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 автомобили

Первый автомобиль вообще-то был электрическим, т.е. в качестве двигателя использовался электромотор, и только потом, из-за отсутствия хороших аккумуляторов или иных источников электроэнергии, основным источником энергии для движения стал ДВС.

Тем не менее, несмотря на его преимущества, разработчики авто давно уже начинают оценивать возможности электромобиля, и как компромиссный вариант в такой ситуации выступают гибридные автомобили.

Почему возникает идея гибрида

При всех своих достоинствах ДВС обладает массой недостатков. Он прожорлив и требует для движения достаточно большое количество топлива. Правда, в последнее время его аппетит стараются уменьшить, но для этого разработчикам приходится прилагать поистине титанические усилия.

ДВС экологически небезопасен, его выбросы отрицательно влияют на природу, хотя и в этой области выполненные ужесточение требований, предъявляемых к моторам авто, дает свои результаты.


Если к перечисленному добавить еще:
  • сложность изготовления, необходимость использования дорогостоящего и специализированного металлообрабатывающего оборудования;
  • высокие требования, предъявляемые к качеству топлива и ГСМ;
  • неравномерность величины выдаваемого крутящего момента.

то можно удивляться, почему его еще используют.

Одним из возможных вариантов смягчения перечисленных недостатков ДВС и являются гибридные автомобили.

А что собой вообще представляет гибрид

Словосочетание автомобили с гибридным двигателем подразумевает возможность использовать для движения несколько источников энергии. По этому признаку можно считать гибридным транспортным средством и первую повозку, способную двигаться при помощи пара и конной тяги. Однако если говорить серьезно, как правило, они представляют собой сочетание электрического мотора и ДВС.


Именно оно определяет принцип работы гибридного автомобиля, для которого характерно приведенное ниже взаимное использование двух моторов:
  1. параллельное;
  2. последовательное;
  3. последовательно-параллельное.

Устройство гибридного авто с параллельной работой моторов

Такое устройство подразумевает совместную работу электромотора и ДВС. Подобное транспортное средство (ТС) практически ничем не отличается от обычного автомобиля, основным источником энергии для движения является ДВС, и лишь в некоторых случаях дополнительно подключается электромотор. Для обеспечения их параллельной работы в составе гибридного автомобиля используются специальные муфты и коробки передач.

Как выглядит схема подобного совместного использования моторов показано на рисунке:


Мощность дополнительного электромотора, как правило, не слишком велика, он включается в работу только при необходимости, например, при разгоне или обгоне, облегчая работу ДВС. Не секрет, что мощность последнего зависит от оборотов коленвала, в момент начала движения, при обгоне или на плохой дороге у автомобиля приходится «раскручивать» движок, заставляя его работать на повышенных оборотах. Это приводит к возникновению дополнительной нагрузки и, как следствие, повышенному потреблению топлива и износу двигателя.

Кроме того, такой электродвигатель, входящий в устройство гибридного ТС, выполняет еще функции генератора и стартера автомобиля. Хонда, Тойота и иные марки гибридных автомобилей используют подобный принцип построения силовой установки. Марки названных гибридных автомобилей – это далеко не полный их список.

Гибридный с последовательной схемой работы моторов

Подобное устройство гибридного ТС подразумевает использование одного мотора в качестве основного, обычно этим двигателем является электромотор, а ДВС выполняет вспомогательную роль, раскручивая генератор.

Схема силовой установки такого гибридного автомобиля приведена на рисунке:


Такое построение силового агрегата, характерное для гибридного автомобиля такого типа, подразумевает использование аккумуляторов повышенной емкости, позволяет добиться определенных преимуществ:
  • ДВС работает в постоянном режиме, что снижает его износ, уменьшает количество вредных выбросов и потребление топлива, особенно в городских условиях.
  • Обеспечивает увеличенную дальность пробега за счет подзарядки аккумуляторов от генератора при работе ДВС.
  • Позволяет заряжать АКБ подобного типа в ночное время или во время стоянки от обычной электрической сети.

По сути дела, устройство таких гибридных автомобилей подразумевает использование в своем составе передвижной электростанции, работающей от ДВС и обеспечивающей энергией электромотор. Стоит отметить, что марки гибридных автомобилей подобного типа достаточно распространены, их список включает в себя:

Последовательно-параллельные гибридные ТС

Такие гибридные автомобили предусматривают одновременную совместную работу моторов – ДВС и электрического.

Устройство силового агрегата подобных гибридных автомобилей можно понять из рисунка ниже:


Автомобили этого типа называются полные гибридные (Full Hybrid), и они также достаточно популярны среди производителей. Лидером в данном классе считается Тойота. При таком подходе ДВС имеет возможность заряжать АКБ через генератор и передавать крутящий момент на колеса автомобиля.

Надо отметить, что подобное устройство силового агрегата гибридных автомобилей подразумевает широкие возможности по использованию каждого из входящих в его состав двигателей.

Могут быть реализованы такие режимы:

  1. Электромобиля, когда ДВС выключен и гибридный автомобиль перемещается при помощи электромотора.
  2. Движения с постоянной скоростью, в этом случае от ДВС крутящий момент передается на генератор и на колеса. Генератор запитывает электродвигатель, момент с выхода которого, суммируется с моментом ДВС, а также от генератора происходит при необходимости зарядка АКБ.
  3. Форсированный, когда электродвигатель, питаясь от АКБ, добавляет свою мощность к ДВС.
  4. Экономичный, когда генератор, питаясь от аккумулятора, снижает частоту вращения ДВС и тем самым обеспечивает топливную экономичность.
  5. Торможения, когда электродвигатель работает в качестве генератора.
  6. Зарядки АКБ, используемой при работе подобных гибридных автомобилей.

Достоинства и недостатки гибридов

Оценить перспективы развития данного вида ТС достаточно сложно. Понятно, что ДВС и автомашины на их основе будут и дальше совершенствоваться, как и чистые электромобили. Кстати, первый авто, как уже отмечалось, был именно электрический. А сейчас, с появлением новых источников энергии современные электромобили ни в чем не уступают обычным.


Возвращаясь к гибридам, стоит отметить, что для автомобилей такого типа присущи многие преимущества:
  • экономичность. Они обеспечивают снижение потребления горючего при работе, особенно в режиме старт-стоп;
  • динамика разгона гибридных автомобилей лучше, чем у обычных равного класса;
  • отсутствие КПП в составе подобных автомобилей;
  • сокращение количества вредных выбросов при работе ДВС;
  • возможность использовать подобные авто только в режиме электромобиля, избежав потребления топлива (при пробеге в городе до ста километров и ночной зарядке АКБ).

Однако несмотря на все свои достоинства, гибриды не получили в настоящее время такого же масштабного применения, как обычные авто с ДВС. Первый такой автомобиль, который выпустила компания Хонда, не принес особых лавров, а полученный опыт позволил выпустить модель второго поколения Хонда Insight, ставшей довольно популярной на рынках Европы и США.

Многие прекрасные качества гибридов перечеркиваются их недостатками, первый из которых – цена.

Гибриды значительно дороже, чем обычные авто. И тут уже не имеет значения, Хонда, Тойота или Форд производители такой автомашины, одним отмеченным недостатком они проигрывают авто с ДВС. Цену можно считать одним из самых главных ограничителей расширения продаж, например, на гибридные автомобили в России.

На сегодняшний день достаточно хорошо известны многие модели гибридных автомашин от самых разных производителей – Тойота, Форд, Хонда выпускают их достаточно широко. И хотя в их конструкции производители реализуют различные технические подходы и решения, подобные авто можно считать самостоятельным классом транспортных средств, достаточно широко распространившихся по всему миру.

Мне нравится1Не нравится
Что еще стоит почитать

что это, принцип работы, плюсы и минусы


В последние годы мир охвачен электромобильным ажиотажем, который вызван во многом небезызвестной компанией Tesla. Автомобили на электрической тяге это, конечно, прогрессивно, экологично, выгодно, только вот слишком радикально. Гибридные автомобили выглядят более взвешенным и оптимальным вариантом.

Что такое гибридный автомобиль


Нетрудно догадаться, что гибридный автомобиль это результат «скрещивания» двух видов авто — с двигателем внутреннего сгорания и с электромотором. Если продолжить аналогию с биологической эволюцией, то гибридный автомобиль это переходная форма от традиционных машин к машинам будущего. Компромиссное решение для тех людей, кого уже не устраивают двигатели, работающие по принципам позапрошлого века, но при этом ещё не готовы полностью перейти на электричество.

Автопроизводители пробуют различные комбинации двигателей внутреннего сгорания и электроприводов в поисках самого оптимального варианта гибридного автомобиля. В одних вариантах машина приводится в движение только электромотором, в других — только двигателем внутреннего сгорания. Есть и по-настоящему гибридные варианты, где ДВС и электромоторы могут трудиться попеременно или даже одновременно. Конечно, идеального решения на все случаи жизни не существует.

Принцип работы гибридного автомобиля


Все гибридные машины, которые выпускаются в настоящее время, можно условно разделить на 3 категории, в зависимости от того, как двигатели соединены с колёсами:
  • Последовательная схема — мотор одного типа питает или запускает мотор другого типа, который и приводит автомобиль в движение.
  • Параллельная схема — самый простой и дешёвый тип «гибридов», где электромотор и ДВС работают независимо друг от друга.
  • Последовательно-параллельная схема — каждый тип двигателя может работать в одиночку или в паре с другим типом.

Последовательные «гибриды» часто считаются ненастоящими гибридными автомобилями, что обосновывается принципом их работы. Так, электромотор в них может всего лишь запускать обычный ДВС и поддерживать его, заменяя собой стартер и генератор. Или наоборот — традиционный бензиновый мотор запускает электродвигатель и питает его батарею, а машина движется исключительно на электрической тяге. Впрочем, даже такая схема имеет свои объективные достоинства.

Устройство гибридного автомобиля

Параллельные и последовательно-параллельные гибридные машины дают большую свободу выбора и больше преимуществ. Первые чаще всего они следуют такому сценарию: в городском режиме и до определённой скорости (например, 60 км/ч) работает исключительно электродвигатель, а ДВС подключается на более высоких скоростях. Вторые используют традиционные и электрические моторы одновременно, при этом динамически распределяют нагрузку на них, в зависимости от дорожной ситуации.

Нужно иметь в виду, что двигатели внутреннего сгорания, которые используются на «гибридах», значительно переработаны по сравнению с обычными автомобилями. Даже на последовательных схемах, где электромотор только запускает ДВС, производители ощутимо меняют настройки электронных блоков управления двигателем. Это делается в угоду основным преимуществам гибридных машин — экологичности и экономичности.

Более подробный разбор принципов работы гибридных установок, есть у нас в статье «Особенности гибридных автомобилей: отличия PHEV, REX и «Приусов» (+видео)»

Плюсы и минусы гибридного автомобиля


Сначала стоит обратить внимание на сильные стороны электропривода как такового:
  • очень высокий КПД, доходящий до 90%;
  • мгновенно запускается и останавливается;
  • не требует переключения передач;
  • одинаково работает в обоих направлениях;
  • очень динамичен — быстро разгоняет авто;
  • полное отсутствие шума и грязного выхлопа.

Конечно, в гибридных машинах эти достоинства раскрываются не полностью. Автомобили с последовательной схемой, где электромотор только запускает и поддерживает ДВС, почти полностью лишены всех этих плюсов. Такие «гибриды» могут похвастать лишь быстрым и лёгким запуском, небольшой экономией топлива и чуть улучшенной динамикой. Зато и специфических минусов нет — это, фактически, усовершенствованный вариант традиционного авто.

Намного экономичнее и динамичнее вариант, где ДВС только питает батарею электродвигателя. Для этого не нужна большая мощность, так что можно обойтись двумя или тремя цилиндрами очень небольшого объёма. Такая последовательная схема отлично раскрывает потенциал электропривода. Есть и минусы — такие машины не бесшумны и всё-таки загрязняют природу отработанными газами, хоть и в небольшой степени.

Параллельные и последовательно-параллельные типы «гибридов» очень разнообразно сочетают плюсы и минусы ДВС и электромоторов, в зависимости от конкретных моделей машин и используемых технологий. Например, некоторые автопроизводители делают упор на использование машины в городских условиях. Здесь преимущества езды на электроприводе очевидны:

  • нулевой расход бензина или дизельного топлива;
  • полное отсутствие загрязняющих выбросов;
  • двигатель не порождает шумы и вибрации;
  • не нужно часто переключать режимы КПП;
  • машина может очень быстро разогнаться.

Недостатки гибридных автомобилей почти идентичны таковым у традиционных машин и электромобилей, только выражены не так отчётливо. Прежде всего, это сложность и дороговизна «гибридов», причём они дороги не только в покупке, но и в обслуживании. Электробатареи очень чувствительны к ударам и высоким температурам, что может привести к взрыву и сильному пожару. Бесшумность хода на электротяге опасна для пешеходов, они просто не слышат приближающийся автомобиль.

До сих пор не решены трудности использования электродвигателей в холодном климате с морозными зимами и в условиях бездорожья. Здесь главные плюсы гибридных машин — высокая экономичность и экологичность — чаще всего полностью сходят на нет. Впрочем, даже в холодные зимы «гибриды» вполне неплохо чувствуют себя в городских условиях, которые можно назвать естественной средой их обитания.

Видео о работе гибридного автомобиля, а также его плюсы и минусы:


Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!


Ключевые теги: гибридный двигатель, устройство автомобиля, двигатель

Гибридный автомобиль: победа над расходом топлива

Гибридным считается автомобиль, который в движение приводит не один, а два или несколько двигателей – бензиновый или дизельный, плюс электрический. В настоящее время наиболее распространены автомобили с бензин/электрическими двигателями, хотя в последние пару лет активно развивается производство дизель/электрических моторов для легковых автомобилей.

История

Пионером строительства гибридных автомобилей стали немцы – еще на заре ХХ века известный автомобильный конструктор Фердинанд Порше создал модель Lohner-Porsche, который первоначально был чистым электромобилем.

Lohner-Porsche

Затем Порше догадался встроить в схему трансмиссии своего электрокара два бензиновых мотора, которые снабжали энергией электродвигатели, установленные на колеса автомобиля. Часть энергии, которая не потреблялась на вращение колес, передавалась по проводам в аккумуляторные батареи, где хранилась «про запас» и расходовалась по мере надобности. Впрочем, такие автомобили не были востребованы на рынке из-за сравнительной дороговизны и сложностей с обслуживанием. На долгие годы идея серийного производства гибридных автомобилей была забыта, пока в середине 1960-х годов, когда в мире разразился бензиновый кризис, ученые снова обратили внимание на использование в качестве подспорья электрических двигателей.

Работы над созданием гибридных двигателей и трансмиссий велись в США американским ученым Виктором Воуком, который установил на модель Buick Skylark электрический мотор, работавший в паре с роторной силовой установкой от Mazda RX2. После того, как созданный Воуком прототип показал внушительные результаты топливной экономичности (расход топлива снизился до 50%), крупные автомобильные компании обратили внимание на эту технологию и стали вкладывать инвестиции в создание собственных гибридных технологий. Помимо топливной экономичности, производителей автомобилей в гибридах привлекал и низкий, по сравнению с бензиновыми и дизельными машинами, выхлоп. В США как раз стартовала массированная кампания в защиту окружающей среды, правительство разрабатывало программы поощрения производителей, ориентированных на экологически чистое производство. Часть этих программ предусматривала предоставление налоговых льгот, и автомобильные корпорации поспешили ухватиться за эту возможность снизить налоговую нагрузку на свои предприятия.

Расцвет производства серийных гибридных автомобилей пришелся на конец 1990-х — начало 2000-х годов. В 1997 году стартовало серийное производство гибридной модели Toyota Prius, которая и в настоящее время занимает лидирующие позиции по продажам как в США, так и в других странах мира.

Toyota Prius (NHW10) ’1997–2000

Еще одним гибридным автомобилем, снискавшим коммерческий успех в Соединенных Штатах, стала Honda Insight.

Honda Insight (ZE1) ’1999–2006

Довольно скоро США превратились в лидера по использованию гибридного легкового транспорта, тогда как в остальных странах, даже несмотря на налоговые льготы и другие программы поощрения, продажи машин на гибридной тяге значительно отстают от американских. Причем, в США помимо компактных автомобилей популярностью пользуются внедорожники и спортивные автомобили-гибриды.

Как это работает?

Принцип работы гибридного автомобиля заключается в том, что энергия, производимая бензиновым или дизельным двигателем, передается на электрический генератор, а оттуда – на электромоторы, которые приводят в движение колеса автомобиля. Существуют три варианта гибридного привода. Первый, последовательный, когда двигатель внутреннего сгорания соединяется с электрическим генератором автомобиля, а один или несколько электромоторов – с ведущими колесами автомобиля.

 

Второй, параллельный, когда двигатель внутреннего сгорания и электромотор передают энергию на колеса через специальный дифференциал, который, в зависимости от условий, задействует энергию бензинового (дизельного) или электрического мотора. Такой тип привода предполагает использование механической коробки передач (для большинства гибридов предусмотрен бесступенчатый вариатор), что в значительной мере удешевляет как производство такого автомобиля, так и его конечной стоимости и последующей эксплуатации.

Наконец, третьим вариантом гибридного привода является последовательно-параллельный. В этом случае двигатель внутреннего сгорания, электромотор и электрогенератор объединены между собой при помощи планетарного редуктора.

Плюсы

К преимуществам гибридного автомобиля перед бензиновыми и дизельными относят его экономичность и экологичность. Использование, особенно в городских условиях, электрической тяги способствует экономии бензина (дизеля), и, как следствие, меньшему загрязнению окружающей среды. Кроме того, на гибридных автомобилях используется система рекуперации энергии, когда при торможении энергия не расходуется попусту, а аккумулируется в батареях и используется для питания различных электроприборов в автомобиле. Еще один элемент гибридов – система Старт/Стоп, отключающая двигатель при кратковременных остановках и включающая при возобновлении движения. Сегодня эта система активно используется и на автомобилях с традиционными видами топлива. Использование мощности двигателя внутреннего сгорания и электромотора позволило сделать гибридный автомобиль более динамичным, чем его обычная версия – и это тоже является неоспоримым преимуществом такого типа машин. Поэтому довольно скоро такими силовыми установками начали оснащать спортивные автомобили и внедорожники.

Volkswagen Touareg Hybrid

Нельзя забывать и о еще одном аспекте – увеличенном пробеге гибридного автомобиля. Там, где заглохнет бензиновая или дизельная машина, «сдохнет» аккумулятор у электрокара, гибридное авто проедет и будет ехать еще не один десяток километров – до ближайшее автозаправки или «розетки» (ведь некоторые модели гибридов, такие Chevrolet Volt, можно подзаряжать от электросети).

Минусы

Есть у гибридных машин и свои недостатки, главный из которых – дороговизна. Так как гибридная технология, несмотря на длительное развитие, еще несовершенна, производство подобных двигателей и особенно их дальнейшее обслуживание представляет собой весьма недешевое удовольствие. Даже в Соединенных Штатах, где гибриды завоевали признание, соотношение их к автомобилям, работающим на традиционном топливе, все еще незначительно. Мало того, что авто с гибридным мотором дороже такой же «бензиновой» модели, так и его сервисное обслуживание сложное и потому затратное. Особенно это касается обслуживания установленных на гибридные авто аккумуляторных батарей, которые эффективно работают не во всяких климатических условиях. В странах с умеренно-холодным климатом (к которым, в частности, относится и Россия), аккумуляторные батареи разряжаются чаще, следовательно, сокращается их ресурс. Да и ремонт либо утилизация вышедшей из строя батареи – удовольствие не из дешевых.

К тому же есть и еще один негативный аспект гибридного автомобиля – средний срок его окупаемости составляет порядка пяти-шести лет, а многие российские автовладельцы привыкли менять авто раз в три-четыре года. Следовательно, покупать гибрид ради экономии на топливе в России – невыгодно.

Принципы работы гибридных автомобилей — autoabra.com

Гибридные автомобили, комбинация электрического и бензинового автомобиля, функционируют на основе определенных принципов, которые управляют их работой. Все бензиновые автомобили используют аккумулятор, и гибрид ничем не отличается, за исключением типа аккумулятора и его назначения. В то время как аккумулятор бензиновой машины запускает автомобиль и питает определенные системы, такие как свет, гибрид поднимает принцип работы от аккумулятора на более высокий уровень.

Заряд батареи


Принцип работы аккумулятора от автомобиля остается общеизвестным и давно принят. Никто не подвергает сомнению батарею в бензиновом автомобиле – в зависимости от того, какая батарея запускает автомобиль, включает внутреннее и внешнее освещение, а также радио, проигрыватель компакт-дисков и другие аксессуары. Установка более мощного аккумулятора в автомобиле, который может фактически привести автомобиль в движение на дороге, соответствует принципу автомобиля с аккумуляторным питанием. Гибрид берет на себя все преимущества аккумулятора – его способность питать автомобиль на низких скоростях на коротких расстояниях – и избегает недостатков – недостаток мощности на больших расстояниях и на более высоких скоростях. Бензиновая половина гибрида решает последние проблемы.

Регенеративное торможение


Оснащенный большинством гибридных автомобилей, рекуперативное торможение забирает потерянную энергию и преобразует ее в электричество. Когда водитель применяет тормоза в любом типе транспортного средства, выработка тепла или энергии вытекает из этого действия. В автомобиле, работающем на бензине, эта тепловая энергия исчезает, выбрасываясь в воздух. Гибридный автомобиль забирает большую часть этой энергии и перерабатывает ее обратно в аккумулятор. Электродвигатель выполняет это действие, работая как генератор во время торможения, захватывая тепловую энергию, преобразовывая ее в электричество и отправляя ее в батарею – фактически, заряжая батарею.

операция


Принципы работы гибридного автомобиля вращаются вокруг взаимодействия между двумя источниками энергии. Согласно TechnoBlitz, этот принцип предполагает простую идею; когда гибрид не двигается, ни один из них не является двигателем – это включает в себя бензиновый двигатель, который отключается при остановке на красный свет, что экономит энергию. Пуск автомобиля зависит от электродвигателя, и он продолжает приводить автомобиль в движение до определенной скорости, после чего бензиновый двигатель начинает работать. В любое время, когда возникает необходимость в внезапном ускорении, доступна бензиновая мощность, в дополнение к управлению мощностью на высоких скоростях. Это постоянное взаимодействие экономит энергию и происходит автоматически.

Мифы и реальность о гибридах и электромобилях.

Здесь приводим полезную практическую информацию об особенностях эксплуатации гибридов и электромобилей, которая призвана развеять некоторые мифы и опасения потенциальных покупателей экомобилей.

Ведь, как правило, при недостатке информации, возникают мифы, которые тормозят дальнейший рост рынка электромобилей и гибридных авто. А недостаток информации есть, потому что всего несколько лет назад такие автомобили на украинском рынке были в диковинку.

Электромобили.

На сегодняшний день электромобили в Украине переживают лавинообразный рост популярности. Благодаря многим компаниям, частным энтузиастам, и счастливым владельцам, правдивой информации об электромобилях в открытых источниках становится все больше, а мифов все меньше. Простота технического устройства электромобиля, дешевизна обслуживания и удовольствие от вождения теперь всем известны «в теории», и многие уже испытали это на практике.

Гибридные автомобили

С гибридами дело обстоит иначе, есть много информационных «белых пятен» и для их заполнения рассмотрим эту тему более подробно. Причем большая часть изложенной информации проверена нами в ходе длительной эксплуатации и сервиса гибридных автомобилей.

Немного истории. Современные гибриды разработали японцы в девяностых годах. Пионерами в этом были Toyota и Honda. Именно эти компании и доминируют на рынке гибридов. Тойота разработала и успешно реализовала проект «Prius», c гибридной силовой установкой Hydrid Sinergy Drive принципы которой легли в основу всех других гибридов от Тойоты: Auris, Yaris, Camry, Highlander, и гибридов Lexus. Тойотовские так называемые «полные» гибриды оказались самыми удачными и чрезвычайно надежными. На 2014г. Toyota/Lexus занимала около 70% рынка гибридных автомобилей. Хонда со своей менее удачной, но дешевой, так называемой, «мягкой», или «умеренной» гибридной системой заняла второе место: около 15% рынка. На третьем месте — Форд, купивший патенты Тойоты: 8% рынка. Остальные 7% рынка занимали другие производители, большинство из которых в прошлом десятилетии выбрало позицию осторожного наблюдателя. В настоящее время ситуация быстро меняется, потому что сегодня уже все автопроизводители запускают программу перехода производства от автомобилей с ДВС к электромобилям и гибридам.

Теперь развеем некоторые мифы о гибридных автомобилях. Если Вы еще мало знакомы с гибридами – приготовьтесь! Вас ждут открытия!

Миф 1. Гибрид намного сложнее бензинового автомобиля. Этот миф вытекает из простой логики: два двигателя, плюс устройство, которое объединит крутящие моменты от двигателей и передаст их на колеса. Еще надо чтобы это же устройство работало и в обратную сторону, передавая энергию торможения в батарею. И все это надо согласовать, увязать и настроить, чтобы все работало как часы. Значит по итогу получится нечто, примерно в три раза более сложное, чем бензиновая машина. Но это не так. Потому что Тойотовские инженеры нашли изящное и гениально простое решение. Они выбросили сцепление и коробку передач а вместо них установили обычный планетарный механизм (дифференциал). Если Вы мало знакомы с механикой – объясню «на пальцах». Дифференциал состоит из большой шестерни, малой шестерни и водила с сателлитами. Это — простое устройство, в котором на порядок меньше деталей, чем в коробке передач со сцеплением. Дифференциал имеет три точки подключения крутящего момента и может его плавно распределять между этими точками. К одной точке подключен бензиновый двигатель, к другой – электрический мотор-генератор, к третьей — колеса и второй электромотор. Электроника «дирижирует» всеми процессами, регулируя обороты двигателей, нагрузку на мотор-генератор и плавно распределяя крутящие моменты. В итоге получилась бесступенчатая трансмиссия (ECVT), которая механически на порядок (т.е. в раз десять!) проще трансмиссии обычного бензинового двигателя! Применены также и другие упрощения конструкции, например, отсутствует стартер, электрические мотор-генераторы встраиваются в маховик ДВС (Хонда), в корпус дифференциала и т.п. В результате механически гибрид намного проще обычного автомобиля с ДВС, а вся сложность гибрида переместилась в программное обеспечение, которое прошито в надежные японские электронные «мозги» машины.

Миф 2. Надежность гибрида меньше, чем у бензинового автомобиля. Это не так. Гибриды потрясающе надежны! Toyota Prius многие годы занимает ведущие места в рейтингах надежности. Вообще надежность обусловлена как принципами работы гибрида, так и конкретной технической реализацией автопроизводителем. Тут надо отметить следующее:

— ДВС у большинства гибридов дефорсирован и работает по более «мягкому» циклу Аткинсона (точнее, по его упрощенному аналогу, называемому циклом Миллера), что увеличивает его ресурс, надежность и экономичность.

— ДВС у гибрида работает в режиме, близком к идеальному. Идеальный режим ДВС – это работа на постоянных оборотах. У обычного автомобиля обороты двигателя постоянно меняются, причем на разгоне это происходит под полной нагрузкой. Это вызывает износ ДВС. У гибрида ДВС не связан напрямую с колесами и скорость машины не имеет прямой зависимости от его оборотов. Эта особенность немного шокирует при первой поездке на полном гибриде. Если Вы резко нажмёте педаль акселератора, ДВС в течение секунды наберёт обороты до определенного уровня, а машина при этом не реагирует, но зато потом начинает впечатляюще ускоряться, равномерно без провалов и переключений. Таким образом, даже во время разгона, ДВС гибрида работает на постоянных оборотах, а ускорение обеспечивается распределением крутящего момента в дифференциале. Такой режим ДВС делает его практически «неубиваемым».

— Трансмиссия гибрида на порядок проще, чем у обычного автомобиля (см. Миф 1). Она управляется бортовым компьютером по проводам, а не механически посредством множества сложных механических и гидравлических элементов. Поэтому надежность трансмиссии гибрида на порядок выше, чем у обычного автомобиля.

— Производители гибридов, особенно Toyota, заложили в свои машины огромный ресурс надежности. Я удивляюсь, что мой 13-летний Haighlander не имеет признаков износа батареи и не требует серьезных ремонтов. Удивляюсь, как элементы батареи при ёмкости 6,5Ач выдерживают ток заряда 100А при рекуперации. Ведь это превышает 15с ! Удивляюсь, как ДВС выдержал частую интенсивную работу с половинным уровнем антифриза в системе (это отдельная история). Мой компаньон удивляется безупречным состоянием батареи его Ford Escape с пробегом 600 тыс.км.

Подытожив всю информацию по данному мифу, делаем вывод, что гибриды гораздо надежнее обычных автомобилей с ДВС, особенно в тяжелых городских условиях эксплуатации, а «попасть» на дорогостоящую замену высоковольтной батареи намного менее вероятно, чем на дорогостоящий ремонт современного дизеля! Поэтому никаких «динозавров»! Только гибрид, или электромобиль!

Миф 3. Гибрид не так экономичен, как заявлено производителями. На самом деле заявленная экономичность достижима. Производители любых машин всегда указывают расход полностью прогретого автомобиля в идеальных условиях, которые достигаются не всегда. Кроме того, у гибрида есть некоторые особенности. По причине высокой тепловой эффективности двигателя гибрида, он прогревается дольше. В холодное время года экономия начинается после примерно 10км.пробега. Если машина зимой используется для редких коротких поездок – Вы будете разочарованы высоким расходом топлива. Во-вторых, для максимальной экономичности температура батареи должна находится в определенных пределах. При слишком холодной и слишком горячей батарее компьютер ограничивает токи заряда и разряда батареи, что снижает экономию. Если температура воздуха ниже -5 градусов или выше +25 градусов, то автомобиль будет иметь повышенный расход, пока батарея нагревается или охлаждается. Наконец, для максимальной экономии, водителю гибрида следует освоить правильный стиль еды: быстро набирать скорость, а затем поддерживать равномерное движение, нежно управляя педалью газа.

Миф 4. На трассе гибрид бесполезен, т.к. не дает экономии. Это не так. Точнее, это так только если из реальной поездки «вырезать» и рассматривать участок с абсолютно равномерным движением. На самом же деле во время поездки по-любому приходится и газ сбросить, и притормозить. Хотя при движении за городом рекуперация происходит гораздо реже, чем в городе, зато перепад скоростей выше, и поэтому энергии в батарею собирается немало. Легкое прикосновение к педали тормоза на скорости 90 км/ч на моем Хайлендере вызывает зашкаливание стрелки рекуперации. Затем, когда я равномерно еду на круиз-контроле, в какой-то момент неожиданно наблюдаю снижение расхода топлива на 30…50%. Смотрю на дисплей и вижу, что батарея отдает накопленную энергию электромотору. Экономия есть и на трассе.

Миф 4. Гибрид плохо переносит зиму. Нисколько! Исправные гибриды в мороз проблем не испытывают. Важно только следить за уровнем заряда высоковольтной батареи перед парковкой. Он должен быть не ниже 70%. В противном случае ставите в режим паркинга, выключаете все потребители и пару минут подзаряжаете батарею работающим двигателем. Если гибрид утром не завелся, то чаще всего виноват малый аккумулятор 12V. Он имеет небольшую ёмкость и может замерзнуть. Но зато его легко можно «прикурить» от соседней машины, работающей на холостом ходу. После запуска надо дать двигателю несколько минут поработать для прогрева и заряда высоковольтной батареи и малого аккумулятора. Владельцу гибрида обязательно надо учитывать, что высоковольтная батарея плохо переносит длительный простой машины. И если летом рекомендуется для ее подзаряда заводить двигатель минимум раз в два – три месяца, то в морозы – раз в две – три недели. Иначе она разрядится ниже критического уровня и для ее оживления потребуется ее снятие и реанимация в специализированной СТО. Следует заметить, что длительный простой батарея Хонды переносит несколько лучше, чем батарея Тойоты.

Миф 5. Гибрид требует более частого и более дорогого ТО. Наоборот! Тормозные колодки изнашиваются только после 100 — 150 тыс.км. пробега, потому что работают мало по причине частого рекуперативного торможения. ДВС гибрида используется в более простом и экономичном режиме, чем ДВС обычного автомобиля, поэтому он менее критичен к техобслуживанию. Конечно, для долгой надежной работы машины надо соблюдать все регламенты и следить за уровнями технических жидкостей. Особенно это касается сроков замены тормозной жидкости, антифриза и масла в трансмиссии. Последние две жидкости для гибрида – специальные. Масло для кондиционера тоже должно быть специальным. Поэтому дозаправку кондиционера лучше делать в специализированной мастерской или у мастеров, знающих эти особенности.

И завершаем эту статью БОНУСОМ, который Вы получаете при эксплуатации гибрида: УДОВОЛЬСТВИЕ ОТ ЕЗДЫ! По этому показателю лучше гибрида – только хороший электромобиль. На гибриде Вы сможете наслаждаться мощным равномерным ускорением на старте. Никаких дерганий и переключений, как у обычной машины с коробкой-автомат! Кстати, многие производители суперкаров, например, Porsche, начинают оснащать свои детища гибридными установками не для экономии топлива, а чисто с целью улучшить ускорение и усилить удовольствие от вождения! В общем, если Вы любите на светофоре быть первым, то гибрид – это для Вас! А если сразу после активного старта Вы увидите впереди мигающий зеленый, не разочаровывайтесь! Спокойно тормозите, заряжайте батарею и получайте удовольствие от того, что Ваши кровные не улетели в выхлопную трубу, как у обычных машин, а аккуратно «собираются» Вашим гибридом в аккумулятор!

Пусть Бог хранит Вас на дорогах!

принцип работы, что значит, схема мотора

Автор автомеханик А.Зарядин На чтение 10 мин. Просмотров 8k. Опубликовано

Гибридный двигатель имеет несколько источников энергии: бензиновый и электрический моторы. Оба агрегата приводят автомобиль в движение по отдельности или совместно. Разработано несколько видов гибридных конструкций, и каждая реализует в себе главное преимущество перед «обычными» моторами — топливную экономичность. А значит, и в возможность достичь высоких экологических требований к транспорту.

История гибридных двигателей

Гибридные силовые установки были известные ещё в 19 веке. Изобретателем первого гибрида, работающего на электроэнергии, стал Роберт Андерсон. Однако, патент на систему получил Генри Пайпер в 1905 году. В этом же направлении работал Фердинанд Порше. Серийными производителями гибридных моторов были французская компания Parisienne des Voitures Electriques, американская корпорация General Electric, бельгийская Pieper.

Бурного развития технология гибридов в начале 20 века не получила по нескольким причинам:

  • низкая стоимость топлива;
  • нерентабельность по сравнению с бензиновым ДВС.

К концу 20 века рост на энергоносители и ужесточение экологических стандартов заставили автопроизводителей возвратиться к разработкам эффективных моторов. Изначально в гонку включились VW, Mercedes, GM, Audi, но до серийного производства гибридных автомобилей так и не дошли, перейдя в другие сферы разработок. Первым удачным автомобилем с гибридным двигателем стал Toyota Prius 1997 года. За год компания смогла продать 25 000 моделей. Вторым популярным гибридом на рынке стал Honda Insight.

После Приуса, Тойота наладила серийный выпуск моделей: Hybrid Harrier, Highlander, Estima Hybrid, Crown, Camry Hybrid, Lexus RX. Среди разработок Хонда с гибридной установкой известны Accord Hybrid и Civic Hybrid. Единичные автомобили встречаются у Форда, Ауди, Мазды, Рено, БМВ, Ниссан, Хёндай.

Поговорим подробнее, что значит машина-гибрид. Рассмотрим устройство, принцип работы, в чём плюсы и минусы гибридных установок.

Принцип работы и устройство гибридных двигателей

Принцип работы гибридных двигателей основан на комбинировании возможностей ДВС и электромотора. Бензиновый агрегат развивает максимальный крутящий момент на высоких оборотах, в то время, как электрический двигатель — на низких. Объединение установок позволяет исключить из конструкции механизмы преобразования механической энергии, увеличить КПД силового агрегата и снизить расход топлива.

Полная конструкция

Автомобиль с гибридным мотором устроен иначе, чем привычные машины с ДВС. Здесь под днищем находятся:

  • двигатель внутреннего сгорания;
  • один или несколько электрических моторов;
  • блок аккумуляторных батарей.
  • для управления и преобразования энергии установлен электронный блок с инвертором.

Источником энергии в гибридном двигателе служит ДВС, работающий на бензине или дизеле. Мощность, преобразованная генератором, запускает тяговый электродвигатель и заряжает аккумуляторные батареи. Именно от блока аккумуляторов электромотор получает дополнительное питание, если не будет хватать энергии генератора.

Инвертор преобразует постоянный ток высоковольтного аккумулятора в 3-фазный переменный ток большего напряжения. Энергия используется для:

  • управления электромотором;
  • обратной конвертации тока с генератора для подзарядки батареи;
  • питания бортовой электросети.

Конструктивно инвертор представляет собой корпус с набором электронных плат и транзисторными сборками.

Общий принцип работы гибридного автомобиля рассмотрим далее.

Функционирование двигателя

Режим совместной работы ДВС и электромотора зависит от конструктивного устройства гибридного силового агрегата и режима движения автомобиля. Так, в начале движения бензиновый двигатель не всегда нужно запускать. Машина тронется за счёт работы электрического мотора, питающегося от батареи.

Большая ёмкость аккумулятора с возможностью внешней подзарядки может сократить потребление бензина до нуля, если суточный пробег автомобиля короткий.

Электромотор поддерживает работу автомобиля на холостом ходу: при стоянке на светофоре, временной остановке. В это время ДВС отключен, до те пор, пока хватает мощности электротяги. Обычно бензиновый мотор подключается на скорости 60км/ч. При больших нагрузках, например, для заезда в горку, понадобится двойное усилие обоих агрегатов. В таком режиме автомобиль сможет проехать более 500 км.

Отличительно, как работает гибридный двигатель во время торможения. Тормозная система привычного автомобиля с ДВС преобразует кинетическую энергию в тепловую, рассеивая её в воздухе. Гибриды оснащены системой рекуперации, т.е. возвращения. При замедлении движения электромотор переключается в режим генератора, отдавая электрическую энергию в аккумуляторную батарею.

Типы гибридных агрегатов

Гибридные двигатели различаются по типу применения и компоновочной схеме. По первому критерию гибриды делятся на микрогибриды, умеренные гибриды и полные гибриды. Более подробно о них поговорим ниже.

Применение разных компоновочных систем гибридных двигателей отражает уровень развития гибридизации, суть которой заключается в желании производителей перевести автомобиль на альтернативный источник энергии. Наиболее прогрессивными в плане разработок являются компании Тойота, БМВ, Хёндай, Вольво.

Схемы взаимодействия мотора и ДВС

Конструктивная схема гибридного двигателя выбирается исходя из проектных характеристик автомобиля: требуемой мощности, скорости разгона, расхода топлива и т.д. Различают последовательную, параллельную и комбинированную схемы.

Последовательная схема

Гибридная система автомобиля с последовательной компоновкой была придумана Порше в 1899 году. Схема включает в себя ДВС с генератором, тяговый электродвигатель и аккумуляторные батареи. По этой схеме двигатель внутреннего сгорания запускает генератор, который преобразует механическую энергию в электрическую, питая электрический мотор. В свою очередь электродвигатель воздействует на ведущие колёса, приводя машину в движение.

Большая ёмкость аккумуляторов позволяет автомобилю в некоторых режимах работать только на электрической энергии, при выключенном ДВС. Батареи заряжаются от генератора, когда потребляемая мощность электромотора невысока, например, во время размеренного движения. Однако, в режиме ускорения мощности генератора может не хватать, и тогда недостаток энергии компенсирует аккумулятор.

Последовательная схема гибридного двигателя хороша тем, что ёмкая АКБ позволяет устанавливать ДВС меньших габаритов и меньшего веса. Более простая конструкция расходует меньше топлива и требует меньших затрат на обслуживание.

Электрический мотор вращается в любом направлении, что позволяет упростить конструкцию автомобиля, убрав сцепление и коробку передач. А при установке электродвигателей с редуктором в ведущие колёса, можно обойтись и без дифференциала. Подобная схема встречается на карьерных самосвалах БелАЗ и городских автобусах ЗИЛ. В легковых автомобилях встречается редко.

Параллельная схема

Гибридные двигатели с параллельной системой могут приводить автомобиль в движении от ДВС, тягового электромотора или их совместной работы. Часто электрический двигатель устанавливают вместо маховика, используя электромотор в качестве генератора и стартера для трогания и остановки автомобиля. Аккумуляторные батареи подзаряжаются во время рекуперативного торможения.

Параллельная схема подходит для автомобилей небольшой мощности. За счёт использования малоёмких батарей снижается вес и начальная стоимость машины. Подобная конструкция встречается в моделях Honda Insight, BMW 7 ActiveHybrid.

Последовательно-параллельная схема

По сути данная схема представляет собой доработку параллельной. Особенность гибридных двигателей с последовательно-параллельной системой — наличие делителя мощности в трансмиссии. Энергия ДВС разделяется на 2 потока в соответствии с режимом движения автомобиля. Часть мощности переходит к ведущим колёсам, другая — к накопителю электрической энергии.

Для реализации подобной компоновки необходим менее мощный ДВС, но с высокой эффективностью. Например, двигатель, работающий по циклу Аткинсона с коротким тактом сжатия. По такой схеме построены Toyota Prius и Lexus RX.

https://www.youtube.com/watch?v=k1nG8PkP28E&feature=youtu.be

Классификация по степени электрификации

Разбираясь в особенностях гибридных двигателей, поговорим и о различном применении электромоторов. Степень электрификации машины указывает на возможности электрической установки. В одном случае, она идёт как приложение, в другом — позволяет полноценно передвигаться на электротяге. Чтобы понять насколько прогресс ушёл вперёд, рассмотрим этапы электрификации последовательно.

Микрогибрид

Двигатель-микрогибрид представляет собой простейшую форму гибридизации. Автомобиль оснащается системой «Старт-Стоп», в которой электрическая установка используется, как стартер и генератор, но не передаёт энергию колёсам. Во время работы машины на холостом ходу блок управления глушит бензиновый двигатель, позволяя сэкономить топливо. В среднем расход в городе снижается на 10%.

Энергия, сохранённая от рекуперативного торможения, питает систему «Старт-Стоп» и бортовые устройства.

В силовую установку микрогибрида устанавливают штатную коробку передач с импульсным масляным насосом. В режиме «Старт-Стоп», пока двигатель не работает, необходимо сохранить элементы переключения включенными. Насос поддерживает давление масла в каналах КПП, чтобы после запуска двигателя, автомобиль был готов ехать спустя 0,3 с.

Мягкий гибрид

Термин «мягкий» или «умеренный» гибрид означает, что электромотор используется в автомобилях как лёгкая «поддержка» ДВС. Основную работу в режиме ускорения и штатного движения выполняет бензиновый двигатель. Суть использования электрической установки — помощь при трогании и ускорении автомобиля, а также для подзарядки батареи во время торможения. Мощность электродвигателя не превышает 50 кВт.

К гибридам подобного действия относятся: BMW 7 ActiveHybrid, Honda Civic Hybrid, Suzuki Smart Hybrid, Mercedes S 400 Hybrid.

Полный гибрид

Полноценный гибридный автомобиль способен работать на одном тяговом электромоторе при выключенном ДВС. Электрический двигатель заменяет сцепление, работает как генератор для заряда аккумуляторных батарей, в том числе в режиме рекуперативного торможения. В отличие от умеренного гибрида, здесь применяется электромотор мощностью 60 — 250 кВт.

Принцип полного гибрида реализован в Audi A1 и BMW X6 ActiveHybrid. В такие гибриды устанавливают мощные литий-ионные аккумуляторные батареи. Однако, при ёмкости в 12кВт/ч, накопитель электроэнергии сможет обеспечить пробег автомобиля не более 60 км. При низком уровне заряда ДВС подключается автоматически, но чтобы снизить потребление топлива и увеличить пробег электрического мотора, инженеры разработали Plung-In.

Гибриды плагины

Plung-In или гибрид-плагин по принципу работы схож с полным гибридом. Разница заключается в возможности подзарядки аккумулятора от внешней сети. Расстояние, которое может проехать машина на одной электрической тяге, характеризуется показателем PHEV.

Чтобы превратить гибридный двигатель в Plung-In, необходимо поставить дополнительное оборудование: зарядное устройство, дополнительный блок управления и блок батарей. Розетка для заряда располагается возле лючка для заправки топливного бака. Для подпитки батареи можно использовать домашнюю электросеть, учитывая рекомендации производителя.

Преимущества и недостатки гибридных авто

Разобравшись, как работает гибридный автомобиль, подведём итог в виде объективной оценки. Сведём плюсы и минусы гибридного двигателя в таблицу.

Преимущества

Недостатки

1.   Высокий КПД за счёт использования крутящего момента от ДВС при любых нагрузках 1. Мало специалистов по ремонту и обслуживанию гибридов
2.   Экономия бензина в городе 10 — 30%  2. Высокая стоимость аккумуляторных батарей. При выходе из строя одного элемента приходится менять весь блок в сборе. Проблема с утилизацией
3.   Энергия торможения рекупируется в электрическую энергию 3. Наличие большого количества электроники. Сложность с запчастями. Дорогой ремонт.
4.   Использование ДВС меньшей мощности и габаритов. Возможность отказаться от сцепления и КПП 4. Недостаточное количество станций для подзарядки аккумуляторов. Малый пробег на одной электротяге
5.   Надёжный запуск зимой 5. Плохая маневренность
6.   Снижение токсичных выхлопов 6. Из-за холодов батареи быстрее выходят из строя
7.   Тихая работа 7. Бесшумная работа приводит к авариям

Заключение

Принцип работы гибридного автомобиля основан на использовании энергии бензинового и электрического двигателей. Их совместная работа позволяет достичь жёстких требований экологических стандартов, снижая расход топлива и выбросов. Инженеры постоянно совершенствуют конструкции, придумывают новые решения. Однако, не все компании видят перспективу в гибридах, концентрируясь на создании полноценных электромобилей.

Wolflubes — The Vital Lubricant — Блог

Специальные смазочные материалы обеспечивают максимальную энергоэффективность гибридных автомобилей

В связи с экологическими проблемами и повышением цен на топливо ожидается, что в ближайшие годы будет успешно развиваться рынок гибридных автомобилей. Чтобы обеспечить надлежащую смазку и максимальную энергоэффективность гибридных автомобилей, требуются специальные смазочные материалы.

По оценкам компании Frost & Sullivan, к 2025 году будет продано около 15 миллионов гибридных электромобилей, а это 16,4% от общей доли легковых автомобилей. Таким образом, прирост составит 500% по сравнению с 2019 годом. Этот впечатляющий показатель можно объяснить непрерывным увеличением цен на нефть и ростом информированности о том, что необходимо сокращать выбросы углекислого газа. 

Вследствие ухудшения экологической ситуации государства разрабатывают программы поощрения для производителей гибридных и полностью электрических автомобилей. В ближайшие годы все крупные производители будут расширять ассортимент гибридных автомобилей.

Как устроен гибридный автомобиль?

Гибридный автомобиль обеспечивает оптимальную эффективность с точки зрения расхода топлива и производительности двигателя. В таких автомобилях используются двигатели двух типов (или более): обычно это двигатель внутреннего сгорания, который приводит в действие электрический генератор, подающий питание на электродвигатель.

Основной принцип работы гибридного автомобиля заключается в том, что разные двигатели работают лучше при разных скоростях, идеально дополняя друг друга:

  • Электродвигатель более эффективен для развития крутящего момента или силы вращения.
  • Двигатель внутреннего сгорания лучше подходит для поддержания высоких скоростей.

Электродвигатель в гибридном автомобиле выполняет резервную функцию. Главным образом он помогает двигателю внутреннего сгорания при очень высокой рабочей нагрузке (например, при запуске автомобиля или ускорении). В определенный момент при разгоне гибридный автомобиль переключается с одного двигателя на другой, что обеспечивает бескомпромиссную энергоэффективность, сокращение расхода топлива и выбросов CO2.

Для новых двигателей гибридных автомобилей требуются специальные смазочные материалы

Гибридные автомобили оснащаются новыми архитектурами питания и двигателями, для которых характерно следующее:

  • Увеличение напряжения в системах
  • Высокое содержание меди
  • Более высокие температуры
  • Новые полимерные материалы
  • Высокие скорости
  • Иные требования к трению или к отсутствию такового

Для надлежащей смазки, повышения энергоэффективности и улучшения характеристик двигателей для гибридных автомобилей требуются специальные смазочные материалы, которые предлагают следующее:

  • Соответствующие электрические свойства
  • Гарантированная защита от коррозии
  • Необходимые характеристики теплопередачи
  • Совместимость с полимерными материалами
  • Защита от окисления и образования осадков
  • Защита высокоскоростных подшипников
Инновационные смазочные материалы Wolf для гибридных автомобилей

Wolf разработал специальную серию продукции для смазки механизмов гибридных автомобилей. В то время как большинство масел SAE 0W-16 и 0W-20 от конкурирующих компаний относятся к категории API SN, наши новые масла SAE 0W-16 и 0W-20 для гибридных автомобилей отвечают требованиям категорий API SN Plus и SN/RC.

Наши смазочные материалы, разработанные специально для гибридных автомобилей, отличаются стабильностью смазывающих свойств и превосходной устойчивостью к окислению при высоких температурах, а также обеспечивают защиту от раннего зажигания на низких оборотах (LSPI) и поломок автомобиля. Кроме того, эти материалы позволяют достичь исключительной топливной экономичности (FE) для автомобилей азиатских производителей (Honda, Lexus, Mitsubishi, Nissan, Toyota и др.).

Смазочные материалы Wolf для гибридных автомобилей обеспечивают немедленную смазку при запуске в условиях низких температур, благодаря чему снижается трение и износ при запуске. Эти материалы также сокращают расход топлива и выбросы CO2, что способствует защите окружающей среды.

Гибридный автомобиль: как это работает

Основные компоненты классического гибрида

В классических гибридах четыре компонента работают вместе, объединяя механику и вычисления с большим эффектом:

  • Двигатель внутреннего сгорания
  • Электродвигатель
  • Аккумуляторная система
  • Блок управления

Двигатель внутреннего сгорания, который связан со всеми ведущими колесами, обеспечивает большую часть мощности В физике мощность — это количество энергии, вырабатываемой системой в единицу времени.Проще говоря, мощность можно рассматривать как выходную энергию… на крейсерской скорости. Это также помогает перезарядить батареи.

Электродвигатель , также связанный с колесами, помогает приводить автомобиль в движение на низких скоростях. Во время фаз замедления и торможения он восстанавливает кинетическую энергиюЭнергия объекта из-за его движения. , превращает его в электричествоФорма энергии, возникающая в результате движения заряженных частиц (электронов) через проводник… и использует его для зарядки аккумулятора.

Аккумуляторная система хранит всю произведенную электроэнергию и перераспределяет ее на электродвигатель и другое оборудование автомобиля, включая фары, окна и приборную панель. Он рассчитан на весь срок службы автомобиля и никогда не подключается к электросети (за исключением описанного ниже подключаемого гибрида).

Блок управления принимает решения. Он знает, откуда берется тепловая и электрическая энергия, ее соответствующее количество и где она должна быть распределена в любое время.Несколько тысяч раз в секунду он анализирует команды водителя в зависимости от доступной энергии, чтобы оптимизировать использование двигателя внутреннего сгорания и тем самым сократить расход топлива. Топливо — это любое твердое, жидкое или газообразное вещество или материал, который можно сочетать с окислителем… потребление.

Как машина реагирует на ваши команды

  • Вы заводите машину, а затем едете со скоростью менее 40 километров в час, например, в городе. Если аккумуляторная батарея достаточно заряжена для питания транспортного средства от электродвигателя, блок управления выключает двигатель внутреннего сгорания, который неэффективен на малых скоростях или при ускорении и, следовательно, потребляет много топлива.Если батарея разряжается при зарядке, двигатель внутреннего сгорания снова запускается, приводит автомобиль в действие и одновременно заряжает аккумулятор.
  • Если вам нужно быстро разогнаться или подъехать по крутому склону, блок управления дает команду двигателю и мотору работать вместе.
  • Если вы едете с крейсерской скоростью (то есть быстро), двигатель внутреннего сгорания выполняет большую часть работы.
  • Если вы замедляетесь и тормозите, двигатель внутреннего сгорания отключается, а кинетическая энергия, вырабатываемая вращением колеса, восстанавливается электродвигателем, который, действуя как генератор энергии, заряжает аккумулятор для последующего использования.
  • Если вы останавливаетесь, двигатель и двигатель отключаются для экономии топлива, а электрические системы автомобиля питаются от аккумулятора. Если вы снова заведете машину, электродвигатель бесшумно снова активируется.

Несколько вещей, о которых следует помнить: 

  • В гибридных автомобилях нового поколения используются не только силовые агрегаты. Они также имеют улучшенную аэродинамику, меньший вес и двигатель внутреннего сгорания меньшего размера.
  • Гибридный автомобиль сочетает в себе мощность и запас хода двигателя внутреннего сгорания с тишиной и чистотой электродвигателя.
  • Гибридная технология
  • повышает производительность ДВС за счет меньшего расхода топлива и снижает выбросы CO . Уровень экономии топлива трудно оценить, так как он зависит от того, управляет ли пользователь транспортным средством в оптимальных условиях, известных как эко-вождение. Кроме того, автопроизводители иногда переоценивают экономию.

Гибридный автомобиль сочетает в себе двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель.

Подключаемые гибриды

Как следует из названия, подключаемые гибридные автомобили можно подключать и заряжать от сети, что невозможно для классических гибридов.

Аккумуляторы больше, тяжелее и могут хранить больше энергии, гарантируя «полностью электрическое» вождение на протяжении не менее 30 или 40 километров. В классических гибридах полностью электрическое вождение без использования двигателя внутреннего сгорания возможно только на 3 или 4 километра, поскольку электродвигатель предназначен только для «разгрузки» двигателя внутреннего сгорания. Подключаемый гибрид представляет собой переход к полностью электрическим транспортным средствам.

Существуют различные другие типы гибридных транспортных средств, такие как концепция «расширителя запаса хода», когда небольшой двигатель внутреннего сгорания увеличивает запас хода полностью электрического транспортного средства за счет регулярной подзарядки аккумулятора.

Что такое гибридный электромобиль (HEV)? – x-engineer.org

Слово « гибрид » означает смесь, смесь двух разных вещей. В автомобильной промышленности гибрид используется для описания трансмиссии автомобиля. Гибридный электрический автомобиль (ГЭМ) (HEV) — это транспортное средство, использующее два источника энергии для приведения в движение, причем по крайней мере один из источников энергии представляет собой электрическую энергию. Подавляющее большинство гибридных электромобилей используют комбинацию бензиновых (бензиновых) двигателей и электродвигателей.

Существуют различные типы гибридных транспортных средств, например: гибридные воздушные транспортные средства, гибридные кинетические транспортные средства и т. д., но в этой статье мы сосредоточимся только на гибридных электрических транспортных средствах .

Изображение: Принцип гибридного автомобиля

С точки зрения принципа работы гибридный автомобиль использует 2 источника энергии с 2 преобразователями энергии. Принцип работы гибридного электромобиля определяется следующими законами:

  • первичный источник энергии (1) и вторичный источник энергии (2)
  • первичный преобразователь энергии (1) и вторичный преобразователь энергии (2)
  • для HEV первичный источник энергии — это топливный бак , а вторичный источник энергии — это батарея
  • первичный источник энергии содержит намного больше энергии, чем вторичный источник энергии
  • от первичного источника энергии к вторичному источнику энергии, но не наоборот
  • передача энергии от первичного источника к вторичному источнику осуществляется через преобразователи энергии
  • для ГЭМ, преобразователь первичной энергии — это внутреннее сгорание двигатель и преобразователь вторичной энергии — это электрическая машина (двигатель/генератор)
  • часть из кинетической энергии транспортного средства может быть восстановлено во время торможения только вторичным преобразователем энергии и запасено во вторичном источнике энергии
  • оба преобразователя энергии могут одновременно передавать тяговый момент на колесо

Гибрид электромобиль (HEV) использует как двигатель внутреннего сгорания, так и по крайней мере одну электрическую машину для приведения в движение.

Существует три основных фактора развития гибридных электромобилей:

  • снижение расхода топлива и выбросов CO 2 выбросов
  • снижение выбросов выхлопных газов
  • улучшение динамики автомобиля за счет увеличения крутящего момента и выходной мощности

Типы гибридов Транспортные средства

Степень снижения расхода топлива или улучшения динамики автомобиля зависит от уровня гибридизации . Гибридный электромобиль представляет собой смесь автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ICEV) и электромобиля на аккумуляторной батарее (BEV).Уровень энергии, содержащейся в аккумуляторе, и мощность электрической машины определяют уровень (тип) гибридного электромобиля.

Для более подробного сравнения типов гибридных электромобилей прочитайте статью Общие сведения о микро-, мягких, полных и подключаемых гибридных электромобилях.

Соотношение между различными источниками энергии и соотношение между различными силовыми установками определяет тип гибридного транспортного средства .

Изображение: Типы транспортных средств Функция источника энергии и двигательной установки

Различные типы гибридных транспортных средств приведены в таблице ниже.

Тип Источник энергии движитель Характеристики
ICEV
(двигатель внутреннего сгорания автомобиля)
— 100% топлива (бензин / бензин, дизельное топливо) – 100 % двигатель внутреннего сгорания – обычный автомобиль
mHEV
(микрогибридный электромобиль)
– 99 % топливо (бензин/бензин, дизель)
– 1 % внутренняя энергия
4 – двигатель внутреннего сгорания – он может использовать энергию аккумуляторной батареи для электрических систем, не потребляя энергию от генератора переменного тока
– может изменять профиль зарядки низковольтной аккумуляторной батареи (12 В), увеличивая скорость зарядки во время торможения автомобиля
MHEV
(мягкий гибридный электромобиль)
– 80-90% топлива (бензин/бензин, дизель)
– 10-20% выбор
– 80-90% двигатель внутреннего сгорания
– 10-20% электродвигатель
– электрическая машина может создавать дополнительный крутящий момент на фазах разгона автомобиля
– электрическая машина может рекуперировать электрическую энергию во время торможения автомобиля
– имеет два электрические сети и батареи, низковольтная (12 В) и высоковольтная (48-150 В)
– имеет преобразователь постоянного тока для обмена энергией между низковольтной и высоковольтной сетью
– имеет высоковольтную электрическую машину, обычно управляется 3-фазным инвертором
HEV
(гибридный электромобиль)
– 70–80 % топлива (бензин/бензин, дизель)
– 20–30 % электроэнергии
– 70–80 % внутреннего сгорания двигатель
– 20-30% электродвигатель
– дополнительные характеристики MHEV:
– автомобиль может двигаться в режиме EV
– система высокого напряжения может достигать 300-400 В
– высоковольтная батарея более высокая энергоемкость
– электрическая машина имеет более высокую выходную мощность
PHEV
(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)
– 60-70% топлива (бензин/бензин, дизель)
– 30-40% электроэнергии
– 60-70% двигатель внутреннего сгорания
– 30-40% электродвигатель
– дополнительные характеристики HEV:
– высоковольтная батарея может заряжаться от сети
– автомобиль может двигаться в режиме EV до 50-60 км
– высоковольтная батарея имеет большую энергоемкость
– электрическая машина имеет большую выходную мощность бензин)
– 100% электрическая машина – может рассматриваться как серийный гибрид
– двигатель внутреннего сгорания используется только как электрогенератор
– имеет дополнительный электрический генератор, подключенный к двигателю внутреннего сгорания 9 0164
BEV
(аккумуляторный автомобиль)
— 100% электрическая энергия — 100% Электрическая машина (S) — Электромобиль
180180180180180180180180180180180180180180180801801801808018018080180801808018080180801808018080180801808018080180808018018080180180808080808080808080808080r80 (necuret. 50% энергии батареи
– 50% энергии водорода
– 100% электрическая машина – топливный элемент используется в качестве преобразователя энергии
– использует водородный бак в качестве дополнительного источника энергии

Наблюдение: электрическая машина может быть двигателем или генератором, в зависимости от дорожной ситуации.Когда транспортное средство ускоряется и электрическая машина передает крутящий момент на колесо, она становится электродвигателем . Во время замедления транспортного средства (торможения) электрическая машина действует как генератор и преобразует кинетическую энергию транспортного средства в электрическую энергию, заряжая аккумуляторную батарею.

В гибридном электромобиле чем выше доступная электрическая энергия и мощность, тем ниже расход топлива и выбросы выхлопных газов. Это возможно благодаря тому, что электроэнергию можно использовать в течение более длительных периодов времени, а также при более высоких скоростях транспортного средства.

Уменьшение расхода топлива минимально для микрогибрида и максимально для подключаемого гибрида.

Изображение: Функция экономии топлива уровня гибридизации
Кредит: [1]

Гибридный электромобиль (HEV) также известен как полный гибрид или самозаряжающийся гибрид . Полный гибрид возникает из-за того, что HEV может управляться в чистом режиме EV по сравнению с MHEV. Самозарядный гибрид возникает из-за того, что аккумулятор HEV заряжается только на борту, от двигателя внутреннего сгорания или во время рекуперации энергии.Напротив, высоковольтная батарея в PHEV может заряжаться от электрической сети.

Основные функции гибридного электромобиля приведены в таблице ниже в зависимости от уровня гибридизации [6].

Функции Гибридный тип
mHEV MHEV HEV PHEV
двигателя на холостом ходу остановки / запуска
рекуперация энергии
Электрический момент помощь
Электрический вождения
Батарея заряжается от сети

гибридных электрических транспортных средств (HEV) архитектур

от источника энергии и движителя точек зрения, гибридное электрическое транспортное средство представляет собой смесь обычного ICEV и BEV.

В транспортном средстве с двигателем внутреннего сгорания вся энергия для движения накапливается в топливном баке . По топливопроводу топливо подается к двигателю , который вместе с трансмиссией приводит в движение ведущие колеса.

Изображение: Архитектура трансмиссии автомобиля — ДВС

Изображение: Архитектура трансмиссии автомобиля — электромобиль

.Через линию электропитания энергия подается к электродвигателю , который вместе с трансмиссией приводит в действие ведущие колеса.

Существует несколько способов комбинирования двигателя внутреннего сгорания, электрической машины (двигателя/генератора) и высоковольтной батареи. Используются четыре основные архитектуры гибридных электромобилей :

  • HEV серии
  • параллельный HEV
  • разделенный HEV
  • последовательно-параллельный HEV

Вместо этого двигатель приводит в действие электрический генератор, а генератор может либо заряжать аккумуляторы, либо питать электродвигатель, который передает мощность на колеса.

Изображение: Архитектура трансмиссии автомобиля — серия HEV

Серия HEV — это более простой тип, в котором только электродвигатель обеспечивает всю тяговую мощность. Уменьшенный двигатель внутреннего сгорания на борту приводит в действие генератор, который дополняет высоковольтную батарею и может заряжать ее, когда уровень заряда (SOC) падает ниже минимального порога.Мощность, необходимая для движения транспортного средства, обеспечивается исключительно электродвигателем. Помимо двигателя внутреннего сгорания и электрического генератора, силовая установка такая же, как и в BEV, поэтому требования к мощности электродвигателя такие же, как и в BEV.

Преимуществами серии HEV являются:

  • гибкость в компоновке и расположении двигатель-генераторной установки
  • простая трансмиссия
  • простые стратегии управления двигателем внутреннего сгорания (работающие на наиболее экономичных оборотах и ​​крутящем моменте)

Недостатками серии HEV являются:

  • требуется дополнительная электрическая машина (генератор)
  • без помощи двигателя, электродвигатель должен быть рассчитан на максимальную постоянную мощность, которая может потребоваться транспортному средству, например, при подъеме высокий класс; однако транспортное средство большую часть времени работает с мощностью ниже максимальной
  • все три компонента трансмиссии должны быть рассчитаны на максимальную мощность для длительных, устойчивых и высокоскоростных поездок; это необходимо, потому что батареи довольно быстро разряжаются, оставляя двигатель для подачи всей мощности через генератор

В параллельном HEV двигатель внутреннего сгорания подключается к трансмиссии, а также к электродвигателю.Таким образом, и двигатель, и электрическая машина (генератор/двигатель) могут подавать мощность на колеса, переключаясь туда и обратно в зависимости от условий движения.

Изображение: Архитектура трансмиссии автомобиля — параллельный гибридный автомобиль

В параллельном гибридном электродвигателе двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель могут быть соединены с карданным валом через отдельные муфты. Требования к мощности электродвигателя в параллельном гибриде ниже, чем у BEV или последовательного гибрида, поскольку двигатель внутреннего сгорания дополняет общую потребность автомобиля в мощности.Движущая сила может обеспечиваться двигателем внутреннего сгорания, электродвигателем или двумя параллельными системами.

Преимущества параллельного ГЭМ:

  • требуется только два компонента движителя: двигатель и электрическая машина (двигатель/генератор) истощенный. Для коротких полетов оба могут быть рассчитаны на половину максимальной мощности, чтобы обеспечить полную мощность, при условии, что батареи никогда не разряжаются.Для дальних поездок двигатель может быть рассчитан на максимальную мощность, в то время как двигатель/генератор может быть рассчитан на половину максимальной мощности или даже меньше.

Недостатки параллельного ГЭМ:

  • сложность управления значительно возрастает, т.к. поток мощности должен регулироваться и смешиваться от двух параллельных источников
  • смешивание мощности от двигателя и электродвигателя требует сложной трансмиссии.

В гибридном гибридном автомобиле модели с раздельным приводом двигатель приводит в движение одну ось, а электродвигатель — другую.Нет никакой связи между двигателем и электрическими компонентами, кроме « через дорогу ».

Изображение: Архитектура трансмиссии автомобиля — гибридный гибридный автомобиль с раздельным двигателем

В архитектуре гибридного автомобиля с разделенным типом двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель могут одновременно приводить автомобиль в движение на разных осях. Если аккумулятор нуждается в подзарядке, двигатель создаст необходимый крутящий момент как для движения, так и для вращения электрической машины (генератора) на отдельной оси.

По сравнению с параллельным HEV преимущество раздельного HEV состоит в том, что он имеет простую трансмиссию, поскольку электрическая машина находится на отдельной оси. Недостаток в том, что при зарядке батареи тратится много энергии, так как она передается «через дорогу», поэтому имеет меньшую энергоэффективность.

Для практических дорожных транспортных средств наилучшей архитектурой является сочетание последовательной и параллельной конфигураций HEV. В этой последовательно-параллельной архитектуре HEV двигатель также используется для зарядки аккумулятора и питания ведущего колеса.

Изображение: Последовательно-параллельная гибридная трансмиссия

В последовательно-параллельном гибридном электромобиле устройство разделения мощности (PSD) распределяет мощность от ДВС к передним колесам через карданный вал и электрогенератор в зависимости от условий движения. Энергия от генератора также используется для зарядки высоковольтной батареи. Электродвигатель также может передавать мощность на передние колеса параллельно двигателю.

Инвертор двунаправленный и используется для зарядки аккумуляторов от генератора или для управления мощностью, выдаваемой электродвигателем.Для коротких всплесков скорости мощность передается на карданный вал от двигателя и электродвигателя. Центральный блок управления регулирует поток энергии для системы, используя многочисленные сигналы обратной связи от различных датчиков. Использование двигателя для зарядки высоковольтной батареи должно быть сведено к минимуму для достижения максимальной эффективности. Энергия всегда теряется при зарядке и разрядке аккумулятора, а также при прохождении мощности через инвертор.

Изображение: Сравнение гибридных силовых агрегатов
Авторы и права: [2]

Последовательно-параллельная гибридная архитектура сочетает в себе преимущества последовательного и параллельного HEV.По этой причине это наиболее используемая архитектура для производства гибридных электромобилей.

Преимущества гибридных электромобилей (HEV)

По сравнению с обычным ICEV гибридный электромобиль имеет следующие преимущества:

  • снижение потерь энергии : гибридная система автоматически останавливает работу двигателя на холостом ходу (холостой ход), тем самым уменьшая энергию, которая обычно
  • рекуперация энергии : кинетическая энергия транспортного средства, которая обычно теряется в виде тепла во время замедления и торможения, восстанавливается в виде электрической энергии, которая позже используется электродвигателем
  • вспомогательный электродвигатель : электродвигатель помогает двигателю во время переходных процессов (ускорение), улучшая тем самым динамические характеристики и снижая выбросы выхлопных газов
  • высокоэффективная работа двигателя : использование электрической машины (машин) в качестве двигателя или генератор, рабочая точка двигателя (крутящий момент и частота вращения) может поддерживаться в наиболее экономичном диапазоне
  • чисто электрическое вождение : на низкой скорости транспортное средство может двигаться в режиме EV, что обеспечивает нулевой выброс выхлопных газов и расход топлива .Благодаря этим преимуществам электродвигатель может помогать ДВС на этапах разгона, а также обеспечивать дополнительный крутящий момент в течение коротких периодов времени.

    Изображение: Влияние трансмиссии HEV на скорость переходного транспортного средства

    Изображение: гибридный динамический отклик. постоянный крутящий момент и скорость) или переходное состояние (переменный крутящий момент и скорость).Переходный режим возникает при разгоне и торможении автомобиля. Фаза замедления обычно происходит при отпущенной педали акселератора, то есть в режиме отключения подачи топлива (без сгорания). Фаза разгона автомобиля требует от двигателя увеличения крутящего момента и скорости, что отрицательно сказывается на расходе топлива и/или выбросах отработавших газов. В этой ситуации электродвигатель очень полезен, потому что он может обеспечить часть крутящего момента, требуемого водителем, и позволяет двигателю работать более эффективно.

    Toyota Hybrid System (THS)

    Одним из первых и наиболее знаковых гибридных электромобилей (HEV) является Toyota Prius, который имеет архитектуру с последовательно-параллельной гибридной трансмиссией . Гибридная трансмиссия Toyota называется Toyota Hybrid System (THS) и сочетает в себе двигатель внутреннего сгорания, две электрические машины, устройство разделения мощности (планетарный редуктор) и понижающую передачу.

    Изображение: гибридная трансмиссия Toyota

    Изображение: гибридная трансмиссия Toyota – компоненты и как это работает.Основными компонентами THS II являются:

    • высокоэффективный бензиновый двигатель (работающий по циклу Аткинсона, который представляет собой цикл с высокой степенью расширения)
    • синхронный двигатель переменного тока с постоянными магнитами
    • синхронный генератор переменного тока с постоянными магнитами
    • высоковольтная никель-металлогидридная (Ni-MH) батарея
    • блок управления силовой электроникой
    • устройство разделения мощности (планетарный ряд)
    • металлическая цепь и редуктор

    — силовая цепь напряжения для повышения напряжения системы электропитания двигателя и генератора до высокого напряжения 500 В, в дополнение к инвертору AC-DC для преобразования между переменным током от двигателя и генератора и постоянным ток от гибридной батареи.Другие ключевые компоненты включают в себя устройство разделения мощности, которое передает механический крутящий момент от двигателя, двигателя и генератора путем их распределения и объединения. Блок управления мощностью точно управляет этими компонентами на высоких скоростях, позволяя им совместно работать с высокой эффективностью.

    Гибридные электромобили (HEV) Режимы вождения

    По сравнению с обычным ICEV, HEV имеет как минимум два источника крутящего момента для тяги. Кроме того, во время торможения транспортного средства кинетическая энергия транспортного средства может рекуперироваться и преобразовываться в электрическую энергию генератором.Все эти ситуации усложняют поведение HEV, в частности, управление бортовой энергией.

    Основные режимы движения Toyota Prius приведены в таблице ниже, но они являются стандартными для большинства гибридных автомобилей. В зависимости от архитектуры HEV режим вождения (работы) может отличаться, но не полностью.

    Power Flow Описание

    Изображение: Запуск запуска

    . -up, ДВС может запуститься и зарядить аккумулятор.Этот режим доступен до того, как коробка передач перейдет в режим Drive.

    Изображение: режим работы THS — вождение электромобиля

    вождение электромобиля
    ДВС отключен, а аккумулятор обеспечивает всю необходимую энергию для запуска автомобиля и движения. Этот режим доступен в течение ограниченного времени и скорости автомобиля менее 15-25 км/ч. Этот режим также доступен в режиме Reverse.

    Двигатель и привод .Электродвигатель также обеспечивает приводной крутящий момент, используя выходную энергию генератора.

    Изображение: режим работы THS – привод от двигателя и зарядка аккумулятора

    Привод от двигателя и зарядка аккумулятора
    При низкой скорости автомобиля и требуемом крутящем моменте, если уровень заряда аккумулятора низкий, двигатель обеспечивает крутящий момент как для движения автомобиля, так и для зарядки аккумулятора. В этом режиме электродвигатель не развивает крутящий момент, чтобы экономить электроэнергию и заряжать аккумулятор.

    Изображение: Режим работы THS – двигатель и привод двигателя и зарядка аккумулятора

    Двигатель и привод двигателя и зарядка аккумулятора
    В этом режиме двигатель передает крутящий момент на ведущие колеса, крутящий момент для генератора для выработки электроэнергии для электродвигателя и для зарядки аккумулятора одновременно.

    Изображение: Режим работы THS — полная мощность

    Полное ускорение
    В сценарии с педалью акселератора двигатель передает крутящий момент на ведущее колесо и генератор, а аккумулятор питает электродвигатель.В этом режиме максимальный крутящий момент обеспечивается как двигателем, так и электродвигателем.

    Изображение: Режим работы THS – рекуперация энергии

    Рекуперация энергии автомобиль в электрическую энергию, заряжая высоковольтную батарею.

    Резюме

    По определению, гибридное транспортное средство сочетает в себе любые два источника энергии для движения транспортного средства.Особым случаем в этом широком определении является гибридный электромобиль (HEV) . Сочетание компонентов полностью электрического транспортного средства (EV) и обычного транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания (ICEV) дает HEV.

    Ссылки

    [1] Джон М. Миллер, Гибридные силовые установки: бензиново-электрический сильный гибрид, 2005 г.
    [2] Гибридная система Toyota – THS II, Toyota Motor Corporation, 2002 г.
    [3] Крис Ми, Новые технологии гибридных электромобилей, Мичиганский университет в Дирборне.
    [4] Christoph Luttermann, The Full-Hybrid Powertrain of The New BMW Active Hybrid 5, Aachen Colloquium China, 2011.
    [5] Iqbal Husain, Electric and Hybrid Vehicles Design Fundamentals, CRC Press, 2005.
    [6] Bosch Автомобильный справочник, 9-е издание, Wiley, 2014.

    Как работают гибридные автомобили Hyundai | Киз Хендай

     

    Гибриды и электромобили с годами стали популярными. Покупатели автомобилей растут десятками, спрашивая наших дилеров Van Nuys Hyundai об этих моделях.Keyes Hyundai удовлетворит ваши потребности в гибридных автомобилях. Если вы не знаете, как работают эти автомобили, их преимущества и то, как они могут помочь вам сэкономить деньги, посетите нас для получения дополнительной информации.

    Механика гибридных автомобилей

    Выбор среди ряда претендентов, цветов и отделки может быть невероятно напряженным процессом. Выбор между гибридом, подключаемым гибридом или аккумуляторным электромобилем делает это решение еще более сложным. Каковы различия, на самом деле? Дилеры Hyundai рядом с Лос-Анджелесом рады показать и объяснить вам, что делает каждый автомобиль уникальным.

    В то время как обычные гибридные модели сочетают в себе как электродвигатель, так и бензиновый двигатель и не могут быть подключены или перезаряжены, гибридные электромобили с подключаемым модулем действительно можно подключать и заряжать. Обычные гибридные модели заряжаются, когда водители тормозят, преобразуя кинетическую энергию в электричество. Подключаемые гибридные электромобили используют двигатель и электродвигатель и могут заменить бензин электричеством. Аккумуляторные электромобили, с другой стороны, работают исключительно на электричестве от аккумуляторов, которые можно заряжать на зарядных станциях.

    Наши гибридные автомобили

    Увеличенная экономия топлива — важная причина для покупки Hyundai Ioniq Hybrid 2019 года, но есть множество других причин, по которым вам следует забрать этот автомобиль домой. Идя плечом к плечу с другими гибридными моделями в своем классе, этот новый автомобиль Hyundai доступен в трех комплектациях и оснащен множеством передовых систем безопасности. Места для головы и ног хватит всем, плюс стандартные Apple CarPlay® и Android Auto™.

    Превосходный полностью электрический модельный ряд Hyundai Ioniq Plug-In Hybrid 2019 года имеет большое значение.Эта новая модель Hyundai оснащена передовым оборудованием для обеспечения безопасности водителя. Узнайте у наших дилеров Hyundai недалеко от Лос-Анджелеса, как вы можете дистанционно заряжать свой автомобиль с помощью мобильного приложения Hyundai Blue Link®. Этот новый подключаемый гибрид позволяет проехать до 29 миль только на электричестве плюс его стандартный запас хода.

    Испытайте эти популярные гибридные модели Hyundai, посетив 5746 Van Nuys Blvd. Вы также можете позвонить нам по телефону 888-454-0419, чтобы связаться с вежливым персоналом Hyundai. У нас также есть сервисный отдел Hyundai, если вы хотите, чтобы ваш автомобиль был точно настроен для дороги.

    Гибридная технология

    : как работает Prius?

    Ваша Toyota Prius проложила путь к процветанию индустрии гибридных автомобилей. Toyota Prius Prime 2020 года имеет комбинированный расход топлива EPA по городу и шоссе 54 мили на галлон, который увеличивается до 133 миль на галлон в сочетании с электроэнергией.

    Они производят всего 1,3 тонны выхлопных газов CO2 в год (обычный автомобиль выбрасывает 4,3 тонны), экономят вам 5 250 долларов за пять лет на топливе и имеют резкий рост популярности, продавая более чем в 42 раза больше автомобилей через 12 лет после первого выпуска. выпуск модели.Все это невероятные достижения, но как работает Prius?

    В этой статье мы рассмотрим, как работает Prius. Мы проанализируем Toyota Prius, чтобы определить, как гибридный двигатель делает ваш автомобиль экономичным.

    Дизайн Prius

    Дизайн Prius влияет на его скорость за счет уменьшения лобового сопротивления. Форма вашего автомобиля определяет, как воздух обтекает тело. Более изящные аэродинамические модели рассекают воздух, чтобы свести к минимуму потребность в топливе для достижения высоких скоростей, поскольку они уменьшают испытываемое сопротивление.

    Prius 3-го поколения имеет незначительные отличия от Prius Gen 2. Этот выпуск имеет более длинный и широкий корпус с более острыми углами, которые улучшают его сопротивление ветру и уменьшают лобовое сопротивление с 0,26 до 0,25. Даже незначительное снижение коэффициента аэродинамического сопротивления увеличивает пробег автомобиля в милях на галлон.

    Gen 3 также изменил трансмиссию и двигатель. Трансмиссия на 20% меньше и легче, что увеличивает экономию топлива с 48 до 51 миль на галлон. Мощность и запас топлива в двигателе увеличились с 76 л.с. до 1.от 5 л до 98 л.с. и 1,8 л.

    Еще одним привлекательным моментом для Prius является его энергетический двигатель. Автомобиль оснащен многофункциональным дисплеем, который отслеживает, сколько энергии проходит между аккумулятором и двигателем, уровень заряда аккумулятора и тормозные системы.

    Гибридный двигатель: как работает Prius?

    Возможно, вы купили Toyota Prius, чтобы сэкономить на бензине. Средний легковой пассажирский автомобиль 2017 года имеет топливную экономичность 39,4 миль на галлон, в то время как Toyota Prius 2017 года колеблется от 52 до 56 миль на галлон.

    Если предположить, что бензин стоит 3 доллара, а вы проезжаете 12 000 миль в год, вы можете потратить 642,86 доллара по сравнению с 913,71 доллара за стандартный автомобиль.

    Гибридные двигатели обычно включаются последовательно или параллельно. В серийном гибриде бензиновый двигатель заряжает автомобильный аккумулятор, который питает электродвигатель. Газ не приводит в действие колеса напрямую. В параллельных гибридных двигателях автомобиль может получать мощность от электродвигателя, бензинового двигателя или от обоих. Гибридные двигатели серии

    имеют более крупные батареи, двигатели и генераторы, что увеличивает стоимость транспортных средств.Тем не менее, они лучше работают в условиях непрерывного движения по сравнению с параллельными. Параллельные гибриды имеют лучшую эффективность на шоссе.

    В Toyota Prius используются лучшие компоненты серийных и параллельных двигателей, что делает его последовательно-параллельным гибридом.

    Prius имеет устройство разделения мощности, которое включает в себя редуктор, соединяющий генератор, газовый двигатель и электродвигатель. Prius Gen 2 был первым, кто имел это устройство.

    Зубчатый венец крепится к электродвигателю и передает мощность двигателя на редуктор главной передачи.Устройство разделения мощности имеет планетарную передачу с солнечной и планетарной шестернями.

    Шестеренки приводят в движение автомобиль и генератор. Солнечная шестерня крутится быстро, а ее максимальная скорость ограничивает электрические возможности автомобиля. Если транспортному средству требуется больше мощности, чем может обеспечить планетарная передача, он включает двигатель внутреннего сгорания для использования бензина.

    Большой объем двигателя увеличивает мощность, что позволяет машине двигаться быстрее. Prius не нуждается в подзарядке, потому что генератор действует как постоянный источник питания для аккумулятора.

    Пуск из положения остановки

    Когда вы тянете с места, электродвигатель обеспечивает питание от аккумулятора. Солнечная шестерня будет поддерживать движение до тех пор, пока скорость не превысит 15 миль в час, после чего включится бензиновый двигатель.

    Во время движения по городу или в пробках вы будете полагаться на электричество для движения вашего автомобиля. Поскольку ваш бензиновый двигатель не загорится, вы можете сэкономить на расходах на топливо.

    Торможение и остановка

    Toyota Prius имеет систему рекуперативного торможения, которая включается, когда вы отпускаете педаль газа или нажимаете на тормоз.

    Когда автомобиль замедляется, он отключает питание от газового двигателя и электродвигателя. Вместо того, чтобы вращать колеса, он использует кинетическую энергию колес для зарядки генератора. Генератор превращает эту энергию в электричество, которое накапливается в аккумуляторе.

    Около 70% потерянной энергии можно регенерировать в полезную энергию для ускорения.

    Двигатель и мотор выключаются при полной остановке. Автомобиль использует энергию аккумулятора для поддержания радио, освещения, кондиционирования воздуха и экранов дисплея, пока вы снова не заведете автомобиль.

    Круиз и ускорение

    При постоянной скорости более 15 миль в час часть бензина приводит в действие генератор, вырабатывающий электричество для аккумуляторов.

    Если вам нужно быстро разогнаться, бензиновый двигатель и электродвигатель снабжают колеса дополнительной мощностью. Устройство разделения мощности позволяет им комбинировать свои крутящие моменты для увеличения скорости. Газовый двигатель выделяет некоторую мощность генератору для использования электродвигателем по мере необходимости.

    Устройства разделения мощности могут снизить расход топлива в зависимости от конфигурации планетарной передачи.

    Проблемы с гибридными автомобилями

    Гибридные автомобили могут столкнуться с некоторыми проблемами, когда речь идет об их аккумуляторах.

    Со временем батареи перестают держать заряд и требуют ремонта или замены. Ошибки в определенных ячейках также могут привести к тому, что ваш автомобиль будет работать исключительно на газе, что снизит эффективность использования топлива и увеличит расходы на бензин.

    Гарантийный срок на батарею составляет восемь лет или 100 000 миль пробега в большинстве штатов, в зависимости от того, что наступит раньше. Из-за долговечности Toyota многие люди держат свои Prius гораздо дольше.

    Тем не менее, ваша батарея со временем потеряет способность накапливать энергию и потребует замены.

    Подробнее: Как долго служат гибридные аккумуляторы [и как узнать, нуждаются ли они в замене]

    Гибридные автомобили имеют уникальную конструкцию, которую сложно исправить. Аккумуляторы тесно переплетаются с бензиновым двигателем и электродвигателями, что усложняет ремонт.

    Иногда один или несколько модулей в батарее имеют неисправные элементы. Хотя замена поврежденных модулей кажется достаточным ремонтом, это может привести к проблемам в будущем, поскольку батарея не сбалансирована должным образом.

    В результате вам придется заменить гибридную батарею, как только она начнет работать со сбоями.

    Покупка аккумулятора у дилера Toyota может обойтись дорого, поэтому вы можете приобрести аккумулятор в другом месте. Некоторые люди выбирают восстановленные батареи, но вы можете купить новые дешевле из авторитетных источников, таких как Exclusively Hybrid.

    Наслаждайтесь гибридной технологией

    Теперь, когда вы знаете, как работает ваша Toyota Prius, вы можете оценить инновационный гибридный двигатель каждый раз, когда вы находитесь в дороге.Если вы следите за исправностью аккумулятора и своевременно заменяете его, ваш Prius будет долгие годы работать с низким энергопотреблением.

    Как работают гибридные автомобили? Внутренняя структура и основной принцип

    Как работают гибридные автомобили? Внутренняя структура и основной принцип

    Большинство водителей в мире никогда раньше не водили гибридный автомобиль.

    Все, что они знают об этих гибридных транспортных средствах, это то, что они работают на бензиновом двигателе внутреннего сгорания и электрическом двигателе, который питается от батареи.

    Но мало кто из них знает, как эта комбинация заставляет машину работать.

    Правда в том, что у водителей есть выбор между; Сколько электроэнергии от электродвигателя они могут использовать для своего вождения и сколько бензина они получают от двигателя внутреннего сгорания .

    Также прочтите – Можете ли вы запустить гибридный автомобиль?

    Обычно водитель использует как двигатель, так и электродвигатель для экономии заряда аккумулятора и бензина.

    Аккумулятор внутри гибридного автомобиля намного больше, чем обычный автомобильный аккумулятор.

    Гибридная батарея не только питает основные аксессуары; как кондиционер и радио, он также должен обеспечивать некоторую часть движения автомобиля.

    Для этого требуется гораздо более массивная батарея, которая стоит тысячи долларов и рассчитана примерно на 100 000 миль (около 160 934 км).

    Также прочтите – Как работает рекуперативное торможение?

    Шесть главных особенностей внутренней конструкции гибридного автомобиля

    Чтобы понять, как работает гибридный автомобиль, вам просто нужно понять его внутреннюю структуру.

    Ниже приведены 6 основных конструктивных особенностей.

    1. Топливный бак

    У вас по-прежнему будет топливный бак для хранения бензина, как в обычном автомобиле.
    Благодаря передовым технологиям в гибридных автомобилях бензин не нужно будет использовать так много.

    В результате вы повысите эффективность использования топлива и уменьшите выбросы.

    2. Трансмиссия

    Большинство гибридных автомобилей по-прежнему будут использовать обычную трансмиссию, которую можно найти в обычном бензиновом автомобиле.

    Тем не менее, новые трансмиссии создаются специально для некоторых гибридных автомобилей, таких как Toyota Prius.

    3. Батареи

    Аккумуляторы питают электродвигатель гибридного автомобиля.

    Не только это, но и аккумуляторы могут отбирать энергию у электродвигателя.

    Это один из способов сохранить их продолжительность жизни.

    4. Генератор

    Если у вас серийный гибридный автомобиль, у него есть генератор, который питается от бензинового двигателя.

    Оттуда генератор может генерировать энергию для электродвигателя и помогать заряжать аккумулятор.

    В основном это способ преобразования бензина в электрическую энергию для двигателя и аккумулятора.

    5. Электродвигатель

    Это особенность, которая делает гибридный автомобиль особенно особенным.

    Электродвигатель имеет возможность ускорять транспортное средство за счет питания от аккумулятора.

    Однако он также может возвращать энергию аккумулятору, если вы замедляете движение автомобиля.

    6. Бензиновый двигатель

    Гибридный автомобиль по-прежнему имеет бензиновый двигатель.

    Это остается основным источником энергии транспортного средства, поскольку 1 галлон (3,79 литра) бензина имеет ту же энергию, что и полтонны энергии аккумулятора.

    Дополнительная информация

    Некоторые гибридные автомобили могут быть подключены к сети для подзарядки аккумулятора, в то время как другие не имеют этой возможности.

    Подключаемые гибриды считаются электромобилями, а те, которые вы не можете подключить, не являются электромобилями.

    Те, которые вы можете подключить, обычно имеют функцию «только электрический привод», которая позволяет вам полностью управлять движением с помощью электродвигателя.

    Единственная проблема в том, что вы можете ездить только на низких скоростях от 10 до 30 миль (около 48 км) в час (около 48 км/ч).

    Мощность электродвигателя недостаточна для ускорения автомобиля без использования бензинового двигателя для увеличения мощности.

    Если вы попытаетесь ехать быстрее 30 миль в час (ок.48 километров в час) в режиме «только электропривод», вы быстро разрядите аккумулятор и будете вынуждены ездить только на бензине, как в обычном автомобиле.

    Подробнее:

    Попробуйте получить 100%

    Двигатели для гибридных автомобилей: работа, типы и многое другое

    Гибридные автомобили используют двигатели внутреннего сгорания и электродвигатели для создания крутящего момента. Гибридная система была введена для уменьшения углеродного следа и чрезмерного использования топлива.Автомобиль зависит от электродвигателей, пока аккумуляторы не разрядятся. Существуют различные типы и формы моторных систем, используемых в гибридных автомобилях для создания достаточного крутящего момента для двигателя.

    В этом руководстве мы предоставим вам полную информацию о различных двигателях гибридных автомобилей и их использовании.

    Как работают гибридные автомобили

    Гибридные автомобили используют два разных типа систем: тепловые двигатели и моторные системы. Обе эти системы работают вместе, чтобы управлять транспортными средствами.Тепловая система использует ископаемое топливо, а электродвигатели используют рекуперативное торможение и подключаемые модули для выработки электроэнергии.

    См. следующие сведения о тепловых и электрических системах, поясняющие принцип работы гибридных автомобилей.

    Тепловой двигатель 

    Бензиновый или дизельный двигатель гибридных автомобилей работает аналогично любому двигателю внутреннего сгорания. Топливно-воздушная смесь нагнетается в камеру сгорания и воспламеняется от искры. Это воспламенение сжигает топливо и генерирует энергию.Выбросы и расход топлива снижаются за счет переключения двигателя на электродвигатель на холостом ходу или на остановке.

    Система двигателя

    Двигатели в гибридных автомобилях способны генерировать в среднем 12 В тока. Этот ток используется для запуска двигателя, когда автомобиль работает на холостом ходу. Кроме того, он также обеспечивает энергией другие аксессуары, такие как кондиционер или сигнальные лампы на приборной панели. Общая модель гибридных автомобилей не имеет вариантов зарядки и использует системы рекуперативного торможения для накопления электроэнергии.

    Электродвигатель 12 В, используемый в гибридных автомобилях

    Типы двигателей гибридных автомобилей

    Электродвигатели в гибридных автомобилях поддерживают двигатели внутреннего сгорания во многих аспектах, таких как подъем на холм, быстрое ускорение и обгон. Поэтому тип системы электродвигателя, используемой в гибридных автомобилях, варьируется от автомобиля к автомобилю. Однако в большинстве гибридных автомобилей для хранения энергии используются двигатели переменного тока (AC).

    Вот список двигателей гибридных автомобилей, обычно используемых в гибридных автомобилях.

    Трехфазный асинхронный двигатель

    Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: статора и ротора. Статор представляет собой различные стальные кольца, на которые намотана обмотка двигателя. Электрическая энергия от автомобильного аккумулятора подается на статор, который заставляет обмотку проводить электричество и действовать как магнит. Эта магнитная энергия вращает ротор и генерирует механическую энергию. Таким образом, асинхронные двигатели не создают более высокий крутящий момент на начальном этапе, но имеют КПД от 90% до 95% и требуют минимального обслуживания.Кроме того, возможность регулировки крутящего момента трехфазного асинхронного двигателя выше, чем у любого другого двигателя переменного тока, что делает его достаточно эффективным для управления транспортным средством.

    Электрические асинхронные двигатели, обычно используемые в гибридных и электрических транспортных средствах

    Трехфазные асинхронные двигатели в настоящее время используются Tesla из-за их более высокой эффективности. Если вам интересно узнать, как он работает, просмотрите эти подержанные модели Tesla.

    Многофазный асинхронный двигатель

    Многофазный асинхронный двигатель работает по закону Фарадея по скорости изменения магнитного потока через цепь.Он также содержит статор, установленный на 120°, который создает вращающееся магнитное поле при подаче тока. Этот двигатель способен создавать более высокий крутящий момент, который мгновенно обеспечивает транспортное средство энергией. Автомобили, использующие многофазные асинхронные двигатели, такие как Ford Fusion, способны развивать более высокую скорость.

    Синхронный двигатель с постоянными магнитами (PMSM)

    Двигатель с постоянными магнитами содержит постоянный магнит внутри ротора. Эти двигатели работают аналогично асинхронным двигателям, но основное отличие заключается в электродвижущей силе.Двигатель содержит более высокую электродвижущую силу, что делает его более эффективным. Из-за его более высокой эффективности и способности производить более высокое напряжение он считается футуристической технологией в гибридных автомобилях.

    Двигатели с постоянными магнитами с более высокой электродвижущей силой

    Несмотря на то, что они дороже асинхронных двигателей, большинство гибридных автомобилей оснащены им. Мы перечислили некоторые из гибридных моделей, использующих двигатель с постоянными магнитами, ниже;

    Какой крутящий момент развивают гибридные двигатели

    Это все о работе двигателей гибридных автомобилей в гибридных автомобилях.Гибридный двигатель вместе с двигателем внутреннего сгорания создает достаточный крутящий момент для питания автомобиля. Со временем крутящий момент гибридных автомобилей увеличился, и в Дубае и других эмиратах появилась серия гибридных суперкаров. В настоящее время гибридные седаны могут разгоняться от 0 до 97 км/ч менее чем за 6 секунд. Более того, вскоре на рынке появится будущий принцип разделения крутящего момента, который может еще больше увеличить скорость гибридного автомобиля.

    Все дело в двигателях гибридных автомобилей, производящих достаточно энергии для автомобиля.Гибридные автомобили из-за меньшего количества выбросов и топливной экономичности считаются будущим автомобильной промышленности. Если вы заинтересованы в гибридных автомобилях, просмотрите подержанные автомобили, выставленные на продажу в ОАЭ.

    Оставайтесь с нами в ведущем автомобильном блоге ОАЭ для получения дополнительной информации о гибридных автомобилях

    Сравнение трансмиссии гибридных автомобилей (последовательная и параллельная)

    (Обновлено 21 сентября 2021 г.)

    На рынке доступно множество различных гибридных моделей.Некоторые из них представляют собой подключаемые гибриды, которым для подзарядки требуется розетка, в то время как другие представляют собой базовые гибриды, которые вместо этого потребляют больше энергии бензина. Помимо того, что существуют разные типы гибридов, для них также существуют разные типы трансмиссий. Существуют последовательно/параллельные трансмиссии, последовательные трансмиссии и параллельные трансмиссии. В гибридах, которые вообще не имеют двигателя внутреннего сгорания, таких как автомобили с водородными топливными элементами и аккумуляторные / электрические транспортные средства, для их работы требуются различные узлы трансмиссии.Ниже вы узнаете больше об этих трансмиссиях.

    Связанные: FWD vs RWD vs AWD vs 4WD

    Серийные трансмиссии

    Вы увидите серийные трансмиссии во многих стандартных гибридных автомобилях. При последовательной конфигурации трансмиссии колеса получают мощность исключительно от электродвигателя. Для этого к двигателю подается электроэнергия от генератора или аккумуляторной батареи. Бензиновый двигатель в автомобиле — это то, что дает мощность генератору, который, в свою очередь, дает мощность электродвигателю.Мало того, аккумулятор также будет заряжаться от генератора. Для автомобилей с серийной трансмиссией также характерно так называемое рекуперативное торможение. Каждый раз, когда вы нажимаете на педаль тормоза с этой тормозной системой, это приводит к небольшой подзарядке аккумуляторной батареи. Гибридный автомобиль с серийной трансмиссией больше подходит для движения с частыми остановками.

    Читайте также: Топ-5 гибридных автомобилей Mercedes Benz

    Параллельные трансмиссии

    Если ваш гибридный автомобиль имеет параллельную трансмиссию, колеса будут получать мощность как от электродвигателя, так и от бензинового двигателя.Аккумуляторная батарея в параллельной трансмиссии меньше, чем в последовательной трансмиссии. Автопроизводители разработали параллельные трансмиссии, чтобы их аккумуляторные батареи больше зависели от рекуперативного торможения для перезарядки. Если аккумуляторной батарее по-прежнему требуется больше энергии из-за недостаточного количества рекуперативного торможения, электродвигатель добавит мощность, необходимую для перезарядки батареи. Это похоже на то, как работает генератор переменного тока в обычных автомобилях. Вы обнаружите, что гибридная параллельная трансмиссия более выгодна на более быстрых дорогах, таких как межгосударственные.Это связано с его невероятной эффективностью, когда механическая энергия преобразуется в электрическую.

    Серийные/параллельные трансмиссии

    В некоторых гибридных автомобилях, таких как Toyota Prius, серийная трансмиссия и параллельная трансмиссия объединены в одну уникальную трансмиссию. По сути, он использует преимущества каждой трансмиссии и объединяет их. Когда вы едете по своему городу или городу, у вас будут преимущества серийной трансмиссии. Если вы едете по шоссе, преимущества параллельной трансмиссии сработают.Это позволяет производительности двигателя оставаться эффективной на большинстве дорог.

    Конечно, вы можете ожидать, что последовательная/параллельная трансмиссия будет дороже в покупке и эксплуатации. Он оснащен большим аккумуляторным блоком, генератором и требует большой вычислительной мощности для работы обеих систем трансмиссии. Разное

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.