Ключевые компоненты гибридного электромобиля

Аккумулятор (вспомогательный): В транспортном средстве с электроприводом вспомогательная аккумуляторная батарея обеспечивает электричеством для запуска автомобиля до включения тягового аккумулятора, а также обеспечивает питание аксессуаров транспортного средства.

Преобразователь постоянного тока в постоянный: Это устройство преобразует мощность постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в мощность постоянного тока низкого напряжения, необходимую для работы аксессуаров автомобиля и зарядки вспомогательной аккумуляторной батареи.

Электрогенератор: Вырабатывает электричество от вращающихся колес во время торможения, передавая эту энергию обратно в блок тяговых аккумуляторов. В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенеративную функции.

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

Выхлопная система: Выхлопная система направляет выхлопные газы из двигателя через выхлопную трубу. Трехкомпонентный катализатор предназначен для уменьшения выбросов выхлопной системы при выходе из двигателя.

Заливная горловина: Форсунка топливораздаточной колонки присоединяется к резервуару на транспортном средстве для заправки топливного бака.

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

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

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

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

Тяговый аккумулятор: Накапливает электроэнергию для использования тяговым электродвигателем.

Трансмиссия: Трансмиссия передает механическую мощность от двигателя и / или электрического тягового двигателя для привода колес.

Что такое гибридный автомобиль и как он работает?

Что такое гибрид?

Проще говоря, гибрид сочетает в себе по крайней мере один электродвигатель с бензиновым двигателем для движения автомобиля, а его система восстанавливает энергию посредством рекуперативного торможения. Иногда всю работу выполняет электродвигатель, иногда газовый двигатель, а иногда они работают вместе. В результате сжигается меньше бензина и, следовательно, повышается экономия топлива. В некоторых случаях добавление электроэнергии может даже повысить производительность.

В каждом из них электричество поступает от высоковольтной аккумуляторной батареи (отдельно от обычной 12-вольтовой аккумуляторной батареи автомобиля), которая пополняется за счет сбора энергии от замедления, которая обычно теряется на тепло, выделяемое тормозами в обычных автомобилях. (Это происходит через систему рекуперативного торможения.) Гибриды также используют газовый двигатель для зарядки и обслуживания аккумулятора. Автомобильные компании используют различные гибридные конструкции для выполнения различных задач — от максимальной экономии топлива до минимальной стоимости автомобиля.

Тип гибридных автомобилей

В этой наиболее распространенной конструкции электродвигатель (двигатели) и бензиновый двигатель соединены в общей трансмиссии, объединяющей два источника энергии. Эта трансмиссия может быть автоматической, механической или бесступенчатой ​​(CVT). Одной из очень популярных гибридных трансмиссий является вариатор с разделением мощности, который используется в Toyota Prius и Chevrolet Volt.Тип трансмиссии и размер бензинового двигателя являются основными факторами, определяющими, как параллельный гибрид будет ускоряться, звучать и ощущаться. Бренды, использующие параллельный дизайн, включают Toyota, Lexus, Hyundai, Kia, Ford, Honda, Lincoln, Nissan и Infiniti.

В этой конструкции электродвигатель (-ы) обеспечивает всю тягу, и между двигателем и колесами никогда не возникает физико-механического соединения. Бензиновый двигатель нужен только для подзарядки аккумулятора.В результате получаются более характерные для электромобиля впечатления от вождения с более плавным и мощным ускорением. Обычно при включении бензинового двигателя вибрации меньше. Однако это зацепление не всегда происходит в соответствии с тем, что делает ваша правая нога (помните, что это требует аккумулятор), поэтому двигатель может набирать обороты, пока машина движется с постоянной скоростью. Некоторых такое поведение смущает. BMW i3 с расширителем запаса хода является примером серийного гибрида.

Подключаемый гибрид дополняет концепцию традиционного гибрида за счет гораздо большей аккумуляторной батареи, которую, как и у электромобиля, необходимо полностью заряжать от внешнего источника электричества — из вашего дома , офисная или общественная зарядная станция. Этот больший объем накопителя энергии похож на больший бензобак: он позволяет длительное время вождения полностью на электричестве (от 15 до 55 миль в зависимости от модели) и может значительно снизить расход топлива.Фактически, если у вас короткая поездка на работу и подзарядка каждую ночь, вы большую часть времени будете работать на электричестве. Если вы исчерпаете запас хода полностью на электричестве, автомобиль по сути превратится в обычный параллельный гибрид. Подключаемый гибрид Chrysler Pacifica (показанный выше) является примером подключаемого модуля.

В конце концов, ответ на вопрос «что такое гибрид?» вероятно будет «все».

Подключаемые гибриды могут быть последовательными или параллельными.Никто не сказал, что это несложно.

Двадцать лет развития делают еще более сложным ответ «что такое гибрид?» Например, новый гибридный дизайн Honda не вполне вписывается в серию или параллельную работу. В этой конструкции двигатель большую часть времени вращает генератор, как последовательный гибрид, но в других случаях двигатель также может напрямую приводить в движение колеса, как параллельный гибрид. Кроме того, существуют так называемые внедорожные гибриды, такие как подключаемые гибриды от Volvo, в которых используется довольно обычный переднеприводный двигатель и трансмиссия в сочетании с задней осью с электрическим приводом.Суперкары Acura NSX, BMW i8 и Porsche 918 Spyder похожи, за исключением того, что их оси только с электроприводом находятся спереди.

Все вышеперечисленное считается «полными гибридами», что означает, что электродвигатель способен самостоятельно перемещать автомобиль, даже если это на короткое расстояние. В «мягком» гибриде — нет. Так же, как и в полном гибриде, электродвигатель мягкого гибрида помогает бензиновому двигателю с целью повышения экономии топлива, увеличения производительности или того и другого.Он также служит стартером для автоматической системы старт-стоп, которая выключает двигатель, когда автомобиль останавливается, для экономии топлива.

Ram

Первоначально задумывавшиеся как более простое и дешевое средство вывода гибридных технологий на рынок, мягкие гибриды не улучшают экономию топлива в той степени, в которой это могут сделать полные гибридные системы. Таким образом, они никогда не пользовались такой же популярностью. Однако в последнее время мягкие гибридные силовые агрегаты возвращаются, о чем свидетельствует внедрение 48-вольтовых электрических подсистем в таких транспортных средствах, как Ram 1500, Mercedes-Benz E-class и Audi A6, A7 и A8.По сути, автомобильные компании теперь применяют мягкую гибридную технологию практически к каждой новой модели. В недалеком будущем ответ на вопрос «что такое гибрид?» вполне может быть «все».

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

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 на 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 легкогибридных автомобилей 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 так сильно, 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 тяги для движения на малой 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 общественном терминале.По этой характеристике они находятся на полпути между обычными гибридами HEV и полностью электрическими транспортными средствами.

Несмотря на то, что у них есть тепловой двигатель, 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.

Гибридные автомобили — простое руководство

гибрид [произносится

существительное

Гибридные автомобили становятся все более и более распространенными, и здесь, в AA Thornton, мы обрабатываем патентные заявки, направленные на широкий спектр задействованных технологий.

Эта краткая статья объясняет, что именно подразумевается под «гибридом», различные типы доступных гибридных автомобилей и некоторые из задействованных технологий.

Что такое гибрид?

Обычно называемые гибридными электромобилями (HEV), как следует из определения, приведенного выше, гибридный автомобиль — это просто автомобиль, для движения которого используются два разных источника энергии. Два разных источника энергии — это обычно бензин и электричество (наиболее распространены в США) и дизельное топливо и электричество (которые можно найти в Европе).

Существует три основных типа гибридных автомобилей; полных гибридов , мягких гибридов и подключаемых гибридов .

• Полногибридный (FHEV) может работать только на двигателе внутреннего сгорания (т. Toyota Prius — наиболее известный пример этого. Полный гибрид не подключается для подзарядки; аккумулятор заряжается при работающем двигателе внутреннего сгорания.
• Мягкий гибрид имеет электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания, которые всегда работают вместе. Примером этого является гибрид Honda Accord.Мягкие гибриды не могут работать только в электрическом режиме или только в режиме двигателя внутреннего сгорания; двигатели / моторы всегда работают параллельно.
• Подключаемый гибрид (PHEV), как следует из названия, требует подключения к электросети для полной зарядки аккумулятора. PHEV могут работать только в электрическом режиме.

Технология задействована

Все три типа гибридов имеют общие функции для работы. Цель гибрида — максимально использовать электрическую часть трансмиссии без ущерба для производительности.Снижаются вредные выбросы и повышается топливная экономичность автомобиля. Это связано с тем, что электродвигатель более эффективен, чем двигатель внутреннего сгорания, и не производит вредных выбросов.

Исключением из этой цели могут быть La Ferrari, McLaren P1 и Porsche 918. Эти высокопроизводительные автомобили используют свои электродвигатели для достижения максимальной производительности, а не для максимальной эффективности и экологичности.

«Мы хотели использовать гибридную технологию для повышения производительности, как в F1, а не просто для снижения расхода топлива и выбросов»

Роберто Федели, технический директор Ferrari

Как упоминалось выше, для питания электрической части гибридного двигателя гибридное транспортное средство должно иметь аккумулятор.Размер аккумулятора зависит от того, насколько от него рассчитан автомобиль, а способ перезарядки зависит от размера аккумулятора.

Например, подключаемый к сети гибрид может частично заряжаться во время движения автомобиля, но обычно его необходимо подключить к электросети, чтобы полностью зарядить его большую батарею. Для двигателя внутреннего сгорания неэффективно полностью заряжать аккумулятор на ходу.

Меньшие батареи в полных и мягких гибридах можно заряжать несколькими способами:

Без такой системы эта кинетическая энергия будет потеряна — в основном в виде тепла, поскольку тормозные колодки автомобиля нагреваются из-за трения тормозной колодки о тормозной диск.

Существует множество различных типов систем стоп-старт, которые мы не будем рассматривать в этой статье, но, по сути, система стоп-старт автоматически выключает двигатель каждый раз, когда автомобиль останавливается (например, на светофоре) и перезапускается. это мгновенно при нажатии на педаль акселератора.

миль на галлон (MPG) можно заметно улучшить, исключив из поездки работу двигателя на холостом ходу.

Гибридные автомобили также часто включают в себя системы управления двигателем, которые позволяют двигателю приводить в действие электродвигатель / генератор на определенных участках цикла движения, где он может это делать наиболее эффективно — таким образом, заряжая аккумулятор.

Топливная эффективность гибридного автомобиля также может быть улучшена за счет оптимальной настройки двигателя и трансмиссии, например:

Полные гибриды чаще всего используют «цикл Аткинсона». Это рабочий цикл четырехцилиндрового двигателя, предназначенный для повышения эффективности за счет уменьшения мощности за счет сокращения тактов впуска и сжатия.

С добавлением электродвигателя для заполнения пробелов водитель не чувствует, что у транспортного средства недостаточно мощности.

CVT — это эффективная автоматическая трансмиссия, в которой передаточные числа изменяются более стабильно.

Это позволяет двигателю работать в наиболее экономичном диапазоне оборотов, таким образом увеличивая расход топлива на галлон.

например Форд Фьюжн Гибрид, Тойота Приус, Хонда Аккорд Гибрид

FHEV используют все технологии, описанные выше, и являются наиболее экономичным типом гибридных транспортных средств.Они также могут работать в последовательном режиме , параллельном режиме или полностью электрическом режиме .

Полностью электрический режим не требует пояснений и обычно используется FHEV на низкой скорости (например, до 30 миль в час). В последовательном режиме также используется электродвигатель для привода колес, но двигатель внутреннего сгорания используется одновременно с бортовым генератором. В параллельном режиме двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель используются вместе для привода колес.

Мягкий гибрид

эл.г. Peugeot 308 e-HDi, Ferrari LaFerrari, Chevrolet Malibu

Мягкий гибрид ограничен параллельным режимом, поэтому его действительно можно рассматривать как имеющий аккумулятор и вспомогательный двигатель. Электродвигатель недостаточно мощный, чтобы приводить колеса на любой реальной скорости без помощи двигателя внутреннего сгорания.

Мягкие гибриды обычно имеют стоп-старт и рекуперативное торможение, но не способны к показателям MPG FHEV.

Гибридный плагин

напримерAudi A2 E-Tron, BMW i8, Ford C-Max Energi, Kia Optima, Porsche Cayenne S, McLaren P1

Обычно подключаемые гибриды используют все технологии FHEV, но имеют батарею большей емкости, которую можно подключить к сети для зарядки (например, на ночь). Диапазон, в котором они могут двигаться в полностью электрическом режиме, выше, чем в среднем FHEV.

Высокопроизводительные гибриды

например McLaren P1, Ferrari LaFerrari и Porsche 918 Spyder

Наконец, как уже упоминалось выше, не обязательно, чтобы все гибридные автомобили обеспечивали максимальную топливную эффективность.Другая ветвь гибридов использует эту технологию для повышения производительности.

LaFerrari (определяется как «мягкий гибрид» из приведенного выше списка) заряжает свои батареи во время торможения или каждый раз, когда двигатель внутреннего сгорания развивает больший крутящий момент, чем требуется, например, во время поворота.

Избыточная энергия (запасенная батареями) может быть использована для повышения мощности при следующем ускорении водителя.

LaFerrari может проехать около 14 миль в чисто электрическом режиме, но Ferrari ограничила максимальную скорость в режиме полной батареи до 3 миль в час.Как сказал Роберто Федели (технический директор Ferrari):

«Вы можете выйти из гаража в автономном режиме, но это все. Этот автомобиль разработан для экстремальных характеристик “

Если вам нужна дополнительная информация по любому из вышеперечисленного или вы хотите обсудить события в автомобильном мире, не стесняйтесь обращаться к одному из наших опытных юристов в секторе инженерных, физических и механических устройств.

Категория: Последние идеи, новости | Автор: Стюарт Гринвуд | Опубликовано: Сентябрь 2017 г. | Узнать больше

Каковы недостатки гибридного автомобиля?

Некоторых это может удивить, но идея гибридного автомобиля так же стара, как и сам автомобиль.Первый был разработан в 1899 году компанией Lohner-Porsche (да, тот Porsche). У него был двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для привода генератора, снабжавшего двигатели ступиц колес, разработанные Porsche, электрической энергией. Эта машина, метко названная «Semper Vivus» (лат. «Всегда живой»), стабильно развивалась не менее пяти лет.

Однако по мере развития гибридных возможностей Semper Vivus уменьшались. Фердинанд Порше и Людвиг Лонер, дуэт, спроектировавший автомобиль, внесли несколько интересных улучшений.Установив батареи меньшего размера (аккумулятор на 44 элемента вместо аккумулятора на 74 элемента) и заменив два ДВС (двигатели внутреннего сгорания) мощностью 2,5 л.с. на более мощный 5,5-литровый двигатель, Semper Vivus стал намного более экономичным автомобилем. Эти изменения уменьшили вес автомобиля, улучшили характеристики и снизили его общую стоимость и сложность.

Этот краткий урок истории гибридного автомобиля дал нам первый ответ на вопрос, поставленный в заголовке. Дополнительный вес и сложность являются основными недостатками гибридного автомобиля по сравнению с аналогичными по конструкции автомобилями с ДВС или электромобилями.

По определению, гибридный автомобиль — это автомобиль, приводимый в действие электродвигателем (или несколькими) и двигателем внутреннего сгорания. В зависимости от типа гибрида (параллельный, последовательный или подключаемый гибрид) автомобиль с гибридной силовой установкой может двигаться с использованием электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания или их комбинации.

В параллельных гибридных системах колеса приводят в действие как электродвигатель (двигатели), так и двигатель внутреннего сгорания.Самый очевидный пример — Toyota Prius.

В системе Series Hybrid основная задача двигателя внутреннего сгорания — подзарядка аккумулятора, в то время как электродвигатели приводят в действие колеса. Пример? BMW i3 и, отчасти, Chevrolet Volt.

По сравнению с двумя другими типами, система Plug-In Hybrid использует аккумулятор гораздо большей емкости. Он предлагает возможность подзарядки от внешнего источника — например, от стандартной бытовой розетки. Один из самых узнаваемых PHEV — Honda Clarity 2020 года выпуска.

С развитием аккумуляторных технологий гибридные автомобили стали жизнеспособной альтернативой автомобилям с двигателями внутреннего сгорания. Тем не менее, недостатки гибридных автомобилей по-прежнему неизбежны, если смотреть на картину в целом. Помимо лишнего веса и сложностей, гибридные автомобили могут скрывать еще несколько недостатков.

Гибридные автомобили из-за их более высокой сложности значительно дороже своих аналогов с ДВС.В дополнение ко всем технологиям, которые обычно устанавливаются в обычных автомобилях, гибридные автомобили оснащены:

• электродвигателем (-ами)
• большой аккумуляторной батареей
• зубчатыми механизмами, которые дополняют необходимость передачи мощности от ДВС и электродвигателей на колеса
• существенная дополнительная проводка
• улучшенная система охлаждения
• значительно более сложная центральная компьютерная система.

Помимо увеличения общих затрат на закупку, добавление технологий в гибридный автомобиль может повлиять на затраты на техническое обслуживание.Если быть точным, техническое обслуживание может оказаться на удивление дорогостоящим, если элементы гибридной системы получат какие-либо повреждения. Хотя производители автомобилей предлагают комплексные гарантии на детали гибрида (включая аккумулятор) сроком на семь и более лет, покупка подержанного гибридного автомобиля все же представляет особый риск. Например, замена поврежденного или изношенного аккумулятора может стоить 6000 долларов вне гарантии (в зависимости от автомобиля и типа аккумулятора).

За исключением некоторых высокопроизводительных исключений, таких как McLaren P1, Honda NSX или Porsche Panamera E-Hybrid Turbo S, гибридные автомобили обычно создаются с одной целью: повышение топливной эффективности и снижение выбросов углерода. .Обычно это позволяет дизайнерам и инженерам формировать каждую часть гибридного автомобиля для достижения этих целей. Короче говоря, гибридные автомобили оснащены шинами с низким коэффициентом трения, более эффективной системой кондиционирования воздуха, более слабой настройкой двигателя внутреннего сгорания и трансмиссией, точно адаптированной для достижения максимально возможной топливной экономичности. При большей массе эти решения влияют на общие характеристики автомобиля. На самом деле гибридный автомобиль будет медленнее по сравнению с его не менее мощными современниками с ДВС.

Согласно исследованию Университета Карнеги-Меллона в 2013 году, гибриды не имеют особого смысла, если ваша поездка на работу включает длительные поездки по шоссе. Согласно исследованию, гибридные автомобили, движущиеся по автомагистралям, наносят такой же вред окружающей среде, как и автомобили с традиционными двигателями. С другой стороны, гибриды действительно выделяют меньше загрязняющих веществ в городской транспорт.

По мнению профессионалов в области автострахования, страхование гибридных автомобилей в месяц на 41 доллар дороже, чем в среднем по США.Ставка автострахования S. Специалисты по страхованию автомобилей обнаружили, что основные причины увеличения страховки гибридных автомобилей связаны с увеличением закупочной цены гибридных автомобилей, стоимостью сложных гибридных технологий на борту и характером среднего покупателя гибридных автомобилей. Покупатели гибридных автомобилей обычно живут в городских районах с более высокими страховыми ставками. Кроме того, ремонт поврежденных обычных автомобилей не так дорог, как ремонт гибридных автомобилей, который играет значительную роль в расходах на страхование автомобилей.

При более низких температурах гибридным аккумуляторным батареям требуется больше времени для достижения рабочей температуры. Это означает, что химическая реакция внутри батарей, которая передает энергию электродвигателю, достигает максимальной производительности намного медленнее по сравнению с батареями в теплую погоду. Одновременно двигатель внутреннего сгорания должен обеспечивать больше энергии, выделяемой в процессе сгорания топлива, что является основной причиной повышенного расхода топлива гибридных автомобилей в холодную погоду.

Гибридные автомобили лучше всего работают в городских условиях и при более высоких температурах. Их уровень сложности, увеличенный вес и более высокая цена покупки представляют собой очевидные недостатки, но более высокая топливная эффективность в городских условиях вождения и всеобъемлющая гарантия могут компенсировать эти недостатки.

Что такое гибридный автомобиль? мягкие, полные, подключаемые к сети и самозарядные гибриды | |

В наши дни на рынке появляется все больше гибридных автомобилей, от хэтчбеков до внедорожников, и все больше и больше покупателей переходят от обычных бензиновых и дизельных автомобилей к гибридным автомобилям того или иного типа.Выступая на полпути между традиционными автомобилями с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и полностью электрическими моделями, гибрид будет предлагать большую экономию, налоговые льготы и меньшее количество выбросов, чем их аналоги с ДВС, помогая своим бензиновым (или иногда дизельным) двигателям подавать электроэнергию.

С тех пор, как Toyota Prius стала первым гибридным автомобилем, проданным в Великобритании в 2000 году, ассортимент экономичных и экологически чистых опций, доступных покупателям, значительно вырос, но что такое гибрид и как работает гибридная технология? Это удобное руководство познакомит вас с различными типами гибридных автомобилей — полными гибридами, мягкими гибридами, подключаемыми гибридами (PHEV) и расширителями диапазона (REX) — и их соответствующими преимуществами.

Что такое гибрид?

Проще говоря, гибридный автомобиль — это автомобиль, в котором используются два разных источника энергии для максимальной эффективности. Обычно это означает объединение электрической энергии, хранящейся в батареях, с энергией сгорания бензина или дизельного топлива.

В некоторых системах двигатель внутреннего сгорания используется только в качестве генератора. Эти автомобили известны как «серийные» гибриды и приводятся в движение исключительно электродвигателями, а двигатель внутреннего сгорания не обеспечивает прямого привода.

У других гибридных автомобилей есть электродвигатели, которые могут работать одновременно с двигателем внутреннего сгорания, или установки, которые могут переключаться между ними. Многие производители автомобилей пообещали перевести свои модельные ряды на более высокий уровень электрификации, и вполне вероятно, что через несколько лет большинство продаваемых автомобилей будут чисто электрическими или гибридными.

Полные гибриды

Полные гибриды или «параллельные гибриды» используют как двигатель внутреннего сгорания, так и электродвигатели для одновременного или независимого привода автомобиля.

Наиболее распространенный тип гибридных автомобилей, полные гибриды обычно могут удерживать небольшое количество электрического заряда. Это может быть использовано для обеспечения дополнительной мощности, которая используется вместе с двигателем внутреннего сгорания, таким образом улучшая его экономию топлива.

Поскольку электродвигатели встроены в трансмиссию, полный гибрид также может переключаться на работу только в электрическом режиме, хотя обычно только на низких скоростях для езды по городу и на очень ограниченные расстояния, поскольку батареи относительно малы.Однако небольшой размер аккумуляторов означает, что они могут быть быстро заряжены до полной емкости двигателем, и никогда не возникает вопроса о дальности действия.

Даже если батареи полностью разряжены, вы всегда можете ездить только на бензине или дизельном топливе. Наряду с умеренными гибридами, параллельная гибридная система обычно считается лучшим гибридным вариантом для водителей, которые наматывают много миль.

Также важно помнить, что режим электромобиля может снизить уровень загрязнения в городе, но используемая вами электроэнергия в основном вырабатывается за счет сжигания топлива в двигателе.Это означает, что вождение в электрическом режиме на самом деле менее эффективно, чем позволять гибридной системе делать свое дело, выбирая лучшее сочетание ДВС и электроэнергии для условий движения.

Toyota продолжает оставаться лидером в области полных гибридов с рядом автомобилей, включая Prius, Corolla, Yaris и RAV4. Он называет свои гибридные модели «самозарядными гибридами», чтобы отличить их от подключаемых гибридов, предлагаемых конкурирующими производителями. Дочерний бренд Toyota Lexus также предлагает более роскошные гибриды с каждой моделью своего модельного ряда, доступной с опцией гибридного двигателя.

Мягкие гибриды

Как и полные гибриды, мягкие гибриды используют электродвигатель вместе с двигателем внутреннего сгорания, но два источника энергии не могут использоваться независимо друг от друга. Вместо этого небольшой электродвигатель используется исключительно для помощи двигателю. Обычно это самый дешевый способ приобрести гибрид, мягкие гибриды предлагают более простую трансмиссию с умеренным выигрышем в мощности и эффективности.

Используя стартер с ременным генератором, мягкие гибридные системы позволяют восстанавливать энергию посредством торможения, подавая ее в батареи.Затем эту энергию можно использовать при движении по инерции и для плавного пуска-останова.

Мягкие гибридные системы этого типа предлагаются на широком диапазоне автомобилей от городского автомобиля Suzuki Ignis и супермини Swift до различных моделей Mercedes и Audi.

Все чаще производители также предлагают системы, которые не помогают двигателю фактически управлять автомобилем. Они работают, чтобы сэкономить топливо, восстанавливая кинетическую энергию для питания вспомогательных электрических систем в автомобиле, но автомобили с этой технологией также иногда называют мягкими гибридами.

Подключаемые гибриды (PHEV)

Подключаемый гибридный электромобиль (или PHEV) — это гибрид, который, как следует из названия, может быть подключен для зарядки его электрических батарей.

Он в основном приближает концепцию полного гибрида к концепции полностью электрического транспортного средства за счет добавления более крупных бортовых аккумуляторов, которые можно заряжать от внешнего источника питания, и тем самым обеспечить гораздо лучший запас хода только для электричества, чем вы могли бы получить от полный гибрид.

Заряжая аккумуляторы в автомобиле на ночь, вы можете начать поездку с полной зарядкой и в полной мере воспользоваться бесшумным экономичным режимом вождения на электромобиле.Владельцы, которые редко превышают запас хода своей машины только для электромобилей (обычно около 30 миль) в обычный день или которые могут подзарядиться в пункте назначения перед возвращением домой, теоретически могут запустить подключаемый гибрид, даже не используя его бензиновый двигатель.

Это возможно, потому что PHEV обычно имеют большую емкость аккумулятора, чем полные гибриды, что позволяет вождение с нулевым уровнем выбросов, но с увеличением веса. После того, как заряд закончился, обычный двигатель внутреннего сгорания можно использовать для движения, как на полном гибриде.

Недавний опрос показал, что многие подключаемые гибридные драйверы не в полной мере использовали преимущества технологии и использовали их, как обычные автомобили, даже не заряжая их. Это приводит к худшей экономии топлива, чем при использовании обычного бензинового или дизельного автомобиля, из-за увеличения веса гибридной системы.

По мере того, как выпускается все больше и больше PHEV, охватываются все уголки рынка. Toyota Prius PHV и Hyundai Ioniq PHEV являются доступными семейными хэтчбеками, в то время как покупатели внедорожников также могут наслаждаться автомобилем с подключаемым модулем с Mitsubishi Outlander PHEV и MINI Countryman S E PHEV.

Для покупателей, получивших более премиальный значок, BMW, Mercedes и Volvo предлагают подключаемые модели. Замыкает пищевую цепочку PHEV быстрый 680-сильный Porsche Panamera Turbo S E-Hybrid, предлагающий суперседоновые характеристики при минимальных эксплуатационных расходах.

Теперь у вас есть представление о различных типах гибридных автомобилей, которые продаются сегодня, почему бы не ознакомиться с нашим списком самых экономичных автомобилей в продаже сейчас или посетить наш дочерний сайт DrivingElectric, чтобы узнать о лучших гибридных автомобилях. 10?

Что такое гибридный электромобиль?

Гибридные автомобили, которым уже третье десятилетие, стали настолько обычным явлением, что это обозначение больше не является аномалией. Для многих гибридный тег — это просто еще одна модель или обозначение отделки салона, например, XLE или Limited.

Но гибриды все же отличаются от своих бензиновых собратьев. Гибриды — это фундамент «электрифицированной» автомобильной пирамиды, на вершине которой стоит чисто электрический автомобиль, или электромобиль.

Понимание того, что такое гибрид, а что нет, может оказаться большим подспорьем, когда повышенная топливная эффективность и экологичность входят в число обязательных элементов в списке покупок автомобилей.

Гибрид — это автомобиль, внедорожник или грузовик с двигателем внутреннего сгорания, который работает совместно с электродвигателем. Бортовой генератор вырабатывает электричество, а встроенное программное обеспечение управляет его выходной мощностью, направляя ее на аккумуляторную батарею. Гибрид не нужно подключать к электросети, чтобы работать, но некоторые из них предлагают такую ​​возможность.(Эти автомобили называются Plug-In Hybrids (PHEV), но рассматриваются отдельно.)

Электродвигатель дополняет бензиновый двигатель и иногда заменяет его на ограниченные периоды времени, позволяя транспортному средству работать в полностью электрическом или электрическом режиме на короткие расстояния.

Электродвигатель также может позволить автомобилестроителю уменьшить размер газового двигателя конкретной модели для увеличения экономии топлива по сравнению с негибридной моделью с идентичным оснащением.Если газовые двигатели останутся того же размера, гибридная модель обычно будет иметь большую мощность, чем негибридная, с такой же или немного улучшенной экономией топлива.

Существует два класса гибридов, мягкие и полные, а также различные конструкции гибридных систем.

Все они работают по основному принципу, согласно которому использование электродвигателя для питания транспортного средства может снизить требования к двигателю внутреннего сгорания, сократить выбросы и улучшить экономию топлива за счет уменьшения количества бензина, сжигаемого в этом двигателе.

Мягкий гибрид, типичным примером которого являются различные гибридные модели Audi и система e-Assist в некоторых автомобилях General Motors, использует меньший электродвигатель и аккумулятор, чем полный гибрид.

Мягкие гибриды обычно имеют системы запуска / остановки двигателя, которые выключают газовый двигатель при остановке транспортного средства. Электродвигатель используется в качестве стартера, чтобы мгновенно вернуть бензиновый двигатель к жизни, когда водитель снимает ногу с педали тормоза или нажимает на педаль газа.

Мягкий гибрид также может выключить бензиновый двигатель в некоторых условиях, если ногу водителя снять с педали газа, когда автомобиль все еще движется — например, при движении накатом до знака остановки.

Электродвигатель в мягкой системе также используется для помощи газовому двигателю — тип электрического «наддува» — при ускорении с места.

Две функции — разрешение выключения бензинового двигателя на короткое время и помощь в ускорении после остановки — могут повысить экономию топлива в мягком гибриде на 10–15% по сравнению с моделью того же веса, работающей только на бензине.

Мягкие гибриды не используют только электродвигатель для привода колес. В результате в мягком гибриде нет полностью электрического или электромобиля.

Поскольку они используют более мощные электродвигатели и батареи большей емкости, полные гибриды делают то же, что и мягкие гибриды, и даже больше.

Они могут использовать свой электродвигатель, чтобы транспортное средство могло работать в полностью электрическом режиме в течение коротких периодов времени на низких скоростях. Они также используют электродвигатель чаще и в течение гораздо более длительных периодов времени для повышения производительности газового двигателя.

Полностью гибридные системы также могут быть спроектированы так, чтобы позволять двигателю останавливаться на скоростях шоссе, обычно только на несколько секунд за раз, когда в батарее достаточно энергии для работы электродвигателя. Поскольку аккумулятор заряжается во время движения автомобиля, эти периодические мини-отключения могут происходить десятки раз за одну поездку.Обычно последовательность этих операций контролируется программным обеспечением, встроенным в автомобиль. Различные состояния гибридной работы и зарядки можно просмотреть на информационно-развлекательном экране или на приборной панели.

В результате повышается топливная эффективность, обычно на 25-40%, по сравнению с негибридным двигателем.

Например, Toyota Camry LE 2021 года с 2,5-литровым четырехцилиндровым двигателем рассчитана на 32 мили на галлон вместе, на 28 миль на галлон в городе и на 39 миль на галлон на шоссе; Гибрид Camry LE 2021 года оценивается Агентством по охране окружающей среды с расходом в 52 мили на галлон в сочетании, 51 милю на галлон по городу и 53 мили на галлон по шоссе. Это значительная экономия за скромную дополнительную плату в размере 2225 долларов за гибридную трансмиссию.

Все полные гибриды и некоторые мягкие гибриды хранят энергию для электродвигателя в высоковольтной батарее.Некоторые мягкие гибриды используют другой тип носителя информации, называемый суперконденсатором.

Энергия частично поступает от избыточной мощности, развиваемой двигателем, но также от рекуперативного торможения, при котором электродвигатель помогает замедлить движение автомобиля. Поскольку двигатель не нужен для движения вперед, его можно использовать в качестве генератора для выработки электроэнергии при замедлении.

Электроэнергия направляется в аккумуляторную батарею гибридного автомобиля, где она сохраняется до тех пор, пока не будет потребоваться для питания электродвигателя по запросу.

Помимо выработки электроэнергии, системы рекуперативного торможения обычно продлевают срок службы механических обжигов, снижая частоту и стоимость тормозных работ в течение всего срока службы.

Есть несколько видов гибридных систем; некоторые из них более ориентированы на мощность, другие предназначены для большей эффективности. Точный тип не должен вызывать особого беспокойства у большинства покупателей гибридных автомобилей, если автомобиль соответствует их потребностям и обеспечивает желаемый уровень топливной эффективности.

Параллельный гибрид сочетает в себе газовый двигатель и электродвигатель таким образом, что они работают вместе, при этом газовый двигатель подключен непосредственно к колесам и потребляет при необходимости дополнительную мощность от электродвигателя.

Сквозь дорогу Гибриды (TTR) — это тип параллельного гибрида, в котором газовый двигатель приводит в движение один комплект колес, а электродвигатель обеспечивает питание другого комплекта без механической связи между передней и задней осями.Многие полноприводные гибриды Volvo и BMW используют системы TTR.

Гибридный автомобиль серии приводится в движение исключительно своим электродвигателем или двигателями, при этом двигатель внутреннего сгорания питает бортовой генератор, обеспечивающий подачу электроэнергии. Серийные гибриды, такие как снятый с производства Chevrolet Volt или BMW i3 Rex, часто идентифицируются в маркетинговых целях как электромобили с увеличенным запасом хода.

Однако наиболее распространенным типом гибридной системы является последовательно-параллельный гибрид . Его конструкция автоматически распределяет мощность между двигателями внутреннего сгорания и электроприводами автомобиля для наилучшего сочетания топливной эффективности и мощности. Двигатель внутреннего сгорания также служит генератором для подачи дополнительного сока на электродвигатель. Последовательно-параллельные гибриды могут работать в электрическом режиме, режиме внутреннего сгорания или в любой их комбинации, как определяет система управления питанием.

, которые занимают средний уровень пирамиды электрифицированных транспортных средств и являются предметом их собственной статьи Forbes Wheels, могут использовать любой из трех основных типов гибридных приводных систем, но обычно являются последовательно-параллельными гибридами.