднего размера в Америке, Honda Accord и Toyota Camry , были доступны в гибридной форме в течение нескольких лет.Это надежные и традиционные модели с низким расходом топлива, которые были перегружены гибридной технологией, чтобы дать водителям дополнительную эффективность и наилучшую управляемость.

        Гибрид Toyota Camry имеет солидный пробег и довольно мощный для своего класса. Примером самых популярных роскошных гибридов являются Mercedes-Benz S-класса, гибрид Lexus GS и BMW 7 серии.

        Lexus GS 450h — ваш выбор, если вы ищете экономичный круизер класса люкс без ущерба для мощности двигателя.

        Теперь, когда вы понимаете, как работают гибриды, и познакомились с несколькими популярными моделями, вы готовы провести тест-драйв своего первого гибридного автомобиля и узнать, о чем идет речь.

        Пневматический гибридный двигатель намного дешевле электрических гибридов и почти столь же экономичен — ScienceDaily

        В будущем пневматический гибридный двигатель может использоваться для приведения в движение транспортных средств. Преимущество этой технологии: она намного дешевле сегодняшних электрических гибридов и почти так же экономична.

        Японский производитель автомобилей Toyota построил автомобиль Prius, который рассматривается как концепт будущего. Он использует электрический гибридный двигатель для экономии топлива, но при этом предлагает обычные стандарты управляемости. Однако у этого автомобиля есть серьезный недостаток. Это дорого и недоступно, особенно для потребителей в перспективных странах, таких как Китай и Индия, которые быстро увеличивают свои потребности в мобильности. Кроме того, батарея, необходимая электрическому гибриду в качестве накопителя энергии, тяжелая и дорогая.И последнее, но не менее важное: технология соединения бензинового двигателя и электропривода очень сложна.

        Проще и дешевле

        Вот почему Лино Гуззелла, профессор термотроники, не считает электрический гибрид единственным решением. Поэтому, будучи опытным инженером, он искал подход, который был бы проще, чем электрический гибрид, но оставался бы доступным даже для людей с меньшей покупательной способностью. Гуззелла объясняет, что «яблоко должно быть спелым, но все еще висеть достаточно низко, чтобы оставаться в пределах досягаемости.«Плодом», созревающим в его группе, является пневматический гибридный привод. Концепция проще, чем у электрического гибрида: новый гибридный двигатель имеет ресивер со сжатым воздухом, подключенный к двигателю вместо аккумуляторной батареи. При необходимости, например, когда начиная с состояния покоя или после переключения передачи сжатый воздух поступает в двигатель через клапан с электронным управлением.Если также впрыскивается топливо, двигатель реагирует быстро.Хотя система, используемая для управления клапаном, также технологически сложна, сегодня эта задача может быть решена благодаря мощным алгоритмам и компьютерным системам.

        Подача сжатого воздуха также позволяет конструкторам двигателей во главе с Лино Гуззеллой добиться предельного уменьшения габаритов. Обычные автомобильные двигатели могут иметь пиковую мощность 150 л.с. и более, но обычно для повседневной езды требуется не более 30 л.с. Уменьшение размера двигателя вдвое уменьшило количество цилиндров с четырех до двух. Это также вдвое снижает потери на трение и увеличивает средний КПД двигателя. Чтобы сохранить максимальную мощность и, таким образом, удовлетворить требования потребителя к управляемости, двигатель сильно наддувается турбокомпрессором, который использует энтальпию выхлопных газов в качестве источника энергии и повышает мощность до желаемого уровня..

        Повышение эффективности на треть

        Первоначальные испытания на испытательном стенде в Машиностроительной лаборатории ETH Zurich показывают, что Гуззелла и его группа находятся на правильном пути. Им удалось повысить средний КПД двигателя в европейском испытательном цикле с 18 до 24 процентов. Это соответствует экономии топлива на одну треть. Экономия энергии до 50 процентов достигается при чисто городском движении, поскольку двигатель может накачивать воздух в ресивер во время торможения, рекуперируя кинетическую энергию.

        Хотя экономия топлива, достигаемая пневматическим гибридом, не так велика, как у электрического гибрида, она все же составляет 80 процентов от последнего. В свою очередь, соотношение цены и качества заметно лучше. На самом деле настолько хорош, что Гуззелла может представить, что пневматический гибрид также пригоден для использования в более бедных странах. Он оценивает дополнительные затраты по сравнению с обычным бензиновым двигателем примерно на 20 процентов. С другой стороны, дополнительные расходы на электрический гибрид рассчитаны как минимум на 200 процентов.

        Заинтересованные производители двигателей

        Новая концепция двигателя вызвала интерес у нескольких крупных автомобильных компаний и поставщиков автомобильной продукции, которые получили информацию на местах. Некоторые идеи новой концепции уже запатентованы. Только финансовый кризис и глобальная рецессия слегка беспокоят Гузеллу. Он говорит, что сейчас трудные времена для запуска новой концепции привода. Тем не менее, он убежден, что найдется людей, заинтересованных в принятии этой системы, поскольку на горизонте не предвидится никакой другой технологии, которая могла бы заменить двигатель внутреннего сгорания даже в ближайшие два десятилетия.Вот почему путь лежит через гибридные концепции, которые остаются доступными, сохраняя при этом преимущества бензинового или дизельного двигателя.

        Источник истории:

        Материалы предоставлены ETH Zurich . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

        .
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.