+7(980)249-22-27
Кузовной ремонт автомобиля
Покраска в камере, полировка
Автозапчасти на заказГибридный двигатель что это такое
Как работает гибридный двигатель: принцип работы
Главный силовой агрегат современных машин – двигатель внутреннего сгорания. Но в условиях истощения залежей нефти, роста требований к экологической чистоте топлива инженеры прибегают к новым технологиям. Полный отказ от углеводородного топлива или снижение его расхода обеспечивают электрический мотор или гибридный машинный двигатель. Последнюю деталь устанавливают на современных авто.
История гибридных двигателей
Гибридный автомобильный двигатель – это система из бензинового мотора внутреннего сгорания и электродвигателя. Впервые выпуском подобного транспорта занялся бренд Parisienne des Voitures Electriques в 1897 году. Американская компания General Electric приступила к производству гибридов с 1900 году. Инженеры корпорации создали машину с четырехцилиндровым двигателем на бензине. Абсолютно новый вид транспорта был экономически нецелесообразным по причинам низкой мощности и дешевизны топлива.
Интересно знать! Грузовики-гибриды несерийно выпускались в Чикаго до 1940-х годов.
Ввиду ухудшения экологической обстановки, подорожания топлива для ДВС идея создания смешанных силовых агрегатов стала актуальной в наше время. Серийное производство гибридов практически первыми наладил бренд Тойота. Авто Toyota Prius liftback были выпущены в 1997 году. В 1999 Хонда презентовала модель Insight. На 2014 год количество гибридов составило более 7 млн.
Принцип работы и устройство гибридных двигателей
Современные инженеры подробно объясняют, что же такое мотор-гибрид в машине. Двигатель представляет собой систему из бензиновой (дизельной) и электрической силовых установок. Для полноценной работы цепи задействуются другие узлы с компьютерным управлением.
Полная конструкция гибрида
Понять, как же работает современный гибридный автомобильный двигатель, поможет описание его устройства. Мотор состоит из:
- двигателя внутреннего сгорания. Конструкция детали разрабатывалась так, чтобы облегчить вес, минимизировать затраты топлива и количество вредных выбросов;
- электрического двигателя. Он сгенерирован с топливным баком и может вырабатывать энергию для заряда АКБ. Деталь встраивается в силовую систему или располагается отдельно. Есть модели с двумя вариантами размещения;
- трансмиссии. В зависимости от типа гибрида существуют интегрированные коробки передач, КПП с механикой или автоматическим управлением. Некоторые детали работают по принципу плавной нагрузки;
- топливного бака. Обеспечивает подачу топлива в ДВС;
- аккумуляторы. В гибридных машинах устанавливаются две батареи – высоковольтная для работы мотора и на 12 В для запитки бортовой системы. Системы запускаются от аккумулятора стандартного типа – высоковольтный и инвертор функционируют только при постоянном охлаждении;
- инвертор. Нужен для преобразования тока, идущего от высоковольтного аккумулятора в переменный трехфазный для электромотора, регулировки распределения энергии;
- генератор. Работает по принципу электрического агрегата, производит электроэнергию.
Интересно знать!
При сгорании 1 л бензина и от работы аккумулятора массой 4,5 ц получается одинаковое количество энергии.
Функционирование двигателя-гибрида
Принцип бесперебойной работы современного гибридного двигателя основывается на отдельном или одновременном функционировании ДВС и электромотора. Для управления системой применяется бортовой компьютер. Прибор по режиму движения определяет вид активного силового агрегата:
- на городских дорогах требуется электродвигатель с небольшой мощностью;
- при езде на загородном шоссе задействуется топливный мотор;
- в смешанном режиме (периодические остановки и ускорения) агрегаты работают вместе.
Важно! В процессе работы ДВС происходит зарядка электрического мотора.
Схемы взаимодействия мотора и ДВС
Развитие технологии гибридных двигателей привело к реализации нескольких вариантов взаимодействия электроагрегата и стандартного мотора.
Последовательная схема
В схеме series hybrid ДВС активирует генератор, вырабатывающий энергию для запитки электрического двигателя, вращающего колеса. Последовательный автомобиль-гибрид задействует маломощный ДВС, но только в условиях максимального КПД. Модели-малолитражки выпускаются с большой АКБ.
Параллельная схема
Оснащение машины системой parallel hybrid обеспечивает вращение колес от бензинового и электрического мотора. Электрическая установка также выполняет функции стартера и генератора, располагается между коробкой передач и ДВС. Дополнительная мощность создается электродвигателем в зависимости от режима езды. Аккумуляторные батареи отличаются компактностью, заряжаются при движении машины.
Подробное описание параллельной схемы для гибридной силовой моторной установки современного автомобиля отмечает ее недостаток. Электрический двигатель не выполняет одновременное вращение колеса и зарядку батареи.
Последовательно-параллельная схема
Смешанный гибрид совмещает последовательную и параллельную схему работы. Электрические агрегаты работают как генератор, создавая электроэнергию и как мотор, создавая тягу. Для объединения двигателей используется планетарный редуктор. ДВС вырабатывает минимум мощности при цикле Аткинсона, что обеспечивает экономию топлива. Устройство параллельно-последовательной схемы и принцип для работы смешанного гибридного двигателя предполагают:
- работу в эконом-режиме. На электрической тяге ДВС выключен, запитка электромотора происходит от аккумулятора;
- поддержку скорости движения. Мощность ДВС распределяется по колесной системе и генератору. В это время выполняется одновременная запитка параллельного электроагрегата и дозарядка АКБ;
- интенсивное ускорение. При высоких нагрузках ДВС и электрическая часть функционируют параллельно. Электромотор подпитывается от батареи без утраты мощности генератором.
Важно! Наиболее эффективно принцип комбинированной тяги реализован у бренда Тойота и называется Hybrid Synergy Drive.
Преимущества и недостатки гибридных авто
Транспорт с гибридной силовой установкой расходует на 30 % меньше топлива по сравнению со стандартными моделями. На этом преимущества использования гибридного автомобильного двигателя не заканчиваются:
- минимальное количество вредных выбросов за счет технологий рекуперативного торможения, наличия емкой АКБ;
- согласованность функций ДВС и электромотора;
- полезные инновации – опции стоп-старта, рециркуляции отработанных газовых смесей (подогревают тосол), изменение фазы распределения газов;
- наличие водяного насоса с электроприводом, системы климат-контроля и усиления руля, улучшенного качения покрышек;
- эффективность при работе на холостом ходу в городских условиях;
- возможность продолжительной поездки без дозарядки аккумулятора – заправляется бак;
- поддержка выбранного режима за счет компьютерного управления;
- низкий уровень шума работающего мотора.
К недостаткам моделей с гибридными установками относятся:
- необходимость регулярной нагрузки на АКБ;
- батарея может разряжаться до критического состояния при низкой температуре;
- проблемы с самостоятельным ремонтом машины;
- дорогая цена запчастей, которые не всегда есть в наличии в сервисных центрах.
Минусом для некоторых пользователей является высокая цена транспорта – даже недорогие японские гибридные автомобили Toyota Yaris стоят около 18 тыс. евро.
Типы гибридных агрегатов
Гибридный современный двигатель – экономичный и экологичный агрегат, но полностью разобраться, что же это такое, поможет обзор вариантов исполнения основной конструкции:
- микрогибридный силовой агрегат. Электрическим компонентом привода является стартер или генератор, отвечающий за функции старта и стопа. Кинетическая энергия используется по принципу рекуперации, то есть переходит в электрическую. Привода исключительно для электротяги нет. АКБ с наполнителем из стекловолокна – на 12 Вольт, адаптирована к частым стартам;
- среднегибридный силовой агрегат. Что значит в этом случае гибридный машинный двигатель? Деталь поддерживает функции ДВС, но транспорт не ездит на электротяге. Средние гибриды могут регенерировать часть кинетической энергии при торможении. Она переходит в электрическую и накапливается в АКБ. Батарея и электроузлы работают на высокой мощности. В режиме смещения точки нагрузки при помощи электрического генератора у теплового мотора повышается эффективность;
- полногибридный силовой агрегат. Высокомощный генератор интегрируется с ДВС. Есть функция движения при электрической тяге при маленькой скорости авто. Электрогенератор запитывает двигатель внутреннего сгорания с функцией старт-стоп в рабочем режиме. Высоковольтный аккумулятор заряжается в процессе рекуперации. Разделительное сцепление ДВС и электромотора обеспечивает быстрое отсоединение одной системы от другой.
Интересно знать!
Микрогибридные силовые агрегаты впервые сконструировал и выпустил бренд Тойота.
Классификация по степени электрификации
В зависимости от электрификации существует несколько видов гибридных машин.
Микрогибрид
У моделей есть функции рекуперации энергии во время торможения, автоматика типа стоп-старт. Микрогибриды подразделяются на три типа:
- машины с системой старт-стоп;
- транспорт со старт-стопом и рекуперативным торможением;
- модели, объединяющие две технологии, со свинцово-кислотным AGM—аккумулятором и объединенным блоком стартера/генератора.
При экономичности топлива и экологичности, электрического воздействия на привод не происходит.
Важно! Данный транспорт нельзя назвать гибридными машинами на 100 %.
Мягкий гибрид
Что же такое мягкий двигатель типа гибрид? Электрическая силовая установка обеспечивает поддержку ДВС, работа в режиме чистого электричества не осуществляется. Рекуперация происходит только при торможении. Конструкция моделей не предусматривает маховика, на его месте находится стартер-генератор. Мягкие гибриды отличаются небольшой мощностью, которая компенсируется электрической частью только при ускорении или разгоне.
Интересно знать! Система Kinetic Energy Recovery мягкогибридных машин также используется в Формуле-1.
Полный гибрид
Электрическая часть задействуется в режиме поездок по городу, на высоких скоростях работает стандартный ДВС. Схема соединения электромотора с двигателем внутреннего сгорания реализуется последовательным, комбинированным или разветвленным способом.
Транспортное средство не заряжается от сети, а только в процессе рекуперации. При разрядке литий-ионного аккумулятора можно переключиться на ДВС.
Гибриды-плагины
Что такое plug-in и надежный ли это гибридный автомобильный двигатель? Электрическая часть осуществляет сбор энергии для заряда батареи, совместно с двигателем внутреннего сгорания обеспечивает вращение колес.
Инновационные модели двигаются при задействовании усилий двух моторов, отличаются объемной мощной батарей (от 70 до 100 лошадей). Рядом с люком бензобака расположен порт для зарядки от розетки. Особенность плагинов – преодоление расстояния до 50 км только на электрической тяге.
Привод дополнительных аксессуаров в автомобилях с полным гибридным приводом
Конструкционные доработки привода дополнительных агрегатов заключались в том, чтобы компоненты работали не от ДВС, а от электричества. Приводная часть полногибридных моделей включает следующие элементы:
- вакуумный насос электрического типа. Деталь служит для понижения давления усилителя тормоза и поддерживает подачу низкого давления при старте и остановке;
- электрогидравлический усилитель управления рулем. Используется, чтобы во время автоматической остановки двигателя рассоединить ДВС и усилитель. Технология позволяет оптимизировать топливные затраты;
- компрессорный кондиционер с электрическим приводом. Отвечает за охлаждение салона при автоостановке. Деталь обеспечивает отсоединение компрессорного привода кондиционера и ДВС. Электрокомпрессор всасывает, сжимает фреоновый газ и направляет его в систему для прокачки;
- электроблок управления кондиционером. Регулирует температуру испарения от 800 до 9000 мин.
Важно!
Полный гибридный привод – единственный вариант гибридов, объединяющий функции старт-стопа, рекуперации, режим электротяги и систему E-Boost.
Перспективы автомобилей-гибридов
Новизна технологии совмещенного мотора приводит к неполному пониманию автолюбителями, что же такое и как работает гибридный двигатель на подобном автомобиле. С учетом 20-летних разработок бренда Тойота у гибридов есть множество перспектив развития. Машины с облегченным кузовом, емкими и компактными аккумуляторами, простой и быстрой зарядкой, усовершенствованным режимом рекуперации в ближайшем будущем завоюют рынок.
У гибридных авто ДВС не подвергается критическим нагрузкам, а с учетом цикла Аткинсона его моторесурс выше, чем у стандартного двигателя. Для сокращения расходов на топливо машины оснащаются ГБО, совместимыми с электронными блоками управления. При внешней схожести с бензиновой техникой автовладельцы сталкиваются со сложностью обслуживания и огромным разбегом стоимости. Даже при отсутствии поломок и значительном пробеге цена машины окупиться через 5 лет. Но минимальные затраты на горючее стоят таких вложений.
Однако, будущее гибридного транспорта – только за моделями plug-in, которые реально экономят топливо. Плагины привлекательны бесшумным плавным электродвигателем, динамикой бензинового мотора, обеспеченной массивным электрическим бустом. Чтобы использовать машину полноценно, необходимо развитие зарядной инфраструктуры – установка специальных розеток на АЗС.
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, который фактически является бесплатным проездом.
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? Топливный сравнительный инструмент, чтобы определить, какой тип автомобиля вам больше всего подходит. потраченные на топливо инвестиции и дорогостоящая ошибка.Итак, здесь мы просчитаем 10 лучших и выявим гибриды, от которых лучше держаться подальше. Что такое гибридный автомобиль?
Гибридное транспортное средство использует более одной формы энергии для приведения в движение транспортного средства. По сути, это означает, что гибридные автомобили будут комбинироваться с использованием двигателя внутреннего сгорания, который использует топливо / газ, а также какой-то электрический двигатель с питанием от аккумулятора. Это позволяет автомобилю достигать гораздо более высокой эффективности использования топлива, чем традиционные автомобили, которые полагаются исключительно на топливо.
Некоторые гибридные двигатели по-прежнему в основном полагаются на газовые двигатели для обеспечения первичной мощности двигателя, а электродвигатель - для сбора и повторного использования энергии, которая расходуется впустую или «заполняет пробелы», такие как торможение и переключение передач.С некоторыми из этих типов электрический двигатель может обеспечивать все движение на коротких расстояниях или всякий раз, когда вы едете, используя только небольшую мощность, например, при движении с остановками.
Другие гибриды в основном приводятся в действие электродвигателями, однако с топливными генераторами для зарядки аккумуляторов двигателя во время его движения. Это позволяет автомобилю иметь расширенный радиус действия и означает, что вам не нужно подключать его к сети, чтобы перезарядить его, как в случае чисто электрических автомобилей.
В чем разница между гибридным и электрическим автомобилем?
Гибридный автомобиль включает в себя как электрический двигатель с использованием аккумуляторов, так и традиционный газовый двигатель.Существует несколько разновидностей гибридных двигателей, поскольку они могут переключаться только на использование электричества, на использование обоих, на использование только бензина. Есть и другие, которые используют газ для питания генератора, а не двигателя, так что, когда вы едете, генератор начинает работать, чтобы заряжать аккумуляторы двигателя, когда это необходимо. Из-за этого различия в типах гибридных двигателей не все гибридные автомобили должны быть подключены к розетке для зарядки аккумуляторов.
Электромобиль использует 100% электричества для питания всего транспортного средства, что заставляет их излучать с нулевым уровнем выбросов, как это делают гибриды.Все чистые электромобили должны быть подключены к розетке, чтобы перезарядить батареи.
Если вам нужна дополнительная информация о гибридных автомобилях или о Hyundai Sonata Hybrid, позвоните в наш отдел продаж.
, гибрид Toyota: как это работает?
С 1997 года водители получают лучшую экономию топлива, более низкие эксплуатационные расходы и непревзойденный уровень комфорта и изысканности благодаря гибридной технологии Toyota. Сегодня ассортимент Toyota гибридных автомобилей включает в себя небольшие гибриды, такие как Toyota Yaris Hybrid , семейные автомобили, такие как Toyota Prius , Corolla и C-HR, , даже такие же, как Corolla Hybrid Touring Sports ,Но вы когда-нибудь задумывались, как работают гибридные автомобили?
Читайте дальше, чтобы узнать, что именно представляет собой гибридная система привода Toyota, как она работает и как она приносит пользу окружающей среде и вашему кошельку.
Что такое гибрид?
Проще говоря, «гибрид» - это автомобиль с двумя или более источниками энергии. Большинство гибридных дорожных автомобилей используют обычный двигатель внутреннего сгорания в паре с электродвигателем, но то, как они работают вместе, означает, что существует несколько различных типов гибридных установок.
Начиная с оригинального Prius, Toyota впервые разработала гибридную систему с полной комплектацией , в которой используются две отдельные силовые установки - электродвигатель с батарейным питанием и бензиновый двигатель внутреннего сгорания - которые могут работать вместе для управления транспортным средством или могут использоваться отдельно. Это самая популярная гибридная система в мире, и было продано более 15 миллионов единиц с момента запуска Prius в Японии в августе 1997 года.
Второй тип гибрида известен как параллельный .В качестве основного источника энергии используется двигатель внутреннего сгорания, а между двигателем и коробкой передач установлен электродвигатель. Такое устройство имеет тенденцию быть более ограниченным по своим функциям, чем полностью гибридный, и установка электродвигателя в очень маленькое пространство также ограничивает его мощность и диапазон EV (электромобиля).
Наконец, третьим гибридным вариантом является серия типа . В этом типе транспортного средства электродвигатель обеспечивает весь привод. Обычный двигатель внутреннего сгорания не подключен к трансмиссии, а работает как генератор для питания электродвигателя.Основным препятствием для серийного гибрида является поддержание его эффективности после того, как заряд батареи истощился. По этой причине серийные гибриды редки.
Гибрид Тойота - как работает система?
Гибридная система привода Toyota состоит из шести основных компонентов: бензинового двигателя, электродвигателя, электрического генератора, блока управления мощностью и устройства разделения мощности, в котором используется специальный тип коробки передач для плавного распределения мощности от двигателя, двигателя и генератора.
Это умная, экономящая топливо технология, которая может плавно и автоматически переключаться между электроэнергией и мощностью обычного двигателя.Способная адаптироваться к различным условиям вождения, наша гибридная система интеллектуально контролирует мощность, поступающую из обоих источников, и сообщает автомобилю, как их комбинировать для достижения максимальной эффективности и производительности.
Система обеспечивает истинную синергию между двумя источниками питания. Когда двигатель работает, он заряжает аккумулятор через генератор; когда условия вождения позволяют это, например, при движении с низкой скоростью, генератор может отключить бензиновый двигатель и позволить электромотору включиться для движения с нулевыми выбросами.Сложная система управления двигателем может определять, когда автомобиль остановлен, и выключать двигатель для экономии мощности и сокращения выбросов, автоматически запускаясь при необходимости.
Батарея хорошо заряжена системой, поэтому гибридную Toyota не нужно подключать к электросети для подзарядки.
Тем не менее, Toyota действительно производит гибридные электромобили с подключаемым модулем для людей, которые могут использовать большую дальность более 30 миль в режиме электромобиля только для электромобилей, и автомобилей, которые преобразуют водород в электричество.Узнайте больше о различных типах гибридных и электрифицированных транспортных средств на , нажав здесь .
Как заряжаются батареи?
Гибридная система Toyota заряжает аккумулятор двумя способами. Во-первых, как уже упоминалось, бензиновый двигатель приводит генератор в действие для зарядки аккумулятора. Второй метод заключается в регенеративном торможении, системе, которая эффективно использует энергию торможения.
Каждый раз, когда вы ставите ногу на тормоз или снимаете акселератор, система отводит энергию обратно в батарею, где она фактически перерабатывается.Вместо потери энергии в виде тепла или шума от тормозов, она улавливается и затем используется для питания электродвигателя. Это особенно эффективно при остановке и остановке движения, когда система восстанавливает и накапливает много энергии, что делает автомобиль более эффективным в целом.
Для PHEV, такого как Prius Plug-in , встроенную батарею можно также заряжать дома с помощью источника питания или в специальных точках зарядки на протяжении всего путешествия, что позволяет увеличить дальность действия до 30 миль.
Сколько времени служат гибридные батареи?
Аккумуляторы в гибридных автомобилях Toyota представляют собой эффективные, устойчивые к коррозии блоки, рассчитанные на длительный срок службы, поэтому стандартная гарантия Toyota на аккумуляторы составляет пять лет или 100 000 миль и может быть продлена до 15 лет без ограничения общего пробега - подробнее о это здесь .
Батареи - это существенные устройства, которые должны сохранять достаточное напряжение для питания автомобиля без помощи бензинового двигателя. Это правда, что их производство оказывает небольшое дополнительное воздействие на окружающую среду, но это более чем компенсируется экологическими преимуществами вождения гибридного автомобиля.На самом деле, мы развеяли этот гибридный миф вместе с другими в на этом посте .
Toyota также стремится утилизировать аккумуляторы своих гибридных автомобилей, которые могут быть переработаны для производства новых аккумуляторов или переоборудованы в другие виды стационарного накопления энергии - это можно сделать у вашего дилера Toyota. Мы уже возвращаем более 90% гибридных аккумуляторов из наших транспортных средств и нацелены на 100% восстановление.
Отличается ли двигатель от обычного автомобиля?
Короче да.Двигатель внутреннего сгорания, используемый в гибридном автомобиле Toyota, использует несколько иной цикл двигателя, чем обычный четырехтактный цикл Отто. Этот модифицированный четырехтактный цикл, называемый циклом Аткинсона, производит меньше тепла и, следовательно, более эффективен.
Охлаждая камеру внутреннего сгорания с помощью рециркуляционных выхлопных газов, это позволяет избежать проблемы, с которой сталкиваются двигатели с традиционными циклами: впрыскивание большего количества топлива, чем необходимо, для снижения температуры сгорания и предотвращения перегрева каталитических нейтрализаторов.Традиционное средство правовой защиты работает, но в процессе используется больше топлива. Тем не менее, решение Toyota более экономично и очень надежно .
Более подробный анализ использования Toyota цикла Аткинсона можно прочитать здесь .
Нужно ли ездить по-другому, чтобы максимально использовать гибридные технологии?
Совсем нет. Поскольку Toyota сделала гибридную систему полностью автоматической, она оптимизирует свою работу и минимизирует расход топлива для каждого водителя.Вы можете расслабиться и наслаждаться поездкой!
Вы можете узнать больше об опыте вождения гибрида Toyota на , прочитав эту статью , в которой автомобильный журналист Тим Диксон берет гибрид Corolla за спин.
Есть также несколько общих советов, многие из которых относятся к максимизации экономии топлива как гибридных, так и негибридных автомобилей, на по этой ссылке .
Чтобы узнать больше о нашем полном ассортименте гибридных автомобилей, , нажмите здесь .
,
Для PHEV, такого как Prius Plug-in , встроенную батарею можно также заряжать дома с помощью источника питания или в специальных точках зарядки на протяжении всего путешествия, что позволяет увеличить дальность действия до 30 миль.
