Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Что означает гибридный двигатель


Гибридный двигатель

Автор admin На чтение 7 мин. Просмотров 210

Подавляющее большинство современных автомобилей в качестве силового агрегата используют двигатель внутреннего сгорания. На фоне постепенного истощения запасов нефти, а также возрастающих требований к экологичности, автоинженеры разрабатывают новые технологии, позволяющие отказаться от использования углеводородов в качестве топлива или, как минимум, снизить расход.

Решить эту проблему можно двумя способами: установить вместо ДВС электромотор или гибридный двигатель. К последнему прибегают многие автомобильные марки.


Как видно из названия, подобный силовой агрегат представляет из себя классический двигатель внутреннего сгорания и одновременно электродвигатель, объединенные в одно целое. По многим причинам такое решение предпочтительнее одной только электрической тяги.

На сегодняшний день электромобиль имеет серьезные минусы. Наиболее значимые из них – это отсутствие развитой сети электрозаправок, а также недостаточная дальность поездки без дозарядки (у разных моделей электромобилей она составляет от 80 до 160 км).

К тому же на то, чтобы полностью зарядить батареи потребуется несколько часов, а значит, мобильность такого авто ограничивается поездками от дома до работы и обратно.

Тем не менее, нельзя забывать и про плюсы электромотора, среди которых более высокий КПД (у ДВС максимальный КПД достигается только на определенных оборотах), отсутствие каких-либо выбросов, большой крутящий момент.

Электрический двигатель, в отличие от работающего на нефтепродуктах, не нуждается в постоянной подаче топлива. Он может находиться в выключенном состоянии сколь угодно долго, пока на него не будет подано напряжение. При подаче электричества он практически моментально передает колесам максимальную тягу.


Гибридный двигатель совместил преимущества обоих моторов, благодаря чему достигается экономичность, экологичность и неплохие динамические характеристики.

Принцип работы гибридных двигателей

Гибридный двигатель устроен таким образом, что оба мотора работают, условно говоря, друг на друга. Двигатель внутреннего сгорания крутит генератор и снабжает энергией электромотор, а тот позволяет «напарнику» работать в оптимальном режиме без резких колебаний и нагрузок. К тому же, гибриды обычно оснащаются системой рекуперации кинетической энергии KERS (аналогичную той, что применяется на болидах Формулы-1).

Эта система позволяет заряжать аккумуляторные батареи во время торможения и при движении машины накатом. Принцип ее работы в том, что при торможении колеса приводят в действие электромотор, который в этом случае сам играет роль генератора и заряжает аккумуляторы. Особенно полезна KERS при езде по городу в режиме «тронулся-остановился».

Список автомобилей с гибридными двигателями
Audi Q5 Hybrid
BMW Active Tourer
Chevrolet Volt
Ford Escape Hybrid (Fusion Hybrid)
Hyundai Sonata Hybrid
Honda CR-Z (Insight Hybrid)
Jaguar Land Rover
Mitsubishi Outlander PHEV
Nissan Altima Hybrid
Toyota Prius (Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid


По степени гибридизации силовые агрегаты разделились три типа: «умеренные», «полные» и plug-in. В «умеренных» постоянно работает двигатель внутреннего сгорания, а электромотор включается только тогда, когда необходима дополнительная мощность.

Автомобиль с «полным» гибридом способен двигаться на одной электротяге, не расходуя горючего.

Plug-in, как и полный гибрид, может передвигаться только на электричестве, но имеет возможность заряжаться от розетки, совмещая таким образом все преимущества электромобиля, и избавляясь от его главного недостатка — ограниченного пробега без подзарядки. Когда заряд батарей кончается, plug-in работает как обычный гибрид.

Схемы взаимодействия электромотора и ДВС

Инженеры разных компаний по-разному подходят к вопросу гибридного двигателестроения. Современные машины оснащаются гибридными двигателями, построенными по одной из трех схем взаимодействия топливной и электрической составляющей, которые будут рассмотрены ниже.

Последовательная схема

Это наиболее простой вариант. Принцип его работы заключается в следующем: крутящий момент от ДВС в данном случае передается исключительно генератору, который вырабатывает электричество и заряжает аккумуляторы. Автомобиль при этом движется только на электротяге.

Также для зарядки аккумуляторной батареи применяется система рекуперации кинетической энергии. Своим названием данная схема обязана последовательным преобразованиям энергии: энергия сгорания топлива двигателем внутреннего сгорания превращается в механическую, затем в электрическую при помощи генератора и снова в механическую.


Плюсы такой конструкции заключаются в следующем:
  • ДВС всегда работает на неизменных оборотах, с максимальным КПД;
  • нет необходимости оснащать автомобиль мощным и прожорливым двигателем;
  • не нужно сцепление и коробка передач;
  • автомобиль способен передвигаться и с выключенным двигателем внутреннего сгорания за счет энергии, запасенной аккумуляторной батареей.

Однако есть у последовательной схемы и свои минусы:

  1. потери энергии в процессе преобразований;
  2. большой размер, вес и высокая стоимость аккумуляторных батарей.

Наибольшая эффективность такой схемы достигается при движении с частыми остановками, когда активно работает KERS. Поэтому она нашла применение в городском транспорте. Также гибридные двигатели с последовательной схемой применяются в карьерных самосвалах, которым для работы важен большой крутящий момент и не требуется высокая скорость.

Параллельная схема

Принцип работы «параллельного» гибридного двигателя полностью отличается от вышеописанного. Автомобили с гибридным двигателем, построенным по параллельной схеме, ездят с использованием и ДВС, и электромотора. Электродвигатель в таком случае должен быть обратимым, т.е. способным работать в качестве генератора. Согласованная работа обоих моторов достигается посредством компьютерного управления.

В зависимости от режима езды блок управления распределяет крутящий момент, поступающий от обоих элементов гибрида. Основную работу выполняет двигатель внутреннего сгорания, электромотор же подключается когда нужна дополнительная мощность (при трогании, ускорении), при торможении и замедлении он работает как генератор.


Плюсы подобной компоновки в том, что нет необходимости устанавливать аккумуляторную батарею большой емкости, потери энергии намного меньше, чем при последовательной схеме, поскольку ДВС напрямую связан с ведущими колесами, а кроме того, сама по себе конструкция довольно проста, а значит, дешева.

Основные минусы схемы – меньшая топливная экономичность по сравнению с другими вариантами и низкая эффективность в городских условиях. Машины с гибридным двигателем, построенным по параллельной схеме, наиболее эффективны при движении по трассе.

По данной схеме построены гибридные автомобили марки Хонда. Главный принцип руководства компании: схема гибридного двигателя должна быть как можно более простой и дешевой, а функция электромотора заключается лишь в помощи ДВС сэкономить максимально возможное количество топлива. У этой марки существует две гибридных модели – Civic (снят с производства в 2010 году) и Insight.

Последовательно-параллельная схема

Последовательно-параллельная схема представляет собой совмещение первых двух. В параллельную схему добавлен дополнительный генератор и делитель мощности. Благодаря этому автомобиль при трогании и на малых скоростях движется только на электрической тяге, ДВС только обеспечивает работу генератора (как при последовательной схеме).

На высоких скоростях крутящий момент на ведущие колеса передается и от двигателя внутреннего сгорания. При повышенных нагрузках (например, при подъеме в гору), когда генератор не в силах обеспечить требуемый ток, электромотор получает дополнительное питание от аккумулятора (параллельная схема).


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.

Применяется последовательно-параллельная схема на автомобилях марки Тойота (Prius, Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid), а также на некоторых моделях Лексус. Подобными гибридными двигателями оснащаются машины Ford Escape Hybrid и Nissan Altima Hybrid.

Что такое гибридный автомобиль и стоит ли его покупать?

В продаже появляется все больше гибридов, включая Mistubishi Outlander, Toyota Prius и Volvo V60.

Каковы преимущества гибридного автомобиля?

Вождение гибрида аналогично вождению обычного автоматического автомобиля, поэтому производительность практически не снижается.

У большинства сильных гибридов также есть выбор режимов мощности - от эко до мощности, что позволяет водителю выбирать максимальную эффективность или производительность в зависимости от условий вождения.

Беспокойство по дальности не является проблемой, и вам не нужна точка зарядки, потому что гибриды заряжают свои собственные батареи.

Хотя налоговые льготы по гибридному владению не так велики, как раньше, водители служебных автомобилей по-прежнему платят меньший налог на льготы (BIK), чем водители бензиновых или дизельных автомобилей, а автомобили, выбрасывающие менее 75 г / км имеют право на освобождение от платы за затор в Лондоне.

Стоит ли покупать гибридный автомобиль?

Гибридный автомобиль подойдет вам, если вы будете проезжать большую часть своего пробега в городе и его окрестностях, потому что вы получите наибольшую выгоду от работы на электричестве, что фактически означает бесплатное путешествие.

Если вы часто совершаете короткие поездки и не нуждаетесь в дополнительной гибкости гибрида, то вам лучше воспользоваться электромобилем, который обеспечит вам дешевые поездки по городу и отсутствие выбросов выхлопных газов.

Тем не менее, если вы проезжаете много миль по автостраде, вам может быть лучше с эффективным дизельным автомобилем. Скорее всего, он обеспечит более высокую экономию топлива на высокой скорости, чем гибрид, потому что автомагистрали и скоростные трассы А - это те дороги, на которых гибриды наименее эффективны.

Использовать какой автомобиль? Инструмент сравнения топлива, чтобы определить, какой тип автомобиля вам больше всего подходит.


Топ-10 лучших гибридных автомобилей 2018 года

Знание того, что следует учитывать и чего следует избегать, может сделать разницу между потраченные на топливо инвестиции и дорогостоящая ошибка.Итак, здесь мы просчитаем 10 лучших и выявим гибриды, от которых лучше держаться подальше.

Что такое гибрид, самозаряжающийся гибрид и гибридный плагин?

Термин «самозаряжающийся гибрид» появился в прошлом году, когда многие люди комментировали тем, у кого есть подключаемые гибриды, что им следовало бы использовать модель «самозарядки».

Но что на самом деле означает весь этот разговор о гибридах? Давайте объясним, что все эти гибридные автомобили.

Что такое гибридный автомобиль?

В чистом виде гибрид - это автомобиль с двигателем внутреннего сгорания и аккумулятором. Он использует комбинацию обоих источников питания, чтобы позволить вам управлять автомобилем, и существует широкий спектр различных типов и конфигураций гибридных.

Все гибриды управляют потоком энергии автоматически, и многие позволят вам выбрать, если вы хотите ездить исключительно на электричестве (от батареи). Это означает, что автомобиль работает без выхлопных газов и тихо, без шума работающего двигателя.

В общих чертах, цель гибридных автомобилей состоит в том, чтобы уменьшить выбросы выхлопной трубы и снизить традиционное потребление топлива, что позволяет снизить расходы на автомобили. В некоторых областях также снижаются ставки, когда речь идет об экологических сборах или налогах.

Pocket-lint

Что такое самозарядный гибрид?

Самозаряжающийся гибрид - это маркетинговый термин, который Lexus и Toyota действительно собираются в город. Он широко используется в рекламе и используется для различения гибридов подключаемых модулей и тех, которые не имеют возможности подключить их.

На самом деле самозаряжающийся гибрид - это обычный гибрид. В приведенной ниже рекламе Lexus может похвастаться «без пробок» в качестве преимущества, но в действительности все гибриды в некоторой степени самозаряжаются (как и электромобили).

Гибридные автомобили используют регенерацию для подзарядки аккумулятора: вместо торможения трением и преобразования этой кинетической энергии (движение вперед) в потраченное тепло с помощью тормозов, он использует его для запуска генератора для подзарядки встроенного аккумулятора. Они также могут использовать двигатель для зарядки аккумулятора.

Таким образом, гибриды с самозарядкой лучше работают при остановленном старте: если вы едете только по автостраде с постоянной скоростью, возможности для рекуперации энергии снижаются. И вы сможете проделать только одну или две мили на одной батарее, пока двигатель не включит и не зарядит батарею. В конечном счете, помните, что вы не можете получить энергию из ниоткуда - поэтому, если вы не подключите ее, вы будете использовать двигатель внутреннего сгорания.

Классическим примером обычного или самозаряжающегося гибрида является Toyota Prius.Это в основном автомобиль, который начал гибридную революцию в трансмиссии, и есть много моделей Toyota и Lexus, которые предлагают эту технологию.

Итак, это гибрид, который вы не можете подключить - вот несколько примеров:

Pocket-lint

Что такое подключаемый модуль?

Подключаемые гибриды (или гибридный электромобиль PHEV - plug-in) позволяют перезарядить аккумулятор, подключив его к электросети. Это означает, что вы не зависите от возмещения энергии путем регенерации для зарядки аккумулятора или от использования двигателя в качестве генератора для его зарядки.

Это означает, что вы можете ехать из дома, зная, что у вас есть полный аккумулятор. Поскольку батареи гибридов встраиваемых модулей больше, чем самозаряжающиеся гибриды (как правило, вы можете проехать 30 миль только на батарее), вы можете выбрать городской или местный режим в режиме работы от батареи, переключаясь на двигатель только тогда, когда вы Вы находитесь на больших дорогах, где дальность может быть проблемой.

Регенерация при торможении все еще работает на подключаемом гибриде, как в «самозаряжающемся» гибриде, так что, по сути, вы ничего не теряете.Подключаемые гибриды становятся широко доступными, но, как правило, стоят дороже, чем тот же автомобиль, что и обычный гибрид, из-за адаптаций, необходимых для зарядки и большей батареи.

Hyundai Ioniq и Toyota Prius доступны в виде обычного гибрида или гибридного модуля, и разница между ними в цене составляет около 5000 фунтов стерлингов, но обе эти сменные модели также имеют аккумуляторы большей емкости, предлагая большую мощность и больше драйвинг рейндж на электрике один.

Вот несколько примеров:

Pocket-lint

Что такое мягкий гибрид?

Мягкий гибрид, возможно, не должен быть в этом списке.Но, в соответствии с нашим начальным определением, что такое гибридный автомобиль, мы включили его здесь.

Мягкий гибрид - это автомобиль, у которого есть аккумуляторная батарея в дополнение к двигателю внутреннего сгорания, работающая на вторичной электрической системе. Эта система может использоваться для снятия некоторой нагрузки с двигателя, тем самым снижая расход топлива.

Ауди, например, имеет систему MHEV (мягкий гибридный электромобиль), которая будет делать такие вещи, как позволить автомобилю двигаться на холостом ходу с выключенным двигателем до 40 секунд, а также вращать двигатель обратно до скорости, чтобы улучшить динамика вождения автомобиля и улучшить опыт остановки и старта.Заявленная экономия топлива составляет около 0,7 литра на 100 км.

В то время как гибриды с самозарядкой и подключаемым модулем, вероятно, будут тем, что вы выходите и намеренно покупаете, потому что вы хотите уменьшить выбросы из выхлопной трубы, MHEV - меньшее преимущество. Вот несколько примеров:

Какой гибрид лучше?

В конечном счете, если целью является снижение экологических издержек, связанных с автомобильным транспортом, то предпочтительным является гибридный плагин. Это позволит вам использовать автомобиль для коротких поездок полностью от аккумулятора - школьный пробег, еженедельные покупки, возможно, ваши поездки - так что вы можете заряжать дома и сократить как выбросы, так и затраты на топливо.

Когда речь идет о снижении затрат на топливо в любых условиях, гибриды не так хороши в длительных поездках по автомагистралям, потому что батарея действительно не предлагает большой помощи, и обычно обычный дизель дешевле в эксплуатации (по стоимости топлива), чем гибрид. Здесь схема MHEV может быть более эффективной (так как это в основном дизель с добавленной эффективностью).

В конечном счете, если вы хотите сократить выбросы и затраты на топливо на большие расстояния, то для вас может подойти чистое электричество.Сейчас 300 миль становятся все более распространенными, а перезарядка обходится значительно дешевле, чем бак с дизельным топливом, а выхлопные трубы не выбрасываются, - только те, кому нужна большая дальность без необходимости останавливаться для зарядки, будут бороться с электромобилем.

,

Mild Hybrid Systems: Engine Assist

На самом деле, мягкие гибриды вообще не имеют ничего общего с коммерческими гибридными автомобилями, по крайней мере, не те, о которых мы обычно думаем. На самом деле, мягкие гибриды гораздо ближе к обычным автомобилям с бензиновыми двигателями, чем к вездесущим газоэлектрическим гибридным автомобилям, о которых мы так много слышим.

Чтобы определить мягкий гибрид, это помогает узнать различные степени гибридизации. Наиболее распространенным гибридным транспортным средством является полный гибрид , или сильный гибрид .Эти автомобили обычно используют электродвигатель мощностью от 30 до 70 киловатт вместе с бензиновым двигателем. Электромотор в полностью гибридном двигателе, скорее всего, будет использоваться все время, пока автомобиль работает, и будет использовать большую батарею для питания. Типичными примерами полных гибридов являются Toyota Prius и Ford Escape.

Мягкие гибриды , с другой стороны, находятся на другом конце спектра. Они по-прежнему классифицируются как бензиновые электромобили, но степень того, насколько, а точнее, как мало, автомобиль использует электродвигатель, определяет их как умеренные.Большая разница между мягким гибридом и полным гибридом состоит в том, что электродвигатель в мягком гибриде не может (и не делает) фактически двигать транспортное средство самостоятельно. Бензиновый двигатель в мягком гибриде - это механизм, выполняющий всю тяжелую работу, а электродвигатель служит только для помощи.

Итак, электродвигатель в мягком гибриде действует как усилитель мощности. Настоящее преимущество мягкой гибридной системы заключается в том, что она экономит топливо, отключая бензиновый двигатель при остановке, торможении или крейсерском режиме.Кроме того, электродвигатель помогает перезапускать газовый двигатель с повышенной эффективностью, то есть гораздо эффективнее, чем, скажем, водитель, использующий зажигание для включения и выключения двигателя. В зависимости от системы, некоторые мягкие гибриды могут также захватывать механическую энергию во время торможения.

Несмотря на то, что они не имеют такой же эффективности использования топлива, как полные гибриды, мягкие гибриды все же обеспечивают повышенную экономию на насосе по сравнению с обычным автомобилем, работающим на газе. Фактически, поскольку они не сжигают газ в определенных точках во время езды, мягкий гибрид может повысить эффективность использования топлива на 10-15 процентов.Еще одной положительной стороной мягких гибридов является их низкая цена: поскольку они не так сложны, как полные гибриды, мягкие гибриды дешевле производить, и поэтому они дешевле в автосалоне. И хотя они не так распространены, как полные гибриды, несколько компаний выпустили мягкие гибридные автомобили, включая BMW, Chevy, Honda и General Motors. Итак, мягкие гибриды существуют - вам просто нужно знать, где искать.

Для получения дополнительной информации о гибридных автомобилях и других связанных темах, перейдите по ссылкам на следующей странице.

Связанные Статьи HowStuffWorks

Источники

  • Зеленый автомобильный конгресс. «Buick Mild Hybrid Business Concept Vehicle представлен в Шанхае». 21 апреля 2009 г. (24 апреля 2009 г.) http://www.greencarcongress.com/2009/04/buick-mpv-shanghai-20090421.html
  • HybridCars.com. «Мягкое гибридное дизельное видение BMW». 25 февраля 2008 г. (24 апреля 2009 г.) http://www.hybridcars.com/news/bmws-mild-hybrid-diesel-vision.html
  • Олвера, Дженнифер.«5« Мягких гибридных »фактов». GreenCar.com. 12 мая 2008 г. (17 апреля 2009 г.) http://www.greencar.com/articles/5-mild-hybrid-facts.php
  • Soultek.com. "Есть ли смысл в мягких гибридных автомобилях?" 14 февраля 2008 г. (24 апреля 2009 г.) http://www.soultek.com/clean_energy/hybrid_cars/do_mild_hybrid_vehicles_make_sense.htm
,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.