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

как работает, классификации и особенности данных авто

Гибридные авто, как следует из их названия, представляют собой симбиоз машины с двигателем внутреннего сгорания и электромобиля. Мода на такие автомобили пришла в девяностые годы — производители боролись за экономию топлива и экологическую чистоту транспортных средств. Но на самом деле гибрид изобретен очень давно.

Немного истории

Первые гибридные машины появились на заре автомобилизации, в конце девятнадцатого — начале двадцатого веков. Тогда они распространения не получили. Позднее по такой схеме строились (и строятся) тяжелые карьерные самосвалы. Представьте себе, какого размера должна быть коробка передач на мощном многотонном монстре? А кардан? А редуктор моста? Поэтому на таких машинах применяется схема дизель — электрохода. ДВС крутит генератор, тот, в свою очередь, питает тяговые электрические двигатели, на каждое ведущее колесо — свой. Это не что иное, как последовательный гибрид. Что такое «последовательный» и какие бывают еще гибриды — сейчас расскажем.

Как работает гибридный автомобиль


Гибридные машины можно разделить по принципам взаимодействия электродвигателя и бензинового мотора. Кстати, на подавляющем большинстве гибридов используется именно бензиновый агрегат.
Последовательным называется гибрид, где ДВС механически не связан с ведущими колесами, а лишь вращает генератор. На легковых машинах такая схема применяется достаточно редко. Большие потери энергии и низкий КПД силовой установки делает ее неэффективной. Если же использовать маломощный ДВС для подзарядки тяговой батареи, которую изначально зарядили «от розетки», то можно увеличить пробег автомобиля на одной зарядке. И такие типы гибридов существуют.
Другая система взаимодействия моторов разных типов называется параллельной. Здесь с ведущими колесами связаны оба двигателя. Часто электромотор (он же — генератор) встроен в маховик бензинового мотора. При необходимости, при интенсивном разгоне, например, работают оба двигателя. А когда мощность ДВС используется не полностью, можно часть ее использовать для зарядки аккумулятора. В процессе торможения гибрида происходит подзарядка батарей за счет рекуперации.
На современных гибридных транспортных средствах используют и более сложные, смешанные схемы. У полноприводных гибридов колеса одной оси могут приводиться двигателем внутреннего сгорания, а другой — электромотором. Другой вариант: ДВС, электродвигатель и генератор связаны через планетарный редуктор. За их совместную работу отвечают электронные «мозги». Электроника решает, кому и когда крутить колеса, когда и сколько времени заряжать батарею. Водителя все это не касается. Он управляет обычным автомобилем: газ, тормоз, коробка — автомат…

Классификация гибридов


Мы добрались до самой главной классификации современных гибридных транспортных средств — по доле участия электромотора в движении автомобиля.

Микрогибрид

Настолько «микро», что и не гибрид вовсе. Но упомянем, для порядка. В таких машинах есть система рекуперации, которая при торможении заряжает аккумулятор. Причем обычный, не тяговый. Тягового просто нет, как и электродвигателя. Зато не тратится лишняя мощность мотора и топливо на зарядку батареи. Машина немножко «позеленела», но все же не стала гибридом.

Мягкий гибрид

Все как положено: ДВС, электродвигатель, тяговый аккумулятор. Только батарея скромная, а электромотор маломощный. Помочь бензиновому собрату, когда тому трудно, он может. А вот самостоятельно двигать авто электрическому двигателю не по силам. Это уже настоящий гибрид. Но первую скрипку по-прежнему играет двигатель внутреннего сгорания.

Полный гибрид

Схема та же, но электромотор мощнее, а тяговая батарея более емкая. Такие машины позволяют проехать несколько километров с небольшой скоростью на электрической тяге. Если нужно дальше или быстрее — подключается ДВС. Роль электричества еще выросла, но пока не стала главной.

Гибрид — плагин

Как работает гибридный автомобиль плагин (plug-in)? В чем его принципиальное отличие от других гибридов? В розетке! Аккумуляторы таких машин заряжаются от сети. Они имеют большую емкость и питают достаточно мощный электромотор. Такие гибриды позволяют совершать короткие поездки (несколько десятков километров) на электрической тяге. Дальше — опять бензин! Казалось бы, ДВС в любом типе гибрида остается главным двигателем, но… Существуют последовательные плагин — гибриды. По сути это электромобили, которые везут зарядную станцию на базе небольшого ДВС. Они могут проехать пару — тройку сотен километров на заряде от розетки, а бензиновый мотор, подпитывая аккумулятор, позволяет увеличить этот пробег вдвое. Здесь то точно доминирует электрический двигатель.

Особенности устройства гибрида


Рассмотрим некоторые особенности гибридных автомобилей. Микрогибриды не в счет. Они, как мы решили, и не гибриды вовсе. Не станем касаться конструктивных схем и компоновок — их множество и о некоторых мы уже сказали выше.
У всех гибридов два двигателя — бензиновый и электрический. Дизельные моторы на легковых гибридах почти не применяются. Дизель дороже бензинового мотора, требует более сложной системы нейтрализации выхлопных газов. Дизельный гибрид, и так не дешевый, еще вырастет в цене. Гибридные машины популярны в Соединенных Штатах, где дизель — удел тяжелых грузовиков. Принципиальных проблем в создании дизельного гибрида нет. Только рынку этого не надо. А если нет спроса, нет и предложения.
У гибридов два аккумулятора — тяговый и обычный, для питания бортовой сети. Все гибридные машины оснащены достаточно сложной электронной системой управления.
Подавляющее большинство таких автомобилей имеют автоматическую трансмиссию — планетарную или вариатор. С «автоматом» проще совмещать работу двух моторов. Существуют гибриды «на ручке», но это редкость.
Получается, что в любой гибрид инженеры должны «упаковать» два автомобиля — бензиновый и электрический. Два мотора со всеми сопутствующими системами, бензиновый бак и батарею. Причем чем гибрид более «электрический» тем он сложнее, тяжелее и дороже.

Преимущества и недостатки гибридных авто

В чем основные плюсы гибридных автомобилей? Прежде всего они экономичны и экологически более чисты. Для того и создавались. Чем меньше топлива сгорает в цилиндрах ДВС — тем меньше вредных выбросов попадает в атмосферу. Чем больше гибрид может проехать на электрической тяге — тем они экономичней и чище.
Из этих преимуществ и вырастают основные недостатки таких машин. Это вес и цена. Хотите экономить топливо — платите за емкую и дорогую батарею. Проблема высокой цены, характерная для электромобилей, естественно, коснулась гибридных машин.

Перспективы автомобилей — гибридов

Сегодня производятся все перечисленные выше типы гибридных машин, от мягких до плагинов. Это говорит о том, что ни производители, ни потребители еще не знают, какой вид гибрида нужен рынку. И нужен ли?
Конечно, развитие автомобилей такого типа будет продолжено. Двигатели внутреннего сгорания станут более экономичными и «зелеными» — гибриды их получат. Будет совершенствоваться электроника и алгоритмы управления гибридной силовой установкой. Обязательно появятся новинки в электрической части. Это позволит двухмоторным машинам становиться все более продвинутыми. Но это малые шаги.
Реальный прорыв даст только создание новых типов аккумуляторов. Электромобили сегодня в тренде. Лучшие умы, большие деньги и основные силы брошены на их совершенствование и продвижение. Если, в итоге, удастся создать аккумуляторную батарею, которая обеспечит гарантированный длительный пробег, быструю зарядку, стабильность работы при любой температуре, кому будет нужен более сложный и менее «зеленый» гибрид?
Случится это завтра или через много лет — неизвестно. А пока гибридные автомобили заняли рыночную нишу, уверенно там себя чувствуют, развиваются и совершенствуются.

Гибридный двигатель: как это устроено


Мечта о двигателе, который сможет не выделять углекислый газ в атмосферу, а «кормить» машину, была в головах энтузиастов давно. Однако популярность такие двигатели начали набирать относительно недавно, и вот, уже в линейках ведущих автопроизводителей мы может видеть автомобили с гордым шильдиком «гибрид». Однако, надо разбираться что это такое, гибридный двигатель, и с чем его нужно «есть» – ведь их разновидностей великое множество. Давайте пройдёмся по истории.

История

Как мы с вами знаем, гибридный двигатель в автомобиле — это далеко не новинка, как нам пытаются доказывать некоторые производители. Первый раз такой двигатель уже пытались сделать в очень далёком 1665 году, для телеги. Священник по имени Фердинанд Вербист работал над телегами, которые могли работать с помощью двух двигателей, а именно лошади и пара. Будем считать его пионером гибридизации колёсного транспорта.

Однако, если говорить об автомобилях, то первые попытки переводить автомобили на агрегаты «двойного назначения» была на рубеже 19 и 20 века. Французскими «пионерами» автомобильных гибридов официально считаются Compagnie Parisienne des Voitures Electriques, которые целых 10 лет с 1897 по 1907 года выпускали гибриды и электромобили. Соединённые Штаты активно использовали гибридные грузовики с двигателями от Walker Vehicle Company, а General Electric в 1900 году выпускали автомобили с гибридным четырёхцилиндровым двигателем. Однако не будем забывать, что это были мелкосерийные производства или даже прототипы, ведь в то время никто не думал об экологических нормах и о возможности лишиться полезных ископаемых в обозримой перспективе. Это был рассвет автомобилестроения, который подарил нам множество автомобильных легенд и талантливых инженеров.

Механика

Любой сложный агрегат имеет в своём «арсенале» принцип своей работы или действия. В случае и с гибридными моторами нужно знать о том, что двигателя, формально, в таком автомобиле два: бензиновый и электрический. Меняются эти «братья-близнецы» в своей работе в зависимости от режима работы силовой установки, а иногда и работают парно. Управляет такой сменой двигателей электронная система, определяя какой из двигателей нужно включать в данный момент. К примеру, на трассах нужен бензиновый, ведь ёмкости аккумулятора может не хватить, а вот в пробках как раз можно и «катиться» на электротяге. Если углубиться в механику, то есть три принципа работы таких «гибридов».

Принципы работы

  • Схема параллельная Подобные автомобили одновременно используют оба двигателя постоянно, а электродвигатель используется как генератор для бензинового. Согласовывает работу двух двигателей компьютер, а блок управления помимо основных функций ещё и распределяет крутящий момент от обоих двигателей. Основным источником тяги является ДВС, а электрическая тяга появляется только при необходимости, например для резкого ускорения. При торможении электродвигатель работает как генератор. В данной компоновке потребитель не переживает об обслуживании большой батареи, а общая конструкция проста и недорогая в создании. Но минусами в данной системе является топливная экономичность в сравнении с другими схемами, помимо этого в городском потоке гибридная составляющая не эффективна. Такой автомобиль лучше всего раскрывается при движении по магистралям.
  • Последовательная схема Самый простой вариант гибридного автомобиля. Момент с ДВС уходит напрямую в генератор, который вырабатывает электричество и заряжает аккумуляторы. Автомобиль этой компоновки движется только на электрической тяге. Данная схема является классическим примером последовательного преобразования энергии, при котором топливо, сгорающее в ДВС, будет превращаться в механическую, после этого в электрическую для генератора, и снова в механическую, но уже для колёс. Такие автомобили всегда работают «на максимуме», то есть двигатель показывает максимальный КПД. Кроме этого, нет необходимости в установке мощного двигателя, а также можно смело отказываться от коробки передач. А если в ДВС закончится бензин – аккумуляторы могут подзаряжаться при торможении и автомобиль спокойно сможет добраться до заправки. Однако минусами тут будет являться большая энергопотеря от преобразований энергии и большая стоимость аккумуляторов вместе с их габаритами. Такой автомобиль идеально можно использовать в городском транспорте, ну или для промышленных машин, которым важен крутящий момент, а не скорость.
  • Параллельно-последовательная схема Как вы понимаете, это квинтэссенция прошлых двух типов двигателя, получившая в свою схему работы дополнительный генератор и делитель мощности. Начинает движение такой автомобиль только на электротяге, и продолжает двигаться на малых скоростях тоже без привлечения своего неэкологичного «коллеги», который может обеспечивать только работу генератора. Если вам будет нужно ускориться – бензиновый агрегат с радостью вам поможет, и включится в работу, дав отдохнуть электромотору. В случае повышенной нагрузки электромотор всегда может получить дополнительное питание от аккумулятора. Поскольку в системе имеется отдельный генератор, заряжающий аккумуляторную батарею, электромотор используется только для привода ведущих колес и во время рекуперативного торможения. Через планетарный механизм (он же делитель мощности), часть крутящего момента от ДВС частично передается на колеса и частично «отбирается» для работы генератора, который питает либо электромотор, либо аккумуляторную батарею. Электронный блок управления все время регулирует подачу мощности из обоих источников. Плюсы последовательно-параллельного гибридного двигателя данной схемы – в максимальной топливной экономичности и высокой экологичности. Минусы системы – сложность конструкции и высокая стоимость, поскольку требуется дополнительный генератор, достаточно емкая аккумуляторная батарея и сложный электронный блок управления.

Купить или нет?

Если к концу прочтения этого текста у вас появилась идея о покупке данного автомобиля – я вас слегка «приземлю». Не так у нас и много гибридов: всего 18 моделей, которые смогли найти около 400 владельцев. Это связано с тем, что в нашей стране нет инфраструктуры для комфортного использования автомобилей, банально, с точки зрения заряда аккумуляторов. Параллельно с этим – стоимость сертификации таких автомобилей тоже увеличит конечную цену для покупателей, в итоге такой автомобиль будет, откровенно, дорогим. Помимо этого, его нужно будет обслуживать, а далеко не все это могут делать. В случае с попыткой покупки такого автомобиля на вторичном рынке – это гарантированная «лотерея», ведь батарея имеет своё количество циклов перезарядки. Безусловно, постепенно возрастает культура обслуживания, и владелец гибрида с радостью поделится с вами необходимой информацией, подсказав, где его обслужить, но куда вы сможете уехать из города? Налоговые льготы тоже обходят стороной владельцев и потенциальных потребителей таких автомобилей, однако

«…По оценкам отраслевых экспертов, доля электромобилей в общем объеме мирового выпуска к 2020 году составит не менее 17 процентов, 75 процентов из которых будут гибридными (то есть транспортными средствами, имеющими не менее двух различных преобразователей энергии (двигателей) и двух различных (бортовых) систем аккумулирования энергии для целей приведения в движение транспортных средств). Целевое видение российского рынка электромобилей подразумевает отставание от глобальных темпов роста доли электромобилей в продажах в среднем на четыре–пять лет. Таким образом, доля электромобилей в продажах на российском рынке к 2020 году может достичь 1–1,5 процента (15 000–25 000 автомобилей)». Из «Стратегии развития автомобильной промышленности до 2025 года».

Вместо послесловия

Технологии — это всегда хорошо. Разработки новых типов топлива – всегда возможность смотреть в будущее. Главное, чтобы переход на эти технологии был доступен всем и каждому, а инфраструктура позволяла пользоваться таким автомобилем везде, без ограничений. Я допускаю возможность пользования гибридами только при наличии розетки в подземном паркинге, либо при наличии загородного дома, в котором вы сможете установить зарядную станцию. На территории Москвы я видел всего 5 станций для подзарядки гибридов, а гибрид живьём – только в каршеринге. В целом, я прокатился с удовольствием и даже не отказался бы иметь подобный автомобиль для езды по городу. Остальное – дело времени. Вполне возможно, производители смогут развить сферу электромобилей и сделать их доступными. А ещё лучше, перенесут производство в нашу страну, как один японский автопроизводитель. Поживём – увидим.


Особенности гибридного автомобиля — как работает в теории

Гибридный автомобиль — транспортное средство, которое может передвигаться на низких скоростях, не потребляя бензин. Расскажем про особенности гибридного автомобиля и как работает.

Начало движения

Для начала движения и при движении на малых скоростях используется только электромотор.
  • При наборе скорости батарея направляет энергию на блок управления электропитанием.
  • Блок управления направляет энергию на электромоторы, расположенные в передней и задней частях автомобиля.
  • Передний и задний электромоторы позволяют автомобилю плавно трогаться с места.

Движение

При движении автомобиля в нормальном режиме привод колес осуществляется за счет бензинового двигателя и электромоторов; энергия двигателя распределяется между колесами и электрическим генератором, который в свою очередь приводит в движение электромоторы. Генератор также осуществляет зарядку батареи, отдавая ему излишки энергии.

Разгон

  • Бензиновый двигатель разгоняет машину, работая в нормальном режиме.
  • Для улучшения динамики дополнительная энергия поступает от электромотора.
  • При работе в нормальном режиме бензиновый двигатель снабжает энергией генератор.
  • Генератор направляет излишки энергии на блок управления электропитанием.

Торможение

  • При торможении кинетическая энергия преобразуется в электричество.
  • Электромоторы направляют его на блок управления электропитанием.
  • Блок управления электропитанием возвращает энергию на высоковольтную батарею. Бензиновый двигатель работает в обычном режиме.

Особенности работы

Гибридный авто подразумевает сочетание бензинового и электрического двигателей. Они прекрасно дополняют друг друга. Электродвигатели моментально обеспечивают дополнительную мощность, не расходуя топливо и не загрязняя окружающую среду. Бензиновый двигатель позволяет развить высокую скорость. Работа в системе позволяет каждому источнику энергии работать в оптимальном режиме, обеспечивая автомобилю прекрасные ходовые качества и топливную экономичность. Один из источников экономии – снижение потребляемой энергии. Гибридные технологии позволяют возвращать энергию, которая в обычных условиях теряется безвозвратно. В частности, при торможении электродвигатели действуют как генераторы, и с подачи блока управления силовой установкой энергия движения «перекачивается» обратно в батарею высокого напряжения.

В качестве основного источника энергии используется двигатель внутреннего сгорания. Сложная компьютерная система осуществляет непрерывное изменение забора воздуха в целях обеспечения оптимальных условий работы двигателя. Это не только обеспечивает мотору дополнительную мощность, но и способствует значительной экономии топлива и уменьшению выбросов выхлопных газов. При этом не увеличивается уровень шума и не возникает вибраций.

Усовершенствованный электромотор-генератор, соединенный с бензиновым двигателем, обеспечивает плавный разгон, когда вы нажимаете на педаль газа до упора. Высоковольтный электромотор гибридной силовой установки представляет сложную и одновременно компактную комбинацию электромотора и электрогенератора.


Для обеспечения энергией электромоторов гибридная силовая установка использует в своей работе высокопроизводительную никель-металл-гидридную батарею. В то время как генератор и электромотор являются устройствами переменного тока, батарея представляет устройство постоянного тока. Кроме того, выходное напряжение батареи не соответствует выходному напряжению генератора и величине входного напряжения электромотора. Поэтому эти устройства осуществляют преобразование электроэнергии согласно потребностям системы.

При торможении генератор используется для замедления движения авто. При этом он вырабатывает электроэнергию, которая хранится в батареях. В традиционных системах энергия, которая используется для торможения, теряется полностью. В отличие от них, данная система эффективна при езде в городе, где часто чередуются разгон и торможение.

Гибридный автомобиль — это… Что такое Гибридный автомобиль?

Первый серийный гибридный автомобиль Toyota Prius
Модель 1997 года 2008 Toyota Estima-hybrid

Гибри́дный автомоби́ль — автомобиль, использующий для привода ведущих колёс разнородную энергию.

Современными автопроизводителями часто используется схема, позволяющая совмещать тягу двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Это позволяет избежать работы ДВС в режиме малых нагрузок, а также реализовывать рекуперацию кинетической энергии, что повышает топливную эффективность силовой установки. Однако схема сопряжения ведущих колёс и двигателя внутреннего сгорания может быть иной.
Помимо топливно-электрических автомобилей гибридами также являются автомобили, в которых помимо ДВС имеется и двигатели, работающие на сжатом воздухе.

Иногда с гибридами ошибочно смешивают транспортные средства с электромеханической трансмиссией (например, тепловозы, некоторые трактора и танки).

Общий принцип

Первоначально идея организации принципа «электрической коробки передач», то есть замены механической коробки передач на электрические провода, была воплощена в железнодорожном транспорте и большегрузных карьерных самосвалах. Причина применения такой схемы обусловлена огромными сложностями механической передачи управляемого крутящего момента на колеса мощного транспортного средства. Это обусловлено тем, что ДВС обладает определённой нагрузочной характеристикой (зависимостью отдаваемой мощности от частоты вращения вала), которая имеет оптимальные показатели только в узком интервале, как правило, смещённом в сторону высоких оборотов. Частично этот недостаток компенсируется за счёт применения коробки передач, однако она ухудшает общий КПД за счёт собственных потерь. Кроме того, ДВС не может изменить направление вращения, чтобы обеспечить задний ход. Электродвигатель свободен от этих недостатков, обеспечивает мгновенный запуск и остановку, и не имеет нужды в холостом ходе, что позволяет исключить из конструкции сцепление. Электродвигатель не требует никакой трансмиссии, и может быть размещён непосредственно в колесе (мотор-колесо).

Суть нового принципа заключается в том, что двигатель, работающий на обычном топливе, приводит в движение электрогенератор, и через систему управления нужное количество электроэнергии передаётся на электродвигатели, приводя в движение транспортное средство. Это похоже на электростанцию на электромобиле, вырабатывающую энергию для собственного движения. Суть схемы работы гибридного автомобиля аналогична, но значительно модифицирована, в первую очередь добавлением аккумуляторной батареи, только в отличие от электромобиля имеющей меньшую ёмкость, а следовательно, и вес.

Гибридный автомобиль сочетает в себе преимущества электромобиля и автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Это больший коэффициент полезного действия электромобилей (80-90% у электромобиля против 35-50% у ДВС) и большой запас хода на одной заправке автомобиля с ДВС.

Типовые схемы

  • По методу подключения двигателя и накопителя к приводу:
    • Параллельная. Двигатель и накопитель соединены дифференциалом, который соединен с приводом колес. Используется в автомобилях с Integrated Motor Assist (Honda). Характеризуется простотой (возможно применение вместе с механической коробкой передач) и низкой стоимостью.
    • Последовательная. Основной источник тока (самое распространённое решение двигатель внутреннего сгорания+электрический генератор) соединен только с накопителем, который в свою очередь соединён с тяговым электродвигателем. В легковых автомобилях пока используется редко ([1] Ё-мобиль). Близкий принцип используется в электрической трансмиссии, которая применяется в случаях, когда необходимо передать большой момент с ДВС на колеса, например, в железнодорожном транспорте или карьерных самосвалах.
    • Последовательно-параллельная. Система может работать как последовательно, так и параллельно, в зависимости от режима работы. Реализовано в автомобилях с Hybrid Synergy Drive (Toyota), например, Toyota Prius.
  • По типам накопителей:
    • Электрические:
      • На основе электрохимических аккумуляторов
      • На основе инерционных накопителей
    • Механические:
      • На основе пневматических аккумуляторов, гидроаккумуляторов с пневматическим накопителем.
      • На основе инерционных накопителей.

Наиболее используемая схема для реализации последовательного гибрида «двигатель внутреннего сгорания — накопитель электроэнергии (необязательно большой ёмкости) — электродвигатель». В случае накопителя большой ёмкости может питаться как горючим, так и зарядом электрического аккумулятора, (пример реализации — Chevrolet Volt) стоить отметить, что в качестве накопителя могу применяется другие вторичные источники тока например конденсаторы и ионисторы (суперконденсаторы). Главное преимущество гибридного автомобиля — снижение расхода топлива и вредных выхлопов. Это достигается полным автоматическим управлением режима работы системы двигателей с помощью бортового компьютера, начиная от своевременного отключения двигателя во время остановки в транспортном потоке, с возможностью продолжения движения без его запуска, исключительно на энергии аккумуляторной батареи, и заканчивая более сложным механизмом рекуперации — использования электродвигателя как генератора электрического тока для пополнения заряда аккумуляторов. Кроме того в случае использования связки ДВС-генератор в качестве первичного источника тока, режим работы ДВС выбирается оптимальным по тому или иному признаку. В некоторых случаях может применяется микротурбина (обусловлено соотношением габаритов веса и мощности) Газотурбовоз, также применяется на некоторых видах пассажирского транспорта -из-за лучшей экологичности и низкого уровня шума ЭКОбус

Причины начала разработок

Главной причиной начала производства легковых гибридов был рыночный спрос на подобные автомобили, вызванный высокими ценами на нефть и постоянным повышением требований к экологичности автомобилей. При этом совершенствование технологий и налоговые льготы производителям гибридов делает эти автомобили в некоторых случаях даже дешевле обычных. В некоторых странах владельцы гибридов освобождаются от уплаты дорожного налога и не платят за муниципальные парковки. Применение электромобилей, несмотря на многие преимущества, и даже налаженный их выпуск, имеет ряд недостатков:

Нужно было искать компромиссы и устранять недостатки. И таким компромиссом стала разработка гибридомобиля.

История разработок

Первым автомобилем с гибридным приводом считается Lohner-Porsche.[1] Автомобиль был разработан конструктором Фердинандом Порше в 1900 — 1901 годах.

В США гибридные автомобили начал разрабатывать Виктор Воук в 60-е — 70-е годы.

В 1980 году компания Volvo проводила эксперименты с маховиком, разгоняемым дизельным двигателем и используемым для рекуперации тормозной энергии. Впоследствии от этого проекта отказались в пользу гидравлических аккумуляторов.

В СССР

Возможно, этот раздел содержит оригинальное исследование.

Добавьте ссылки на источники, в противном случае он может быть удалён.
Дополнительные сведения могут быть на странице обсуждения. (25 мая 2011)

В Советском Союзе также велись работы по разработке гибридных автомобилей. Так, работы советского ученого Нурбея Гулиа привели к созданию прототипа гибридного автомобиля на базе автомобиля-грузовика УАЗ-450, где накопителем энергии являлся маховик, трансмиссией — особый вариатор. Это был один из первых «гибридов». В 1966 году удалось достичь экономии топлива до 50 %[2].

В Курске в 1972-73 годах Н. В. Гулиа были проведены испытания городских автобусов с маховичными гибридными агрегатами и вариаторами. Кроме того были построены и испытаны гибридные силовые агрегаты для автобусов на основе гидропривода. В последних роль накопителя энергии играли баллоны со сжатым азотом и маслом. Несмотря на различные принципы действия этих «гибридов» эффективность их оказалась близкой друг к другу — расход топлива снижался примерно вдвое, а токсичность выхлопа — в несколько раз[3]. Но данные технологии советская автомобильная промышленность не начала использовать[3].

Преимущества

Экономная эксплуатация

Главным преимуществом является экономная эксплуатация. Чтобы достичь её, необходимо было искать баланс, то есть уравновесить все технические показатели машины, но при этом сохранить все полезные параметры обычного автомобиля: его мощность, скорость, способность к быстрому разгону, и множество других, весьма важных характеристик, заложенных в современных автомобилях. Мало того, способность накапливать энергию, в том числе и не терять понапрасну кинетическую энергию движения во время торможения, а заряжать аккумуляторные батареи, помимо основных явных преимуществ, привнесло автолюбителям некоторые побочные «мелкие радости», например, меньший износ тормозных колодок.

Как была достигнута экономия:

  • снижением объёма и мощности двигателя;
  • работа двигателя в оптимальном и равномерном режиме, в гораздо меньшей зависимости от условий езды;
  • полная остановка работы двигателя, когда это необходимо;
  • возможность движения только на электродвигателях;
  • рекуперативное торможение с зарядкой аккумулятора.

Вся эта система до такой степени сложна, что стала возможна в полной мере только в современных условиях, с применением достаточно непростых алгоритмов работы бортового компьютера. Даже правильное и эффективное (с точки зрения безопасности) торможение управляется бортовым компьютером.

Экологическая чистота

Ё-мобиль планируется создать соответствующим экологическому стандарту Евро-5

Снижение расхода углеводородного топлива немедленно сказалось на экологической чистоте. Полная остановка работы двигателей в местах скопления автомобилей на дорогах городов, и прежде всего в пробках, имеет самую первостепенную роль. Применение же аккумуляторных батарей гораздо меньшей емкости, чем в электромобилях, снизила остроту проблемы утилизации использованных аккумуляторов. Развитие гибридной технологии в общественном транспорте и для грузовых автомобилей ещё больше улучшит экологическую обстановку городов.

Хорошие ходовые характеристики

Теперь нет необходимости устанавливать двигатель из расчёта пиковых нагрузок эксплуатации. В момент, когда необходимо резкое усиление тяговой нагрузки, в работу включаются одновременно как электро-, так и обычный двигатель (а в некоторых моделях и дополнительный электродвигатель). Это позволяет сэкономить за счет установки менее мощного двигателя внутреннего сгорания, работающего основное время в наиболее экономном и благоприятном для себя режиме. или в случае использования последовательной схемы расходуется энергия зпапасённая в накопителях. Такое равномерное перераспределение и накопление мощности, с последующим быстрым использованием, позволяет использовать гибридные установки в автомобилях спортивного класса и внедорожниках. Несмотря на то, что электродвигатели обладают достаточно большим крутящим моментом в пересчёте на массу и габариты двигателя, по сравнению с другими двигателями, разработчики всё же в ряде моделей устанавливают не слишком мощные электродвигатели, уменьшая их габариты. При этом, в целях суммирования мощностей, применяются комбинированные схемы передачи крутящего момента, с прямой передачей механического крутящего момента, непосредственно от двигателя. Такая схема называется «гибридно-совместный привод».

Увеличение дальности пробега

Исключение половины заездов на заправочные станции, и даже большего количества таких заездов, при езде по городу, высвобождает у автовладельца некоторое количество времени.

Сохранение и повторное использование энергии

Устранён один из главных недостатоков двигателя на углеродном топливе — невозможность возврата энергии обратно в углеродное топливо. Инженеры по транспорту давно пытались сохранить энергию движения при торможении, чтобы её повторно использовать. Например, применялись специальные конструкции с большим маховиком. Но только электрическую и гидравлическую энергию удаётся сохранить с минимальными потерями и достаточно дёшево. В качестве накопителя применяются аккумуляторы, гидроаккумуляторы и специальные конденсаторы.

Обычная заправка топливом

У электромобилей пока есть один большой недостаток — необходимость зарядки аккумулятора. Процесс долгий и требует некоторого специально оборудованного пункта зарядки. Таким образом он становится непригодным для длительных и дальних поездок. Но уже разработаны технологии, позволяющие заряжать литий-ионные аккумуляторы с электродами из наноматериалов до 80 % ёмкости за 5-15 минут.

У гибридного автомобиля этот недостаток устранён. Заправка осуществляется по привычной схеме, обычным углеводородным топливом, тогда, когда это необходимо, и дальнейшее движение можно немедленно продолжить.

В городском цикле эксплуатации гибридный автомобиль 80 % времени работает в режиме электромобиля. В феврале 2006 года автолюбители из США смогли взломать электронную систему управления Toyota Prius и научились принудительно переключать автомобиль в режим электромобиля. Французская компания PSA Peugeot Citroen к 2010 году начнет серийное производство гибридных версий Peugeot 307 и Citroen C4. В автомобилях предусмотрен режим электромобиля на скоростях менее 50 км/ч. Водитель может по желанию включать режим электромобиля.

Недостатки

Высокая сложность

Гибридные автомобили имеют относительно больший вес, они сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, подвержены саморазряду. Кроме того, они дороже в ремонте. Опыт США говорит, что автомеханики берутся за ремонт гибридных автомобилей с большой неохотой. США пытаются решить проблему дороговизны налоговыми льготами.

Компания Porsche отказалась от попыток самостоятельного производства гибридного автомобиля. Компания Mitsubishi изначально не пыталась создать гибридный автомобиль, а сконцентрировала все свои усилия на разработке электромобилей. Наиболее удачная на сегодня (2008) серийная разработка — Hybrid Synergy Drive (произносится [ха́йбрид си́неджи драйв]) компании Toyota.

Отсутствие трансмиссий

Наиболее перспективные, механические, гибриды не могут на данном этапе составить конкуренцию электрическим гибридам. Основной проблемой является невозможность создания адаптивных трансмиссий, способных работать в широком диапазоне передаточных отношений (более 20).

Утилизация аккумуляторов

Хоть и в меньшей степени, чем электромобили, гибридные автомобили подвержены проблеме утилизации аккумуляторов. Влияние выбрасываемых аккумуляторов на окружающую среду, по-видимому, никто не исследовал. В некоторых гибридных автомобилях аккумуляторы не предусмотрены (например, в ё-мобиле).

Подогрев салона

Высокий КПД определяет малую побочную генерацию бросового тепла. В обычных автомобилях в зимнее время это тепло используют для обогрева салона. В гибридных автомобилях ДВС не глохнет, пока не нагреет салон до требуемой температуры, что, естественно, увеличивает расход топлива. В американских моделях Тойота Приус также используются электрические ТЭНы, которые питаются от высоковольтной батареи. Они не только обеспечивают тепло без излишней работы ДВС, но и позволяют нагревать салон сразу после холодного старта автомобиля.

Опасность для пешеходов

Американский институт по оценке ущерба на дорогах (англ. Highway Loss Data Institute) опубликовал исследование, согласно которому гибриды опаснее для пешеходов, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Причиной повышенной опасности гибридов для пешеходов является их бесшумность в режиме работы от электродвигателя. Согласно опубликованной статистике аварийности, наезды гибридных автомобилей на пешеходов происходят на 20 % чаще, а степень урона выше[4]. Для решения этой проблемы предлагается оснащать гибридные автомобили генератором звукового сигнала, который на небольших скоростях (до 30 км/ч) будет имитировать звук работающего двигателя внутреннего сгорания. Подобный генератор ставится с 2010 года на Toyota Prius. Сейчас требования к наличию звукового генератора у гибридных и электрических машин узаконены только в Японии. В конце 2011 года президент США Барак Обама дал указание Национальной администрации безопасности дорожного движения решить эту проблему в США в течение ближайших трёх лет[4].

Стоимость автомобиля, внешний вид и обустройство салона

Гибридный автомобиль ничем внешне не отличается от своих «бензиновых» собратьев. Выпускаются различные виды, начиная от обычных городских автомобилей и заканчивая джипами-внедорожниками и спортивными моделями. А своеобразная начинка только добавляет особую гордость владельцу. При этом цена остаётся практически на том же уровне. Дисплей, отображающий работу системы и направление потоков энергии, некоторые владельцы уже окрестили термином «тамагочи для больших мальчиков». Но всё же производители не рекомендуют джипы-внедорожники использовать в сложных геоклиматических условиях.

Гибриды с возможностью подключения к электросети

Такой автомобиль, так же называемый англ. plug-in hybrid electric vehicle или PHEV, включать в розетку не обязательно — но у владельца есть и такая возможность. В результате водитель получает все преимущества электромобиля без самого большого его недостатка — ограничения по пробегу за один заряд. Машину можно использовать как электромобиль большую часть пути, а как только заряд падает ниже определённого уровня, включается небольшой бензиновый или дизельный двигатель и ваша машина едет дальше как последовательный гибрид приводя в действие ТЭДы и заряжая накопители, ппосле их зарядки двигатель выключается и цикл повторяется. Зарядка будет происходить в основном ночью, в часы, когда электроэнергия стоит дешевле.[5]

Примером PHEV является, например, модель Chevrolet Volt, выпускаемая концерном General Motors с 2010 года.

Современное применение

Toyota лидирует по количеству гибридов и активно выпускает эти автомобили с 1997 года, причём в модификациях как обычных автомобилей серии Prius, паркетных внедорожников серии Lexus RX400h, так и автомобилей люкс-класса — Lexus LS 600h.

Lexus LS 600h

По итогам 2006 года во всём мире было продано более полумиллиона только модели Prius. Технологию гибридного привода Toyota HSD лицензировали Ford (Escape Hybrid), Nissan (Altima Hybrid).

Массовое производство гибридных автомобилей сдерживается дефицитом никель-металл-гидридных аккумуляторов.

В 2006 году в Японии было продано 90410 гибридных автомобилей, что на 47,6 % больше, чем в 2005 году.

В 2007 году продажи гибридных автомобилей в США выросли на 38 % в сравнении с 2006 годом. Гибридные автомобили в США занимают 2,15 % рынка новых легковых автомобилей. Всего за 2007 год в США было продано около 350000 гибридных автомобилей (без учёта продаж корпорации GM).

Всего с 1999 года до конца 2007 года в США было продано 1 002 000 гибридных автомобилей.

Гибридные автобусы

Автобусы с гибридными (дизель/электричество) силовыми установками разрабатывают и производят:

Наибольшее распространение гибридные автобусы получили в Северной Америке. General Motors с 2004 года к июню 2008 года поставил более чем в 30 городов США и Канады 1000 гибридных автобусов. Компания Orion Bus Industries к сентябрю 2009 года произвела 2200 гибридных автобусов[11]. Первые шесть гибридных автобусов в Лондоне начали эксплуатироваться в начале 2006 года First Automotive Works начала производство гибридных автобусов осенью 2005 года.

Разрабатывают гибридную схему для автобусов, состоящую из водородных топливных элементов и аккумуляторов:

Гибридные грузовики

Гибридный грузовик японской компании Hino Motors

Гибридные схемы часто используются в карьерных самосвалах, а для грузовиков разрабатывают и производят компании:

Гибриды в спорте

Porsche 911 GT3 Hybrid едва не выиграл 24 часа Нюрбургринга

Все более стесненные технические регламенты гонок вынуждают конструкторов гоночных машин обращать внимание на нетрадиционные методы увеличения их эффективности. Гибридная силовая установка — один из таких методов. Впервые об их применении стали широко говорить в конце 90-х гг. когда три команды «Формулы-1» вели разработки такой системы, позволявшей заряжать аккумуляторы при торможении, чтобы затем выдать энергию в виде дополнительного разгонного импульса. Тогда ФИА запретила работу над этими системами из опасения неконтролируемого роста расходов. Однако реалии современного мира заставили вновь обратить внимание на эти системы. С 2009 г. разрешено использование таких систем в гонках Ф1. Их применение сулит много преимуществ — лучшие характеристики торможения, возможность кратковременного увеличения мощности, что может быть использовано для обгона соперников, кроме того двигатель работает в более выгодных режимах.

Кроме того, гибридный автомобиль Тойота Супра HV-R уже выиграл 24 часовую гонку в Токайчи, а в 2008 г. в гонке 24 часа Нюрбургринга участвовал гибридный Гумперт Аполло, который, правда, до финиша не добрался, два года спустя гибридный Порше с механической системой рекуперации, сошёл, лидируя, за 2 часа до финиша, из-за поломки основного мотора. В гонках на выносливость гибридный привод сулит также дополнительное преимущество в виде большой экономичности, что позволяет реже проводить дозаправки и таким образом экономить время. С 2011 г. регламент LMP1 будет допускать применение гибридных приводов, но направленных исключительно на экономию топлива, а не улучшение скоростных показателей. и уже 2012 году гибридный автомобиль [сумел выграть эту гонку http://www.championat.com/auto/article-127216-24-chasa-le-mana-2012-pervaja-pobeda-gibrida.html]. Победу празновали конструкторы «Ауди». Второе место заняла команда «тоёта» тоже с гибридным автомобилем.Стоить также отметить что на в ралли Дакар в том же году латвийской команде на гибридном «OSCar eO » [удалось благополучно финишировать http://www.facebook.com/driveeo].

Существует студенческий класс спортивных гибридных автомобилей, когда учащиеся сами создают в рамках регламента уникальные конструкции. Соревнования проходят на трассе NASCAR New Hampshire Motor Speedway в США и Формула — 1 Silverstone. Есть участники данного направления и в России — команда Формула Гибрид МАДИ(ГТУ), впервые принявшие участие в 2009 году.

Перспективы

Toyota объявляла о намерении к 2007 году увеличить объём выпуска гибридных автомобилей до 900 тысяч в год, а к 2012 году вообще перейти исключительно на выпуск гибридов.[источник не указан 296 дней]

Лондон после 2012 года будет закупать только гибридные автобусы.[источник не указан 296 дней] Будет вводиться в эксплуатацию по 5000 гибридных автобусов ежегодно.

Фирма Walmart уже сейчас закупила несколько тысяч гибридных «петербилтов».

Перспективы в России

В России группой ученых (В. В. Давыдов, А. И. Лаврентьев и др.) под руководством д.т. н. профессора Н. В. Гулиа (Московский государственный индустриальный университет) предложен метод радикального увеличения эффективности гибридного силового агрегата за счет резкого снижения потерь в трансмиссии. Применение специально разработанной дифференциальной системы разделения потоков мощности позволяет поднять КПД бесступенчатой трансмиссии гибрида до 95 % — 97 % и передавать через варьируещее звено не более 15 % от полной мощности.

Но, в качестве накопителя энергии в этой системе обязательно должен применяться маховик с механическим отбором мощности. Иначе разделение потоков мощности в трансмиссии гибрида будет неэффективным при рекуперативном торможении и разгоне автомобиля[12][13][14].

Ё-мобиль — проект, нацеленный на создание в далекой перспективе автомобиля, работающего на электричестве, получаемом от генератора с газовым (бензиновым, дизельным) роторно-лопастным двигателем и ёмкостного накопителя энергии. Разработка городского гибридного автомобиля была начата силами компании ЯРОВИТ Моторс, а затем предложена Михаилу Прохорову в качестве предмета совместной деятельности[источник не указан 368 дней]. Сотрудничество ЯРОВИТ и Михаила Прохорова началось задолго до легкового гибрида — не позднее 2004 года, в котором тяжёлые грузовики «Яровит» проходили опытную эксплуатацию на предприятиях «Норильского Никеля»[15], одним из совладельцев которого являлся Михаил Прохоров.

Производители и доступные модели

Концептуальные модели

    • INGOCAR ([2])
    • F-350 Tonka, E-450, Peterbilt 320(HLA (Hydraulic Launch Assist — в буквальном переводе «гидравлическая помощь запуску»)([3])
    • F1 car ([4])

Ссылки

См. также

Примечания

  1. Мир Porsche: Самый первый Porsche
  2. Инерционные аккумуляторы энергии. Воронеж, ВГУ, 1973.
  3. 1 2 Инерционные двигатели для автомобилей. Москва, «Транспорт», 1974.
  4. 1 2 Гибриды подкрались к пешеходам
  5. Гибридный электромобиль с возможностью подключения к электросети — машина будущего?. AutoRelease.ru. Архивировано из первоисточника 5 февраля 2012.
  6. Алексей Грамматчиков,На электрической тяге.//«Эксперт Авто» № 6 (107)/14 сентября 2009
  7. Тролза 5250 «ЭКОбус» на сайте ЗАО «Тролза»
  8. Dongfeng Motor Company Uses MathWorks Tools for Model-Based Design of Battery Management System for Hybrid Bus 6 October 2009
  9. Volvo Beginning Series Production of Hybrid Buses
  10. Hyundai introduces Korea’s first CNG hybrid bus 2 February 2011
  11. Daimler Buses North America Crests 3,000 Hybrid Bus Sales Mark
  12. Радикальное повышение эффективности силовой установки гибридного автомобиля. Статьи. Наука и техника
  13. патент РФ № 2311575, 08.07.2003, Широкодиапазонный бесступенчатый привод (супервариатор), автор — Н. В. Гулиа
  14. РФ № 2357876, 10.06.09, Гибридный силовой агрегат транспортного средства, автор — Н. В. Гулиа
  15. Официальный сайт ЯРОВИТ Моторс

принцип работы, что значит, схема мотора

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.

Положительные стороны гибридных двигателей

  1. Основное достоинство гибридов заключается в его экономичности. Минимальная экономия топлива составляет 20%, что в условиях роста цен довольно ощутимое преимущество.
  2. Совместное использование двух двигателей снижает количество выбросов СО2.
  3. Отличные ходовые характеристики, которые достигнуты благодаря рациональному накоплению и последующему перераспределению мощностей, выработанных совместно двумя двигателями.
  4. В сравнении с традиционным автомобилем гибрид обладает ощутимым запасом хода, то есть он может продолжать движение даже с пустым баком.
  5. Характеристики гибридных двигателей полностью идентичны традиционным моделям с ДВС, вопреки сложившимся стереотипам, а с учетом других преимуществ порой даже превосходит их.
  6. Электродвигатели практически бесшумны, что добавляет комфорта при эксплуатации автомобиля.
  7. В сравнении с электромобилем, АКБ гибрида заряжается от топливного двигателя, что увеличивает запас его хода.
  8. Заправка автомобиля осуществляется тем же бензином, что и традиционные авто.

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.

Похожая статья ЗМЗ 406 двигатель: карбюратор и инжектор, характеристики ДВС

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.

Что собой представляет гибридный автомобиль, его плюсы и минусы

Автомобили с гибридными силовыми установками появились на рынке относительно недавно, но даже за это время они успели выбиться в полноценный отдельный сегмент. По имеющимся прогнозам, именно они в ближайшее время должны вытеснить с рынка автомобили с ДВС, но в дальнейшем будут заменены полноценными электрокарами.


Toyota Prius

Перед тем, как говорить о такой технике, как гибридный автомобиль, следует разобраться в самом понятии слова «гибрид». С греческого языка это переводится как помесь, а именно — объект, сочетающий в себе признаки двух и более предметов. Если же рассматривать гибридных представителей автомобилестроения, то это машины, которые сочетают в себе 2 силовые установки — двигатель внутреннего сгорания и электромотор.

Главное достоинство таких автомобилей — они могут работать как на электричестве, так и на топливе. К примеру, для передвижения по городу, когда проезд затруднен заторами, более разумно использоваться электроэнергию. Если автомобилю нужно набрать полный ход, то лучше всего подойдет стандартное горючее.

Сегодня разработаны и распространены на рынке различные виды гибридных установок. В некоторых версиях электромотору отводится только вспомогательная функция, а за основную работу отвечает ДВС. Это облегченные установки. Но в более современных гибридных автомобилях применяются мощные электромоторы, которые совмещены с ДВС. И в таком виде они могут самостоятельно приводить транспортное средство в движение. Заметим, что в гибридах водитель не может самостоятельно выбирать режим движения — за это отвечает электроника.


Применение одновременно электромотора и ДВС дает несколько преимуществ. Самое главное — экономия топлива

Схема запуска гибридного автомобиля выглядит так: к работе приступает электромотор и аккумуляторы, они подпитывают энергетический центр, который направляет энергию на двигатель. При таком процессе автомобиль стартует с места без шума и рывков. Когда электромотор доходит до максимальной скорости, в работу включается топливный двигатель. Когда функционирует ДВС, часть энергии от него идет на подзарядку аккумулятора.

Преимущества. Применение одновременно электромотора и ДВС дает несколько преимуществ. Самое главное — экономия топлива. Гибридные автомобили потребляют на 25% меньше бензина. А если учитывать, что стоимость горючего растет чуть ли не каждый день, это весомо. Еще один плюс — меньший объем токсичности. Когда бензиновый мотор прекращает работу, выбросов не происходит совсем. Когда транспортное средство стоит на месте, внутри отсутствует какой-либо шум, так как электромотор абсолютно тихий в работе.


Еще один минус — замена аккумулятора каждые 8 лет при идеальных условиях эксплуатации

Недостатки. Когда автовладельцы сталкиваются с первыми поломками гибридных автомобилей, они выделяют основные недостатки. Главный из них — дорогое обслуживание и ремонт. Такая конструкция намного сложнее, а значит требует особого подхода. В России пока что не такое большое количество специалистов, поэтому в любом сервисе нет никакой гарантии, что процедура будет выполнена качественно. Еще один минус — замена аккумулятора каждые 8 лет при идеальных условиях эксплуатации. Еще один важный пункт, который препятствует приобретению гибридов, — высокая стоимость.

Итог. Гибридные автомобили имеют в оснащении электромотор и ДВС. У таких автомобилей есть преимущество в виде экономии топлива, но и без недостатков не обходится.

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.

Похожая статья Технические характеристики двигателя Мерседес OM 612

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.

Похожая статья 123 двигатель Мерседес

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 нагрузках1. 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 энергию3. Наличие большого количества электроники. Сложность с запчастями. Дорогой ремонт.
4. Использование ДВС меньшей мощности и габаритов. Возможность отказаться от сцепления и КПП4. Недостаточное количество станций для подзарядки аккумуляторов. Малый пробег на одной электротяге
5. Надёжный запуск зимой5. Плохая маневренность
6. Снижение токсичных выхлопов6. Из-за холодов батареи быстрее выходят из строя
7. Тихая работа7. Бесшумная работа приводит к авариям

Основные преимущества

Несмотря на довольно высокую стоимость автомобилей с гибридными двигателями, всё больше людей склоняются к их покупке. Как основные полюсы они отмечают:

Охрана окружающей среды

Снижение количества выхлопных газов позволяет сделать воздух в городе и на всей планете несколько чище, а это уже польза для всех. Автомобиль не требует внешней электрической зарядки, что немаловажно. Расход топлива тоже значительно снижается и владелец авто получает довольно большую экономию денег. Все модели такого типа имеют хорошие технические характеристики, часто превосходящие характеристики обычных автомобилей.

Минусы гибридных автомобилей

Наряду с перечисленными плюсами «гибриды» имеют и ряд негативных сторон, к которым можно отнести:

  • Очень высокая стоимость самого автомобиля.
  • Высокая сложность в конструкции влечет за собой высокую стоимость обслуживания.
  • Недостаточно развитая система автосервисов. Сложность гибридной конструкции требует хороших знаний и высококлассных специалистов в автомастерских, что не всегда возможно, особенно в удаленных населённых пунктах.
  • При выходе из строя батарей хозяину авто придётся довольно долго искать место доступной утилизации.

Что такое гибридный двигатель автомобиля: схема и принцип работы

Доброго дня! Сегодня мы разберем и расскажем о том, что такое гибридный автомобиль и его двигатель. Затронем принцип работы и взаимодействие с основным мотором.

Гибридный двигатель современного авто

Подавляющее большинство современных автомобилей работают от двигателей внутреннего сгорания. Но, учитывая мировые тенденции на снижение нефтяных запасов, а также необходимости бережного отношения к окружающей среде, подымается вопрос замены ДВС на что-то более экономичное, мощное. Это позволит полностью удовлетворить потребности человека комфортном и безопасном передвижении.

Хорошей альтернативой автомобилям, работающим на энергии сгорания топлива, могут стать электромобили, питающиеся электричеством — это не гибридный вариант авто.

Правда, сегодня они еще имеют определенные конструктивные недостатки. В частности это малый запас хода (не превышает 150 – 180 км), большой срок подзарядки (занимает несколько часов). Кроме прочего такие машины дорого стоят, поэтому рассчитывать, что они полностью придут на замену топливным машинам не стоит.

Поэтому хорошей альтернативой, совмещающей достоинства обеих конструкций — это автомобиль с гибридным двигателем. Принцип работы заключается в использовании энергии сгорания топлива для подзарядки специальных аккумуляторов, которые питают тягу авто.

Таким образом достигается минимизация использования топлива, снижение стоимости машины, повышение уровня мощности и экологической чистоты. При этом отсутствует потребность тратить время на длительную подзарядку батарей. Одной заправки бака топливом хватает на большее расстояние, даже при повышенной мощности или расходе горючего в городских условиях, чем в обычном автомобиле.

Принцип работы гибридного мотора

Чтобы понять, что представляют собой и как работают автомобили с гибридным двигателем, следует рассмотреть принцип их действия. Сегодня, учитывая степень гибридизации, выделяют три типа двигателей:

  • умеренные;
  • полные;
  • plug-in.

Для первой категории гибридного автомобиля характерна постоянная работа ДВС. А установленный электродвигатель включается и работает в экстремальных условиях, когда автомобилю нужна мощность. Такой подход экономит топливо (ведь его расход при увеличении мощности возрастает), равномерно использовать ДВС и не допускать чрезмерных перегрузок.

Для второго типа гибридного авто характерна работа в качестве тягового агрегата только электродвигателя. ДВС используется как источник постоянной подзарядки. Это дает выработать постоянный режим работы ДВС, что дает достигнуть максимального показателя КПД. При этом, учитывая, что не требуется снижение или увеличение тяговой нагрузки, расход топлива снижается.

В третьем случае в автомобиле добавляется возможность прямой подзарядки от источника электрического питания. Такой тип машины полностью избавляется от главного недостатка электромобилей, а именно он может работать после окончания заряда батареи (в этом случае включается ДВС и машина начинает работать по принципу гибрида).

Ко всему прочему современные гибридные автомобили еще и оснащаются системами KERS (осуществляют переработку кинетической энергии вращения). Суть системы сводится к дополнительной подзарядке аккумуляторных батарей за счет вращательной энергии колес. Это когда машина двигается накатом (свободным ходом), либо во время торможения. Такой подход позволяет еще больше снизить уровень потребления топлива.

Немного о схемах взаимодействия и видах гибридных автомобилей

Сегодня выделяют три схемы взаимодействия ДВС и электромоторов, устанавливаемых на гибридных двигателях:

  • последовательную;
  • параллельную;
  • последовательно-параллельную.

В первом случае принцип взаимодействия прост. ДВС работает исключительно в качестве источника подзарядки аккумуляторной батареи и не привлекается как тяговая сила.

Из положительных характеристик такой гибридной схемы следует выделить:

  • равномерность работы ДВС;
  • достижение максимального КПД;
  • снижение уровня потребления топлива;
  • отсутствие системы переключения передач;
  • передвижения даже при выключенном ДВС, за счет накопленной аккумуляторами энергии.

Но есть и недостатки в гибридных машинах. В частности необходимость использования внушительных размеров аккумуляторов, а также потеря энергии в процессе преобразования.

В следующей, параллельной схеме используются два двигателя одновременно. При этом основным тяговым агрегатом остается ДВС, а электромотор выступает как вспомогательный. Его сила используется, когда начинает требоваться дополнительная мощность. Это позволяет экономить расход горючего, при этом не требуется устанавливать громадных аккумуляторов.

Гибридный автомобиль с такой схемой работы двигателя оптимален по стоимости и получения конечного результата. Отлично подходят для условий скоростной езды по трассам. А вот из минусов – в условиях городской езды, когда авто постоянно «дергается», они малоэффективны. Тут же стоит отметить незначительную, по сравнению с другими гибридными вариантами, экономию топлива. Большую продолжительность времени гибридная машина работает от двигателя внутреннего сгорания.

Третий тип схемы предусматривает совмещение принципа работы двух предыдущих. Здесь, энергия тягового ДВС частично перенаправляется на генератор, заряжающий электродвигатель. В дальнейшем путем компьютерного регулирования оптимально синхронизируется работа двух двигателей. Это позволяет максимально использовать полезные моменты каждого из них.

По сути на выходе получается универсальное транспортное средство, способное одинаково комфортно чувствовать себя как в городских условиях, так и на скоростных трассах. Но есть здесь и некоторые недостатки. В частности очень сложная конструктивная система, аккумулятор весьма внушительной мощности, компьютерное управление, необходимость установки дополнительного генератора.

На сегодня это все, что мы хотели рассказать про гибридный двигатель.

Удачи!

Поделитесь информацией с друзьями:


Эксплуатация гибрида | E-Tech Гибрид

Двигатель внутреннего сгорания и два электродвигателя

Гибридные автомобили Renault оснащены бензиновым двигателем объемом 1,6-литра, совместно с двумя электродвигателями, то есть генератором переменного тока и тяговым двигателем, а также аккумулятором на 200 В.

В основу создания гибридной технологии E-Tech, был положен опыт нашей марки в области разработки электромобилей. Предложение широкого спектра электрифицированных автомобилей и расширения возможностей управления в электрическом режиме, стало возможным также благодаря инновационной технологии рекуперации энергии.  

Используй электрический режим без необходимости подключения автомобиля к розетке!

Гибридные автомобили E-Tech оснащены аккумулятором, который заряжается при помощи кинетической энергии. Во время замедления или торможения, аккумулятор восстанавливает энергию, используя силу привода, накопленную в электродвигателе. В других случаях, двигатель внутреннего сгорания работает как генератор для подзарядки аккумулятора.

Какой двигатель используется для запуска?

Гибридные автомобили Renault приводятся в движение в 100% электрическом режиме. Для обеспечения лучшего ускорения, электрический режим задействован на протяжении нескольких километров в начале движения, а затем по необходимости, автомобиль автоматически переключает работу на двигатель внутреннего сгорания.  

Возможно ли постоянное движение только в электрическом режиме?

Гибридный автомобиль, представляет собой сочетание электродвигателя с двигателем внутреннего сгорания, что обеспечивает управление в электрическом режиме до 80% времени в черте города. Кроме того, уровень рекуперации энергии при помощи технологии E-Tech, выше чем у большинства гибридов, представленных на рынке, что также позволяет преодолевать более дальние расстояния в электрическом режиме.

Взаимодействуют ли три двигателя одновременно?

Гибридные автомобили разработаны как электромобили с двигателем внутреннего сгорания. Это означает, что автомобили Renault приводятся в движение в 100% электрическом режиме, который остается задействованным на протяжении нескольких километров в начале движения. Если запас энергии аккумулятора недостаточен, задействуется двигатель внутреннего сгорания, который обеспечит полностью гибридный привод. В таком случае, оба двигателя будут работать одновременно.

Как работают подключаемые гибридные электромобили?

Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) используют батареи для питания электродвигателя и другое топливо, например бензин, для питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Аккумуляторы PHEV можно заряжать с помощью настенной розетки или зарядного оборудования, от ДВС или с помощью рекуперативного торможения. Транспортное средство обычно работает на электричестве до тех пор, пока батарея почти не разрядится, а затем автомобиль автоматически переключается на использование ДВС.Узнайте больше о подключаемых гибридных электромобилях.

Изображение высокого разрешения

Ключевые компоненты подключаемого гибридного электромобиля

Аккумулятор (вспомогательный): В автомобиле с электроприводом низковольтная вспомогательная батарея обеспечивает электроэнергию для запуска автомобиля до включения тяговой батареи; он также питает автомобильные аксессуары.

Порт зарядки: Порт зарядки позволяет транспортному средству подключаться к внешнему источнику питания для зарядки блока тяговых аккумуляторов.

Преобразователь постоянного/постоянного тока: Это устройство преобразует мощность постоянного тока более высокого напряжения от блока тяговых аккумуляторов в мощность постоянного тока более низкого напряжения, необходимую для питания автомобильных аксессуаров и подзарядки вспомогательной батареи.

Электрический генератор: Генерирует электричество от вращающихся колес при торможении, передавая эту энергию обратно в блок тяговых батарей. В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют как функции привода, так и функции регенерации.

Тяговый электродвигатель: Используя питание от тягового аккумулятора, этот электродвигатель приводит в движение колеса транспортного средства. В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют как функции привода, так и функции регенерации.

Выхлопная система: Выхлопная система направляет выхлопные газы двигателя наружу через выхлопную трубу. Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор предназначен для снижения выбросов выхлопных газов в выхлопной системе.

Топливозаправочная горловина: Форсунка от топливораздаточной колонки присоединяется к приемнику на автомобиле для заполнения бака.

Топливный бак (бензин): В этом баке хранится бензин на борту транспортного средства до тех пор, пока он не понадобится двигателю.

Двигатель внутреннего сгорания (с искровым зажиганием): В этой конфигурации топливо впрыскивается либо во впускной коллектор, либо в камеру сгорания, где оно смешивается с воздухом, а воздушно-топливная смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. .

Бортовое зарядное устройство: Принимает поступающее электричество переменного тока, подаваемое через порт зарядки, и преобразует его в питание постоянного тока для зарядки тяговой батареи.Он также обменивается данными с зарядным оборудованием и отслеживает характеристики батареи, такие как напряжение, ток, температура и состояние заряда, во время зарядки аккумулятора.

Контроллер силовой электроники: Этот блок управляет потоком электроэнергии, подаваемой тяговой батареей, контролируя скорость тягового электродвигателя и создаваемый им крутящий момент.

Тепловая система (охлаждение): Эта система поддерживает надлежащий диапазон рабочих температур двигателя, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов.

Тяговый аккумулятор: Сохраняет электроэнергию для использования тяговым электродвигателем.

Трансмиссия: Трансмиссия передает механическую мощность от двигателя и/или тягового электродвигателя на привод колес.

Что такое гибридный автомобиль и как он работает? У нас есть ответы

Когда первые гибридные автомобили появились в выставочных залах примерно два десятилетия назад, они были отвергнуты как научные проекты.Теперь гибридные силовые агрегаты можно найти во всем, от элитных суперкаров до скромных такси и даже в коммерческих автомобилях.

Гибриды

станут еще более распространенными в течение следующего десятилетия или около того, поскольку автопроизводители делают все возможное, чтобы соблюдать строгие нормы выбросов. Если вы не уверены, что такое гибрид и как он работает, у нас есть ответы. И если вы заинтересованы в его покупке, у нас есть несколько советов по выбору лучшего гибридного автомобиля для любых потребностей и бюджета.

Что такое гибридный автомобиль?

Ах, самый актуальный вопрос из всех.Гибрид в контексте автомобиля означает, что он приводится в действие как электродвигателем, так и двигателем внутреннего сгорания. Две системы работают непосредственно друг с другом, чтобы управлять колесами.

Наиболее распространенным примером гибридного автомобиля является Toyota Prius, который стал первым современным серийным гибридным автомобилем, когда дебютировал на японском рынке в 1997 году. Сейчас Prius находится в четвертом поколении, и это плакат ребенка сегмента.

Помните этого парня? Toyota Prius 1997 года стала первым гибридным автомобилем массового производства.Toyota USA

Лучшая экономия топлива является основным мотивом гибридизации. Но совсем недавно автопроизводители заметили, что гибридизация также повышает производительность. Мы вернемся к этому через секунду.

Электродвигатель гибрида питается от бортового аккумуляторного блока, который обычно находится в багажнике за задними сиденьями или в поддоне пола, чтобы снизить центр тяжести и улучшить управляемость.

Когда определенные условия вождения благоприятствуют использованию только электродвигателя, например, движение ниже определенной скорости или холостой ход, двигатель остается выключенным и, таким образом, сжигает нулевой бензин.Когда уровень заряда аккумулятора достигает определенного уровня разрядки или требуются большие нагрузки на дроссельную заслонку, бензиновый двигатель автоматически включается, чтобы помочь как в подзарядке аккумулятора, так и в приведении в движение ведущих колес.

Как работают гибриды?

Гибридный функциональный дисплей Toyota Prius 2018 Miles Branman/Digital Trends Функциональный дисплей Hyundai Sonata Plug-In Hybrid 2018 г. Функциональный дисплей Volkswagen Jetta Hybrid Функциональный дисплей Kia Optima Hybrid Eco 2018 г.

На первый взгляд все гибридные автомобили могут показаться одинаковыми: они работают как на бензине, так и на электричестве и ориентированы на экономию топлива.Это может быть их основным идентификатором, но в дизайне и компоновке некоторых гибридов есть различия в зависимости от типа автомобиля и модели. Существуют также различные типы гибридных транспортных средств, хотя мы сосредоточены в основном на обычных потребительских и коммерческих транспортных средствах.

В традиционных гибридах, таких как Toyota Prius или даже более крупный Toyota Highlander Hybrid, таких как Honda Accord Hybrid и Hyundai Sonata Hybrid, бензиновый двигатель по-прежнему является основным источником общей мощности автомобиля.Электродвигатель также производит электричество за счет преобразования кинетической энергии с помощью рекуперативного торможения. Однако без бензинового двигателя аккумуляторная батарея гибрида не может заряжаться для питания электродвигателя и некоторых основных функций автомобиля. Таким образом, автомобиль в основном станет электромобилем с ужасным пробегом и недостаточной мощностью.

Дополнением к бензиновому двигателю является электродвигатель, часто встроенный в трансмиссию. Он служит основным источником движения, тогда как газовый двигатель является второстепенным.В случае с вездесущим Hybrid Synergy Drive от Toyota вместо традиционной коробки передач используется пара электродвигателей. Однако Hyundai и некоторые другие автопроизводители сохраняют коробку передач.

Комбинация приборов и приборная панель Hyundai Sonata Hybrid

2018 года Схема, используемая Prius, где и двигатель внутреннего сгорания, и электродвигатель могут приводить в движение колеса, известна как «параллельная» гибридная система. Альтернативой является «серийный» гибрид, где двигатель внутреннего сгорания действует только как генератор, без прямой связи с колесами.Это позволяет двигателю работать с более постоянной скоростью, повышая эффективность. Серийные гибриды встречаются редко, хотя у Nissan есть серийно-гибридная трансмиссия под названием e-Power, которая, как ожидается, появится в США в роскошных автомобилях Infiniti.

Совсем недавно производители начали понимать, что гибриды также улучшают производительность, и поэтому они разработали различные типы гибридных автомобилей. Это потому, что электродвигатели обеспечивают мгновенную мощность, в то время как двигатели внутреннего сгорания должны раскручиваться, прежде чем достичь пика мощности.

Примеры включают тройной суперкар, Porsche 918, McLaren P1 и LaFerrari. Все три полагаются на комбинацию электродвигателя и бензинового двигателя для движения и мощности. Однако все они построены и спроектированы по-разному, особенно по сравнению с традиционной гибридной системой, используемой в автомобилях массового производства.

Porsche 918 оснащен двигателем V8 с двойным турбонаддувом, который расположен в середине шасси и приводит в движение задние колеса, но его электродвигатели установлены на передней оси, что обеспечивает 918 моделируемый полный привод.Электродвигатель McLaren P1 интегрирован с газовым двигателем и соединен с коробкой передач с двойным сцеплением, а гибридные возможности LaFerrari включают систему, изначально разработанную для гонок Формулы-1, также известную как KERS, или систему рекуперации кинетической энергии.

В конечном счете, однако, все они полагаются на электричество и бензин для движения, что придает им статус гибрида.

Совсем недавно появился еще один термин, добавленный в список в качестве варианта: Мягкий гибрид.Этот термин был придуман для описания одной из последних инноваций в отрасли — 48-вольтовой электрической системы. Это дополнительный источник питания, который дополняет уже стандартный 12-вольтовый источник питания, используемый в транспортных средствах. Он также приводит в действие новый комбинированный модуль электродвигателя и генератора, или EMG, установленный снаружи двигателя внутреннего сгорания и соединенный непосредственно со шкивом коленчатого вала через сверхпрочный ремень.

Said EMG действует как небольшой электродвигатель, который также выполняет функции стартера и генератора переменного тока.EMG на короткое время запускает двигатель и приводит его в действие с помощью электроэнергии, прежде чем компьютер двигателя автоматически перейдет на полностью газовое питание, обеспечивая гибридные преимущества без передачи мощности электродвигателем непосредственно через трансмиссию или оси. Это также избавляет от необходимости использовать дерганую и запаздывающую функцию автоматического запуска двигателя.

Зачем тебе гибрид?

Honda Accord Hybrid Engine 2018

Скорее всего, если вы заинтересованы в приобретении гибридного автомобиля, вы хотите сэкономить на бензине.Гибриды стоят гораздо меньше, чтобы заправиться, и вы можете проехать экспоненциально дальше, чем обычные автомобили, без необходимости дозаправки.

Популярность рынка гибридных автомобилей растет с каждой минутой. Из-за дополнительного потребительского спроса производители выпускают все больше и больше новых моделей, предлагающих различные размеры и характеристики. Поиск подходящего гибрида, который удовлетворит ваши потребности в вождении и удовлетворит ваш бюджет, не составит труда. Те, кто хочет обычный автомобильный гибрид, могут выбрать Toyota Prius или Hyundai Ioniq, а также доступны гибридные версии различных других моделей.Если вас не привлекают стандартные автомобили, есть и гибридные кроссоверы.

Производители роскошных автомобилей также внесли свой вклад в развитие гибридного рынка. Lexus, Hyundai Kia, Ford, Toyota, Honda, Mini и BMW производят гибридные автомобили. В настоящее время гибридные автомобили по-прежнему классифицируются как полулюксовые. Тем не менее, производители продолжают добавлять новые гибриды в свои продукты каждый год.

Hyundai Sonata Hybrid 2020

Заключение

Никогда еще быть экологически сознательным человеком не было так легко и доступно.Помимо того, что с каждым годом расширяются возможности вашего автомобиля, все больше и больше городов предоставляют общественные зарядные станции. По мере того, как эти зарядные станции становятся все более популярными, более вероятно, что мы увидим гибридные автомобили в больших масштабах. Мы все еще находимся в начале производства гибридных автомобилей; Технологии будут расти в геометрической прогрессии в ближайшем будущем, создавая невероятные инновации в транспортных средствах.

Переходя с топлива на электричество, вы не только оказываете положительное влияние на окружающую среду, но и радуете свой кошелек.Обязательно проведите исследование перед покупкой любого нового автомобиля, особенно гибридов. Выясните, где у вас будет доступ к общедоступным зарядным станциям, или посмотрите, можно ли купить собственную. Имейте в виду, что если сейчас не так много общественных станций, это может измениться в течение следующих нескольких лет.

Рекомендации редакции

№ 2560: первый гибридный автомобиль

Сегодня гибридные автомобили — и четвертый искуситель.Университет Хьюстона Инженерный колледж представляет серию о машинах, которые производят управляют нашей цивилизацией и людьми, чья изобретательность создала их.

Итак, каким был первый гибридный автомобиль на рынке? На одном веб-сайте говорится, что Honda Insight 1999 года выпуска, быстро последовала за Toyota. Приус. Теперь я читаю свое издание 1920 года Бензин. Автомобиль. И я как будто смотрю пьесу Т. С. Элиота, Убийство в соборе, про Томаса Бекета.

Позвольте мне объяснить: в одной длинной сцене Томас подвергается искушению, прежде чем встретиться лицом к лицу с убийство за то, что поставил Черча впереди короля. Три призрачных искусителя приходят, чтобы отговорить его, и предлагают обычные блага: безопасность и дружбу, власть и богатство, благословение Папы. Бекет сопротивляется им всем. Затем он расслабляется. Эти вещи всегда идут тройками, не так ли? Его испытания закончены.

Но тут появляется четвертый искуситель! Томас кричит: «Кто ты? Я ожидал [только] три.» Искуситель улыбается: » Я… предшествую ожидания». Затем он предлагает мученичество и святость. Он предлагает Фоме то, что он хочет больше всего, самый жирный приз из всех. Какая моральная дилемма, правильная вещь по неправильной причине!

Итак, вернемся к моей столетней книге об автомобилях: она начинается с названий видов автомобили. И это те, которые мы все знаем: паровые, электрические, бензиновые. — все борются за господство. Но ждать! Книга продолжает перечислять четвертый тип , который, безусловно, опережает наши ожидания.Для этого это бензиново-электрический автомобиль. Есть изображение полного гибридного автомобиля с бензиновым двигателем, приводящим в действие генератор. Генератор, в свою очередь, заряжает аккумуляторы автомобиля.

Автопроизводители с самого начала рассматривали гибридные автомобили. Тот самый в моей книге есть автомобиль Dual Power 1917 года выпуска, построенный компанией Woods Motor. Автомобильная компания. И двигатель, и тормоза приводили в действие электрический генератор. которые заряжали аккумуляторы. Батареи могли либо дополнить скромный 12-сильный двигатель на более высоких скоростях, или они могли привести машину в движение сами по себе.

Автомобиль Woods был полным гибридом, за 82 года до Honda и Toyota. попал в дело. И это было далеко не первое. Уже в 1901 г. автопроизводитель Джордж Фишер экспортировал бензиново-электрические автобусы в Англию. А Строитель из Новой Англии [Knight Neftal] представил комбинированный бензиново-электрический автомобиль год спустя в гонке на выносливость на сто миль. В Канаде появился гибрид рынок 1915г.

Это четвертое автомобильное искушение было в полном расцвете, когда автомобили еще игрушки для богатых.Но только богатые могли позволить себе Woods за 2700 долларов. автомобиль. Генри Форд и другие вскоре все изменили. Когда они это сделали, середина класс быстро пошел с первым искусителем — дешевые газовые тележки с аппетитом за дешевое топливо.

Таким образом, гибридные автомобили зависли — так же правдоподобно, так же слегка неожиданно, как четвертый искуситель Элиота. Но, как и четвертый искуситель, они были правы там все время. В конце концов мы проглотили большую часть нашей дешевой нефти и начали чувствуя щепотку.Только тогда эта четвертая альтернатива возникла из тени, которые позволяли ему оставаться незамеченным в течение очень долгого времени.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета, где нас интересует, как изобретательные умы Работа.

(Музыкальная тема)

Г. В. Хоббс и Б. Г. Эллиотт, 90 124 Бензиновый автомобиль. (Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Co., Inc., 1920/1915).Схематическая диаграмма (выше) взята из этот источник.

Д. А. Кирш, Электромобиль и бремя истории. (новый Брансуик, Нью-Джерси: Rutgers University Press, 2000): см. особ. Ч. 7.

Представьте мое удивление, когда после того, как я закончил этот эпизод, я обнаружил, что Кирш (выше) процитировал это из « Четырех квартетов » Элиота :
Что могло быть и что было
Указать на один конец, который всегда присутствует.
И та же самая идея четвертого искусителя — идея такая близкая, такая знакомый, что мы даже не видим его.

Вот прекрасный отчет о машине Вудса, и краткая онлайн-история гибридных автомобилей. Картина 1424 года (вверху) под названием «Мученичество святого Фомы» любезно предоставлена ​​Wikipedia Commons. Фотографии автомобиля Woods Dual Power, в том числе приведенные ниже, см. эта превосходная веб-страница AutoBlogGreen.

Через несколько месяцев после того, как этот эпизод впервые вышел в эфир, я получил записку от Дэвида Адольфуса, доц. Эд. Хеммингс Мотор Ньюс. Он отметил, что Rambler 1912 года обладал большинством характеристик полностью гибридного автомобиля.И он предоставил принципиальную схему этого автомобиля, показанную ниже:

Как работают гибриды — Подробная информация о технологии гибридного привода Toyota Hybrid Synergy Drive

Компоненты гибрида Toyota

Газовый двигатель

Основным источником энергии для гибридов Toyota остается бензиновый двигатель. Но это не ваши обычные силовые агрегаты. Они созданы для высокой эффективности и низкого уровня выбросов. Гибриды Prius и Camry работают от четырехцилиндрового двигателя с циклом Аткинсона с высокой степенью расширения.Двигатели, работающие по циклу Аткинсона, выжимают оптимальную энергию из сгорания бензина, увеличивая степень расширения и извлекая все до последней капли энергии из газовоздушной смеси. Для большей мощности Highlander Hybrid оснащен двигателем V6 с циклом Отто, который повышает эффективность за счет сжатия топливной смеси перед воспламенением.

Электродвигатель привода

В результате собственных технологий Toyota и работы, проделанной над чисто электрическими транспортными средствами, электродвигатель представляет собой синхронный двигатель переменного тока с постоянными неодимовыми магнитами и ротором, состоящим из пластин электромагнитной стали, расположенных друг над другом.Поскольку магниты расположены в оптимальной V-образной конфигурации, двигатель обеспечивает высокую мощность и крутящий момент.

Блок управления питанием

Блок управления мощностью — это мозг гибридной системы, объединяющий мощность газового двигателя и электродвигателя таким образом, чтобы он был бесшовным и достигал высочайшего уровня производительности. Устройство содержит инвертор для преобразования постоянного тока от батареи в переменный ток для запуска электродвигателя и преобразователь постоянного тока в постоянный для получения тока 12 В.Кроме того, высоковольтная силовая цепь устройства повышает напряжение источника питания, что позволяет снизить ток и, следовательно, уменьшить размер инвертора. Больше силы. Меньше места.

Высоковольтная батарея

Гибридный никель-металлогидридный аккумулятор Toyota HV никогда не нужно подключать к сети. Это связано с тем, что аккумулятор постоянно подзаряжается либо газовым двигателем через генератор в крейсерском режиме, либо электродвигателем во время замедления и регенеративное торможение.И последняя батарея была дополнительно улучшена за счет улучшенного материала электродов и новой структуры соединения между элементами батареи. Тесты показывают, что батарея сохраняет работоспособность до 300 000 км без износа.

Генератор

Синхронный генератор переменного тока — это то, что нужно для зарядки аккумуляторной батареи и питания мощного электродвигателя привода (или двигателей, в случае Highlander Hybrid) по мере необходимости. Чтобы обеспечить оптимальную мощность двигателя, генератор вращается на высоких скоростях, что увеличивает диапазон оборотов в минуту с обычных максимальных 6500 до колоссальных 10 000 об/мин.Более высокая частота вращения увеличивает подачу мощности в области средних скоростей и улучшает ускорение в диапазоне низких/средних скоростей. В результате вы получаете больше мощности, когда она вам нужна, без дополнительного сжигания топлива.

Планетарная передача (устройство разделения мощности)

Разделяя мощность на два пути: механический и электрический, планетарная передача, также известная как «гибридная трансмиссия», может передавать мощность между двигателем, мотором/генератором и колесами практически в любой комбинации, какую только можно себе представить.Непосредственно связанный с двигателем вращающийся вал водила планетарной передачи внутри зубчатого механизма способен передавать движущую силу на внешнее зубчатое колесо и внутреннюю солнечную шестерню с помощью шестерен. С другой стороны, вращающийся вал зубчатого венца напрямую связан с двигателем. Он передает тяговое усилие на колеса, а вал вращения солнечной шестерни напрямую связан с генератором. Расскажите о включении передач.

Производительность системы

Пуск

При трогании с места, остановке на перекрестках и светофорах или движении на малых скоростях автомобиль приводится в действие исключительно приводным электродвигателем, получая энергию от гибридной батареи через блок управления питанием.Это не только экономит топливо и приводит к нулевым выбросам, но и электродвигатель также помогает процессу ускорения, мгновенно обеспечивая максимальный крутящий момент. Назовите это беспроигрышной ситуацией.

Ускорение

Когда автомобилю необходимо быстро разогнаться, например, чтобы обогнать другой автомобиль на шоссе, двигатель и электродвигатель объединяются, чтобы обеспечить плавное и мощное ускорение. Гибридная батарея вносит свою лепту, обеспечивая дополнительную энергию, необходимую для увеличения мощности привода.Сочетание прямой механической энергии от двигателя и электрической энергии от двигателя вместе с бесступенчатой ​​трансмиссией с электронным управлением (ECVT) обеспечивает быстрое ускорение, когда оно больше всего необходимо.

Круиз

Во время движения и в нормальных условиях вождения и бензиновый двигатель, и электродвигатель подают мощность на колеса. На более высоких скоростях бензиновый двигатель выполняет большую часть работы, а электродвигатель включается, когда это необходимо; на более низких скоростях все наоборот.Мощность двигателя распределяется между колесами и генератором для максимальной эффективности посредством планетарной передачи. Генератор приводит в действие электродвигатель, а также помогает заряжать гибридную батарею от избыточной мощности двигателя. Вот почему она называется системой Hybrid Synergy Drive: все вместе работает плавно, обеспечивая потрясающие результаты.

Замедление/Тормоз

Для большинства автомобилей торможение означает потерю энергии из-за тепла и трения. Но когда вы убираете ногу с педали акселератора или нажимаете на тормоз гибридного автомобиля Toyota, вы на самом деле помогаете перезарядить аккумулятор и повысить эффективность системы.Благодаря системе рекуперативного торможения кинетическая энергия колес преобразуется в электричество и передается электродвигателем на блок управления мощностью, а затем сохраняется в гибридной батарее. Другими словами, электродвигатель становится генератором, приводимым в движение колесами автомобиля. Эта система особенно эффективна при езде по городу с частыми остановками. Повторно используемая энергия — теперь есть концепция.

Реверс

Когда вы включаете заднюю передачу гибридного автомобиля, в нормальных условиях будет работать только электродвигатель привода.Это потому, что блок управления мощностью выключает бензиновый двигатель, когда он не нужен — на низких скоростях или при движении накатом. На самом деле бензиновый двигатель включается только при движении задним ходом, чтобы зарядить гибридную батарею.

Что такое гибридные автомобили? — манекены

Гибридные автомобили называются гибридами , поскольку они используют как небольшой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), так и электродвигатель для получения максимальной мощности и экономии топлива при минимальных выбросах. То, как они это делают, варьируется от одной модели к другой с переменным успехом.

Общим для всех гибридов является способность генерировать электрический ток, хранить его в большой батарее и использовать этот ток для управления автомобилем. Гибриды улавливают электроэнергию, вырабатываемую системой рекуперативного торможения, а их двигатели также могут питать генератор.

Гибриды также могут экономить энергию, отключая ДВС, когда транспортное средство находится в режиме парковки, работает на холостом ходу на светофоре или стоит в пробке, или когда энергии электродвигателя достаточно для управления транспортным средством без помощи ДВС.

Гибриды имеют системы рекуперативного торможения, которые вырабатывают электроэнергию для поддержания заряда батарей. Когда водитель нажимает на тормоз, электродвигатель превращается в генератор, и магнитное сопротивление замедляет транспортное средство. Однако в целях безопасности также имеется обычная гидравлическая тормозная система, которая может остановить автомобиль, когда рекуперативного торможения недостаточно.

Нет никакой разницы в техническом обслуживании или ремонте рекуперативных тормозных систем, за исключением того, что тормозные колодки имеют тенденцию служить намного дольше, потому что они не так часто используются.На самом деле, если вы умеренно водите гибрид, вы почти никогда не используете дисковые тормоза на колесах и можете прожить всю жизнь автомобиля без замены колодок. Большая разница в том, что рекуперативные тормоза улавливают энергию и превращают ее в электричество для зарядки аккумулятора, который обеспечивает питание электродвигателя.

Параллельные гибриды

Параллельный гибрид использует как электродвигатель, так и ДВС для движения. Они могут работать в тандеме или один из них может использоваться в качестве основного источника энергии, а другой включается, чтобы помочь, когда требуется дополнительная мощность для трогания с места, подъема на холмы и ускорения для обгона других транспортных средств.Поскольку оба подключены к трансмиссии, говорят, что они работают «параллельно».

Как работает параллельный гибрид.

Гибриды серии

Серийный гибрид использует бензиновый или дизельный ДВС в сочетании с генератором для выработки электроэнергии, но не для вождения автомобиля. Двигатель может подавать электрический ток непосредственно на электродвигатель или заряжать большую батарею, которая накапливает электроэнергию и подает ее на электродвигатель по требованию. Электродвигатель приводит в движение транспортное средство, используя свою мощность для вращения карданного вала или набора ведущих осей, которые вращают колеса.

Гибрид серии А.

Подключаемые гибриды

Поскольку подключаемые гибриды оснащены батареями большего размера, которые можно заряжать от любой обычной электрической розетки на 110 вольт, они способны расширить возможности электродвигателя, чтобы управлять автомобилем дальше без необходимости запуска ДВС, и, следовательно, значительно увеличить мощность. топливная экономичность автомобиля. Оценки варьировались до 100 миль на галлон!

Некоторые технологически подкованные люди адаптировали свои гибридные автомобили в подключаемые гибриды, и автопроизводители находятся в процессе их разработки и производства (иногда в сотрудничестве с крупными коммунальными компаниями).

Разработка новых литий-ионных аккумуляторов меньшего размера и большой емкости, которые можно перезаряжать много раз, является ключом к тому, чтобы сделать подключаемые гибриды доступными для широкой публики. По оценкам, подключаемые гибриды, оснащенные этими более мощными батареями, будут иметь запас хода до 125 миль, прежде чем заряд будет исчерпан и автомобиль вернется в стандартный гибридный режим.

Подключаемый гибрид.

Основная экологическая проблема подключаемых гибридов заключается в том, что потребляемый ими электрический ток обычно вырабатывается коммунальными предприятиями, работающими на ископаемом топливе.Хорошей новостью является то, что некоторые крупные сети обязались установить зарядные станции, работающие от солнечных батарей или энергии ветра, и многие владельцы гибридов готовы установить солнечные батареи для подзарядки этих транспортных средств дома. Подключаемые гибриды

, заряжаемые от коммерческих источников электроэнергии или солнечных батарей, будут меньше зависеть от ДВС, но все равно будут нуждаться в нем для дальних поездок, подъемов на холмы и так далее. Будущие гибриды могут использовать небольшой топливный элемент для производства электроэнергии из водорода, что означает, что ДВС придется запускать еще реже.

Двухрежимные гибриды

Двухрежимные гибриды могут стать ключом к конкурентоспособности США на гибридном рынке. Вместо большой аккумуляторной батареи обычных гибридов двухрежимные гибриды используют батареи меньшего размера и два электродвигателя, расположенные внутри автоматической коробки передач с двумя наборами передач — один для ДВС, а другой для усиления мощности электродвигателей. Трансмиссия также может работать как бесступенчатая трансмиссия. В одном режиме на более низких скоростях транспортное средство может работать с одним или обоими электродвигателями, с ДВС или без него, или только с ДВС.На более высоких скоростях включается второй режим, и ДВС постоянно работает с более высокими передаточными числами.

Двухрежимный гибрид.

Best Hybrid/EV Buying Guide — Consumer Reports

На данный момент электромобили — будь то BEV или PHEV — имеют надбавку к цене по сравнению с сопоставимыми автомобилями с бензиновым двигателем. (Это может измениться в конце десятилетия.) Тем не менее, электромобили имеют значительно более низкие эксплуатационные расходы, потому что они требуют меньше обслуживания, а электричество дешевле бензина. А федеральные и местные стимулы могут эффективно снизить закупочную цену.

Кроме того, более низкие выбросы углекислого газа и загрязнения воздуха, а также снижение зависимости от ископаемого топлива являются вишенкой на торте. А федеральный стимул в размере до 7500 долларов может увеличить сбережения. (Подробнее о доступных поощрениях можно узнать на веб-сайте Министерства энергетики.) 

Электромобили очень эффективны, и большинство новых моделей имеют запас хода более 200 миль, чтобы удовлетворить потребности многих водителей без ежедневной подзарядки. Электромобили очень чистые, потому что у них нет выхлопных газов. Они также тихие и обеспечивают резкое ускорение.Но их зарядка занимает несколько часов, а вождение на большие расстояния требует дополнительного планирования относительно того, где и когда вы будете заряжать.

Электромобили

обычно стоят на тысячи дороже, чем обычные автомобили, хотя большая часть этой разницы компенсируется федеральными и государственными субсидиями, а также более низкими затратами на техническое обслуживание и заправку.

Некоторые регионы страны также лучше подходят для использования электромобилей. Некоторые из них имеют лучшую инфраструктуру общественной зарядки, более выгодные тарифы на электроэнергию и более мягкую погоду, которая не так сильно нагружает батарею.И в некоторых районах выработка электроэнергии более чистая, чем в других.

Если вы живете в доме, а не в многоквартирном доме, возможно зарядить электромобиль дома. Вам нужно будет установить домашнее зарядное устройство (известное как оборудование для электромобилей или EVSE) внутри или снаружи вашего гаража, которое работает от зарядки 240 вольт (уровень 2). Таким образом, вы сможете зарядить свой электромобиль за ночь. Стоимость домашнего зарядного устройства обычно составляет от 500 до 700 долларов. Запчасти и работа могут добавить от 1200 до 2000 долларов. (Чтобы узнать о лучших зарядных устройствах для дома, ознакомьтесь с нашим тестом здесь.)

Подходит ли вам электромобиль или нет, зависит от того, как вы его используете: расстояния, которое вы проезжаете, вашей готовности подключаться к сети так часто, как это необходимо, и вашей способности платить больше за автомобиль и получать выгоду в долгосрочной перспективе. Если вы держите обычный автомобиль в своем домашнем хозяйстве, решение проще.

Все о гибридных автомобилях | Мобиль™

Джеймс Райя

Первым гибридом, появившимся на рынке США, была Honda Insight 2000 модельного года. Перенесемся на 19 лет вперед, и бензиново-электрические гибриды теперь представляют собой 3.6% доля производства* новых технологий двигателей для автомобилей, доступных в США. Гибриды были относительно популярны; потребовалось пять лет, прежде чем доля производства упала до 1%.

* Отчет Агентства по охране окружающей среды об автомобильных тенденциях за 2018 год: выбросы парниковых газов, экономия топлива и технологии с 1975 года, опубликовано в марте 2019 года.

Доступен большой выбор гибридных технологий. В то время как бензиновые гибриды занимают большую долю рынка, гибриды, работающие от электричества и использующие топливные элементы, постепенно набирают обороты.


Толчок для гибридов

Увеличение количества гибридных автомобилей произошло по нескольким причинам, но интерес к этой технологии в основном связан с федеральным регулированием, направленным на увеличение расхода топлива и повышение осведомленности потребителей об окружающей среде. Автомобильная промышленность в 2019 году ждала окончательного решения, будет ли федеральный стандарт экономии топлива в 54,5 миль на галлон (миль на галлон) для автопарков к 2025 году вместо этого заморожен на стандарте 2020 года в 37 миль на галлон. гибридные, электрические и другие транспортные средства, работающие на альтернативном топливе, могут помочь сократить выбросы.

*Правила по выбросам парниковых газов из легковых и грузовых автомобилей, нормотворчество, опубликованное в августе 2018 г.


История

Гибридные автомобили, работающие на газе и электричестве, дебютировали в США в 1999 году с малолитражным автомобилем Honda Insight. Insight получил множество наград за инновации и достиг среднего показателя EPA в 61 миля на галлон при движении по городу и 70 миль на галлон на шоссе.

Первоначальный Insight, производство которого было прекращено в 2006 году, в конечном итоге был омрачен появлением гибридного седана Toyota Prius 2000 года выпуска.Prius уже был успешным в Японии в течение четырех лет, и его импульс продолжался в США и стимулировал нынешнюю тенденцию. После успеха Prius каждый крупный и нишевый производитель включил в свои линейки автомобили с гибридным двигателем и альтернативным топливом.


Гибридный компромисс

Несмотря на все преимущества, у гибридной технологии есть пара недостатков. Покупателям автомобилей, которые ищут превосходное грузовое пространство, гибридные двигатели обычно требуют больших аккумуляторных батарей, которые ограничивают пространство в багажнике.И хотя запас хода электромобиля увеличился, многие электромобили с подключаемым модулем требуют частой зарядки, что приводит к тому, что некоторые водители не решаются использовать гибридную технологию из-за «беспокойства о запасе хода».


Различные типы гибридов

При покупке гибридного автомобиля полезно иметь базовые знания о вариантах. Вот основные термины в гибридном мире:


  • Гибридные электромобили (ГЭМ): В гибридных электромобилях двигатель сочетает в себе использование бензина и электричества для увеличения расхода топлива.Наиболее распространенные современные технологии включают рекуперативное торможение, помощь электродвигателя и автоматический запуск и отключение двигателя.

  • Подключаемые гибридные электромобили (PHEV): Подобно конструкции гибридных автомобилей, эта технология двигателя также сочетает в себе использование бензина и электричества для увеличения расхода топлива. Однако главное отличие здесь заключается в том, что владельцы PHEV могут не только заряжать аккумулятор своего автомобиля, подключив его к розетке, но и полностью заменять бензин электричеством, что позволяет им проезжать километры без использования бензина вообще.

  • Аккумуляторные электромобили (BEV): BEV — это подключаемые аккумуляторные автомобили, приводимые в движение электродвигателем. Двигатель питается от литий-ионных аккумуляторов (Nissan Leaf®) или аккумуляторных блоков (Tesla). Аккумуляторы заряжаются с помощью коммерческих или домашних зарядных устройств.

  • Транспортные средства на топливных элементах (FCV): Водород используется в двигателе внутреннего сгорания или смешивается с кислородом в топливных элементах для работы электродвигателей. Hyundai Nexo Fuel Cell 2019 года претендует† на звание первого специализированного внедорожника с водородным двигателем.*

  • Транспортные средства, работающие на биодизельном топливе: Возобновляемые источники, такие как растительное масло от кулинарии или соевые бобы, животные жиры или водоросли используются для работы дизельного двигателя.

  • Транспортные средства, работающие на альтернативном топливе: Автомобили, работающие на других видах топлива, кроме бензина. Помимо водорода и биодизеля, другие альтернативные виды топлива включают неископаемый природный газ, биоспирт, неископаемый метан, этанол и пропан.

† Hyundai.com

Гибрид для вас

С таким большим выбором может быть трудно выбрать свой первый гибридный автомобиль.Просто помните, что в целом конструкция этих двигателей продолжает улучшаться. Они спроектированы так, чтобы экономить энергию, выделять меньше парниковых газов и позволять вам дольше оставаться в дороге.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.