Гибридный двигатель — как он работает

Почему мы коснулись этого вопроса на нашем портале? И почему мы хотим просветить Вас в вопросах работы гибридных двигателей? Всё предельно просто и понятно. Дело в том, что многие сферы нашей жизнедеятельности буквально пронизаны взаимодействием всевозможных технологий, которые в своём симбиозе порождают гораздо более эффективные методы, гаджеты и механизмы. И конечно же не посмели отставить в сторону и двигатели для наших четырёхколёсных любимцев. И вот именно о таких агрегатах, их положительных и отрицательных сторонах, о том как они работают мы и поговорим в данной теме. А пока совершим небольшой экскурс в историю. Поехали!

Немного истории

Автомобили с гибридными «сердцами» – изобретение далеко не новое, как может показаться на первый взгляд. Первооткрывателем и воплотителем идеи гибридного двигателя стал иезуитский священнослужитель по имени Фердинанд Вербист.

В 1665 году он начал работать над планами создания простых четырёхколёсных повозок, работающих на паровой и конной тяге. Но а первые серийные модели с гибридными двигателями увидели свет уже на рубеже 19-го и 20-го веков. На протяжении десяти лет, начиная с 1887 года французская Compagnie Parisienne des Voitures Electriques выпустила серию электромобилей и автомобилей с гибридными моторами. А в 1900 году компания General Electric создала гибридное авто с четырёхцилиндровым бензиновым двигателем. Компания Walker Vehicle Company of Chicago до 1940 года выпускала гибридные грузовые автомобили.

Конечно, на то время производство подобных автомобилей ограничивалось небольшими партиями и созданием разного рода прототипов. Однако в наше время острая нехватка нефтяных ресурсов и постоянно прогрессирующий экономический кризис побудили автомобильных конструкторов и разработчиков вернуться к истокам и возобновить выпуск автомобилей с гибридными двигателями.

Как работает гибридный двигатель – простыми словами о новых технологиях

Ну а теперь самое время разобраться с тем, что за агрегат гибридный двигатель и почему так рьяно стали производит автомобили с такими сердцами? Гибридный двигатель представляет собой систему двух связанных между собой двигателей: бензинового и электрического. Два двигателя могут работать как в связке, так и по отдельности, всё зависит от того, какой режим работы использован в данный момент. Процессом перераспределения «полномочий» управляет мощный компьютер, который в тот или иной момент решает какой из двигателей должен сейчас работать. Для передвижения в загородном режиме всю работу берёт на себя топливный двигатель, ибо аккумулятора на трассе хватает ненадолго. Для передвижения по городу включается электродвигатель.

Если же автомобиль подвергается большим нагрузкам или ему приходится часто и довольно интенсивно разгоняться, то оба двигателя работают уже вместе. Интересен тот факт, что пока автомобиль движется на топливном моторе, электрический в это время заряжается. Автомобиль с гибридным двигателем выбрасывает в атмосферу на 90% меньше веществ, чем привычные нам топливные моторы, и это несмотря на то, что в его состав входит и бензиновый агрегат тоже. Так же потребление бензина в городе можно свести к нулю, что, конечно же, не сказать о загородных поездках.

Давайте рассмотрим как автомобиль с гибридным двигателем трогается с места. В самом начале движения и на малых скоростях работают лишь аккумулятор и электрический двигатель. Энергия, что запасена в батарее питает энергетический центр, который далее распределяет её по электромоторам, которые уже и стартуют автомобиль с места бесшумно и очень плавно. После того, как набрана максимальная для электродвигателя скорость, подключается и бензиновый агрегат. Крутящий момент на ведущие колёса уже поступает от двух двигателей в одночасье. В процессе такой работы двигатель внутреннего сгорания отдаёт часть выработанной энергии на генератор, который далее и питает электродвигатели, разгружая АКБ, излишки же энергии передаются на аккумулятор, восполняя его, утраченный на начало движения, запас.

Если автомобиль движется в нормальном режиме, то автоматом используется ведущим лишь передний привод, в остальных же случаях распределение крутящего момента подаётся уже на две оси. В режиме ускорения крутящий момент на колёса поступает в основном от двигателя внутреннего сгорания, а если необходимо нарастить динамику, то в ход идут уже и электромоторы, дополняющие ДВС.

Но вот более интересным моментом всё же является торможение. Электронный «мозг» автомобиля держит под контролем включение и выключение тормозных систем. Когда стоит подключить гидравлику, а когда и рекуперативное торможение, но предпочтение всё же отдаётся второму. То есть, когда водитель гибридного автомобиля нажимает на педаль тормоза, электродвигатели переходят генераторный рабочий режим, создавая тем самым тормозной момент на колёсах, при котором также вырабатывается электроэнергия, которая и подпитывает аккумулятор через распределительный энергоцентр. В этом то и утаилась вся суть «изюминки» гибридного двигателя.

В привычной же нам классике энергия, выделяемая при торможении расходуется в пустую, просто теряясь в пространстве как тепло от тормозных дисков и других деталей. Использование тормозной энергии очень эффективно в условиях города, когда частое торможение на светофорах – обычное дело. Система VDIM, которая является управляющей автомобильной динамикой, управляет работой всех автомобильных систем активной безопасности, объединяя их в единый «организм».

Пожалуй, первым удачным экземпляром, оснащённым гибридным двигателем, выпущенным в массы стал известный уже ныне «Prius» от компании Toyota. Этот чудо автомобиль расходует всего чуть более трёх литров бензина на каждые сто километров в городском режиме. Также японская компания пошла далее, выпустив свой люксовый гибридный кроссовер Lexus RX400h. Но и стоимость данного авто в среднем в пределах 70 000 у.е. Заметим, что первое поколение Toyota Prius уступало автомобилям того же класса с двигателями внутреннего сгорания по скоростным и мощностным характеристикам, в отличие от Lexus RX400h, который изначально составлял хорошую конкуренцию в своём классе.

После Toyota лидирующие мировые автомобильные концерны тоже не оставили без внимания использование гибридных двигателей, так как в этом было увидено решение глобальной проблемы загрязнения природной среды и топливной экономии. И так последовало объявление о создании гибридной грузовой и транспортной техники от компании Volvo Group. По их расчётам выпуск данной продукции со временем сократит потребление топлива на целых 35%.

Но при всём величайшем желании и расчётах автомобильных концернов, автомобили с гибридными двигателями пока что не раскупают по всему миру как горячие пирожки. Популярность гибридных автомобилей набирает обороты лишь в Канаде и Штатах. Спрос на гибриды среди американского населения вырос из-за резкого подорожания топлива, которое нещадно палили раньше. Ведь американский автопром всегда славился своими «мускул-карами» с невероятно мощными моторами и огромным потреблением горючей жидкости. Европейские автолюбители к автомобилям с гибридными двигателями отнеслись в целом нейтрально.

Там заправляет достаточно экологичный и более экономичный, заслуживший доверие ветеран, — дизель.

Большая часть автомобилей Европы заправляются дизелем, что нельзя сказать о США. Более того автомобили с дизельными двигателями гораздо дешевле гибридных, к тому же проще и надёжнее в своей конструкции. Ведь всем известен такой постулат: «чем сложнее сконструирована система, тем менее её надёжность». Именно этот фактор и определяет количество гибридных автомобилей на территории нашей страны. Официально такие автомобили к нам не поставляют, а проблема СТО просто неминуема в случае поломки. Профильных СТО по ремонту гибридных двигателей попросту нет в нашей стране. А самостоятельно такой аппарат, думаем, вряд ли кто-то возьмётся чинить.

Устройство гибридного двигателя – описание схемы

Итак, мы с Вами вкратце рассмотрели, что такое гибридный двигатель и почему его применение не настолько распространено в мире, как того бы хотелось. Теперь хотелось бы «копнуть» поглубже и рассмотреть схему его строения. А ведь их существует три. Предлагаем начать с простейшей схемы, которая вызывает у нас наименьший интерес – это последовательный гибридный двигатель.

Последовательная схема гибридного двигателя

В данной схеме запуск автомобиля происходит от электрического мотора. Двигатель внутреннего сгорания находится в связке с генератором, питающим батарею аккумулятора. Гибридные автомобили с последовательной схемой силового агрегата (Plug-inHybrid), зачастую, выпускаются с возможностью подключения к электрической сети по окончанию поездки.

Наличие данной функции подразумевает использование аккумуляторных батарей с большой энергоёмкостью, что существенно сокращает затраты топлива на использование двигателя внутреннего сгорания, что в свою очередь сокращает количество вредных выбросов в атмосферу. К таким автомобилям можно отнести Chevrolet Volt и Opel Ampera. Их так же называют электромобили с широким радиусом действия. Эти автомобили могут ехать лишь питаясь от аккумуляторной батареи со скоростью 60 км/ч и используя энергию генератора, приводящего в действие бензиновый двигатель целых 500 километров.

Параллельная схема гибридного автомобиля

При данной схеме параллельно подключенные двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель устанавливаются таким образом, что могут работать как отдельно друг от друга, так и вместе. Такой эффект достигается благодаря конструкции агрегата, в которой бензиновый двигатель, электромотор и трансмиссия соединены автоматически управляемыми муфтами. Автомобиль с такой схемой гибридного двигателя использует электромотор небольшой мощности, примерно в 20 кВт. Его основной задачей является добавление мощности ДВС во время ускорения автомобиля.

В большей части подобных конструкций электромотор устанавливается между двигателем внутреннего сгорания и коробкой передач. Он так же выполняет функции генератора и стартера. Известнейшими представителями среди автомобилей с последовательной схемой гибридного двигателя являются BMW Active Hybrid 7, Honda Insight, Volkswagen Touareg Hybrid, Honda Civic Hybrid. Данная схема появилась благодаря проявлению инициативы компании Honda с её системой Integrated Motor Assist — IMA. Работу данной системы можно подразделить на несколько характерных режимов:

— работа от электродвигателя;

— совместная работа электромотора и ДВС;

— работа от ДВС с параллельной зарядкой аккумуляторной батареи при помощи электромотора, который выполняет функцию генератора;

— подпитка аккумулятора в период рекуперативного торможения.

Последовательно-параллельная схема гибрида

В данной схеме электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания связываются при помощи планетарного редуктора. Это позволяет одновременно передавать мощность от каждого из моторов на ведущие колёса в соотношении от 0 до 100% от номинальной мощности. Последовательно-параллельная схема отличается от предыдущей тем, что на первой установлен генератор, который создаёт энергию для работы электромотора.

Известными представителями автомобилей с такой схемой гибридного двигателя являются Toyota Prius, Ford Escape Hybrid , Lexus RX 450h. В данном сегменте «гибридного» рынка лидирует компания Toyota со своей системой Hybrid Synergy Drive — HSD. Силовой агрегат системы Hybrid Synergy Drive представлен следующим образом:

— ДВС связывается с планетарным редуктором;

— электродвигатель, который присоединён к коронной шестерне планетарного редуктора;

— солнечная шестерня планетарного редуктора соединенная с генератором.

Двигатель внутреннего сгорания работает в цикле Аткинсона, а значит на низких оборотах он вырабатывает малую мощь, результатом чего является лучшая топливная экономичность и меньшее количество выхлопных газов.

Авто с гибридным двигателем – плюсы и минусы

Положительные стороны гибридных двигателей

1. Самым важным плюсом автомобилей с гибридными двигателями является их экономичность. Топливный расход у таких автомобилей на 25% меньше чем у классических машин с двигателем внутреннего сгорания. А в условиях нашей ситуации с постоянно повышающимися цена на бензин это очень важный фактор.

2. Следующий не менее важный пункт Следующий по важности пункт среди положительных сторон гибридных двигателей – это экологичность. Гибридные автомобили наносят гораздо меньше урона нашей экологии чем классические. Это достигается благодаря более рациональному топливному расходу. А при полной остановке автомобиля, ДВС прекращает работать, передавая бразды правления электрическому мотору. Следовательно во время остановок гибридного автомобиля атмосфера не загрязняется выбросами СО2.

3. Батареи гибридных двигателей подзаряжаются от бензинового двигателя, чего нельзя сказать об электромобилях, что делает запас хода топливного двигателя гораздо большим. И ещё он может дольше обходиться без дозаправки.

4. Современные гибридные автомобили ничуть не уступают аналогичному классу традиционных по всем основным характеристикам. Так что развеем этот миф, которому многие, скорее всего верят.

5. В городских условиях с частыми остановками гибридные автомобили работают как электромобили.

6. Стоя на месте автомобиль с гибридным двигателем полностью бесшумен, так как он работает только на электродвигателе.

7. Заправка гибрида осуществляется бензином и таким же образом, как и традиционного автомобиля.

Минусы гибридных автомобилей

В мире нет ничего идеального, а значит и гибридные двигатели тоже имеют свои минусы.

1. И основным минусом является дорогой ремонт. Так как конструкция таких двигателей очень сложна, то и найти специалиста, который займётся устранением проблем, очень сложно. Этим и объясняется большая стоимость обслуживания гибридов.

2. Аккумуляторы, установленные на гибриды подвержены саморазрядке. Также они не переносят резких перепадов температур. А срок службы их сильно ограничен. Но до сих пор пока не выяснили то, какое влияние на окружающую среду оказывают аккумуляторы из-за чего утилизировать их является проблемной задачей.

Очевидно, конечно, что гибридные двигатели имеют больше плюсов чем минусов, но в нашей стране они не прижились пока что. Первая причина для этого – цена. Стоимость в Украине популярной Toyota Prius составляет от 850 000 гривен. А ведь он не только самый-самый в своей популярности, но и самый дешёвый. Также в России планировалось наладить выпуск гибрида под названием «Ё-мобиль», но проект был свёрнут. На сегодня самым мощным автомобилем с гибридным двигателем является BMW ActiveHybrid X6.

Борьба за экологию в наше время идёт полным ходом и очень рьяно, в связи с чем автолюбителей стимулируют к приобретению автомобилей с гибридными двигателями. Так в Америке владельцам таких автомобилей предоставляются определённые льготы и бесплатные места на парковках. В нашей стране также планируются вводиться похожие законы, в частности будут уменьшены пошлины на импорт автомобилей с гибридными двигателями. Бензиновые двигатели уже понемногу отходят на задний план, утрачивая свои позиции. И гибридные двигатели – один из основных шагов, которые предпринимаются для этого. Но пока ценовая категория этих автомобилей остаётся на том же уровне, спрос на них будет малый.

О ценах на авто с гибридными двигателями

Как и всё новое, необычное и интересное, автомобили с гибридными двигателями отличаются от своих классических собратьев большей стоимостью. Сегодня гибридные автомобили гораздо превышают в стоимости автомобили с аналогичными характеристиками, но с бензиновыми двигателями. Например, гибридная Toyota Camry превосходит по стоимости своего бензинового собрата почти на 7 000 долларов. Стоимость гибридной Honda Civic возросла на 4 000 долларов по сравнению со своей традиционной моделью. Lexus GS 450h – это прекрасный динамичный (от 0 до 100 всего за 5,9 секунд) автомобиль, который ещё и гораздо экономичнее аналогичных по мощности седанов с восьмицилиндровыми двигателями. Топливный расход этого автомобиля приблизительно 8 литров на 100 километров в смешанном цикле. Средняя розничная цена на этот автомобиль в Украине в среднем будет составлять около 80 000 долларов.

На тему внедрения гибридных автомобилей, конечно, можно рассуждать долго и занимать определённые позиции и отстаивать свои точки зрения, но ясно одно – будущее не за горами и скоро этот скачок будет совершён. Перемены в автомобилестроении грядут грандиозные! И надеемся это будет то, что нужно всем нам.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Гибридные автомобили: польза для окружающей среды

В мире существует два основных вида гибридных автомобилей: параллельные и серийные. Первый имеет как двигатель внутреннего сгорания, так и батареи для электромотора. Автомобилем управляет небольшой бензиновый двигатель и когда требуется дополнительная мощность — подключается электрический. Такая система необходима для увеличения скорости.

У серийных гибридов, с другой стороны, имеется генератор, который приводится в действие двигателем внутреннего сгорания. Этот генератор заряжает батареи и затем дает мощность электромотору. Бензиновый двигатель не может завести автомобиль самостоятельно. Это может случиться, если вы захотите завести ваше авто именно так. Все остальное время машина заводится с помощью электродвигателя. Пробег вашего автомобиля и дальность покрытого им расстояния будет лучше, если большую часть времени вы ездите на электричестве.

Расход топлива в гибридных автомобилях ниже, чем в обычных машинах. Они экономнее потребляют бензин, тем самым увеличивая свой пробег на 20 — 30 миль на 1 галлон. Также в гибридных автомобилях автоматически отключается двигатель, когда вы останавливаетесь. Выжимая педаль газа, вы его включаете. Таким образом, экономится довольно много топлива. Двигатель внутреннего сгорания также начинает заряжать батареи самостоятельно, когда у них низкий уровень мощности.

Экономное потребление бензина позволяет уменьшить вред, наносимый окружающей среде. Гибридные транспортные средства не выделяют столько же выхлопов сколько стандартные автомобили. Эмиссия углекислого газа также намного меньше. Это является очень положительным фактом, поскольку много ученых считают CO2 причиной глобального потепления.

Основные составные части гибридных автомобилей

Двигатель внутреннего сгорания. Меньше и эффективнее по сравнению с традиционными автомобилями.

Топливный бак. Он также немного меньше, потому что для гибридных машин не требуется много топлива.

Электродвигатель. Он действует и как генератор и как двигатель. Во втором случае, он собирает накопленную энергию из батарей для ускорения автомобиля путем увеличения мощности. Когда вы замедляетесь, энергия передается обратно в батареи. После этого они автоматически перезаряжаются.

Батареи. Они требуются для приведения в действие электродвигателя.

Трансмиссия. Нужна для продвижения транспортного средства вперед точно так же, как и в традиционных машинах.

Энергия поступает в батарею от электродвигателя. Когда вы нажимаете педаль тормоза, энергия передается с двигателя на батарею снова. Это называют рекуперативным (регенеративным) торможением. У батарей ограниченный срок службы, поэтому необходимо регулярно их перезаряжать и правильно эксплуатировать.

Современный гибридный двигатель — Экологические автомобили Экологические автомобили

Что представляет собой автомобильная гибридная система сегодня? Современный гибридный двигатель существенно отличается от силовых систем, которыми комплектовались гибридные автомобили в прошлом. Сохранив общий принцип взаимодействия двигателя внутреннего сгорания с приводом электромотор-генератор, они существенно снизили свой вес, а также стали более доступными по цене. Конечно, не так как хотелось бы, но все же.

Первый официально зарегистрированный автомобиль с гибридным двигателем, был первоначально электромобилем. Легендарный конструктор Фердинанд Порше на рубеже 19-20 веков создал проект под названием Lohner-Porsche. Компактный электромотор, расположенный в ступице колес, питался током от генератора, энергию для которого вырабатывал бензиновый двигатель внутреннего сгорания.

Удивительно, но принцип работы современного гибридного двигателя мало чем отличается от аналогов того времени. Однако за это время производителям удалось оптимизировать связи, сделать батареи легче и эффективнее, а электромоторы мощнее. Это позволило использовать гибридные установки на современных легковых машинах.

Основные схемы гибридных двигателей

Последовательная схема гибридного двигателя. Малолитражный ДВС крутит генератор, заряжая батареи. Сам автомобиль приводит в движение электромотор. Редко применяется на легковых машинах, но похожий принцип используют локомотивы, карьерные самосвалы, автобусы.

Параллельная схема гибридного двигателя. Повсеместно используется на современных легковых автомобилях. В этом случае для движения можно использовать оба двигателя, как вместе, так и по отдельности. Условно такую схему можно поделить на три подтипа:

• Mild hybrid (Умеренный гибрид). В основном использует топливную силовую установку, а электромотор дает автомобилю дополнительную мощность. Основные плюсы такой схемы — облегченная конструкция и низкая цена. Здесь не требуются огромные аккумуляторы, потому что электрическая тяга не используется для самостоятельного движения.
• Full hybrid (Полный гибрид). В такой схеме электромотор и ДВС в гибридном двигателе используются в равной степени. Однако чаще для движения используется электродвигатель, а ДВС выступает в роли генератора, аккумулирующего энергию в батареях.
• Plug-in hybrid (Подключаемый гибрид) — это гибридный двигатель с возможностью подзарядки своих батарей от сети. Такая система сохраняет все преимущества электрического автомобиля, решая его один из самых главных недостатков — дальность пробега.

Сегодня легковые гибридные автомобили в основном используют две японские технологии: Integrated Motor Assist от Honda и Hybrid Synergy Drive от Toyota.

Но все больше компаний развивают свои собственные технологии, позволяющие создать достаточно доступные и эффективные экологические автомобили. Например, современные гибридные двигатели Hybrid4, которые предлагает концерн PSA Peugeot Citroen, оборудуются дизельными ДВС.

Также автомобильный рынок в ближайшем будущем пополниться гибридами Mitsubishi и Kia, оснащенными собственными силовыми системами. И уже не за горами премьера русского серийного гибридного автомобиля, финансированием которого занимается Прохоров.

Все самое интересное впереди. Подписывайтесь на обновления нашего журнала, чтобы следить за всеми новостями и самыми интересными событиями в мире экомобилей.

3 новые гибридные технологии для двигателей Perkins

На выставке Bauma 2019 в Мюнхене компания Perkins представила новое технологическое направление, сфокусированное на гибридных и электрических двигателях для строительной спецтехники, развитием которого будет заниматься отдельное подразделение.

3 технологии гибридных двигателей: электрическая (hybrid-electric), кинетическая (hybrid-mechanical) и гидравлическая (hybrid-hydrauliс), будут применяться ко всему модельному ряду Perkins от 0,5 до 18 литровых моделей, обеспечив производителей и клиентов более производительными, тихими и экономичными решениями.

Чтобы новые двигатели отвечали всем требованиям строительной отрасли, идет большая совместная работа с производителями спецтехники. Такой подход позволяет существенно ускорить разработку как самих серий двигателей, так и создание готовой машины. Специально для таких проектов создано специальное подразделение Perkins, которое на оснании полученного совместного опыта с производителями техники и статистических данных от миллионов часов наработки машин, будет заниматься улучшениями гибридных технологий Perkins и выбором оптимальных решений для тех или иных типов строительной техники с учетом профиля их использования и требуемой мощности.

От типа и профиля использования оборудования будет зависеть и тип применяемой гибридной технологии:

Электрический гибрид — Достаточно известный тип гибрида, при котором энергия через мотор-генератор запасается в электрическом аккумуляторе, а при необходимости в повышенной мощности через тот же мотор-генератор помогает ДВС выдать необходимую машине мощность. Эта система очень гибкая и может быть легко интегрироваться в различные по конфигурации и размерам строительные машины.

Кинетический гибрид — Энергия аккумулируется в быстро вращающемся маховике и может быть использована, когда это необходимо для получения кратковременной дополнительной мощности. Эта технология лучше всего подходит оборудованию, которые подразумевают какую-то цикличную работу с резкими скачками производительности. Кроме возможности быстро отдать накопленную энергию, преимуществом данного гибрида перед электрическим состоит в его компактности.

Гидравлический гибрид — Энергия запасается в гидроаккумуляторах и может быть использована для кратковременного увеличения мощности гидравлических систем. Для некоторых типов техники такое решение будет наиболее эффективным и удобным, т.к. технология легко интегрируется в имеющуюся гидравлическую систему. Это позволяет существенно сэкономить на внедрении.

Говоря о полностью электрическом двигателе, стоит упомянуть, что для некоторых типов техники, таких как мини-экскаваторы или мини-погрузчики – это уже реальность, и такие решения являются технически и экономически обоснованными. Но этот путь подходит не для всех мощностей и не для всех типов техники. Во многих случаях переход на электрический привод либо очень дорог, либо сложен, либо такие решения будут недолговечны.

Поэтому дизельный двигатель все еще является неотъемлемым элементом большинства типов спецтехники, но его эффективность можно улучшить, применяя гибридные технологии. Такой подход сегодня позволяет добиться увеличения экономичности и компактности без потерь в производительности и долговечности.

 

Гибридные шаговые двигатели — техническая вводная статья

Гибридные двигатели являются более дорогими, чем двигатели с постоянными магнитами, зато они обеспечивают меньшую величину шага, больший момент и большую скорость. Типичное число шагов на оборот для гибридных двигателей составляет от 100 до 400 (угол шага 3.6 – 0.9 град.). Гибридные двигатели сочетают в себе лучшие черты двигателей с переменным магнитным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами. Ротор гибридного двигателя имеет зубцы, расположенные в осевом направлении (рис. 1).

Рис. 1. Гибридный двигатель

Ротор разделен на две части, между которыми расположен цилиндрический постоянным магнит. Таким образом, зубцы верхней половинки ротора являются северными полюсами, а зубцы нижней половинки – южными. Кроме того, верхняя и нижняя половинки ротора повернуты друг относительно друга на половину угла шага зубцов. Число пар полюсов ротора равно количеству зубцов на одной из его половинок. Зубчатые полюсные наконечники ротора, как и статор, набраны из отдельных пластин для уменьшения потерь на вихревые токи. Статор гибридного двигателя также имеет зубцы, обеспечивая большое количество эквивалентных полюсов, в отличие от основных полюсов, на которых расположены обмотки. Обычно используются 4 основных полюса для 3. 6 град. двигателей и 8 основных полюсов для 1.8- и 0.9 град. двигателей. Зубцы ротора обеспечивают меньшее сопротивление магнитной цепи в определенных положениях ротора, что улучшает статический и динамический момент. Это обеспечивается соответствующим расположением зубцов, когда часть зубцов ротора находится строго напротив зубцов статора, а часть между ними. Зависимость между числом полюсов ротора, числом эквивалентных полюсов статора и числом фаз определяет угол шага S двигателя:

S = 360/(Nph*Ph) = 360/N,
где Nph – чило эквивалентных полюсов на фазу = число полюсов ротора,
Ph – число фаз,
N — полное количество полюсов для всех фаз вместе.

Ротор показанного на рисунке двигателя имеет 100 полюсов (50 пар), двигатель имеет 2 фазы, поэтому полное количество полюсов – 200, а шаг, соответственно, 1.8 град. Продольное сечение гибридного шагового двигателя показано на рис. 2. Стрелками показано направление магнитного потока постоянного магнита ротора. Часть потока (на рисунке показана черной линией) проходит через полюсные наконечники ротора, воздушные зазоры и полюсный наконечник статора. Эта часть не участвует в создании момента.

Рис. 2. Продольный разрез гибридного шагового двигателя

Как видно на рисунке, воздушные зазоры у верхнего и нижнего полюсного наконечника ротора разные. Это достигается благодаря повороту полюсных наконечников на половину шага зубъев. Поэтому существует другая магнитная цепь, которая содержит минимальные воздушные зазоры и, как следствие, обладает минимальным магнитным сопротивлением. По этой цепи замыкается другая часть потока (на рисунке показана штриховой белой линией), которая и создает момент. Часть цепи лежит в плоскости, перпендикулярной рисунку, поэтому не показана. В этой же плоскости создают магнитный поток катушки статора. В гибридном двигателе этот поток частично замыкается полюсными наконечниками ротора, и постоянный магнит его «видит» слабо. Поэтому в отличие от двигателей постоянного тока, магнит гибридного двигателя невозможно размагнитить ни при какой величине тока обмоток.

Величина зазора между зубцами ротора и статора очень небольшая – типично 0.1 мм. Это требует высокой точности при сборке, поэтому шаговый двигатель не стоит разбирать ради удовлетворения любопытства, иначе на этом его срок службы может закончиться.

Чтобы магнитный поток не замыкался через вал, который проходит внутри магнита, его изготавливают из немагнитных марок стали. Они обычно обладают повышенной хрупкостью, поэтому с валом, особенно малого диаметра, следует обращаться с осторожностью.

Для получения больших моментов необходимо увеличивать как поле, создаваемое статором, так и поле постоянного магнита . При этом требуется больший диаметр ротора, что ухудшает отношение крутящего момента к моменту инерции. Поэтому мощные шаговые двигатели иногда конструктивно выполняют из нескольких секций в виде этажерки. Крутящий момент и момент инерции увеличиваются пропорционально количеству секций, а их отношение не ухудшается.

Большинство современных шаговых двигателей являются гибридными. По сути гибридный двигатель является двигателем с постоянными магнитами, но с большим числом полюсов. По способу управления такие двигатели одинаковы, дальше будут рассматриваться только такие двигатели. Чаще всего на практике двигатели имеют 100 или 200 шагов на оборот, соответственно шаг равен 3. 6 грд или 1.8 грд. Большинство контроллеров позволяют работать в полушаговом режиме, где этот угол вдвое меньше, а некоторые контроллеры обеспечивают микрошаговый режим.

Новый бренд масел для гибридных двигателей

Бренд смазочных материалов Kixx компании GS Caltex представил новую линейку моторных масел, разработанных в Корее специально для гибридных автомобилей. Масла Kixx HYBRID, созданные в соответствии с самыми передовыми корейскими технологиями, в ближайшее время будут доступны в России.

Сегодня технологии устойчивого развития выходят на первый план во многих ключевых отраслях. Объединяя высокую эффективность и ответственное отношение к экологии, мировой рынок гибридных автомобилей демонстрирует уверенный рост.

«Возросший спрос на экологичные и, в частности, гибридные транспортные средства, выявил необходимость в инновационных подходах к созданию моторных масел, качество и характеристики которых отвечали бы самым современным мировым требованиям. Запуск новой линейки масел Kixx HYBRID станет отправной точкой для дальнейшего расширения ассортимента продукции Kixx, ориентированной на владельцев экологичных автомобилей», — прокомментировала г-жа Ен Джун Чой, начальник отдела маркетинга смазочных материалов GS Caltex.

Масла Kixx HYBRID полностью соответствуют последним международным отраслевым стандартам API SP, установленным Американским институтом нефти (API). В их состав входят высококачественные базовые масла, а также специальные присадки, обеспечивающие экономичный расход топлива и дополнительную защиту двигателя от износа.

Линейка Kixx HYBRID создана с учетом всех особенностей функционирования гибридных двигателей. Так, низкий уровень вязкости — 0W-16 и 0W-20 — обеспечивает повышенную защиту деталей двигателя от износа за счет более быстрой и плавной циркуляции при запуске, а превосходные антиокислительные свойства и стабильность к сдвигу способствуют увеличению интервалов замены масла.

Вывод новой линейки масел Kixx HYBRID на российский рынок — очередной важный шаг к расширению присутствия компании GS Caltex в России и повышению узнаваемости бренда среди потребителей автомобильной продукции.

Напомним, что ранее Kixx запустил рекламную кампанию

«Создан в Корее — работает в России», которая рассказала российским автовладельцам об инновационных характеристиках бренда. Кроме того, в прошлом году GS Caltex стала официальным спонсором московского хоккейного клуба «Спартак» — члена Континентальной Хоккейной Лиги. Компания продолжает сотрудничество со «Спартаком» в сезоне 2020–2021 гг.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

Авто гибридные — проблемы дизельные – Бизнес – Коммерсантъ

Брюссельская некоммерческая организация Transport & Environment (T & E) провела тесты трех моделей гибридных автомобилей и выяснила, что в реальных условиях уровень выбросов ими углекислого газа значительно отличается от заявленного производителями. Причем в некоторых случаях речь идет о расхождениях в разы. Этот отчет может стать отправной точкой для нового мирового скандала в автомобильной индустрии, схожего с «дизельгейтом».

Transport & Environment провела испытания всего трех гибридных автомобилей, но итоги тестов, изложенные в докладе организации, могут иметь колоссальные последствия для всей автомобильной индустрии. Доклад так и называется — «Европа движется к новому дизельгейту?».

«Дизельгейт» — скандал, разразившийся в 2015 году вокруг немецкого автоконцерна Volkswagen. Тогда американские власти уличили концерн в установке на автомобили с дизельными двигателями программного обеспечения, позволяющего занижать данные об уровне вредных выбросов.

Как отмечала заместитель директора Агентства по охране окружающей среды США Синтия Джайлс, «проще говоря, в этих автомобилях было установлено ПО, которое выключало контроль выбросов в атмосферу и очистительную систему при обычной езде и включало, когда происходила проверка состава выхлопа». В итоге концерну пришлось потратить уже более €30 млрд на урегулирование претензий и оплату штрафов, а само расследование расширилось на другие страны и других производителей.

Нечто похожее теперь может ожидать и индустрию гибридных автомобилей. Ведь результаты проверки T&E говорят о том, что производители авто с гибридной силовой установкой намеренно врали об уровне вредных выбросов таких машин, чтобы получить разрешение на их продажу в ЕС. Европейское законодательство в сфере защиты климата становится все жестче, а новые нормы, вступившие в силу в январе 2020 года, требуют от производителей гибридных автомобилей крайне низких показателей выбросов CO2. На бумаге все протестированные T&E модели соответствуют европейским требованиям, но во время испытаний на дорогах их показатели выбросов оказались гораздо выше заявленных.

Специалисты T&E протестировали три гибридных кроссовера — BMW X5, Volvo XC60 и Mitsubishi Outlander. И даже при идеальных условиях для автомобиля показатели выбросов оказались выше заявленных.

Наилучший результат при полностью заряженной батарее показал BMW X5 — 41 г выхлопа CO2 на километр пути. И этот показатель на 28% превышает заявленную производителем норму.

У автомобилей Volvo и Mitsubishi показатели оказались и вовсе провальными — на 62% и 89% выше официальных данных. И это при полном заряде батареи, когда топливный агрегат практически не используется.

При разряженных батареях ситуация с выбросами, ожидаемо, становится еще хуже. Так, XC60 и Outlander начинают выбрасывать в атмосферу в 3–4 раза больше углекислого газа, чем было заявлено производителями. У BMW X5 же этот показатель взлетает до 254 г/км, что в восемь раз выше официальных данных.

Совсем плохо дела обстоят, когда автомобиль движется в режиме зарядки батарей, то есть для пополнения заряда аккумулятора используется топливный двигатель.

И если разница между тестовыми и заявленными данными у кроссоверов Volvo и Mitsubishi вновь находится в диапазоне 3–4 раз, то у BMW эта разница становится 12-кратной.

Наконец, исследование T&E показало, что гибридные автомобили просто не способны ездить на батареях так, как это заявлено производителями.

При езде на высоких скоростях топливный двигатель подключается к работе гораздо раньше заявленного. В случае с X5 и XC60 максимальный путь только на электродвигателе составлял всего 18 и 11 км соответственно — это примерно на 75% меньше указанных производителями показателей.

«Это показывает, что электропривод этих двух автомобилей не способен обеспечить необходимую мощность, в результате чего двигатель внутреннего сгорания включается раньше»,— отмечается в докладе.

Кирилл Сарханянц

Что такое гибридный автомобиль и как работает гибридный двигатель?

Различные операции по уровням гибридизации

Смешанный гибридный автомобиль (мягкий гибрид)

Мягкая гибридизация, также известная как мягкая гибридизация или микрогибридизация, использует небольшую литий-ионную батарею 48 В и альтернативный стартер для поддержки теплового двигателя с целью экономии топлива, повышения производительности или того и другого.

Однако система микрогибридизации не может привести автомобиль в движение, используя только электричество.Электроблок используется только в качестве стартера для автоматической системы Start & Stop, которая отключает двигатель при остановке автомобиля для экономии топлива, например, в пробках или на светофоре. На некоторых моделях автомобилей с легкой гибридизацией электродвигатель может также помочь тепловому двигателю поддерживать постоянную скорость до 120 км / ч.

Несмотря на то, что они считаются более простым и дешевым способом вывода на рынок гибридных технологий, поскольку все традиционные модели автомобилей могут быть оснащены гибридной технологией, микрогибридные системы не улучшают расход топлива в такой степени, как полногибридные системы.Экономия модели составляет около 0,5 л / 100 км по сравнению с обычным тепловозом.

Полностью гибридный автомобиль

Полностью гибридные системы используют электродвигатель в качестве единственного источника движения для движения на низкой скорости и малых ускорений. Этот электрический режим может повысить энергоэффективность при определенных условиях движения.

Полно-гибридный автомобиль также имеет дизельный или бензиновый двигатель в качестве основного источника энергии для более высоких скоростей, которые обычно развивают скорость выше 50 км / ч.Электродвигатель обеспечивает дополнительную мощность, когда это необходимо, чтобы транспортное средство было более эффективным с менее мощным дизельным или бензиновым двигателем. Гибридный автомобиль экономит более 30% городского топлива по сравнению с тем же автомобилем с одним двигателем, работающим на ископаемом топливе.

Перезаряжаемый гибридный автомобиль (PHEV)

В отличие от гибридных автомобилей HEV, электричество которых вырабатывается только за счет рекуперативного торможения, подключаемые к электросети гибридные автомобили или PHEV (подключаемый гибридный электромобиль) предлагают возможность зарядки также от бытовой электрической розетки или на общедоступном терминале. По этой характеристике они находятся на полпути между обычными гибридами HEV и полностью электрическими транспортными средствами.

Несмотря на наличие теплового двигателя, перезаряжаемые гибридные автомобили также имеют батареи большей емкости, чем обычные гибриды, и поэтому могут путешествовать на большие расстояния в 100% электрическом режиме, до 60 километров для некоторых моделей (цикл WLTP), таких как Peugeot 3008 Hybrid4 300. Перезаряжаемый гибридный автомобиль позволяет вам совершать ежедневные поездки без использования теплового двигателя, просто за счет бытовой подзарядки или на терминале.

Имеют ли смысл гибридные автомобили с двигателями V6?

Когда мы думаем о гибридных автомобилях, мы обычно думаем о них как о экономичных и медленных. Но если вы посмотрите на категорию гибридных автомобилей, вы можете заметить, что многие автомобили в этом списке на самом деле имеют двигатели V6, расположенные под капотами. На ум приходят такие автомобили, как Acura RLX и Porsche Cayenne Turbo. Но если гибридная система предназначена для экономии топлива, тогда имеет ли смысл устанавливать на нее двигатель V6?

Гибрид V6 обычно рассчитан на мощность

Хотя в настоящее время в различных транспортных средствах используются разные типы гибридных систем, мы остановимся на наиболее распространенных применениях.В этом случае автомобили, подобные вышеупомянутой Acura RLX, используют параллельные системы, в которых двигатель и электродвигатель работают вместе, приводя автомобиль в движение либо в режиме полного электромобиля, либо одновременно, когда требуется больше мощности. Тем не менее, во многих гибридных автомобилях Acura, таких как RLX, MDX Sport Hybrid и NSX, также используются двигатели на каждом заднем колесе для большей мощности и лучшего сцепления с дорогой.

Но это не всегда так. Существуют также «мягкие гибридные» установки, подобные тем, которые используются в линейке Audi, в частности, A6, A7, Q8 и A8, все из которых используют 48-вольтовую систему для помощи при определенных функциях вождения. В этой установке 48-вольтовая батарея питает небольшой электродвигатель с ременным приводом, который находится вместо генератора. Маленький мотор помогает двигателю запускаться быстрее и активнее активирует систему старт / стоп, чтобы помочь с экономией топлива, но он также дает немного больше мощности.

СВЯЗАННЫЙ: 2020 Acura RLX Sport Hybrid: NSX в форме роскошного седана?

2020 Acura RLX Sport Hybrid

Действительно ли гибридные системы помогают экономить топливо?

Хотя добавление гибридной системы к Porsche или даже Acura может показаться полезным только тогда, когда дело доходит до увеличения мощности, на самом деле это также помогает с экономией топлива, по крайней мере, немного.Например, грузовики RAM 1500 поставляются с системой eTorque, которая представляет собой мягкую гибридную установку, очень похожую на ту, что есть на Audi, выигрывает от дополнительного удара на 2 мили на галлон по сравнению с негибридными грузовиками. Звучит немного, но когда вы едете и буксируете с мощным двигателем V8, каждый сэкономленный бит мощности и галлон складывается.

СВЯЗАННЫЙ: 5 причин, по которым RAM Rebel лучше, чем Ford F-150 Raptor

2020 Ram 1500 EcoDiesel | Ram

Разве недостаточно просто функции старт / стоп?

Практически каждый автомобиль на рынке в настоящее время имеет остановку / запуск функция, которая автоматически выключает двигатель, когда вы останавливаетесь, чтобы чем минуту.Экономия топлива обычно минимальна. также не получают никакой выгоды от мощности, поэтому автопроизводители, такие как Audi и RAM использует мягкие гибридные установки.

Спортивный гибрид Acura RLX 2020 года | Acura

Имеют ли смысл гибриды V6?

Технически говоря, да. Конечно, мы никогда не сможем получить такую ​​же звездную экономию топлива, как и у четырехцилиндрового гибрида, такого как Toyota Prius. Но при использовании более мощного двигателя каждая созданная мощность и сброшенная капля топлива могут складываются в конечном итоге.Хорошая новость заключается в том, что большинство автопроизводителей сейчас выясняют как сделать их гибридные системы еще более эффективными и мощными, что означает, что мы, вероятно, можем ожидать увидеть больше гибридных автомобилей на рынке скоро, и, по крайней мере, мы узнаем, что все это имеет смысл.

Hybrid Technology и моторное масло

Гибридный автомобиль в наши дни немного более знаком среднему потребителю. Первый серийный гибрид был представлен в США в 1999 году, и теперь широкая общественность понимает, что гибриды — это «зеленая» технология.Но общественность меньше осведомлена о том, как работают эти современные двигатели, о типах доступных альтернативных силовых агрегатов и о центральной роли моторного масла.

Передовая технология смазочных материалов для всех гибридов

Инженеры ExxonMobil регулярно проводят обширные испытания в поддержку гибридов. Изнурительный непрерывный гибридный тест на 50 000 миль, имитирующий движение по городу и шоссе, показал, что Mobil 1 ™ 0W-20 и Mobil 1 ™ 5W-30 продемонстрировали отличные характеристики независимо от типа гибрида, а проверка гибридных двигателей показала, что двигатель Mobil 1 масло обеспечивает отличную защиту от отложений, отложений и износа.

Каждая конфигурация гибридной трансмиссии, которую инженеры ExxonMobil тестируют — последовательную, параллельную и последовательно-параллельную — может получить выгоду от общей смазки и защиты от износа смазочной технологии Mobil 1. Полностью синтетическое моторное масло Mobil 1 ™ Advanced обеспечивает исключительные эксплуатационные характеристики и защиту для всех гибридов.

Эффективное функционирование и дизайн: как работают гибриды

Гибридные транспортные средства определяются их способностью использовать более одного источника энергии для движения; электричество чаще всего является дополнительным источником энергии у гибридов.Благодаря использованию электроэнергии гибридная конструкция меньше полагается на традиционные ископаемые виды топлива, увеличивает количество миль на галлон и снижает выбросы. В современных гибридных транспортных средствах используются три основных элемента: двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель и аккумулятор.

Пять видов эффективности гибридной технологии

Гибридная технология позволяет использовать преимущества повседневных дорожных ситуаций для повышения эффективности. На более низких скоростях движения гибриды могут работать исключительно от аккумуляторной батареи и электродвигателя. Рекуперативное торможение используется для подзарядки аккумулятора гибридного автомобиля за счет захвата энергии импульса, возникающей при движении накатом до остановки. Кроме того, системы старт-стоп выключают двигатель при полной остановке, что помогает сократить потребление энергии, необходимой для работы на холостом ходу.

Не то же самое: три гибридных силовых агрегата

Силовые агрегаты служат для распределения мощности по колесам автомобиля. Обычные силовые агрегаты включают двигатель, трансмиссию, приводной вал, подвеску и колеса. Гибридные автомобили не только имеют дополнительные компоненты трансмиссии, но инженеры также максимально увеличили преимущества гибридной конструкции за счет использования различных конфигураций трансмиссии — последовательной, параллельной и последовательно-параллельной.

Серия — Электродвигатель вырабатывает энергию для колес, получая электроэнергию от аккумуляторной батареи или генератора, работающего от двигателя внутреннего сгорания.

Параллельно — Электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания работают вместе, чтобы вырабатывать мощность для колес.

Последовательно-параллельный — Электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания может независимо генерировать мощность на колеса.

Работа только на электричестве и только на газе позволяет последовательно-параллельной конструкции обеспечивать наиболее экономичную работу из этих трех конфигураций силовых агрегатов.Последовательно-параллельный режим может действовать как последовательная трансмиссия на более низких скоростях, но затем переключаться на газ только на более высоких скоростях. Универсальная конструкция последовательно-параллельного устройства потребляет меньше топлива и обеспечивает оптимальную эффективность.

Автомобили с гибридным и обычным водородным двигателем, отвечающие требованиям выбросов EZEV (Конференция)

Асевес, С. М., и Смит, Дж. Р. Автомобили с гибридным и обычным водородным двигателем, соответствующие требованиям EZEV по выбросам. США: Н.с., 1996. Интернет.

Асевес, С. М., и Смит, Дж. Р. Автомобили с гибридным и обычным водородным двигателем, соответствующие требованиям EZEV по выбросам. Соединенные Штаты.

Асевес, С. М., и Смит, Дж. Р. Вт. «Автомобили с гибридным и обычным водородным двигателем, отвечающие требованиям выбросов EZEV».Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/496115.

@article {osti_496115,
title = {Автомобили с гибридным и обычным водородным двигателем, отвечающие требованиям выбросов EZEV},
author = {Асевес, С. М. и Смит, Дж. Р.},
abstractNote = {В этой статье модель двигателя, зависящая от времени, используется для прогнозирования эффективности и выбросов водородных двигателей.Модель использует основные термодинамические уравнения для процессов сжатия и расширения, а также эмпирическую корреляцию для теплопередачи, чтобы предсказать указанную эффективность двигателя. Затем для расчета термической эффективности тормозов используются корреляция трения и модель нагнетателя / турбонагнетателя. Модель подтверждена многими экспериментальными точками, полученными в недавней оценке водородного исследовательского двигателя. A Проверенная модель двигателя затем используется для расчета экономии топлива и выбросов для трех транспортных средств, работающих на водороде: обычного, параллельного гибрида и последовательного гибрида.Все автомобили используют жидкий водород в качестве топлива. Гибридные автомобили используют маховик для хранения энергии. Сопоставимые характеристики сверхконденсатора или аккумуляторов энергии дадут аналогичные результаты. В этой статье анализируются требования к размеру двигателя и маховика для достижения желаемого уровня производительности. Результаты показывают, что двигатели с искровым зажиганием, работающие на обедненной водородной смеси, могут обеспечить высокую экономию топлива и эквивалентные уровни для транспортных средств с нулевым выбросом (EZEV) в трех анализируемых конфигурациях транспортных средств.},
doi = {},
url = {https://www.osti.gov/biblio/496115}, journal = {},
number =,
объем =,
place = {United States},
год = {1996},
месяц = ​​{12}
}

40 CFR § 1036.525 — Гибридные двигатели. | CFR | Закон США

(a) Если система вашего двигателя включает в себя функции, которые восстанавливают и накапливают энергию во время работы двигателя в режиме движения, проверьте двигатель, как описано в параграфе (d) этого раздела.Для целей этого раздела функции, которые рекуперируют энергию между двигателем и трансмиссией, считаются связанными с движением двигателя.

(b) Если вы производите гибридный двигатель, спроектированный с возможностью отбора мощности, и продаете двигатель вместе с трансмиссией, вы можете рассчитать сокращение выбросов CO2 в результате работы коробки отбора мощности, как описано в 40 CFR 1037.540. Определите количественно сокращение выбросов CO2 для ваших двигателей с помощью процедур для транспортного средства в соответствии с хорошей инженерной оценкой.

(c) Для двигателей, которые включают электрические гибридные системы, проверьте двигатель с помощью гибридного электродвигателя, перезаряжаемой системы накопления энергии (RESS) и силовой электроники между гибридным электродвигателем и RESS. Вы можете попросить нас изменить положения этого раздела для тестирования двигателей с другими типами гибридных систем.

(d) Измеряйте выбросы, используя те же процедуры, которые применяются для испытаний негибридных двигателей в соответствии с этой частью, за исключением случаев, указанных в этой части и 40 CFR часть 1065. Для линейно-модального тестирования отключите гибридные функции, если мы не укажем иное. При испытании гибридных двигателей применяются следующие положения:

(1) Схема двигателя. Установите двигатель, как указано в 40 CFR 1065.510. Для этого требуются отдельные карты крутящего момента для двигателя с активными гибридными функциями и без них. Для переходного тестирования денормализуйте рабочий цикл, используя карту, созданную с активной гибридной функцией. Для тестирования в установившемся режиме денормализуйте рабочий цикл, используя карту, созданную без гибридной функции.

(2) Выключение двигателя во время тестирования. Если вы настроите производственные двигатели на автоматическое отключение во время работы на холостом ходу, вы можете позволить двигателю отключаться во время холостых частей рабочего цикла.

(3) Расчет работы. Рассчитайте положительную и отрицательную работу, выполненную в течение цикла, в соответствии с 40 CFR 1065.650 (d), за исключением того, что вы должны установить мощность на ноль, чтобы рассчитать отрицательную работу, выполненную за любой период цикла, когда двигатель производит чистую положительную мощность или где отрицательная мощность исключительно от двигателя, а не от гибридной системы.

(4) Пределы энергии торможения. Рассчитайте долю энергии торможения xb следующим образом:

(i) Рассчитайте xb как интегрированную отрицательную работу за цикл, деленную на интегрированную положительную работу за цикл согласно формуле. 1036.525-1. Рассчитайте предел энергии торможения для двигателя, xbl, в соответствии с формулой. 1036.525-2. Если xb меньше или равно xbl, используйте интегрированную положительную работу для расчетов выбросов. Если xb больше, чем xbl, используйте уравнение. 1036.525-3, чтобы вычислить скорректированное значение для работы за цикл, Wcycle, и использовать Wcycle в качестве рабочего значения для расчета результатов выбросов.Вы можете установить мгновенное целевое значение торможения, которое не позволит xb быть больше, чем xbl, чтобы избежать необходимости вычитать дополнительную работу торможения из положительной работы.

xb = ∣WnegWpos∣Eq. 1036.525-1

xbl = 4,158 · 10−4 · Pmax + 0,2247 экв. 1036.525-2

Wcycle = Wpos− (∣Wneg∣ − xbl × Wpos) Ур. 1036.525-3

Пример:

Втнег = 4,69 кВт-ч

Wpos = 14,67 кВт-ч

Pмакс = 223 кВт

xb = ∣1,6914,67∣ = 0,320 кВт

xbl = 4.158,10−4 · 0,223 + 0,2247 = 0,317 кВт

, поскольку xb> xbl;

Wцикл = 14,67 — (| 4,59 | — 0,317 · 14,67) = 14,63 кВт-ч

(ii) Преобразование из г / кВт-ч в г / л.с.-ч в качестве последнего шага при расчете результатов по выбросам.

(5) Состояние зарядки. Исправьте чистое изменение энергии накопителя энергии, как описано в 40 CFR 1066.501.

Как топливные эфиры повышают эффективность гибридных двигателей

Поскольку мир ищет альтернативные способы питания своих транспортных систем, топливные эфиры играют жизненно важную роль в сокращении выбросов и повышении эффективности гибридных двигателей в этот переходный период.

В 2017 году мировые продажи полностью электрических и подключаемых к электросети гибридных автомобилей достигли более одного миллиона единиц, показывая 40% годовой рост с 2011 года. В 2015 году электромобили составляли 1,2% от общего рынка новых автомобилей в ЕС, в то время как В Китае, крупнейшем в мире рынке транспортных средств с альтернативным двигателем, на дорогах находится более миллиона электромобилей.

Однако это не означает, что переход на полностью электрический транспорт не повлиял на несколько неровностей дороги — опасения по поводу запаса хода и недостатки зарядки чисто электрических транспортных средств все еще не решены к удовлетворению многих автомобилистов.

Одним из эффективных способов повышения эффективности гибридных транспортных средств является повышение степени сжатия их теплового двигателя за счет более высокооктанового топлива, что может быть достигнуто за счет включения топливных эфиров в качестве компонента смеси

И поскольку правительства всего мира пытаются сократить выбросы от транспортных средств для достижения Парижского соглашения COP 21, наиболее непосредственным практическим решением для водителей является гибридная технология.

Обладая преимуществами низкого уровня выбросов и удобства, но без недостатков зарядки и запаса хода, многие считают гибриды промежуточной мерой до тех пор, пока технология не догонит спрос, обеспечивая лучшее из обоих миров.

Чем могут помочь топливные эфиры

Несмотря на все преимущества технологии, делает ли ваш средний гибридный двигатель все возможное, чтобы решить проблемы, вызванные его эквивалентами, работающими на ископаемом топливе? Существенно ли уменьшаются выбросы? Автомобили более эффективны? Что ж, хотя гибриды производят меньше выбросов углекислого газа (CO2), чем автомобили с традиционными двигателями, они не всегда так эффективны, как могли бы.

«Если производители знают, что бензин имеет более высокое октановое число, они могут проектировать двигатели с более высокой степенью сжатия, что сделает двигатель меньше и более эффективным»

Фактически, эффективность большинства современных бензиновых двигателей внутреннего сгорания составляет всего около 20%. Даже самые эффективные двигатели в мире, такие как двигатель последней модели Toyota Prius, имеют КПД 40%.

Одним из эффективных способов повышения эффективности гибридных транспортных средств является повышение степени сжатия их теплового двигателя за счет использования более высокооктанового топлива, что может быть достигнуто за счет включения топливных эфиров в качестве компонента смеси.

Добавление топливных эфиров помогает повысить октановое число и уровень кислорода в топливе. Топливо с более высоким октановым числом, используемое в двигателях с более высокой степенью сжатия, предотвращает преждевременное воспламенение, предотвращая «детонацию».Топливо с большим количеством кислорода может гореть более эффективно, поскольку кислород обеспечивает сгорание всего бензина, а не его выброс из выхлопных газов. Чистый эффект топливных эфиров — повышение эффективности бензина и сокращение выбросов.

Топливные эфиры могут повысить эффективность и снизить выбросы

Содействие сокращению выбросов

Исследование, проведенное Массачусетским технологическим институтом (MIT) в 2014 году, показало, что если бы большинство водителей в США заправляли свои автомобили бензином с октановым числом 98, автомобильная промышленность могла бы сократить выбросы углекислого газа на 35 миллионов тонн в год и сэкономить миллиарды на топливе. расходы.Кроме того, исследование резюмировало, что, если бы США приняли новый стандарт топлива с октановым числом 93-98 (по сравнению с нынешним 87-93), это изменило бы способ проектирования и производства автомобилей, что привело бы к уменьшению углеродного следа. .

«Эффективность бензиновых двигателей зависит от октанового числа, но это не то, что изменилось с течением времени», — говорит Раймонд Спет, научный сотрудник Массачусетского технологического института.

«Если производители знают, что бензин имеет более высокое октановое число, они могут проектировать двигатели с более высокой степенью сжатия, что сделает двигатель меньше и более эффективным, что является преимуществом.”

Повышение октанового числа топлива

Преимущества использования топливных эфиров для повышения октанового числа топлива очевидны. Глобальное октановое число варьируется от 87 до 102 RON, в зависимости от того, где вы заправляетесь в мире. Это несоответствие является проблемой для производителей автомобилей, которые все чаще строят «мировые» автомобили и двигатели для использования на нескольких континентах с целью повышения экономии за счет масштаба.

Топливные эфиры могут дополнить рост гибридных транспортных средств, максимизируя эффективность их тепловых двигателей

Представитель ведущего производителя автомобилей сказал, что их компания «постоянно ищет пути повышения эффективности своих гибридных автомобилей и делает это в течение последних двух десятилетий, предлагая эту технологию широкой публике.

«Было бы желательно иметь единое мировое октановое число для топлива, но наши автомобили производятся по всему миру на многих различных рынках, и они должны иметь возможность работать везде и на любом топливе, доступном на этих конкретных рынках».

Топливные эфиры помогают гибридам

В то время как производители автомобилей добились больших успехов в гибридных технологиях, охватывая и развивая будущее автомобилестроения, до тех пор, пока не будут согласованы более универсальные спецификации топлива во всем мире, ключевая потенциальная возможность для сокращения выбросов будет использоваться недостаточно: топливные эфиры.

До тех пор, пока в транспортных средствах хотя бы частично используется двигатель внутреннего сгорания, топливные эфиры, используемые в гибридных транспортных средствах, остаются одним из лучших возможных решений для обеспечения экологически чистого и эффективного транспорта. Кроме того, топливные эфиры могут дополнять рост гибридных транспортных средств, максимизируя эффективность их тепловых двигателей, усиливая их потенциал декарбонизации и поддерживая глобальные усилия по созданию более чистой окружающей среды.

Как работает гибридный двигатель? Гибридные силовые агрегаты 101

Двигатель, и мотор, и аккумулятор, о боже! Гибридные силовые агрегаты 101

По продукту | Опубликовано в Технологии пятница, 15 сентября 2017 г., в 17:47

В наши дни в моде электрические и гибридные автомобили.Все больше и больше производителей начинают их производить, и существует множество различных типов. Но как работает гибридный двигатель? Наука и технологии, которые используются в гибридных автомобилях, довольно интересны, и их изучение может дать вам лучшее представление о том, что сегодня доступно на автомобильном рынке (и что это может означать для покупателей автомобилей).

Подробнее о двигателях: что лучше — шестицилиндровый или четырехцилиндровый двигатель?

Как работает гибридный двигатель?

Традиционный бензиновый (или дизельный) двигатель имеет двигатель, работающий на топливе, и трансмиссию, передающую мощность от двигателя на колеса.Гибридная трансмиссия работает немного иначе. Если у вас комбинированный газо-электрический силовой агрегат (в отличие от газового двигателя с легкой электрификацией), то он фактически будет состоять из четырех частей.

• Газовый двигатель — Работает так же, как обычный двигатель (только, возможно, реже), и обеспечивает мощность
• Аккумулятор — Накапливает электричество для использования (либо электричество от двигателя, либо от сети, либо и то, и другое)
• Электродвигатель — вращает колеса, используя энергию от двигателя и / или аккумуляторной батареи
• Трансмиссия — Распределяет мощность от газового двигателя в другие места, может контролировать всю мощность в зависимости от модели

Гибридный автомобиль, который у вас есть, определит, сколько каждой из этих частей используется. Например, если вы используете электроэнергию только для ежедневных поездок, двигатель вообще не заработает.

Что такое «легкая электрификация»? Это все еще гибрид?

Термин «гибрид» может сбивать с толку, потому что все, что объединяет традиционную газовую энергию с электрической энергией, считается гибридом. В некоторых автомобилях аккумулятор заряжается только от двигателя (а не от розетки). Их можно рассматривать как гибридные или слегка электрифицированные силовые агрегаты. Гибридизация помогает двигателю поддерживать скорость и отличное ускорение при меньшем расходе топлива.Обычно они также имеют «рекуперативное торможение».

Что такое рекуперативное торможение?

Каждый раз, когда вы нажимаете на тормоз в традиционном автомобиле, вы теряете энергию, которую использовали для движения вперед. При рекуперативном торможении в гибридном или слабогибридном автомобиле эта энергия улавливается для использования, когда вы снова начинаете движение.