25Июл

Гибридные автомобили принцип работы: Особенности гибридного автомобиля — как работает в теории

Содержание

Особенности гибридного автомобиля - как работает в теории

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

Начало движения

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

Движение

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

Разгон

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

Торможение

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

Особенности работы

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

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

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


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

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

Гибридные автомобили

Автор admin На чтение 6 мин. Просмотров 126

Первый автомобиль вообще-то был электрическим, т.

е. в качестве двигателя использовался электромотор, и только потом, из-за отсутствия хороших аккумуляторов или иных источников электроэнергии, основным источником энергии для движения стал ДВС.

Тем не менее, несмотря на его преимущества, разработчики авто давно уже начинают оценивать возможности электромобиля, и как компромиссный вариант в такой ситуации выступают гибридные автомобили.

Почему возникает идея гибрида

При всех своих достоинствах ДВС обладает массой недостатков. Он прожорлив и требует для движения достаточно большое количество топлива. Правда, в последнее время его аппетит стараются уменьшить, но для этого разработчикам приходится прилагать поистине титанические усилия.

ДВС экологически небезопасен, его выбросы отрицательно влияют на природу, хотя и в этой области выполненные ужесточение требований, предъявляемых к моторам авто, дает свои результаты.


Если к перечисленному добавить еще:
  • сложность изготовления, необходимость использования дорогостоящего и специализированного металлообрабатывающего оборудования;
  • высокие требования, предъявляемые к качеству топлива и ГСМ;
  • неравномерность величины выдаваемого крутящего момента.

то можно удивляться, почему его еще используют.

Одним из возможных вариантов смягчения перечисленных недостатков ДВС и являются гибридные автомобили.

А что собой вообще представляет гибрид

Словосочетание автомобили с гибридным двигателем подразумевает возможность использовать для движения несколько источников энергии. По этому признаку можно считать гибридным транспортным средством и первую повозку, способную двигаться при помощи пара и конной тяги. Однако если говорить серьезно, как правило, они представляют собой сочетание электрического мотора и ДВС.


Именно оно определяет принцип работы гибридного автомобиля, для которого характерно приведенное ниже взаимное использование двух моторов:
  1. параллельное;
  2. последовательное;
  3. последовательно-параллельное.

Устройство гибридного авто с параллельной работой моторов

Такое устройство подразумевает совместную работу электромотора и ДВС.

Подобное транспортное средство (ТС) практически ничем не отличается от обычного автомобиля, основным источником энергии для движения является ДВС, и лишь в некоторых случаях дополнительно подключается электромотор. Для обеспечения их параллельной работы в составе гибридного автомобиля используются специальные муфты и коробки передач.

Как выглядит схема подобного совместного использования моторов показано на рисунке:


Мощность дополнительного электромотора, как правило, не слишком велика, он включается в работу только при необходимости, например, при разгоне или обгоне, облегчая работу ДВС. Не секрет, что мощность последнего зависит от оборотов коленвала, в момент начала движения, при обгоне или на плохой дороге у автомобиля приходится «раскручивать» движок, заставляя его работать на повышенных оборотах. Это приводит к возникновению дополнительной нагрузки и, как следствие, повышенному потреблению топлива и износу двигателя.

Кроме того, такой электродвигатель, входящий в устройство гибридного ТС, выполняет еще функции генератора и стартера автомобиля.

Хонда, Тойота и иные марки гибридных автомобилей используют подобный принцип построения силовой установки. Марки названных гибридных автомобилей – это далеко не полный их список.

Гибридный с последовательной схемой работы моторов

Подобное устройство гибридного ТС подразумевает использование одного мотора в качестве основного, обычно этим двигателем является электромотор, а ДВС выполняет вспомогательную роль, раскручивая генератор.

Схема силовой установки такого гибридного автомобиля приведена на рисунке:


Такое построение силового агрегата, характерное для гибридного автомобиля такого типа, подразумевает использование аккумуляторов повышенной емкости, позволяет добиться определенных преимуществ:
  • ДВС работает в постоянном режиме, что снижает его износ, уменьшает количество вредных выбросов и потребление топлива, особенно в городских условиях.
  • Обеспечивает увеличенную дальность пробега за счет подзарядки аккумуляторов от генератора при работе ДВС.
  • Позволяет заряжать АКБ подобного типа в ночное время или во время стоянки от обычной электрической сети.

По сути дела, устройство таких гибридных автомобилей подразумевает использование в своем составе передвижной электростанции, работающей от ДВС и обеспечивающей энергией электромотор. Стоит отметить, что марки гибридных автомобилей подобного типа достаточно распространены, их список включает в себя:

Последовательно-параллельные гибридные ТС

Такие гибридные автомобили предусматривают одновременную совместную работу моторов – ДВС и электрического.

Устройство силового агрегата подобных гибридных автомобилей можно понять из рисунка ниже:


Автомобили этого типа называются полные гибридные (Full Hybrid), и они также достаточно популярны среди производителей. Лидером в данном классе считается Тойота. При таком подходе ДВС имеет возможность заряжать АКБ через генератор и передавать крутящий момент на колеса автомобиля.

Надо отметить, что подобное устройство силового агрегата гибридных автомобилей подразумевает широкие возможности по использованию каждого из входящих в его состав двигателей.

Могут быть реализованы такие режимы:

  1. Электромобиля, когда ДВС выключен и гибридный автомобиль перемещается при помощи электромотора.
  2. Движения с постоянной скоростью, в этом случае от ДВС крутящий момент передается на генератор и на колеса. Генератор запитывает электродвигатель, момент с выхода которого, суммируется с моментом ДВС, а также от генератора происходит при необходимости зарядка АКБ.
  3. Форсированный, когда электродвигатель, питаясь от АКБ, добавляет свою мощность к ДВС.
  4. Экономичный, когда генератор, питаясь от аккумулятора, снижает частоту вращения ДВС и тем самым обеспечивает топливную экономичность.
  5. Торможения, когда электродвигатель работает в качестве генератора.
  6. Зарядки АКБ, используемой при работе подобных гибридных автомобилей.

Достоинства и недостатки гибридов

Оценить перспективы развития данного вида ТС достаточно сложно. Понятно, что ДВС и автомашины на их основе будут и дальше совершенствоваться, как и чистые электромобили.

Кстати, первый авто, как уже отмечалось, был именно электрический. А сейчас, с появлением новых источников энергии современные электромобили ни в чем не уступают обычным.


Возвращаясь к гибридам, стоит отметить, что для автомобилей такого типа присущи многие преимущества:
  • экономичность. Они обеспечивают снижение потребления горючего при работе, особенно в режиме старт-стоп;
  • динамика разгона гибридных автомобилей лучше, чем у обычных равного класса;
  • отсутствие КПП в составе подобных автомобилей;
  • сокращение количества вредных выбросов при работе ДВС;
  • возможность использовать подобные авто только в режиме электромобиля, избежав потребления топлива (при пробеге в городе до ста километров и ночной зарядке АКБ).

Однако несмотря на все свои достоинства, гибриды не получили в настоящее время такого же масштабного применения, как обычные авто с ДВС. Первый такой автомобиль, который выпустила компания Хонда, не принес особых лавров, а полученный опыт позволил выпустить модель второго поколения Хонда Insight, ставшей довольно популярной на рынках Европы и США.

Многие прекрасные качества гибридов перечеркиваются их недостатками, первый из которых – цена.

Гибриды значительно дороже, чем обычные авто. И тут уже не имеет значения, Хонда, Тойота или Форд производители такой автомашины, одним отмеченным недостатком они проигрывают авто с ДВС. Цену можно считать одним из самых главных ограничителей расширения продаж, например, на гибридные автомобили в России.

На сегодняшний день достаточно хорошо известны многие модели гибридных автомашин от самых разных производителей – Тойота, Форд, Хонда выпускают их достаточно широко. И хотя в их конструкции производители реализуют различные технические подходы и решения, подобные авто можно считать самостоятельным классом транспортных средств, достаточно широко распространившихся по всему миру.

Мне нравится1Не нравится
Что еще стоит почитать

экологичная экономия на колесах / Аналитика

Двадцатый век - период войн, катаклизмов, резких подъемов и падений - ознаменовался эпохой стремительного развития автомобильной промышленности. Сложные и простые, грациозные и неповоротливые машины за сотню лет преодолели путь становления, развития и, наконец, завоевания какой-то «части» жизни каждого из нас. На протяжении всего этого времени вместе с очевидными преимуществами четырехколесных средств передвижения сосуществовали также их явные недостатки, а именно: абсолютная зависимость от источника энергии (топлива) и негативное влияние на окружающую среду продуктов горения этого топлива, в том числе, углекислого газа. Ученые и инженеры разных стран решили избрать разные пути решения «автомобильных» проблем. Кто-то ограничился введением жестких экологических норм, стимулирующих производителей разрабатывать авто с низкими показателями загрязнения окружающей среды. Некоторые страны развернули кампании по переходу на альтернативные виды горючего, такие как, например, этанол (состоит из этилового спирта и бензина). В то же время азиатские разработчики решили пойти более сложным путем и заняться совершенствованием самих автомобилей, а не топлива, и тем самым сделать их не только экологически «чистыми», но и экономичными, что для рядового потребителя, особенно в наше время, немаловажно. В ходе одного из таких экспериментов свет увидел первый массовый гибрид-современник - герой сегодняшней статьи. Согласно определению, «гибрид» – это объект, сочетающий в себе свойства других (двух или более) объектов. В этом случае имеется в виду силовая установка гибридного авто, в основе которой лежит симбиоз нескольких абсолютно разных типов приводов (в нашем случае - это двигатель внутреннего сгорания и электрический мотор).

Этот «гибридный» мир

В жизни с гибридами обычному человеку приходится сталкиваться куда чаще, чем можно предположить. Неторопливый мопед в руках дедушки-пенсионера, тяжелый локомотив на железнодорожной станции и гигантский карьерный самосвал - по сути, все они оснащены силовыми установками смешанного типа. Мопед относят к категории гибридов по причине комбинации в нем движущей силы педалей ездока и бензинового двигателя. Некоторые типы тяговых агрегатов поездов также принято считать дизель-электрическими гибридами, работающими на топливе и электричестве. В то же время определенные виды железнодорожного транспорта относят к этой категории средств передвижения по причине использования в них электрической коробки передачсхемы передачи энергии от двигателя к колесам (так же, как и в случае с мощными карьерными грузовиками). Причина перехода на электронику электричество – сложность передачи крутящего момента на колеса большой и очень тяжелой движущей установки. Схема функционирования такой системы проста – работающий на горючем топливе двигатель приводит в движение генератор, который обеспечивает энергией тяговые электродвигатели. К числу гибридов техники-конструкторы относят также современные субмарины, оснащенные дизель-электрическими, атомными силовыми установками. Несмотря на то, что о гибридах многие автомобилисты узнали лишь в конце ХХ века, история этого «вида» транспортных средств уходит далеко в прошлое.

Страницы истории

Кто бы мог подумать, но первые, пусть простые и медленные, гибридные самоходные установки (автомобилями эти устройства вряд ли получится назвать) появились еще в позапрошлом веке. В отличие от классических авто современности, «гибридные» транспортные средства того времени приводились в движение силой водяного пара, а максимальная скорость такой системы на колесах не превышала десятка километров в час. Самый первый «автомобиль», использовавший в качестве движущей силы электрическую энергию, в 1839 году сконструировал шотландец Роберт Андерсон (Robert Anderson). К сожалению, в то время на изобретение внимание так никто и не обратил. Спустя 50 лет, на рубеже веков, в летопись эволюции гибридных авто свои имена вписали еще два человека: уроженец Бельгии Генри Пайпер (Henri Pieper), в 1905 году запатентовавший гибридную схему для авто, которая предусматривала использование электромотора наряду с бензиновым, и немец Фердинанд Порше (Ferdinand Porsche). История создания вторым машины Lohner Electric Chaise (Lohner-Porsche Mixte Voiturette) породила множество слухов и легенд. Одни считают, что Chaise, повергнувшая в шок посетителей одной из ярмарок Парижа, приводилась в движение несколькими электрическими моторами и двигателем внутреннего сгорания с генератором, который это электричество производил – такой себе примитивный гибрид. Тем не менее, сторонники другой версии истории Mixte Voiturette уверены, что автомобиль функционировал от перезаряжаемой 44-элементной батареи емкостью 300 Ач, заряда которой хватало примерно на 65 км пути. Несмотря на медлительность, «дилижанс» работал практически бесшумно. Согласно данным исторических источников, «настоящие» гибриды конструктор Порше, работавший в мастерских Lohner, начал собирать немного позже. На фото ниже представлен переднеприводный автомобиль, использовавший для движения электричество и бензин. Совершенствуя свои разработки, Порше вскоре удивил мир первым в истории четырехприводным полноприводным гибридным авто. Нужно отметить, что во время Первой мировой войны Порше, не имевший высшего образования, продолжил разрабатывать автомобили с гибридными двигателями, за что вскоре был удостоен звания профессора Венского технического университета. Конечно, выпускать такие машины с их экономичностью и экологичностью было в то время удовольствием дорогим, поэтому со временем более дешевые классические авто и конвейерная революция Генри Форда (Henry Ford) вытеснили инновационные наработки конструкторов, оставив для них место лишь в павильонах музеев. Стремительный рост цен на нефть и газ в 1970-х заставил разработчиков и потребителей вновь обратиться к уже практически забытым мечтам конструкторов создать экономичное и универсальное средство передвижения. В этот период на улицах Западной Германии появилися ьзнаменитый концепт европейские гибриды VW Taxi производства Volkswagen, который сочетал в себе параллельную схему включения бензинового и электромотора. В 1992 году пресс-служба Toyota обнародовала данные о намерениях компании всерьез заняться разработкой максимально экономичных транспортных средств с низкими показателями загрязнения окружающей среды. Год 1997 ознаменовался выходом на японский рынок автомобиля Toyota Prius, такого себе символа современной «гибридизации». За 12 первых месяцев маркетологам компании удалось продать около 20 тысяч этих машин. Европейским автомобилестроителям, к сожалению, не удалось добиться успехов Toyota у себя на рынке. Выпущенная в 1997 году модель Audi Duo, созданная на базе модели А4 с дизльным двигателем 1,9TDI работающим в паре с 29-киловатным электромотором, в Старом Свете потребителя не нашла, поэтому производство этих авто со временем прекратили, а сама компания сосредоточила усилия на разработке дизельных двигателей. Но не стоит думать, что Toyota что-то заработала на Prius. По некоторым даннм, производство не окупилось до сих пор, зато послужило отличной площадкой для отработки технологии.. Спустя два года инженеры Honda порадовали экономных автомобилистов анонсом своего гибрида - двухдверного хэтчбека Insight. Кроме наличия гибридной силовой установки, модель частично была сделана из легкого пластика и имела очень низкий коэффициент сопротивления воздушному потоку. Отсюда – очень низкий расход топлива. С началом нового тысячелетия Toyota начала поставки Prius за рубеж, тем самым проникнув на рынок США, одну из самых успешных площадок для продаж гибридных автомобилей в мире. Несмотря на блистательный успехсносный уровень продаж, не обошлось без неприятных инцидентов. В 2005 году представители Toyota объявили об отзыве 160 тысяч гибридов Prius для ремонта (75 тысяч единиц в Соединенных Штатах, 70 тысяч в Японии и 14 тысяч в других регионах). Проблема заключалась в сбое программного обеспечения компьютера авто, что зачастую приводило к внезапной остановке бензинового двигателя во время движения.

Как это работает

Давайте сравним самый обычный автомобиль с самым обычным двигателем внутреннего сгорания и электромобиль. В качестве критериев оценки выберем два наиболее общих и, если хотите, значимых:
  • преодолеваемое расстояние в километрах без дозаправки или на одном заряде блока аккумуляторов;
  • сложность и длительность процесса заправки.
Итак, машина с бензиновым двигателем способна проехать без дозаправки пару-тройкучетыре-пять сотен километров и отравить атмосферу традиционным объёмом вредных веществ. Заправочных станций предостаточно в любом регионе. Пополнить запасы топлива можно за считанные минуты. В свою очередь, электромобиль может проехать на одном заряде блока батарей порядка 80 - 160 км. Он экологически чист, бесшумен и практически безупречен до того момента, пока не наступает очередь подзарядки аккумуляторов. У существующих в наше время «электрических» машин этот процесс может длиться несколько часов, и тут появляется еще один фактор - время, которое для человека иной раз имеет наивысший приоритет. Конечно, экологичность электромобиля зависит и от того, каким путем было поучено электричество для его зарядки. Но это уже отдельная тема. Получается, что у каждого типа двигателя есть свои преимущества и недостатки. Гибридный же автомобиль является компромиссным решением, так как сочетает в себе универсальность бензинового агрегата и экономичность + экологичность электромотора. Силовая установка гибрида состоит из: бензинового двигателя - практически такой же, как и на обычных авто, только меньшей мощности, а значит, более экономный, плюс, работающий в щадящем и более экологичном режиме; топливного бака – резервуар для горючего (бензина, к примеру). Нужно отметить, что способность концентрации энергии жидким топливом намного выше показателей тех же батарей. К примеру, на сегодняшний день для сосредоточения энергии, вырабатываемой 3,7 литрами горючего топлива, необходимо задействовать 400 килограммов аккумуляторов; электромотора – усовершенствованный вариант стандартного агрегата. Эта «совершенность» объясняется возможностью устройства работать как мотор и как генератор; генератора – служит для выработки электричества; аккумулятора – устройство для накопления и хранения электроэнергии, которая впоследствии будет использована электромотором; трансмиссии – выполняет те же функции, что и в обычных авто. Гибридные авто Honda Insight комплектовались стандартными трансмиссиями, хотя при сборке Toyota Prius инженерам приходится использовать модифицированные варианты. По принципу взаимодействия электрической и топливной составляющих авто, гибридные приводы принято разделять на две категории: последовательный и параллельный. В последовательном гибриде двигатель внутреннего сгорания соединения с колесами не имеет вообще, но служит в качестве генератора для зарядки батарей. Роль тяговых тут играют электромоторы, питаемые или батареями, или генератором. Если же имеем дело с параллельной схемой, то здесь к колесам «присоединен» и двигатель внутреннего сгорания (посредством коробки передач), и электромотор. В структуре силовой установки автомобиля Toyota Prius, которую мы рассмотрим, присутствуют элементы системы и параллельного, и последовательного привода. При разработке Prius японские инженеры поставили перед собой две задачи – заставить авто проехать дальше и снизить уровень загрязнения окружающей среды. В определенной мере им это сделать удалось. Схема бензиново-электрической установки Toyota выглядит так: Используя электромотор в качестве вспомогательного, инженеры получили возможность отказаться от прожорливого и мощного двигателя внутреннего сгорания. Движок меньшей мощности вырабатывает меньше энергии (что вполне допустимо) и потребляет меньшее количество горючего – вот она, долгожданная экономия. В суетливом и тесном городе при движении на скорости до 30 км/ч Prius превращается в электромобиль. Бензиновый агрегат включается лишь в случае сильной нагрузки – во время обгона активного набора скорости или движения по скоростной магистрали. Разумеется, когда запас энергии в аккумуляторах низок, бензиновый двигатель не выключается и заряжает их. Чтобы организовать слаженную работу всех элементов гибридной системы, машину комплектуют бортовым компьютером, который следит за всеми параметрами и даже торможением. Говоря о тормозных системах, используемых в современных моделях гибридных автомобилей, часто оперируют понятием «рекуперативное торможение». Это процесс, когда кинетическая энергия, которой обладает движущийся на скорости объектавтомобиль, при торможении не рассеиваетсяпревращается в тепло между тормозными колодками и дисками, а собирается электрогенератором используется для подзарядки батарей.

Преимущества и недостатки гибридов

Как и любое другое изобретение, автомобили с электротопливными силовыми установками имеют преимущества и недостатки. Несомненно, самым ярким преимуществом таких авто потребители считают экономичность использования, при которой гибриду удается соответствовать главным параметрам обычного авто – скорость, мощность, универсальность. Экологам машины с бензин-электрическим приводом нравятся потому, что снижение расхода горючего позволяет сократить выбросы углекислого газа. Нужно сказать, что уровень развития технологий в этой сфере уже позволяет разрабатывать автомобили самых разных категорий – от «спокойных» семейных авто до заносчивых и дерзких внедорожников, готовых пройти где угодно и когда угодно. Другим очевидным преимуществом гибридных машин является резкое увеличение дальности пробега, что лишает вечно торопящегося владельца необходимости часто посещать автозаправочные станции. Теперь о недостатках. Гибридные автомобили чрезвычайно сложны, поэтому за ремонт сломавшейся машины взяться сможет не каждый. Отметим, что большинство станций техобслуживания с большой неохотой берутся за ремонт гибрида, а иной раз можно и отказ получить. Исправность автомобиля теперь зависит не только от стабильного функционирования механики, но и от работы бортового компьютера, отказоустойчивость которого никогда не приближалась к 100% отметке и вряд ли приблизится. Другой аспект – аккумуляторы, срок службы которых ограничен десятком-другим летнесколькими годами. Честно говоря, никто пока что всерьёз не изучал утилизацию использованных батарей; вопрос этот - лишь дело времени. К тому же гибридные автомобили всё еще дороги, и переплачивать за перспективную экономию и экологию во многих странах могут себе позволить лишь люди состоявшиеся.

Нефтяная действительность и экология – послезавтра может уже не быть

Недавно опубликованный доклад Межправительственной группы экспертов ООН дает возможность понять, что все изменения климата (отнюдь не в нашу пользу) на 90% вызываются воздействием человечества на окружающую среду. Мы не раз слышали пугающие истории о том, что однажды арктические льды растают, уровень воды в океане поднимется, и целые регионы окажутся затопленными. Не секрет, что действовать решительно и уже сейчас браться за решение этой проблемы могут многие, но просто не хотят. По словам Ганса Верольма (Hans Verolme), директора исследовательских программ по климатическим изменениям Всемирного Фонда дикой природы (WWF), глобальные изменения климата имеют прямое отношение к ухудшению условий жизни миллиардов людей и понижению благосостояния экономик многих стран. Ученые утверждают, что если сократить выбросы двуокиси углерода в ближайшее время не удастся, человечеству придется столкнуться с резкими и непредсказуемыми последствиями своих же ошибок. К счастью, некоторые успешные компании уже сейчас готовы идти навстречу экологам и всячески противостоять надвигающейся беде. Совсем недавно, к примеру, 150 компаний из Европы, Соединенных Штатов, Китая и Австралии подписали документ-прошение о принятии правительствами государств мер по борьбе с негативными факторами, вызывающими глобальное потепление. Среди организаций, участвующих в проекте, можно отметить разработчика мобильных телефонов Nokia, известную всем спортсменам компанию Nike, а также Britsh Airways, eBay, L'Oreal. Как видим, бизнесмены заинтересованы в поддержке частными и государственными структурами программ по ужесточению контроля за экологией производства товаров и предоставления услуг, поощрению «зеленых» инициатив. Конец осени 2007 года для рынка нефти ознаменовался непредсказуемыми ценовыми рекордами, десятками миллионов долларов доходов для одних участников и убытков для других. В этот период цена нефти успела преодолеть несколько рубежей и вплотную приблизилась к отметке в $100, хотя в начале этого года на рынке за баррель ископаемого топлива платили всего $50. Среди факторов, влияющих на рост цен на черное золото, многие эксперты отмечают нестабильность доллара, ситуацию в Ираке, Турции, природные катаклизмы, неопределенность в отношениях с Ираном. Помимо роста цен, сталкиваемся еще с одной проблемой уже недалекого будущего – нефть скоро закончится. На первых порах нехватки сырья индустрия чувствовать не будет, однако для удовлетворения потребностей энергетиков добытчикам уже сейчас необходимо запускать новые мощности для производства добычи нефти. По прогнозам аналитиков, объемы необходимых капиталовложений в сегмент ближе к 2030 году могут превысить 5 триллионов долларов. Есть еще мнение, что альтернативные источники энергии будут найдены и нефть, не успев закончится, будет уже не нужна. Нужно сказать, что практически абсолютная зависимость индустрии от ископаемых источников энергии (до 90% в 2030 году) может спровоцировать нехватку пищи для миллиардов людей. На первый взгляд, очевидной связи между двумя абсолютно разными секторами нет. Рассмотрим такую ситуацию – нефть дорожает, и потребитель пытается найти альтернативу черному золоту. Один из вариантов – биотопливо, вырабатываемое из сельскохозяйственных культур. Фермеры готовы отдать большую часть угодий под выращивание технических зерновых, и до определенного момента это будет выгодно. С другой стороны, на увеличение стоимости продуктов питания влияет рост цен на экспорт, вызванный той же нестабильностью на рынке нефти. Чтобы найти выход из сложившейся ситуации, экономисты предлагают реформировать сельское хозяйство и обратиться к забытому в позапрошлом веке натуральному производству.

Гибриды сегодня и завтра

Многие потребители утверждают, что ездить на гибриде сегодня модно. В этом даже есть своя доля патриотизма, скрытая под капотом универсальной покупки, позволяющей экономить. Однако в каждой стране к таким машинам с электротопливными тяговыми установками относятся по-разному. Возьмем, к примеру, американцев, у которых имеется своя точка зрения на экологию их государства и мира в целом. Сейчас в стране действуют серьезные экологические нормы, которые стимулируют разработчиков авто делать безопасные машины. Несколько лет назад, когда на рынке страны появились первые Toyota Prius, большинство жителей США относились к таким авто с опаской. Кто-то остерегался непредвиденных поломок и затрат, кого-то смущала еще ничем не оправданная дороговизна. Тем не менее, сегодня в Соединенных Штатах продается больше гибридных авто, чем где-либо в мире, по улицам колесят гибридные купе, внедорожники и даже автобусы не только от японских разработчиков, но и родных General Motors, Ford. Популярностью пользуются мощные и большие машины, такие как, к примеру, Mercury Mariner: Интересно отметить, что в рамках проходившего в этом месяце в Лос-Анджелесе традиционного ежегодного автосалона 2007 Los Angeles Auto Show - сто первого по счёту, более половины компаний могли похвастаться гибридными приводами. Наибольший интерес аудитории вызвали дорогие и массивные внедорожники Porsche Cayenne, Dodge Durango, Cadillac Escalade Hybrid. Ценителей дорогого и раритетного эксклюзива сотрудники Porsche решили порадовать показом легенды истории гибридных автомобилей - Lohner Electric Chaise, о котором мы говорили ранее. Автомобиль впервые покинул границы Европы и предстал во всей красе перед десятками тысяч посетителей выставки. Представители компании также раскрыли несколько секретов долгожданного гибрида Cayenne. Оснащенный параллельным электротопливным гибридным приводом, Cayenne способен с помощью одного лишь электромотора разгоняться до 120 км/ч. Блок аккумуляторов расположился под багажником, на месте запаски. Зарядка батарей может производиться посредством, как рекуперативной тормозной системы, так и самого бензинового двигателя объемом 3,6 литров. Системой управляет бортовой компьютер. Инженеры обещают, что этот гибридный, довольно дорогой внедорожник сможет порадовать владельца неплохими показателями экономии - «всего» 8,9 литров топлива на 100 километров. Европейский рынок, признаться, вступил в век гибридизации немного иначе. Дело в том, что на дорогах стран Старого Света очень распространены автомобили с дизельными двигателями. Вместо огромных и прожорливых американских «вездеходов» здесь колесят экономные малолитражки, которым преимущества гибридизации, казалось бы, не нужны вовсе. Зачем европейцу переплачивать за дорогой бензиново-электрический агрегат и ломать голову в поисках сети сервисных центров? Но так думает лишь определенное число владельцев авто. По данным компании Toyota, в последнее время все большее количество состоятельных людей готовы стать владельцами машин с бензиново-электрическим приводом. Нельзя не отметить грамотный ход маркетологов японской компании, которые помимо семейных и слегка простоватых Prius пустили на дороги Европы красивые и статусные гибридные авто Lexus. Для них гибридный привод становится неким элементом престижности и технологичности.

Гибридные автомобили в России

В качестве итога хотелось бы сказать пару слов о гибридах и России, с ее бесконечными столичными пробками и насущными проблемами каждого автомобилиста. По мнению большинства экспертов, для отечественного потребителя век гибридизации еще не наступил. Разработчики лишь присматриваются к нашему рынку и осторожно выбрасывают в павильоны автосалонов мелкие партии новых моделей гибридов. Причин такого поведения производителей автомобилей может быть несколько. Первый фактор – цены. Если за рубежом гибрид обходится покупателю всего на пару тысяч долларов дороже, то в нашей стране иной раз приходится переплачивать в несколько раз больше. На рынке России не работает проверенная схема окупаемости затрат и разрекламированной экономии. Другая причина – банальное незнание большинством наших соотечественников простых вещей - «что это такое» и «как это работает». Несомненно, в ближайшем будущем гибриды на отечественных дорогах будут оставаться достоянием состоятельных людей – либо в качестве игрушки на пару месяцев, либо в качестве полюбившегося средства передвижения на каждый день.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Принцип работы гибридного автомобиля и как он устроен

Сейчас всё больше среди авто выпускается бензиново-электрических гибридов, которые сочетают в себе двигатель внутреннего сгорания и электромотор. Они стоят дороже бензиновых моделей, но при этом имеют некоторые преимущества. Благодаря способности экономить подорожавший бензин и ужесточившимся требованиям по экологичности они стали популярны в последние годы.

Что такое гибридный автомобиль

Машина-гибрид использует для привода ведущей пары колёс не один источник энергии. Они дополняют друг друга, что помогает избегать сильных нагрузок. Большая часть производств по выпуску автомобилей в гибридной силовой установке устанавливают совмещение работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и электродвигателя или варианта на сжатом воздухе.

Чаще всего выпускается первый вариант, состоящий из таких составляющих:

  • ДВС, отличающийся от обычного меньшими размерами и большей экономичностью расхода топлива, экологичностью и работоспособностью;
  • топливного бака, находящегося при ДВС;
  • электродвигателя;
  • генератора;
  • аккумуляторные батареи.

В гибридных установках автомобилей могут использовать следующие схемы:

  • последовательную;
  • параллельную:
  • последовательно–параллельную.

Знаете ли вы? Впервые автомобиль с гибридной установкой сконструировал Фердинанд Порше в 1900-1901 гг. Это была модель с последовательной схемой работы ДВС и электродвигателя.

При последовательной схеме ДВС работает только на генератор, обеспечивающий электроэнергией электродвигатель через аккумуляторы. В ней электрический мотор установлен так, что является движущей силой и заставляет вращаться ведущую колёсную пару. Автомобили с такой схемой гибридной установки обычно имеют порт подключения к электрическим сетям. В них отсутствует коробка передач и используются ёмкие и дорогие аккумуляторные батареи, преимущественно никель-металлогидридные. При отключении ДВС такое ТС имеет достаточно заряда и мощности для самостоятельного движения. Эта система очень эффективна при частых торможениях и остановках, небольшой скорости передвижения. Она наиболее оптимальна для городского движения и нередко используется в общественном транспорте.

При параллельной схеме ДВС и электродвигатель могут работать независимо друг от друга и приводить в движение колёса. Причём последний должен уметь работать и в качестве генератора. Его устанавливают обычно между ДВС и коробкой передач. При ускорениях и старте электродвигатель помогает ДВС, а при торможении или устоявшемся движении начитает запасать энергию. Их работу согласовывает компьютер. В такой схеме не обязательны ёмкие батареи, что экономит стоимость. Такой гибрид эффективен на трассе, но не в городских условиях.

Последовательно-параллельная схема устроенна как сочетание двух предыдущих вариантов. В ней используется планетарная передача, при которой ДВС не только двигает ведущую колёсную пару, но и способствует зарядке генератора, питающего энергией электромотор. В коробке передач необходимости нет. Компьютер выбирает оптимальную программу взаимодействия двигателей в разных ситуациях. Такое гибридное авто начинает движение только на электродвигателе, при постоянном движении или на скорости включается ДВС. В условиях нагрузок электромотор подпитывает генератор.

Особенности гибридных автомобилей

Внешне гибриды выглядят так же, как и обычные автомобили, но за счёт использования двух двигателей, наличия генератора и ёмких аккумуляторов, компьютерного обеспечения их цена выше. Они отлично показывают себя в условиях городского движения и частых остановок. Их интересной особенностью является возможность использования энергии торможения. Следует отметить, что авто бесшумно стоит на светофоре и начинает своё движение, что считают опасным для пешеходов, ведь те их не слышат.

Знаете ли вы? В СССР также велась разработка гибридных автомашин. Под руководством изобретателя Нурбея Владимировича Гулиа был создан гибрид на основе грузовой машины УАЗ-450, где энергия накапливалась маховиком, а затем передавалась ДВС. Это экономило 45% топлива.

При торможении электроника сама выбирает, когда наступает момент включения гидравлической тормозной системы, то есть во время срабатывания тормозов происходит переход электродвигателей в режим работы генерации электроэнергии для подпитки батарей аккумулятора. В обыкновенных автомобилях такая энергия тратится впустую, а в таких моделях генерируется. Некоторые модели имеют возможность подключения к сети. Примером является «Chevrolet Volt, Opel Ampera». В своём названии они имеют наименование «Plug-in Hybrid», что переводится как «подключаемый гибрид».

Принцип работы гибридного автомобиля

Конструкция гибридного авто предусматривает наличие 2-х двигателей. Один из них работает на бензине, другой на электричестве. Процесс их работы обычно регулируется и управляется компьютерной системой. При езде по дорожной трассе работает ДВС на топливе, а в условиях передвижения по городу включается двигатель, работающий на электрике. При больших нагрузках включаются 2 движка одновременно.

Рекомендуем для прочтения: Когда работу осуществляет ДВС на топливе, происходит подзарядка аккумуляторных батарей. При этом во время движения на небольших скоростях работают только электрические движки и аккумулятор. После того, как скорость нарастёт, включается ДВС на топливе. Во время работы устройства на бензине избыток вырабатываемой энергии уходит на подзарядку аккумуляторных батарей.

Одним из первых удачных гибридов была «Toyota Prius», которая расходовала 0,32 л бензина на 10 км в условиях передвижения по городу.

На гибридах наиболее экономичен такой стиль езды:

  • езда на небольшой скорости;
  • поддержание стабильной скорости;
  • медленное, не резкое торможение.

Плюсы и минусы гибридного автомобиля

Гибридные автомобили считают переходной ступенью к машинам будущего. Они имеют как плюсы, так и минусы.

Рассмотрим плюсы таких машин:

  1. Экономичность расхода бензина. Данные модели потребляют меньше топлива (почти на 25 %).
  2. Экологичность. Благодаря тому, что расход бензина намного меньше, чем у других авто, в атмосферу уходит намного меньше вредных элементов. Более того, когда машина останавливается, двигатель на бензине также прекращает работу и включается электромотор, а значит, в этот момент не происходит никаких вредных выбросов в окружающее пространство.
  3. Бесшумность работы. Такое авто не будет создавать звуковой шум на трассе и беспокоить жителей спальных районов.
  4. Увеличение дальности пробега без остановок для заправки или подзарядки. К тому же он дольше не нуждается в заправке бензином.
  5. Накопление и сохранении энергии. Почти на всех моделей используют энергию во время торможения, чтобы подзарядить аккумулятор (принцип рекуперации).

Важно! Для нашей страны следует добавить еще один недостаток — найти СТО, обслуживающие такие автомобили весьма проблематично.

К минусам относят:

  1. Более дорогая цена при покупке. Такие авто на 30–50% дороже, чем обыкновенные модели.
  2. Высокая стоимость ремонтных работ. Это наблюдается из-за того, что гибрид устроен сложно.
  3. Аккумуляторные устройства могут разряжаться в самостоятельном порядке. К тому же они плохо переносят скачки температурного режима, а время их работы не отличается длительностью, а их покупка хорошо бьёт по карману из-за дороговизны. Утилизация их также проблематична.

Гибриды помогают экономить топливо, меньше загрязняют окружающую среду и отлично подходят для городских условий. Они имеют сложную систему управления и их ремонт своими руками не сделаешь, поэтому перед покупкой такого авто стоит поинтересоваться, где можно отремонтировать такое авто.

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.

Мифы и реальность о гибридах и электромобилях.

Здесь приводим полезную практическую информацию об особенностях эксплуатации гибридов и электромобилей, которая призвана развеять некоторые мифы и опасения потенциальных покупателей экомобилей.

Ведь, как правило, при недостатке информации, возникают мифы, которые тормозят дальнейший рост рынка электромобилей и гибридных авто. А недостаток информации есть, потому что всего несколько лет назад такие автомобили на украинском рынке были в диковинку.

Электромобили.

На сегодняшний день электромобили в Украине переживают лавинообразный рост популярности. Благодаря многим компаниям, частным энтузиастам, и счастливым владельцам, правдивой информации об электромобилях в открытых источниках становится все больше, а мифов все меньше. Простота технического устройства электромобиля, дешевизна обслуживания и удовольствие от вождения теперь всем известны «в теории», и многие уже испытали это на практике.

Гибридные автомобили

С гибридами дело обстоит иначе, есть много информационных «белых пятен» и для их заполнения рассмотрим эту тему более подробно. Причем большая часть изложенной информации проверена нами в ходе длительной эксплуатации и сервиса гибридных автомобилей.

Немного истории. Современные гибриды разработали японцы в девяностых годах. Пионерами в этом были Toyota и Honda. Именно эти компании и доминируют на рынке гибридов. Тойота разработала и успешно реализовала проект «Prius», c гибридной силовой установкой Hydrid Sinergy Drive принципы которой легли в основу всех других гибридов от Тойоты: Auris, Yaris, Camry, Highlander, и гибридов Lexus. Тойотовские так называемые «полные» гибриды оказались самыми удачными и чрезвычайно надежными. На 2014г. Toyota/Lexus занимала около 70% рынка гибридных автомобилей. Хонда со своей менее удачной, но дешевой, так называемой, «мягкой», или «умеренной» гибридной системой заняла второе место: около 15% рынка. На третьем месте — Форд, купивший патенты Тойоты: 8% рынка. Остальные 7% рынка занимали другие производители, большинство из которых в прошлом десятилетии выбрало позицию осторожного наблюдателя. В настоящее время ситуация быстро меняется, потому что сегодня уже все автопроизводители запускают программу перехода производства от автомобилей с ДВС к электромобилям и гибридам.

Теперь развеем некоторые мифы о гибридных автомобилях. Если Вы еще мало знакомы с гибридами – приготовьтесь! Вас ждут открытия!

Миф 1. Гибрид намного сложнее бензинового автомобиля. Этот миф вытекает из простой логики: два двигателя, плюс устройство, которое объединит крутящие моменты от двигателей и передаст их на колеса. Еще надо чтобы это же устройство работало и в обратную сторону, передавая энергию торможения в батарею. И все это надо согласовать, увязать и настроить, чтобы все работало как часы. Значит по итогу получится нечто, примерно в три раза более сложное, чем бензиновая машина. Но это не так. Потому что Тойотовские инженеры нашли изящное и гениально простое решение. Они выбросили сцепление и коробку передач а вместо них установили обычный планетарный механизм (дифференциал). Если Вы мало знакомы с механикой – объясню «на пальцах». Дифференциал состоит из большой шестерни, малой шестерни и водила с сателлитами. Это — простое устройство, в котором на порядок меньше деталей, чем в коробке передач со сцеплением. Дифференциал имеет три точки подключения крутящего момента и может его плавно распределять между этими точками. К одной точке подключен бензиновый двигатель, к другой – электрический мотор-генератор, к третьей — колеса и второй электромотор. Электроника «дирижирует» всеми процессами, регулируя обороты двигателей, нагрузку на мотор-генератор и плавно распределяя крутящие моменты. В итоге получилась бесступенчатая трансмиссия (ECVT), которая механически на порядок (т.е. в раз десять!) проще трансмиссии обычного бензинового двигателя! Применены также и другие упрощения конструкции, например, отсутствует стартер, электрические мотор-генераторы встраиваются в маховик ДВС (Хонда), в корпус дифференциала и т. п. В результате механически гибрид намного проще обычного автомобиля с ДВС, а вся сложность гибрида переместилась в программное обеспечение, которое прошито в надежные японские электронные «мозги» машины.

Миф 2. Надежность гибрида меньше, чем у бензинового автомобиля. Это не так. Гибриды потрясающе надежны! Toyota Prius многие годы занимает ведущие места в рейтингах надежности. Вообще надежность обусловлена как принципами работы гибрида, так и конкретной технической реализацией автопроизводителем. Тут надо отметить следующее:

— ДВС у большинства гибридов дефорсирован и работает по более «мягкому» циклу Аткинсона (точнее, по его упрощенному аналогу, называемому циклом Миллера), что увеличивает его ресурс, надежность и экономичность.

— ДВС у гибрида работает в режиме, близком к идеальному. Идеальный режим ДВС – это работа на постоянных оборотах. У обычного автомобиля обороты двигателя постоянно меняются, причем на разгоне это происходит под полной нагрузкой. Это вызывает износ ДВС. У гибрида ДВС не связан напрямую с колесами и скорость машины не имеет прямой зависимости от его оборотов. Эта особенность немного шокирует при первой поездке на полном гибриде. Если Вы резко нажмёте педаль акселератора, ДВС в течение секунды наберёт обороты до определенного уровня, а машина при этом не реагирует, но зато потом начинает впечатляюще ускоряться, равномерно без провалов и переключений. Таким образом, даже во время разгона, ДВС гибрида работает на постоянных оборотах, а ускорение обеспечивается распределением крутящего момента в дифференциале. Такой режим ДВС делает его практически «неубиваемым».

— Трансмиссия гибрида на порядок проще, чем у обычного автомобиля (см. Миф 1). Она управляется бортовым компьютером по проводам, а не механически посредством множества сложных механических и гидравлических элементов. Поэтому надежность трансмиссии гибрида на порядок выше, чем у обычного автомобиля.

— Производители гибридов, особенно Toyota, заложили в свои машины огромный ресурс надежности. Я удивляюсь, что мой 13-летний Haighlander не имеет признаков износа батареи и не требует серьезных ремонтов. Удивляюсь, как элементы батареи при ёмкости 6,5Ач выдерживают ток заряда 100А при рекуперации. Ведь это превышает 15с ! Удивляюсь, как ДВС выдержал частую интенсивную работу с половинным уровнем антифриза в системе (это отдельная история). Мой компаньон удивляется безупречным состоянием батареи его Ford Escape с пробегом 600 тыс.км.

Подытожив всю информацию по данному мифу, делаем вывод, что гибриды гораздо надежнее обычных автомобилей с ДВС, особенно в тяжелых городских условиях эксплуатации, а «попасть» на дорогостоящую замену высоковольтной батареи намного менее вероятно, чем на дорогостоящий ремонт современного дизеля! Поэтому никаких «динозавров»! Только гибрид, или электромобиль!

Миф 3. Гибрид не так экономичен, как заявлено производителями. На самом деле заявленная экономичность достижима. Производители любых машин всегда указывают расход полностью прогретого автомобиля в идеальных условиях, которые достигаются не всегда. Кроме того, у гибрида есть некоторые особенности. По причине высокой тепловой эффективности двигателя гибрида, он прогревается дольше. В холодное время года экономия начинается после примерно 10км.пробега. Если машина зимой используется для редких коротких поездок – Вы будете разочарованы высоким расходом топлива. Во-вторых, для максимальной экономичности температура батареи должна находится в определенных пределах. При слишком холодной и слишком горячей батарее компьютер ограничивает токи заряда и разряда батареи, что снижает экономию. Если температура воздуха ниже -5 градусов или выше +25 градусов, то автомобиль будет иметь повышенный расход, пока батарея нагревается или охлаждается. Наконец, для максимальной экономии, водителю гибрида следует освоить правильный стиль еды: быстро набирать скорость, а затем поддерживать равномерное движение, нежно управляя педалью газа.

Миф 4. На трассе гибрид бесполезен, т.к. не дает экономии. Это не так. Точнее, это так только если из реальной поездки «вырезать» и рассматривать участок с абсолютно равномерным движением. На самом же деле во время поездки по-любому приходится и газ сбросить, и притормозить. Хотя при движении за городом рекуперация происходит гораздо реже, чем в городе, зато перепад скоростей выше, и поэтому энергии в батарею собирается немало. Легкое прикосновение к педали тормоза на скорости 90 км/ч на моем Хайлендере вызывает зашкаливание стрелки рекуперации. Затем, когда я равномерно еду на круиз-контроле, в какой-то момент неожиданно наблюдаю снижение расхода топлива на 30…50%. Смотрю на дисплей и вижу, что батарея отдает накопленную энергию электромотору. Экономия есть и на трассе.

Миф 4. Гибрид плохо переносит зиму. Нисколько! Исправные гибриды в мороз проблем не испытывают. Важно только следить за уровнем заряда высоковольтной батареи перед парковкой. Он должен быть не ниже 70%. В противном случае ставите в режим паркинга, выключаете все потребители и пару минут подзаряжаете батарею работающим двигателем. Если гибрид утром не завелся, то чаще всего виноват малый аккумулятор 12V. Он имеет небольшую ёмкость и может замерзнуть. Но зато его легко можно «прикурить» от соседней машины, работающей на холостом ходу. После запуска надо дать двигателю несколько минут поработать для прогрева и заряда высоковольтной батареи и малого аккумулятора. Владельцу гибрида обязательно надо учитывать, что высоковольтная батарея плохо переносит длительный простой машины. И если летом рекомендуется для ее подзаряда заводить двигатель минимум раз в два – три месяца, то в морозы – раз в две – три недели. Иначе она разрядится ниже критического уровня и для ее оживления потребуется ее снятие и реанимация в специализированной СТО. Следует заметить, что длительный простой батарея Хонды переносит несколько лучше, чем батарея Тойоты.

Миф 5. Гибрид требует более частого и более дорогого ТО. Наоборот! Тормозные колодки изнашиваются только после 100 — 150 тыс.км. пробега, потому что работают мало по причине частого рекуперативного торможения. ДВС гибрида используется в более простом и экономичном режиме, чем ДВС обычного автомобиля, поэтому он менее критичен к техобслуживанию. Конечно, для долгой надежной работы машины надо соблюдать все регламенты и следить за уровнями технических жидкостей. Особенно это касается сроков замены тормозной жидкости, антифриза и масла в трансмиссии. Последние две жидкости для гибрида – специальные. Масло для кондиционера тоже должно быть специальным. Поэтому дозаправку кондиционера лучше делать в специализированной мастерской или у мастеров, знающих эти особенности.

И завершаем эту статью БОНУСОМ, который Вы получаете при эксплуатации гибрида: УДОВОЛЬСТВИЕ ОТ ЕЗДЫ! По этому показателю лучше гибрида – только хороший электромобиль. На гибриде Вы сможете наслаждаться мощным равномерным ускорением на старте. Никаких дерганий и переключений, как у обычной машины с коробкой-автомат! Кстати, многие производители суперкаров, например, Porsche, начинают оснащать свои детища гибридными установками не для экономии топлива, а чисто с целью улучшить ускорение и усилить удовольствие от вождения! В общем, если Вы любите на светофоре быть первым, то гибрид – это для Вас! А если сразу после активного старта Вы увидите впереди мигающий зеленый, не разочаровывайтесь! Спокойно тормозите, заряжайте батарею и получайте удовольствие от того, что Ваши кровные не улетели в выхлопную трубу, как у обычных машин, а аккуратно «собираются» Вашим гибридом в аккумулятор!

Пусть Бог хранит Вас на дорогах!

Гибридный автомобиль – HiSoUR История культуры

Гибридный автомобиль использует два или более различных типа мощности, таких как двигатель внутреннего сгорания, для привода электрического генератора, который питает электродвигатель, например, в дизельных электропоездах с использованием дизельных двигателей для привода электрического генератора, питающего электродвигатель, и подводных лодок которые используют дизели при всплытии и батареи при погружении. Другие средства для хранения энергии включают жидкость под давлением в гидравлических гибридах.

Основным принципом гибридных автомобилей является то, что различные двигатели работают лучше на разных скоростях; электродвигатель более эффективен при создании крутящего момента или мощности поворота, а двигатель внутреннего сгорания лучше поддерживать высокую скорость (лучше, чем у обычного электродвигателя). Например, переход от одного к другому в нужное время, в то время как ускорение приводит к беспроигрышной с точки зрения энергоэффективности, что, например, приводит к большей эффективности использования топлива.

Как работают гибридные электромобили
Гибриды-электрические транспортные средства (HEV) сочетают в себе преимущество бензиновых двигателей и электродвигателей. Ключевыми областями для повышения эффективности или производительности являются регенеративное торможение, источники с двумя источниками энергии и меньше холостого хода.

Регенерация торможения. [Дальнейшее объяснение необходимо] Трансмиссия может использоваться для преобразования кинетической энергии (от движущегося автомобиля) в запасенную электрическую энергию (батареи). Тот же электродвигатель, который управляет трансмиссией, используется для противодействия движению трансмиссии. Это применяемое сопротивление от электродвигателя заставляет колесо замедляться и одновременно заряжать батареи.
Двойная мощность. Мощность может поступать либо от двигателя, двигателя, либо в зависимости от условий движения. Электродвигатель может обеспечить дополнительную мощность для ускорения или подъема двигателя. Или, более часто, меньший электродвигатель обеспечивает всю мощность для условий работы с низкой скоростью и дополняется двигателем на более высоких скоростях.
Автоматический запуск / отключение. Он автоматически отключает двигатель, когда автомобиль останавливается и перезапускает его при нажатии на акселератор. Эта автоматизация намного проще с электродвигателем. Также см. Двойную мощность выше.

Сводный принцип работы

Гибридные автомобили объединяют несколько источников энергии, часто один из которых является тепловым, а другой электрический. Очень упрощенный общий принцип этого типа двигателей заключается в том, чтобы использовать преимущества каждого типа двигателей, одновременно сводя к минимуму их недостатки.

Возможны четыре гибридизационные архитектуры:

в серии: двигатель приводит в действие генератор переменного тока, последний обеспечивает электроэнергию электродвигателю, а также подзарядку буферной батареи без непосредственного обеспечения крутящего момента на ось, например, дизель-электровозы
параллельно: тепловой двигатель и электродвигатель подают свою мощность на ось через обычную передачу через отдельные муфты.
байпас мощности: двигатель обеспечивает питание оси, а также приводит в действие генератор, заряжающий аккумулятор, питающий электродвигатель.
расширенный диапазон: обычный электрический автомобиль увеличивается, автономно через тепловой двигатель, управляющий электрическим генератором для подзарядки батарей.
Peugeot использует оригинальное решение параллельного типа, в котором передняя ось приводится в движение тепловым двигателем с обычной трансмиссией, в то время как задняя ось приводится в действие электродвигателями. Это позволяет использовать различные конфигурации, включая «все электрические» на несколько километров и еще одну «всю территорию».

Небольшие гибридные транспортные средства характеризуются хорошей энергетической эффективностью и позволяют регулярно потреблять до 100 км в городских условиях менее 5 литров (для бортовой электрической мощности порядка 50 кВт в среднем автомобиле типа Toyota Prius). С другой стороны, крупные гибридные транспортные средства используют гибридизацию для увеличения мощности.

Мощность
Источники питания для гибридных автомобилей включают:

Уголь, древесина или другие твердые горючие вещества
Сжатый или сжиженный природный газ
Бензин (бензин) или дизельное топливо
Питание от людей, например, педалирование или гребля
Электромагнитные поля, Радиоволны
Электрические батареи / конденсаторы
Электроснабжение
Гидравлический аккумулятор
водород
Маховик
солнечная
ветер

Тип машины
Двухколесные и велосипедные транспортные средства
Мопеды, электрические велосипеды и даже электрические скутеры – это простая форма гибрида, оснащенная двигателем внутреннего сгорания или электродвигателем и мышцами всадника. Ранние прототипы мотоциклов конца XIX века использовали тот же принцип.

В параллельном гибридном велосипеде человеческие и двигательные моменты механически соединяются на педали или с одним из колес, например, с использованием двигателя ступицы, прижимания ролика к шине или соединения с колесом с использованием передаточного элемента. Большинство моторизованных велосипедов, мопедов такого типа.
В серии гибридных велосипедов (SHB) (своего рода цепной велосипед) пользователь педали генератор, зарядка батареи или питание двигателя, который обеспечивает весь необходимый крутящий момент. Они коммерчески доступны, просты в теории и производстве.

Первым опубликованным прототипом SHB является Август Кинзель (патент США 3’884’317) в 1975 году. В 1994 году Берни Макдональдс задумал электролитный SHB с силовой электроникой, позволяющий регенеративное торможение и педалирование в неподвижном состоянии. В 1995 году Томас Мюллер разработал и создал «Fahrrad mit elektromagnetischem Antrieb» для своей дипломной работы в 1995 году. В 1996 году Юрг Блаттер и Андреас Фукс из Бернского университета прикладных наук построили SHB, а в 1998 году модифицировали трицикл Leitra (европейский патент EP 1165188). До 2005 года они построили несколько прототипов SH-трициклов и квадрициклов. В 1999 году Харальд Кутцке описал «активный велосипед»: цель состоит в том, чтобы подойти к идеальному велосипеду, ничего не весить и не перетаскивая электронную компенсацию.

Гибридный электрический бензиновый велосипед серии (SHEPB) питается от педалей, батарей, бензинового генератора или зарядного устройства, обеспечивающего гибкость и дальность действия над электрическими велосипедами.

Прототип SHEPB, сделанный Дэвидом Китсоном в Австралии в 2014 году, использовал легкий бесщеточный электродвигатель постоянного тока от аэродинамического беспилотного двигателя и небольшого двигателя внутреннего сгорания с маленьким ручным инструментом, а также трехмерную печатную систему привода и легкий корпус, всего весом менее 4,5 кг. Активное охлаждение удерживает пластмассовые детали от размягчения. Прототип использует обычный электрический заряд для велосипедных портов.

Тяжелый автомобиль
Гибридные силовые поезда используют дизель-электрическую или турбоэлектрическую для силовых железнодорожных локомотивов, автобусов, грузовых автомобилей, мобильных гидравлических машин и кораблей. Дизельный / турбинный двигатель управляет электрическим генератором или гидравлическим насосом, который питает электрический / гидравлический двигатель (двигатели) – строго электрическая / гидравлическая передача (не гибридная), если только она не может принимать энергию снаружи. При больших потерях конверсия транспортных средств уменьшается, а преимущества в распределении мощности через провода или трубы, а не механические элементы становятся более заметными, особенно при включении нескольких приводов – например, ведомых колес или пропеллеров. До недавнего времени у большинства тяжелых транспортных средств было мало вторичного хранения энергии, например, аккумуляторов / гидроаккумуляторов – за исключением неядерных подводных лодок, одного из самых старых гибридов производства, работающих на дизелях во время всплытия и батарей при погружении. Обе серии и параллельные установки использовались на подводных лодках WW2.

Рельсовый транспорт
Гибридный поезд – это локомотив, вагон или поезд, который использует встроенную систему перезаряжаемой энергии (RESS), расположенную между источником питания (часто двигателем с дизельным двигателем) и системой тяговой передачи, соединенной с колесами. Поскольку большинство тепловозов являются дизель-электрическими, у них есть все компоненты гибридной трансмиссии серии, за исключением аккумуляторной батареи, что делает ее относительно простой перспективой.

Краны
Инженеры Railpower Technologies, работающие с TSI Terminal Systems, тестируют гибридный дизельный блок питания с аккумулятором для использования в кранах Rubber Tyred Gantry (RTG). Краны RTG обычно используются для погрузки и разгрузки морских контейнеров на поездах или грузовиках в портах и ​​складах контейнеров. Энергия, используемая для подъема контейнеров, может быть частично восстановлена, когда они будут опущены. Дизельное топливо и сокращения выбросов 50-70% прогнозируются инженерами Railpower. Ожидается, что первые системы будут введены в эксплуатацию в 2007 году.

Автомобильный транспорт, коммерческий транспорт

Гибридные системы используются для грузовых автомобилей, автобусов и других тяжелых автомагистралей. [Нуждается в обновлении] Благодаря достижениям, таким как более высокая емкость, снижение стоимости батареи и т. Д. Toyota, Ford, GM и другие внедряют гибридные датчики и внедорожники. Компания Kenworth Truck недавно представила Kenworth T270 Class 6, которая, по-видимому, конкурентоспособна для использования в городах. FedEx и другие инвестируют в гибридные транспортные средства – особенно для городского использования, когда гибридные технологии могут окупиться в первую очередь. По состоянию на декабрь 2013 года FedEx тестирует два грузовых автомобиля с электродвигателями и дизельными генераторами Wrightspeed; в течение нескольких лет утверждается, что комплекты для переоснащения оплачиваются сами собой. Дизельные двигатели работают с постоянным об / мин для максимальной эффективности.

Военные внедорожники
С 1985 года американские военные тестировали серийные гибридные модели Humvees и обнаружили, что они обеспечивают ускоренное ускорение, режим скрытности с низкой тепловой сигнатурой / почти бесшумной работой и большую экономию топлива.

Суд
Лодки с мачтами и парусами были ранней формой гибридного автомобиля. Другим примером является дизель-электрическая подводная лодка. Это работает на батареях при погружении, а батареи могут перезаряжаться дизельным двигателем, когда корабль находится на поверхности.

Новые гибридные корабельные схемы включают в себя крупные буксирные воздушные змеи, производимые такими компаниями, как SkySails. Буксирные воздушные змеи могут летать на высотах в несколько раз выше, чем самые высокие корабельные мачты, захватывая более сильные и устойчивые ветры.

Самолет
Самолет-демонстратор топливных элементов Boeing имеет протоновую мембранную мембрану (PEM) топливного элемента / литий-ионную батарею для питания электродвигателя, который соединен с обычным пропеллером. Топливный элемент обеспечивает всю мощность для круизной фазы полета. Во время взлета и подъема, сегмент полета, который требует наибольшей мощности, система использует легкие литий-ионные батареи.

Демонстрационный самолет представляет собой моторный планер Dimona, построенный компанией Diamond Aircraft Industries of Austria, которая также внесла структурные изменения в самолет. С пролетом крыла 16,3 метра (53 фута), самолет сможет совершать круиз со скоростью около 100 км / ч (62 миль в час) по мощности от топливного элемента.

Гибридные вентиляторы были разработаны. FanWing создается двумя двигателями с возможностью авторотации и посадки, как вертолет.

Тип двигателя

Гибридные электромобили
Когда используется термин гибридный автомобиль, он чаще всего относится к гибридному электромобилю. Они охватывают такие транспортные средства, как Saturn Vue, Toyota Prius, Toyota Yaris, Toyota Camry Hybrid, Ford Escape Hybrid, Toyota Highlander Hybrid, Honda Insight, Honda Civic Hybrid, Lexus RX 400h и 450h, Hyundai Ioniq и другие. Бензино-электрический гибрид чаще всего использует двигатели внутреннего сгорания (с использованием различных видов топлива, в целом бензиновых или дизельных двигателей) и электродвигателей для питания автомобиля. Энергия хранится в топливе двигателя внутреннего сгорания и в комплекте с электрической батареей. Существует множество типов гибридных гибридных трансмиссий с полным гибридом и гибридом Mild, которые предлагают различные преимущества и недостатки.

Уильям Х. Паттон подал заявку на патент на бензино-электрическую гибридную систему движения на железнодорожном вагоне в начале 1889 года и для аналогичной гибридной лодочной двигательной системы в середине 1889 года. Нет никаких доказательств того, что его гибридная лодка встретила каких-либо успехов, но он построил прототип гибридного трамвая и продал небольшой гибридный локомотив.

В 1899 году Анри Пипер разработал первый в мире гибридный автомобиль с электромобилем. В 1900 году Фердинанд Порше разработал серию гибридов с использованием двух компоновки с двигателем в колесе с генераторной установкой внутреннего сгорания, обеспечивающей электроэнергию; Гибрид Porsche установил две скорости записи. В то время как жидкое топливо / электрические гибриды относятся к концу XIX века, регенеративный гибридный тормоз был изобретен Дэвидом Артурсом, инженером-электриком из Спрингдейла, штат Арканзас, в 1978-1979 годах. Сообщалось, что его домашний конверт Opel GT вернул до 75 миль на галлон с планами, которые все еще проданы в этот оригинальный дизайн, и модифицированная версия «Mother Earth News» на их веб-сайте.

Подключается электромобиль (PEV) становится все более распространенным явлением. Он имеет диапазон, необходимый в местах, где есть большие пробелы без каких-либо услуг. Батареи могут быть подключены к электричеству дома (сети) для зарядки, а также заряжаться во время работы двигателя.

Непрерывно подвесной электромобиль (COREV)
Некоторые аккумуляторные электромобили (BEV) можно заряжать во время вождения пользователя. Такое транспортное средство устанавливает контакт с электрифицированным железнодорожным, пластинчатым или воздушным проводом на шоссе через прикрепленное проводящее колесо или другой аналогичный механизм (см. Сборник кабелепровода). Батареи BEV перезаряжаются этим процессом – на шоссе – и могут затем использоваться обычно на других дорогах, пока аккумулятор не разрядится. Например, некоторые из аккумуляторных электровозов, используемых для обслуживания поездов в лондонском метро, ​​способны к этому способу работы.

Разработка инфраструктуры BEV обеспечит преимущество практически неограниченного диапазона шоссе. Поскольку многие пункты назначения находятся в пределах 100 км от крупной автомагистрали, технология BEV может снизить потребность в дорогих аккумуляторных системах. К сожалению, частное использование существующей электрической системы почти повсеместно запрещено. Кроме того, технология для такой электрической инфраструктуры в значительной степени устарела, и за пределами некоторых городов она не получила широкого распространения (см. Коллекцию текущих труб, трамваев, электропоездов, тележек, третьего рельса). Обновление необходимых затрат на электрическую и инфраструктуру может быть, возможно, профинансировано за счет поступлений пошлин или выделенных транспортных налогов.

Гибридное топливо (двойной режим)
В дополнение к транспортным средствам, использующим два или более различных устройства для движения, некоторые также рассматривают транспортные средства, которые используют различные источники энергии или типы ввода («топливо»), используя тот же двигатель, что и гибриды, хотя во избежание путаницы с гибридами, как описано выше, и правильно использовать термины, они, возможно, более правильно описаны как автомобили с двойным режимом:

Некоторые электрические троллейбусы могут переключаться между бортовым дизелем и электрической мощностью в зависимости от условий (см. Шину с двойным режимом). В принципе, это можно было бы объединить с подсистемой батареи, чтобы создать настоящий гибридный троллейбус с подключаемым модулем, хотя с 2006 года такой дизайн, как представляется, не был анонсирован.
Транспортные средства с гибким топливом могут использовать смесь входных топлив, смешанных в одном резервуаре – обычно бензин и этанол, метанол или биобутанол.
Биотопливо: сжиженный нефтяной газ и природный газ сильно отличаются от нефти или дизельного топлива и не могут использоваться в тех же резервуарах, поэтому невозможно было бы построить гибкую топливную систему (СНГ или НГ). Вместо этого автомобили построены с двумя параллельными топливными системами, питающими один двигатель. Например, некоторые Chevrolet Silverado 2500 HD могут легко переключаться между нефтью и природным газом, предлагая диапазон более 1000 км (650 миль). Хотя дублированные цистерны занимают место в некоторых областях применения, увеличение объема, снижение стоимости топлива и гибкость, когда инфраструктура LPG или CNG является неполной, может стать существенным стимулом для покупки. В то время как инфраструктура природного газа в США частично неполна, она растет быстрыми темпами и уже имеет 2600 станций СПГ. Благодаря растущей инфраструктуре заправки топливом в ближайшем будущем можно было увидеть широкое применение этих двухтопливных транспортных средств. Рост цен на газ может также подтолкнуть потребителей к покупке этих автомобилей. Когда цены на газ торгуются около $ 4,00, цена на МБТТУ бензина составляет 28,00 долларов США, по сравнению с $ 4,00 природного газа на MMBTU. На единицу энергетической сравнительной базы это делает природный газ намного дешевле бензина. Все эти факторы приводят к тому, что бензиновые автомобили с CNG-бензином очень привлекательны.
Некоторые транспортные средства были модифицированы, чтобы использовать другой источник топлива, если он доступен, например, автомобили, модифицированные для работы на автогазах (СНГ) и дизелях, модифицированных для работы на отработанном растительном масле, который не был обработан в биодизеле.
Также включены механизмы электропитания для велосипедов и других транспортных средств, оснащенных персоналом (см. Моторизованный велосипед).

Гибрид мощности жидкости
Гидравлические гибридные и пневматические гибридные транспортные средства используют двигатель для зарядки аккумулятора давления для привода колес через гидравлические (жидкие) или пневматические (сжатые) приводные устройства. В большинстве случаев двигатель отсоединяется от трансмиссии, служа исключительно для зарядки аккумулятора энергии. Трансмиссия является бесшовной. Регенеративное торможение может быть использовано для восстановления некоторых из приведенной энергии привода обратно в аккумулятор.

Петро-воздушный гибрид
Французская компания MDI разработала и использует модели гибридного моторного автомобиля с бензиновым двигателем. Система не использует воздушные двигатели для управления автомобилем, будучи непосредственно управляемым гибридным двигателем. Двигатель использует смесь сжатого воздуха и бензина, закачиваемых в цилиндры. Ключевым аспектом гибридного двигателя является «активная камера», которая представляет собой нагревательный воздух отсека через топливо, удваивающее выходную мощность. Tata Motors of India оценила этап проектирования в направлении полного производства для индийского рынка и перешла к «завершению детальной разработки двигателя сжатого воздуха в конкретных транспортных средствах и стационарных применениях».

Петрогидравлический гибрид
В течение десятилетий петрогидравлические конфигурации были распространены в поездах и тяжелых транспортных средствах. Автомобильная промышленность в последнее время сосредоточилась на этой гибридной конфигурации, поскольку теперь она показывает перспективы для внедрения в небольшие транспортные средства.

В петрогидравлических гибридах скорость извлечения энергии высока, поэтому система более эффективна, чем электрическая батарея, заряженная гибридами, использующая современную технологию электрических батарей, демонстрируя увеличение энергопотребления на 60-70% в Агентстве по охране окружающей среды США (EPA) тестирование. Зарядный двигатель должен быть рассчитан только для среднего использования с ускоряющими всплесками с использованием накопленной энергии в гидравлическом аккумуляторе, который заряжается при эксплуатации с низким потреблением энергии. Зарядный двигатель работает с оптимальной скоростью и нагрузкой для эффективности и долговечности. В испытаниях, проведенных Агентством по охране окружающей среды США (EPA), гидравлическая гибридная Ford Expedition вернула 32 мили на галлон США (7,4 л / 100 км, 38 миль на галлон) и 22 мили на галлон США (11 л / 100 км , 26 миль на галлон-имп). В настоящее время у ИБП есть два грузовика с использованием этой технологии.

Нефтегидравлическая гибридная система имеет более быстрый и эффективный цикл зарядки / разрядки, чем петроэлектрические гибриды, а также дешевле строить. Размер аккумуляторного сосуда диктует общую емкость хранения энергии и может потребовать больше места, чем установленная электрическая батарея. Любое пространство на транспортном средстве, потребляемое большим объемом аккумуляторного сосуда, может быть компенсировано необходимостью зарядного двигателя меньшего размера в HP и физическом размере.

Исследования ведутся в крупных корпорациях и небольших компаниях. Теперь Focus переключился на автомобили меньшего размера. Компоненты системы были дорогими, что препятствовало установке на небольших грузовиках и автомобилях. Недостатком было то, что приводные двигатели были недостаточно эффективны при частичной нагрузке. Британская компания (Artemis Intelligent Power) сделала прорыв, представив гидравлический двигатель / насос с электронным управлением, двигатель / насос Digital Displacement®. Насос очень эффективен во всех диапазонах скоростей и нагрузок, что дает возможность для небольших применений нефтегидравлических гибридов. Компания превратила автомобиль BMW в качестве испытательного стенда, чтобы доказать свою жизнеспособность. BMW 530i, дал двойной миль на галлон в городском вождении по сравнению со стандартным автомобилем. В этом тесте использовался стандартный двигатель мощностью 3000 куб. См, с меньшим двигателем цифры были бы более впечатляющими. Конструкция нефтегидравлических гибридов с использованием аккумулированных аккумуляторов позволяет сократить потребление энергии, а не пиковое потребление энергии. Пиковая мощность обеспечивается за счет энергии, накопленной в аккумуляторе. Меньше более эффективный двигатель с постоянной скоростью уменьшает вес и освобождает пространство для большего аккумулятора.

Современные кузова транспортных средств спроектированы вокруг механических механизмов существующих установок двигателя / трансмиссии. Он является ограничительным и далеким от идеального для установки петрогидравлических механических механизмов в существующие кузова, не предназначенные для гидравлических установок. Цель одного из исследовательских проектов – создать новый автомобиль с новым дизайном бумаги, чтобы максимизировать упаковку нефтегазовых гибридных компонентов в транспортном средстве. Все громоздкие гидравлические компоненты встроены в шасси автомобиля. Одна конструкция заявила о возврате 130 миль на галлон в испытаниях с использованием большого гидравлического аккумулятора, который также является структурным шасси автомобиля. Небольшие гидравлические приводные двигатели встроены в колесные ступицы, управляющие колесами, и реверсируют киннетическую энергию торможения. Двигатели ступицы устраняют необходимость в тормозах с трением, механических коробках передач, приводных валах и U-соединениях, что снижает затраты и вес. В промышленных транспортных средствах используется гидростатический привод без фрикционных тормозов. Цель – 170 миль на галлон в средних условиях движения. Энергия, создаваемая амортизаторами и энергия кинетического торможения, которая обычно теряется, помогает заряжать аккумулятор. Небольшой двигатель с поршневым двигателем, установленный на ископаемом топливе, для среднего потребления энергии заряжает аккумулятор. Аккумулятор имеет размер при работе автомобиля в течение 15 минут при полной зарядке. Целью является полностью заряженный аккумулятор, который будет производить скорость ускорения 0-60 миль / ч менее 5 секунд с использованием четырехколесного привода.

Электрический гибридный автомобиль
Другой формой гибридного транспортного средства являются электрические электромобили. К ним относятся такие транспортные средства, как Sinclair C5, Twike, электрические велосипеды и электрические скейтборды.

Конфигурации силовых агрегатов гибридных автомобилей

Параллельный гибрид
В параллельном гибридном транспортном средстве электрический двигатель и двигатель внутреннего сгорания соединены таким образом, что они могут приводить в действие транспортное средство либо индивидуально, либо вместе. Чаще всего двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель и коробка передач соединены автоматически управляемыми муфтами. При электроприводе сцепление между двигателем внутреннего сгорания открыто, когда сцепление с коробкой передач включено. В режиме горения двигатель и двигатель работают с одинаковой скоростью.

Первым гибридным гибридом массового производства, продаваемым за пределами Японии, было первое поколение Honda Insight.

Мягкий параллельный гибрид
Эти типы используют обычно компактный электродвигатель (обычно

Mitsubishi Outlander PHEV – гибридная новинка из семейства Outlander

Этой осенью автомобилисты увидят в автосалонах первые Mitsubishi Outlander PHEV – новинку от японского бренда. Модель была заявлена производителем как электромобиль с увеличенным запасом хода, но по принятой в мировой практике классификации его стоит отнести к гибридным автомобилям.

Появление Mitsubishi Outlander PHEV сразу привлекло внимание и любителей авто, и профессионалов автомобильной сферы: новый кроссовер уже принял участие в известном европейском ралли «Renewable Energies» и получил награды, в том числе «RJC Technology of the Year 2014».

Экстерьер и интерьер автомобиля

Похожая на новинку модель обновленного кроссовера Mitsubishi Outlander уже знакома российским автомобилистам и активно продается на нашем рынке. Дизайн автомобилей очень схож. Видимое отличие гибридного кроссовера от обычного – в наличии у первого именного шильдика, расположенного на крышке багажника. Также у нового Mitsubishi Outlander PHEV появились абсолютно прозрачные рассеиватели (на задних фонарях). Приятной новостью для автомобилистов станет тот факт, что в случае с этой моделью светодиодные задние фонари предлагаются уже в базовой комплектации автомобиля.

Менее заметно еще одно изменение в дизайне кроссовера: высота дорожного просвета у нового Mitsubishi Outlander PHEV составляет 190 мм (что на 15 мм ниже, чем у его собрата), на ее уменьшение повлияло появление батареи, которую проектировщики разместили под полом.

Дизайн салона создатели сохранили от модели-предшественника, немного изменилась приборная панель (на ней появились новые элементы управления – напомним, что речь идет о гибридном автомобиле). Была модифицирована система шумоизоляции: в новом Mitsubishi Outlander PHEV посторонние шумы и звуки работы двигателя почти не слышны.

Также необходим комментарий относительно вместительности багажника: вследствие перехода на гибридный способ работы объем багажного отделения автомобиля несколько уменьшился. В данной модели он составляет 463 л. Та же причина и у сокращения объема топливного бака – он уменьшился на 10 л.

Силовая установка – основная особенность MitsubishiOutlander PHEV

Не будет преувеличением сказать, что для российских автомобилистов появление Mitsubishi Outlander PHEV станет событием, ведь это первый гибридный автомобиль на российском рынке, двигатель которого совмещает последовательный и параллельный принципы работы. В качестве энергии, преобразуемой в работу двигателя, может быть только электрическая либо вариант совмещения электрической и тепловой. Причем при движении на высоких скоростях вся энергия от двигателя внутреннего сгорания будет передаваться непосредственно на колеса, т. е. служить наращиванию скорости, а двигатель сохранит режим работы, оптимальный для экономии топлива.

Относительно работы электродвигателя стоит сказать, что время полной зарядки установленного литий-ионного аккумулятора емкостью 12 кВт*ч – 5 часов (если зарядка осуществляется от бытовой сети). На станциях быстрой зарядки при заполнении 80% емкости это время не превышает 30 минут.

Что касается показателей крутящего момента, то для бензинового двигателя (ониидет с 4 цилиндрами и рассчитан на объем 2 л) максимум составит 186 Нм. Мощность ДВС в данной модификации – 121 л.с. В дополнение к тепловому на каждой оси будет установлен синхронный электродвигатель с крутящим моментом в 137 Нм спереди и 195 Нм – сзади. Заявленная мощность постоянных магнитов на каждом электромоторе – 82 л.с.

Скоростные характеристики

Неудивительно, что при отличных исходных данных автомобиль способен показать прекрасные результаты на дороге: дойти до отметки 100 км/ч с нуля он сможет за 11, 0 секунды, а максимальная возможная скорость, заявленная создателями, – 170 км/ч.

Используя только электродвигатели, Mitsubishi Outlander PHEV способен пройти до 55 км (удерживая при этом скорость в 120 км/ч), а запас хода при работе и электрических, и теплового моторов 875 км.

Особенности привода

При сохраненной основе шасси Mitsubishi Outlander в новой модели кроссовера появился электропривод Twin Motor 4WD, совмещенный с полноприводной системой S-AWC. Исключение из системы карданного вала, по словам создателей автомобиля, никак не повлияет на способность автомобиля преодолевать препятствия и проходить плохую дорогу.

В России Mitsubishi Outlander PHEV ожидается в двух комплектациях: основной Intense и более полной Ultimate. Поступление модели на наш рынок намечено на сентябрь. Для российских автомобилистов новинка будет дополнена перенастроенной подвеской и еще одним обогревателем. Также в соответствие нашему климату будет модифицирована система теплоизоляции.

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 перемещения 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 в автомобиле), 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

Параллельно-гибридный

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.

Series Hybrid

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 взаимодействие 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

Подключаемый гибрид расширяет традиционную гибридную концепцию 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 в основном 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 не сложно.


Варианты гибридной темы

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. Затем есть так называемые внедорожные гибриды, такие как подключаемые гибриды от Volvo, которые используют довольно обычный передний привод и трансмиссию 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.


Мягкие гибриды

Все вышеперечисленное считается «полными гибридами», что означает, что электродвигатель способен самостоятельно перемещать автомобиль, даже если это на небольшое расстояние. В «мягком» гибриде - нет. Так же, как и в полном гибриде, электродвигатель мягкого гибрида помогает бензиновому двигателю с целью улучшения 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 делать полные гибридные системы. Таким образом, они никогда не пользовались такой 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 дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Работа гибридных автомобилей, Как работают гибридные автомобили, последовательно и параллельно

В нашей загруженной жизни автомобили считаются одним из лучших способов передвижения.Но с ростом экономики люди склонны покупать автомобили с меньшим пробегом. Но все же мы думаем о торговле автомобилями на что-то более дешевое, когда мы смотрим на рост цен на бензин. Хотя мы не особо задумываемся о воздействии на окружающую среду, мы все же должны учитывать тот факт, что автомобили являются основным источником загрязнения. В определенной степени гибридные автомобили могут решить многие из этих проблем. Многие производители автомобилей открыли новые заводы по производству собственных версий гибридных автомобилей.

На самом деле, мы уже видели множество версий гибридных автомобилей.Некоторые из них - это простой моторизованный велосипед (мопед), тягачи, дизель-электрические автобусы, дизель-электрические карьерные самосвалы и так далее. Мопед на самом деле представляет собой комбинацию бензина и педали. Дизель-электрические автобусы какое-то время работают на дизельном топливе, а затем при подключении к воздушным проводам - ​​от электричества. Подводные лодки, используемые нашей страной, также являются гибридными моделями, где их топливо может быть как атомно-электрическим, так и дизель-электрическим. Некоторые из первых гибридных автомобилей включают Toyota Prius (1997 г.), Honda Civic Hybrid (2002 г.), а позже и многие другие.Компания Ford представила первый гибридный внедорожник под названием The Escape в 2004 году. Точно так же появились такие компании, как Chevrolet Silverado и другие.

В этом посте мы подробно расскажем, как работают гибридные автомобили, их эффективность, преимущества и недостатки.

Что такое гибридные автомобили?

Проще говоря, слово «гибрид» относится ко всему, что имеет комбинацию двух разных идей. Когда автомобиль использует две разные идеи для движения, он называется гибридным автомобилем.Обычно наши автомобили работают на бензине, дизеле или газе. Но их неэффективность, как объяснялось ранее, привела к изобретению электромобилей. Но поскольку у электромобилей также были недостатки в виде частой зарядки аккумуляторов и неэффективных длительных поездок, возникла комбинация того и другого. Когда газ и электричество использовались в комбинированном режиме, было принято лучшее решение с точки зрения неэффективности и увеличения пробега.

Пользователь автомобиля всегда спрашивает какие-то минимальные требования при использовании автомобиля. Их

  • Для дальних поездок автомобиль должен проехать не менее 450 километров до заправки.
  • Привод должен быть плавным и легким.
  • Автомобиль должен поддерживать хорошую скорость, чтобы справляться с другими автомобилями в движении.
  • Простая и быстрая заправка автомобилей.

Хотя большинство обычных автомобилей могут правильно удовлетворить первые четыре требования, они сильно отстают в случае пробега и загрязнения. Электромобили, с другой стороны, могут обеспечить очень хороший пробег и очень низкий уровень загрязнения.Но первые четыре требования будут отклонены. Комбинированное использование электроэнергии и газа явно удовлетворит все эти требования.

Поскольку гибридные автомобили используют два источника энергии, значительно сократилось потребление энергии для поездок (поскольку и газ, и электричество разделяют свою энергию). Как объяснялось в моей статье об электромобилях, частая подзарядка аккумулятора не будет недостатком. . Они будут заряжаться самопроизвольно, пока машина работает. Помимо пробега, автомобиль также показал характеристики, почти адекватные обычному автомобилю.Благодаря увеличению пробега и уменьшению загрязнения, правительства большинства стран были довольны и помогли в его продвижении.

Детали гибридного автомобиля

В основном гибридный автомобиль состоит из пяти основных элементов. Их

  1. Обычный автомобильный двигатель - это может быть бензиновый двигатель, а также бензиновый или дизельный двигатель соответственно. Но какой бы двигатель не использовался, он будет более продвинутым, чем обычные, поскольку они должны работать вместе с электрической системой. Они будут меньше с большей эффективностью и меньшими выбросами.
  2. Топливный бак - для хранения топлива, необходимого для наполнения двигателя автомобиля.
  3. Батареи - Батареи необходимы для хранения и выделения энергии в соответствии с требованиями автомобиля. Энергию от батареи забирает мотор.
  4. Электродвигатель и генератор - Хотя двигатели могут действовать как генераторы, они оба необходимы для этого автомобиля. Потребуется мотор, чтобы получать энергию от аккумуляторов и разгонять машину. С другой стороны, генераторы необходимы для производства электроэнергии.
  5. Система трансмиссии
  6. - Все трансмиссии, которые были выполнены в обычном автомобиле, также будут выполнены здесь, но в гибридной манере.
Серия

и параллельные гибриды

В основном гибридные автомобили бывают двух типов - серийные и параллельные. Они отличаются способом объединения двух источников энергии.

Серия гибридных имеет генератор, приводимый в движение двигателем. Этот генератор используется для зарядки аккумуляторов, а также для привода электродвигателя, который приводит в движение трансмиссию.Таким образом, мощность транспортного средства никогда не передается напрямую двигателем.

С другой стороны,

Параллельный гибрид имеет двигатель и электродвигатель для одновременного привода трансмиссии. Затем эта передача используется для поворота колес. Топливо подается в двигатель, и двигатель получает мощность от двигателя. Параллельные гибриды считаются простыми и поэтому широко используются. Взгляните на блок-схему гибридного автомобиля.

Блок-схема гибридного автомобиля

Как работают гибридные автомобили?

Чтобы знать, как работает гибридный автомобиль, мы должны понимать основы мягких гибридных автомобилей и полных гибридных автомобилей.

В автомобилях с умеренным гибридом электродвигатель используется только тогда, когда требуется дополнительная мощность. Обычный двигатель используется для обеспечения большей части мощности. Один только электродвигатель не может управлять автомобилем. Когда требуется мощность, электродвигатель действует как побочный эффект по сравнению с обычным двигателем. Некоторые автомобили, которые несут эту концепцию, - это Honda Civic и Insight.

В полностью гибридном автомобиле электроэнергия используется, в то время как автомобилю требуется меньше энергии. Энергия бензина используется, когда автомобилю требуется меньше мощности.Таким образом, на более низких скоростях аккумуляторная батарея приводит в движение транспортное средство, а на более высоких скоростях - бензин. Эта технология использовалась в таких автомобилях, как Toyota Prius и Ford Escape.

Оба они, хотя и имеют немного разные режимы работы, обеспечивают одинаковую эффективность.

Поскольку электродвигатель и двигатель используются одновременно, размер двигателя будет значительно меньше обычных. Но они будут намного более продвинутыми, чем обычные.Двигатель, с другой стороны, также используется для подачи питания на кондиционер, электрические стеклоподъемники, водяной насос и гидроусилитель руля.

Взгляните на схему, приведенную ниже. На нем изображена реальная работа гибридного автомобиля Toyota Prius. В исходном положении ни одна система не работает. После того, как автомобиль тронулся, он находится в обычном режиме движения. Таким образом, автомобиль автоматически перейдет на использование электродвигателя. Позже, когда автомобиль разгоняется и набирает скорость, он переключается с использования двигателя на использование двигателя.Таким образом, бензиновый двигатель обеспечивает необходимую мощность. Это переключение осуществляется автоматически, с помощью бортового компьютера. Поскольку аккумулятор разряжен, его необходимо немедленно перезарядить. Это тоже делается автоматически. Когда автомобиль начинает двигаться с постоянной скоростью или спускается с дороги, генератор начинает заряжать аккумулятор.

Работа гибридных автомобилей

Сравнение гибридных автомобилей и бензиновых автомобилей

Если вы сравните мощность обоих автомобилей, вы увидите, что оба они одинаково эффективны.В то время как бензиновый автомобиль имеет двигатель большего размера, гибридный автомобиль имеет двигатель меньшего размера. Обычные автомобили обладают достаточной мощностью для достижения необходимой скорости, и это тоже в нужное время. В гибридном автомобиле, чем меньше двигатель, тем он эффективнее. Он имеет более легкие детали и меньшее количество цилиндров. Для небольших двигателей требуется меньше топлива, чем для других. Поскольку у более крупных двигателей все поршни имеют больший размер, им требуется больше энергии, когда они совершают движение вверх и вниз в цилиндре.Даже если машина не движется, двигатель может быть включен. В это время также используются большие цилиндры двигателя.

Если обе машины движутся одинаково, машина с газовым двигателем будет использовать всю свою единственную мощность для приведения в движение машины. Гибридному автомобилю также потребуется такая же выходная мощность для управления автомобилем. Но, поскольку он меньше, он дает меньшую мощность, чем больший. Это когда в игру вступает электродвигатель. Они обеспечивают остальную энергию от батареи для компенсации баланса.

Преимущества гибридных автомобилей

  • Очень меньше загрязнения.
  • Лучше пробег.
  • Надежнее и комфортнее.
  • Очень чистые автомобили за счет меньшего количества выбросов.
  • Аккумуляторы не нужно заряжать от внешнего источника.
  • Гарантия распространяется как на аккумуляторы, так и на двигатели.
  • Меньшая зависимость от топлива.

Недостатки гибридных автомобилей

  • Начальная стоимость будет очень высокой - выше, чем у других автомобилей.
  • Поскольку потребуется много аккумуляторов, машина будет очень тяжелой.
  • Из-за наличия электрических компонентов во время аварии существует риск поражения электрическим током.
  • Ремонт автомобиля разрешается только профессионалам.
  • Запчасти будут очень дорогими и редкими.

Советы по повышению топливной экономичности

  1. Большинство людей покупают шины, обеспечивающие хорошее сцепление с дорогой в любых погодных условиях. Они мало думают об эффективности. Если используются более жесткие шины с более высоким давлением, они уменьшают трение в два раза, чем обычные.
  2. Для любого автомобиля по мере увеличения веса и габаритов автомобиля эффективность снижается. Удалите лишний вес и тем самым увеличьте эффективность. Сделайте тело, используя более легкие металлы, такие как алюминий и магний.
  3. Аэродинамика играет важную роль в расходе топлива вашего автомобиля. Для этого нужно уменьшить лобовую площадь автомобиля, тем самым уменьшив сопротивление воздуха.
  4. Энергия, теряемая вашим гибридным автомобилем, включает в себя энергию, теряемую в виде тепла. Если бы вы могли переработать эту энергию и повторно использовать ее, вы, несомненно, повысили бы топливную эффективность.Когда вы нажимаете на тормоз, вы выбрасываете энергию из машины. Эта энергия может храниться в аккумуляторе посредством процесса, называемого рекуперативным торможением. Вместо того, чтобы задействовать тормоза, электродвигатель приводит в движение гибрид, чтобы снизить скорость автомобиля. Таким образом, электродвигатель действует как генератор и заряжает аккумуляторы, пока автомобиль замедляется.

Выбор гибридного автомобиля

Выбрать гибридный автомобиль, отвечающий всем вашим требованиям, - действительно непростая задача.Есть определенные основные параметры, на которые нужно обращать внимание при покупке гибридного автомобиля.

Как уже говорилось ранее, у гибридных автомобилей начальная стоимость намного выше, чем у обычных. Цена на гибридные автомобили колеблется от 20 000 до 50 000 долларов. Цена варьируется в зависимости от размера автомобиля и стиля. Так что решайте с умом, ведь это большие деньги.

Понятно, что у гибридов пробег намного больше, чем у обычных автомобилей. Но все же старайтесь покупать автомобили с лучшим пробегом среди категории.Есть автомобили с пробегом от 65 до 28 миль на галлон.

Для дальних путешествий очень важную роль играет комфорт. Есть автомобили с комфортабельными хэтчбеками и другие с пространством для ног, багажником и общим пространством. Но собрать все эти возможности в одной машине немного сложно. Так что начните их массовый поиск.

HEV типов

Видео показывает, как работают гибридные автомобили, на примере Hyundai Sonata Hybrid 2015.

Видео объясняет различия между серийным гибридом (расширенный диапазон) и подключаемым гибридом (PHEV)

верх


Гибридная серия

(расширенного диапазона)

Гибридная серия по конструкции напоминает электромобиль с аккумуляторной батареей (BEV).Здесь двигатель внутреннего сгорания приводит в действие электрогенератор вместо непосредственного привода колес. Генератор заряжает аккумулятор и приводит в действие электродвигатель, приводящий в движение автомобиль. Когда требуется большое количество энергии, двигатель потребляет электроэнергию как от батареи, так и от генератора. Серийные гибриды также могут называться электромобилями с увеличенным запасом хода (EREV ) или электромобилями с увеличенным запасом хода (REEV) , поскольку газовый двигатель вырабатывает только электроэнергию, которая будет использоваться электродвигателем, и никогда напрямую не приводит в движение двигатель. колеса.Современные примеры включают Cadillac ELR, Chevrolet Volt и Fisker Karma.

Параллельно-гибридный

Параллельный гибрид приводится в движение как двигателем внутреннего сгорания (ДВС), так и электродвигателем, подключенным к механической трансмиссии. Распределение мощности между двигателем и двигателем варьируется, поэтому оба работают в оптимальной рабочей области в максимально возможной степени. В параллельном гибриде нет отдельного генератора.Когда требуется работа генератора, двигатель работает как генератор. В параллельном мягком гибриде автомобиль никогда не сможет двигаться в чисто электрическом режиме. Электродвигатель включается только тогда, когда нужен наддув.

Последовательно-параллельный

Транспортное средство может приводиться в движение автономным бензиновым двигателем, отдельным электродвигателем или обоими преобразователями энергии, работающими вместе.Распределение мощности между двигателем и двигателем спроектировано таким образом, чтобы двигатель мог работать в оптимальном рабочем диапазоне в максимально возможной степени.

Примечание. Во всех приведенных выше конфигурациях для привода транспортного средства может использоваться более одного двигателя.

верх

гибридных автомобилей | Университет Теннесси в Чаттануге

Энергопотребление транспортных средств - обычный транспорт, городской цикл
Энергопотребление транспортных средств - гибридный автомобиль, городской цикл
Гибрид серии
Параллельный гибрид
Двухрежимный гибрид
Зарядка Поддержание и зарядка Не поддерживающие гибриды
Зачем устанавливать двигатель внутреннего сгорания в электромобиль?
А как насчет выбросов?
Топливные элементы
Маховики

В настоящее время существует множество различных конструкций гибридно-электрических систем, в которых используются либо экологически чистые дизельные двигатели, либо двигатели, работающие на альтернативных видах топлива, газовые турбины или топливные элементы в сочетании с батареями.На стадии разработки находятся даже некоторые новые технологические концепции, в которых вместо батареи используются устройства хранения, такие как маховики и сверхконденсаторы. Использование двух разных источников энергии определяет гибрид.

Существует множество конфигураций HEV и вариантов конструкции, которые можно сгруппировать в три категории: последовательные (HEV с расширением диапазона), параллельные (HEV с усилителем) и двухрежимные HEV.

Конечная цель гибридного электромобиля - обеспечить эквивалентную мощность, запас хода, стоимость и безопасность обычного транспортного средства при одновременном снижении затрат на топливо и вредных выбросов.В настоящее время HEV может работать почти в два раза эффективнее, чем традиционные автомобили внутреннего сгорания.

Обычные двигатели внутреннего сгорания преобразуют энергию жидкого топлива в энергию вала. Вся энергия процесса сгорания сосредоточена вокруг коленчатого вала, за исключением энергии, теряемой в виде тепла. Типичный автомобиль с ДВС использует только приблизительно 16% энергии жидкого топлива для движения автомобиля. Тепло, выделяемое в процессе сгорания, расходует большую часть энергии, в то время как потери на трение сотен движущихся частей двигателя, трансмиссии и механического соединения с ведущими колесами потребляют остальное.С другой стороны, HEV разработаны с учетом энергоэффективности.

Основным источником энергии, используемым сегодня в наиболее распространенных HEV, являются батареи. Батарея не содержит движущихся частей. Единственная потеря энергии - это очень небольшое количество тепла в течение цикла разряда. Как упоминалось ранее, гибридные электромобили используют два разных источника энергии. Аккумуляторы обычно являются основным источником энергии для транспортного средства, а вспомогательный двигатель, работающий на бензине, дизельном топливе или альтернативных топливах, таких как метанол, этанол или сжатый природный газ, обеспечивает вспомогательную энергию.В некоторых случаях верно обратное, когда аккумуляторные батареи обеспечивают вспомогательное питание в периоды высокого потребления энергии. На приведенных ниже диаграммах (любезно предоставленных программой DOE - HEV) сравнивается потребление энергии обычным автомобилем и гибридным электромобилем.

К началу

Обратите внимание на отсутствие потерь на холостом ходу и значительное снижение потерь в двигателе в гибридном автомобиле, показанном ниже.

К началу

Как показано на диаграмме ниже, гибридный электромобиль проедет вдвое больше обычного транспортного средства при том же количестве энергии.Двигатель внутреннего сгорания неэффективен не только из-за количества потерь энергии, возникающих при передаче энергии из жидкого состояния в трансмиссию, но он также становится более неэффективным, когда транспортное средство не движется, но двигатель все еще потребляет энергию. .

Источник / приемник энергии

Гибридный электромобиль

Двигатель внутреннего сгорания

Топливо

100

100

Потери при передаче

-6

-6

Потери на холостом ходу

0

-11

Вспомогательные нагрузки

-2

-2

Потери двигателя

-30

-65

Рекуперативное торможение

+4

0

Всего оставшаяся энергия

66

16

Гибридное электрическое транспортное средство способно использовать энергию, вырабатываемую его вспомогательным двигателем, даже когда транспортное средство не движется, путем сохранения энергии, произведенной во время холостого хода, в аккумуляторной батарее.Кроме того, HEV восстанавливают 10% или более энергии, потребляемой при движении транспортного средства во время замедления, путем изменения направления тока от приводных двигателей на противоположное. Двигатели становятся генераторами, а энергия возвращается в аккумулятор с помощью процесса, известного как рекуперативное торможение. Это также помогает продлить срок службы тормозной системы.

К началу

Гибрид серии

В последовательном гибриде с колесами подключен только электродвигатель.В «классической» серии HEV электрический генератор вместе с двигателем подает электричество для батареи, которая, в свою очередь, питает электродвигатель. Как правило, двигатель / генераторная установка поддерживает заряд аккумулятора в пределах 60-80%. Когда аккумулятор достигает нижнего предела, двигатель запускается. Точно так же, когда аккумулятор достигает верхнего предела, двигатель выключится. Однако в некоторых сериях HEV электроэнергия на двигатель может поступать как от батарей, так и от двигателя / генераторной установки. Поскольку к колесам подключены только электродвигатели, двигатель может работать с оптимальной производительностью, что значительно снижает выбросы.

Вся мощность привода передается электрически
Могут потребоваться аккумуляторы большего размера
Требуется бортовая зарядка
Требуется некоторая внешняя зарядка
Оптимизация за счет отделения частоты вращения двигателя от скорости автомобиля
Двигатель никогда не работает на холостом ходу, что снижает общие выбросы
Может не потребоваться коробка передач
Требуется сверхмощный двигатель

S
E
R
I
E
S

К началу

Параллельно-гибридный

Параллельные гибриды имеют механические соединения с колесами как от электродвигателя (-ов), так и от двигателя, что позволяет транспортному средству разгоняться быстрее, чем серийные HEV.Этим транспортным средствам не нужен специальный генератор, и они подключены к электросети для подзарядки аккумуляторов (хотя электродвигатель можно использовать в качестве генератора для подзарядки аккумуляторов через муфту). В параллельном HEV электродвигатель помогает двигателю при запуске и ускорении.

Электродвигатель и двигатель, соединенные напрямую с колесами
Могут работать с меньшими батареями
Требуется внешняя зарядка
Ускоряется за счет двух источников питания
Холостые обороты двигателя
Упаковка компонентов менее гибкая
Может не потребоваться коробка передач
Требуется средняя нагрузка двигатель

P
A
R
A
L
L
E
L

Примером параллельного гибридного транспортного средства является автобус HIMR (HINO Motors) в Японии.

К началу

Двухрежимный гибридный

Двухрежимные гибриды - это в основном параллельные гибриды с отдельным генератором, который также позволяет заряжать батареи. В нормальных условиях движения двигатель приводит в движение и колеса, и генератор, который, в свою очередь, подает питание на электродвигатель и аккумуляторы. Во время разгона на полностью открытой дроссельной заслонке или при большой нагрузке двигатель получает повышенную мощность от аккумулятора.

Двигатель может питать аккумуляторные батареи, а также ведущие колеса
Требуются аккумуляторы среднего и большого размера
Требуется зарядка на борту и за его пределами
Разгоняется быстрее благодаря двум источникам питания
Холостой ход двигателя
Упаковка компонентов менее гибкая
Может не потребоваться коробка передач
Требуется тяжелая -дежурный мотор

D
U
A
L
-
M
O
D
E

Пожалуй, самым успешным двухрежимным гибридом является Toyota Prius.В Prius, когда автомобиль начинает движение, двигатель выключается, и только электродвигатель приводит в движение колеса, получая энергию от батарей.

К началу

Плата за поддержание и плата за не поддерживающие гибриды

Кроме того, гибриды могут быть определены как «поддерживающие заряд» или «не поддерживающие заряд». В системе HEV с «поддержанием заряда» гибридный источник энергии способен обеспечивать достаточную энергию, независимо от устройства хранения (обычно батареи), для приведения в движение транспортного средства, как это было обычным транспортным средством.Пока у гибрида есть топливо для двигателя, автомобиль будет работать.

Гибридный источник энергии в HEV «без подзарядки» может обеспечивать только энергию перезарядки и не может обеспечивать энергию, необходимую для приведения в движение транспортного средства самостоятельно. Если HEV требует мгновенного 120 кВт для ускорения, а гибридный источник энергии способен выдавать только 60 кВт, HEV считается системой «без поддержания заряда», поскольку двигатель / генератор не может производить необходимую энергию, необходимую для ускорения средство передвижения.Эта система должна получать дополнительную энергию от накопителя (аккумулятора) для удовлетворения энергетических потребностей транспортного средства. Систему «без подзарядки» часто называют «расширителем диапазона», потому что она предназначена для увеличения дальности действия транспортного средства.

К началу

Зачем устанавливать двигатель внутреннего сгорания в электромобиль?

Вы можете спросить себя, почему кто-то потрудился построить электромобиль, а затем развернуться и установить в него двигатель внутреннего сгорания.Есть много причин, по которым это делается: одни по собственному выбору, другие по необходимости. Современные аккумуляторные технологии не позволяют электромобилям иметь диапазон, приемлемый для потребителей. Средняя продолжительность пути до работы составляет около 40 миль. В настоящее время прогнозируется, что электромобили будут иметь дальность действия 80–100 миль с использованием передовых аккумуляторных технологий, таких как NiMH. Опросы показывают, что этот диапазон граничит с желаниями пассажиров.

Транспортные потребности выходят за рамки обычного семейного автомобиля. Существуют грузовики, автобусы и другие коммерческие автомобили, которые также могут извлечь выгоду из технологии электромобилей, но размер этих типов транспортных средств еще больше сокращает диапазон, который может обеспечить современная аккумуляторная технология.Именно здесь гибридная концепция становится очень ценной. Поскольку в HEV есть два источника энергии, вспомогательный источник энергии, которым обычно является двигатель внутреннего сгорания, может быть значительно уменьшен в размерах. Хорошим примером этого является гибридный электрический HMMWV, автомобиль военного назначения, разработанный и построенный PEI Electronics в рамках гранта DARPA. Первоначальный двигатель в автомобиле был примерно 9 литров, и был заменен свинцово-кислотной батареей на 288 вольт и вспомогательным двигателем объемом 2 литра.

Гибридные электрические вспомогательные источники энергии имеют ряд преимуществ перед традиционными двигателями внутреннего сгорания. Начнем с того, что альтернативные виды топлива (такие как природный газ, пропан, сжиженный природный газ и сжатый природный газ) не являются коррозионными или токсичными, они обладают высокой температурой воспламенения, легче воздуха и имеют узкий диапазон воспламеняемости, что позволяет создавать альтернативные виды топлива. по сути безопасные виды топлива по сравнению с другими источниками топлива. Альтернативные виды топлива не загрязняют почву или воду.Альтернативные виды топлива всегда будут подниматься в атмосферу на улице, в отличие от других видов топлива, которые тяжелее воздуха и могут скапливаться на земле в виде жидкости или пара. Альтернативные виды топлива содержат характерный одорант, который позволяет обнаруживать его при концентрации 0,5% в воздухе, значительно ниже уровней, которые могут вызвать сонливость из-за вдыхания, и значительно ниже самой слабой концентрации, которая может поддерживать горение.

К началу

А как насчет выбросов?

Эти виды топлива дополнительно сокращают вредные выбросы.Поскольку двигатель рассчитан на некоторую среднюю нагрузку, а батарея обеспечивает энергию для пиковых нагрузок, двигатель можно настроить или управлять компьютером для работы с максимальной эффективностью. Двигателю не нужно увеличивать или уменьшать скорость при изменении нагрузки.

Природный газ - это наиболее экологически чистое альтернативное топливо. Выбросы выхлопных газов от двигателей, работающих на природном газе, намного ниже, чем от аналогичных транспортных средств с бензиновым двигателем. Например, выбросы окиси углерода в природном газе примерно на 70 процентов ниже, выбросы неметановых органических газов на 89 процентов и выбросы оксидов азота на 87 процентов ниже.В дополнение к сокращению количества загрязняющих веществ, природные газы также выделяют значительно меньшее количество парниковых газов и токсинов, чем автомобили с бензиновым двигателем.

При заправке и использовании природного газа выбросы в виде испарений незначительны или не выделяются вовсе. Для автомобилей с бензиновым двигателем выбросы от испарения и топлива составляют не менее 50 процентов от общего объема выбросов углеводородов. Использование природного газа в качестве альтернативного топлива в HEV может снизить выбросы углекислого газа в атмосферу почти на 20 процентов.

Воздействие уровней взвешенных мелких частиц, обнаруженных во многих U.Было доказано, что S. city увеличивает риск респираторных заболеваний. Выхлопные газы дизельных двигателей рассматриваются как опасные загрязнители воздуха. Двигатели, работающие на природном газе, производят лишь крошечные количества этого вещества.

На единицу энергии природный газ содержит меньше углерода, чем любое другое ископаемое топливо, и, таким образом, производит меньше выбросов CO2 на милю пройденного транспортного средства. Хотя двигатели, работающие на природном газе, действительно выделяют метан, еще один основной парниковый газ, любое небольшое увеличение выбросов метана будет более чем компенсировано значительным сокращением выбросов CO2 по сравнению с другими видами топлива.

Использование природного газа во вспомогательном двигателе также снижает уровень выбросов окиси углерода (примерно на 70 процентов ниже, чем у сопоставимого бензинового автомобиля) и летучих органических соединений. Хотя эти два загрязнителя сами по себе не являются парниковыми газами, они играют важную роль в расщеплении метана и некоторых других парниковых газов в атмосфере
и, таким образом, увеличивают глобальную скорость разложения метана.

В то время как обычный бензин содержит больше энергии на единицу объема по сравнению с альтернативным топливом (показано в таблице ниже), разница в стоимости между бензином и альтернативным топливом компенсирует потерю энергии в расчете на милю.

К началу

Топливо и первичный или типовой состав

Энергия, доступная для получения энергии в одном галлоне

Фактор: галлонов, необходимых для того же пробега, что и у бензина

Обычный неэтилированный бензин
(C8h25-18)

114000 БТЕ

1,00 галлон жидкости

Природный газ (Ch5)

114000 БТЕ

1.00 галлонов жидкости

Сжиженный природный газ (СПГ) (Ch5)

76000 БТЕ

1,50 галлона жидкости

Дизель (С16х44)

128000 БТЕ

0,89 галлона жидкости

Пропан (HD5) (C3H8)

82450 БТЕ

1,38 галлона жидкости

Метанол (Ch4OH)

57000 БТЕ

2.00 галлонов жидкости

M85 (85% метанола, 15% бензина)

65 500 БТЕ

1,74 галлона жидкости

К началу

Топливные элементы

Исследования все еще продолжаются, чтобы сделать гибридные электромобили еще более эффективными, а также более экологичными. Основной упор на этом этапе делается на методы хранения энергии. Первичные устройства хранения энергии транспортного средства, такие как топливный элемент, могут повысить энергоэффективность.Топливный элемент - это электрохимическое устройство, в котором топливо реагирует с кислородом, высвобождая электроны и производя электричество. Самым большим преимуществом топливного элемента является то, что он производит нулевые выбросы.

Транспортные средства на топливных элементах являются привлекательным шагом вперед по сравнению с автомобилями с батарейным питанием. Они обладают преимуществами батарейного питания, но их можно быстро восстановить, и между дозаправками может работать больше времени. В настоящее время разрабатывается множество различных типов топливных элементов, и все еще ведется работа над модулями, которые еще не дошли до производственной линии.Наиболее распространенный тип топливного элемента известен как топливный элемент PEM. Эти топливные элементы имеют протонообменную мембрану, через которую проходят атомно меньшие протоны, в то время как свободные электроны большего размера проходят через внешнюю цепь в виде электричества.

Справа показан топливный элемент Ballard PEM. Топливный элемент состоит из двух электродов, анода и катода, разделенных полимерным мембранным электролитом. Каждая сторона электродов с одной стороны покрыта тонким слоем платинового катализатора.Электроды, катализатор и мембрана вместе образуют узел мембранного электрода. Водородное топливо диссоциирует на свободные электроны и протоны (положительные ионы водорода) в присутствии платинового катализатора и анода. Свободные электроны проходят через внешнюю цепь в виде полезного электрического тока. Протоны мигрируют через мембранный электролит к катоду. На катоде кислород из воздуха, электроны из внешней цепи и протоны объединяются, образуя чистую воду и тепло.Отдельные топливные элементы вырабатывают около 0,6 вольт и объединяются в батарею топливных элементов, чтобы обеспечить необходимое количество электроэнергии.

К началу

Внутри батареи топливных элементов (показано слева) газы (водород и воздух) подаются на электроды по обе стороны от PEM через каналы, сформированные в пластинах поля потока. Водород течет по каналам к аноду, где платиновый катализатор способствует его разделению на протоны и электроны. На противоположной стороне PEM воздух проходит через каналы к катоду, где кислород в воздухе притягивает протоны водорода через PEM.Электроны улавливаются как полезное электричество через внешнюю цепь и соединяются с протонами и кислородом, образуя водяной пар на катодной стороне.

Одной из основных проблем с топливными элементами будет инфраструктура. Есть несколько заправочных станций, которые продают водород. Использование установки риформинга для преобразования других видов топлива в водород увеличивает стоимость топливных элементов и упаковки топливной системы. Таким образом, хотя разработка топливных элементов для автомобилей может быть близка, нормальное использование может занять много лет.

К началу

Маховики

Еще одним многообещающим устройством, которое может накапливать энергию, является маховик. Маховики хранят энергию механически. Для поглощения энергии маховик преобразует электрическую энергию в кинетическую энергию с помощью встроенного двигателя, заставляя ротор маховика вращаться быстрее. Для передачи энергии кинетическая энергия, хранящаяся в роторе, преобразуется в электрическую с помощью того же двигателя с обратной полярностью катушек возбуждения, что заставляет энергию течь в батарею.

Маховик работает по тому же принципу, что и функция рекуперативного торможения, но для выработки энергии использует скорость ротора, а не импульс транспортного средства.

Конструкция и классификация гибридных электромобилей

HEV обычно состоят из электрического накопителя, такого как аккумулятор, маховик или ультраконденсатор. Они также объединяют этот источник накопления энергии с механическим устройством, таким как двигатель внутреннего сгорания (ДВС), газовая турбина или топливный элемент.Эта комбинация снижает как расход топлива, так и выбросы в выхлопные трубы. Как правило, гибриды улавливают потерянную при торможении энергию и возвращают ее в бортовую батарею. Этот процесс называется рекуперативным торможением.

Природа конфигурации HEV дает несколько важных преимуществ перед чисто электрическими транспортными средствами (EV). Поскольку двигатель HEV разделяет рабочую нагрузку с электродвигателем, он может быть сконструирован меньшего размера. Уменьшение габаритов приводит к снижению веса, что ведет к большей экономии топлива.Кроме того, двигатели HEV могут быть оптимизированы для работы в определенном диапазоне скоростей, характеризующемся лучшей экономией топлива и сниженными выбросами. Это позволяет внедорожникам устранять повышенные выбросы и низкую экономию топлива, присущие обычным автомобилям с ДВС.

Хотя всем гибридным электромобилям требуется гибридный силовой агрегат (HPU), производители автомобилей могут предложить ряд вариантов. Чаще всего применяется двигатель внутреннего сгорания. Дополнительные технологии HPU включают двигатель с воспламенением от сжатия / прямым впрыском (CIDI), искровое зажигание / двигатель с прямым впрыском (SIDI), двигатель Стирлинга и газотурбинный двигатель.

Обеспечивая больший запас хода, чем системы, в которых используются только батареи, HEV используют жидкое топливо, включая бензин, дизельное топливо, биодизель, метанол и этанол, или газообразное топливо, включая природный газ и сжиженный нефтяной газ, в дополнение к питанию от батарей. Хотя преимущества двойного энергопотребления приводят к увеличению диапазона HEV по сравнению с чистыми электромобилями, повышенная сложность конфигурации гибридного транспортного средства несколько нивелирует эти преимущества. Два таких недостатка - дополнительная стоимость и повышенные выбросы от неэлектрической части топлива.

В то время как экологические преимущества HEV зависят от конструкции энергосистемы, уровни выбросов ниже, чем у типичных автомобилей внутреннего сгорания, даже в худших случаях. Снижение выбросов HEV является результатом характера генераторной установки HEV (система двигатель / генератор). Либо генератор HEV выключен, что приводит к нулевым выбросам, либо он работает с заданной мощностью, при которой он производит наименьшие выбросы и обеспечивает наилучшую экономию топлива на единицу мощности.В общем, гибридный генератор не имеет регулируемой мощности, как двигатель обычных автомобилей. Поскольку технически легче контролировать выбросы двигателя внутреннего сгорания, когда двигатель работает непрерывно с постоянной мощностью, HEV предлагают более эффективный контроль выбросов.

Одним из наиболее заметных преимуществ HEV по сравнению с аккумуляторно-электрическим транспортным средством (BEV) является внутренняя двунаправленность контура энергия / работа HEV. Трансмиссия HEV преобразует накопленную энергию в движение автомобиля.Более того, он преобразует движение автомобиля обратно в накопленную энергию за счет рекуперативного торможения. Регенеративное торможение дает огромные преимущества. По оценкам, 60% всей энергии, потребляемой при движении по городу, уходит на преодоление эффекта инерции. Теоретически до половины этой потерянной энергии может быть возвращено HEV при замедлении.

Оптимальная интеграция подсистем, объединенных всеобъемлющей структурой управления, является наиболее перспективным подходом к повышению энергоэффективности в HEV.Стратегия управления является неотъемлемой частью мониторинга и балансировки потока энергии в автомобиле. Предлагаемая будущая система управления будет самоадаптирующейся интегрированной двигательной установкой, которая будет использовать батареи (или суперконденсаторы) в качестве резервуара энергии для выравнивания нагрузки. Этот подход отличается от традиционной структуры, в которой батареи просто обеспечивают полную движущую мощность транспортного средства. В значительной степени текущие исследования направлены на разработку наиболее эффективной стратегии управления, наиболее эффективного смещения между подсистемами и правильного выбора подсистем для минимизации затрат на оборудование, массу и производство.

Что такое гибридный автомобиль и как работают гибридные автомобили?

Автомобильная промышленность настолько конкурентоспособна, что производители автомобилей круглосуточно работают над инновационными автомобилями, которые являются быстрыми, экономичными и предлагают большой комфорт. Один из автомобилей, который был в заголовках последних 3 лет, - это гибридный автомобиль. В условиях стремительного роста цен на бензин и масло гибридные автомобили готовы покорить рынок.

Что такое гибридный автомобиль? Ты спрашиваешь. Любой автомобиль, в котором для движения используются два источника энергии, классифицируется как гибридный автомобиль.Большинство гибридных автомобилей состоят из бензинового двигателя и системы вторичного электродвигателя, сопровождаемой аккумулятором. Вся концепция гибридизации заключается в экономии топлива, и это справедливо для многих седанов и компактных автомобилей. Однако высококлассные гибридные автомобили больше ориентированы на повышение мощности и производительности без снижения топливной эффективности.

Поскольку аккумуляторная батарея позволяет аккумулировать энергию для электродвигателя, этот двигатель вырабатывает свою собственную энергию с помощью бензина в топливном баке.Гибридные автомобили сочетают в себе лучшие черты двигателя внутреннего сгорания и электромобилей. Вышеупомянутая комбинация позволяет электродвигателю более эффективно использовать бензиновый двигатель и сокращать расход топлива.

Как работают гибридные автомобили

Гибридным автомобилям уделялось большое внимание. Многие люди предпочитают его, поскольку в большинстве случаев он считается очень удобным. В то время как электромобиль ограничивает ваш запас хода, гибридный автомобиль дает вам возможность проехать большее расстояние с меньшим расходом топлива.

В традиционных автомобилях в качестве двигателя внутреннего сгорания используется дизельное топливо или бензин. Гибридные автомобили также используют двигатель внутреннего сгорания. Гибридные автомобили заправляются так же, как и традиционные автомобили. Разница в том, что гибридные автомобили могут полностью или частично работать от электричества.

Поскольку в гибридных автомобилях используются как традиционные бензиновые, так и электрические двигатели, они достигают гораздо большей топливной эффективности по сравнению с традиционными автомобилями. Это означает, что они экономят водителю много денег на топливе.Они также полезны для окружающей среды, так как не выделяют в атмосферу токсичные газы.

Более высококлассные гибридные автомобили оснащены большими батареями, способными заряжать свои батареи от розетки, что позволяет водителю проехать большие километры на электричестве, прежде чем вернуться к бензину.

Гибридный автомобиль включает технологию рекуперативного торможения, которая заставляет колесо замедляться и преобразует произведенную механическую энергию в электрическую и накапливает ее обратно в аккумулятор. Кроме того, он помогает бензиновому двигателю, обеспечивая дополнительную мощность для подъема в гору.Он выключает двигатель, когда автомобиль останавливается, и перезапускается при нажатии педали акселератора.

Toyota Prius - самый популярный гибридный автомобиль с возможностью переключения между бензиновым и электрическим двигателем. Электродвигатель, установленный внутри карты, является основным источником движения автомобиля на медленной скорости до примерно 15 миль в час. На более высоких скоростях бензиновый двигатель становится основной рабочей лошадкой автомобиля. Когда вам нужна дополнительная скорость, оба двигателя работают вместе и дают дополнительный импульс.

Когда вам нужно снизить скорость и задействовать тормоза, гибридный автомобиль использует мощность тормозов и сохраняет ее в электрическом генераторе. Генератор дает двойные преимущества: во-первых, он создает дополнительную нагрузку, которая помогает замедлить автомобиль, а во-вторых, он преобразует механическую энергию автомобиля в электрическую и сохраняет ее обратно в подключенные батареи.

Характеристики гибридного автомобиля

Неактивный режим

Принцип работы выключенного холодильника можно сравнить с выключателем холодильника, который выключает лампочку в тот момент, когда вы закрываете дверцу холодильника.Функция выключения холостого хода гибридного автомобиля выключает традиционный бензиновый двигатель автомобиля при остановке, что позволяет сэкономить много топлива. Аккумулятор гибридного автомобиля генерирует и накапливает энергию, которая используется аксессуарами автомобиля и кондиционером, когда автомобиль находится в пробке или при свете прожекторов. Электродвигатель снова приводит автомобиль в движение после остановок в пробке и при свете прожекторов. При необходимости традиционный или обычный двигатель снова включится, чтобы предложить больше мощности для ускорения.

Регенеративный тормоз

Это еще одна функция, позволяющая экономить топливо.Традиционные автомобили полностью зависят от фрикционных тормозов для замедления, в процессе чего кинетическая энергия автомобиля рассеивается в виде тепла. Функция рекуперативного торможения позволяет использовать часть этой энергии, которая преобразуется в электричество и накапливается в батареях для последующего использования, например, для запуска двигателя и ускорения гибридного автомобиля.

Усилитель мощности

Эта функция помогает снизить нагрузку на бензиновый двигатель гибрида. Гибридный бензиновый двигатель может быть уменьшен в размерах и работать более эффективно.Бензиновый двигатель, естественно, вырабатывает меньше мощности. Однако в сочетании с электрическим двигателем суммарная мощность всей системы может соответствовать или превосходить мощность традиционного автомобиля.

Только электрический привод

В более высококлассных и эффективных гибридных автомобилях используется функция только электрического привода, которая позволяет вам ездить полностью на электроэнергии, что в конечном итоге сокращает потребление топлива. Некоторые гибридные автомобили не имеют возможности подключения к электросети. Если это так, то во время запуска и низкоскоростных приводов используется функция привода только от электричества, что позволяет дизельному или газовому двигателю работать на максимальных скоростях, где он в значительной степени эффективен.Большинство гибридных автомобилей, которые включают в себя функцию подключаемого модуля, поставляются с более крупными батареями и двигателями и могут полностью передвигаться на электричестве с максимальной скоростью на дополнительные расстояния, обычно от 10 до 30 миль.

Вкратце, гибридная система призвана предоставить вам преимущества обоих миров. Он объединяет мощность и диапазон обычного двигателя с экологическими преимуществами электродвигателя. При запуске и низких скоростях гибридный автомобиль работал бы исключительно на электроэнергии. Это означает отсутствие расхода топлива и выбросов газов.При быстром ускорении бензиновый двигатель берет на себя управление колесами автомобиля. Он также передает мощность генератору, который заряжает батареи электродвигателя. В свою очередь, электродвигатель обеспечивает большую мощность при минимальном расходе топлива.

У гибридного автомобиля есть еще одна уникальная хитрость. Когда автомобиль замедляется и тормозит, гибридная система использует кинетическую энергию от тормозов и поворота колес, преобразует ее в электричество и направляет обратно в аккумуляторную батарею для хранения для дальнейшего использования.

Типы гибридных автомобилей

Доступность широкого ассортимента гибридных автомобилей является плюсом для потребителей, поскольку у них есть варианты выбора, когда они решают посетить дилера. До появления инновационных гибридных автомобилей покупателям приходилось иметь дело только с цветом и аксессуарами при покупке автомобиля. С появлением различных видов гибридных автомобилей клиенты могут испытать чудеса, которые могут творить технологии. Ниже приводится описание типов гибридных автомобилей, с которыми вы обязательно столкнетесь:

Гибрид серии

Гибридная серия серии оснащена бензиновым двигателем и системой электродвигателя с комплектом батарей.Комплект батарей обеспечивает электроэнергией электродвигатель. Мотор вращает трансмиссию, которая в конечном итоге вращает колеса. Электродвигатель отвечает за все движение. Бензиновый же двигатель заряжает только набор аккумуляторов. Когда вы запускаете двигатель автомобиля, мощность передается от набора аккумуляторов к системе электродвигателя, которая вращает колеса автомобиля. При более длительных поездках (более 50 миль) мощность передается от бензинового двигателя. Двигатель вращает трансмиссию, которая вращает колеса.Что касается цены, серийные гибридные автомобили намного дороже, чем параллельные гибриды. Почему? Потому что они поставляются с более крупными батареями, чтобы обеспечить мощность при движении на максимальной скорости.

Параллельный гибрид

Параллельный гибридный автомобиль также использует как бензиновый, так и электрический двигатель. Вот и все. Разница в том, что в параллельных гибридных автомобилях электрический двигатель и бензиновый двигатель подключены к одной трансмиссии, что позволяет обоим двигателям одновременно приводить в действие автомобиль.Топливный бак подает бензин к двигателю автомобиля, а генератор заряжает комплект аккумуляторов. Такой гибридный автомобиль хорошо подходит для дальних путешествий. Параллельные гибриды более предпочтительны, чем серийные гибриды из-за их топливной экономичности. Chevrolet Malibu, Honda Insight и Toyota Prius - это лишь некоторые из параллельных типов гибридных автомобилей.

Мягкий гибрид

Это разновидность серийных и параллельных гибридов. Это самый дешевый из гибридных автомобилей.Мягкий гибрид не может полагаться только на электродвигатель для привода автомобиля. Система электродвигателя помогает бензиновому двигателю, когда требуется больше мощности. Когда автомобиль замедляется или останавливается, блок управления выключает двигатель, чтобы прекратить сжигание топлива или загрязнение природы-матери, как это делают традиционные автомобили. Когда вы включаете передачу или ускоряетесь, комплект батарей снова включает двигатель.

В условиях, когда правительства больше обеспокоены серьезными последствиями изменения климата и глобального потепления, гибридные автомобили готовы стать следующим большим достижением.У них есть множество преимуществ, включая меньший вклад в парниковый эффект, поддержание толщины вашего кошелька за счет экономии топлива и возможность испытать возможности как бензинового, так и электрического двигателя.

Есть много причин, по которым гибридные автомобили с меньшими двигателями эффективнее и более предпочтительны, чем автомобили с большими двигателями. Например, автомобили с большим двигателем тяжелее и, следовательно, потребуют большей мощности для запуска и работы, особенно при движении в гору.Поршни также тяжелые, поэтому они потребляют больше топлива при их подъеме. При дополнительной загрузке аккумуляторов он сокращает пробег и вырабатывает меньше энергии. Средний бензиновый двигатель способен обеспечить мощность более чем в два раза. Наконец, гибридные автомобили с большим двигателем имеют большее количество цилиндров, каждый из которых сжигает значительное количество топлива.

Гибридные автомобили способны заряжать собственные аккумуляторы при снижении скорости в процессе движения. Когда вы тормозите, аккумулятор заряжается за счет генерируемого импульса.Это позволяет вам накапливать больше энергии, которая будет использоваться при движении на большее расстояние, чем вы могли бы получить без подзарядки аккумулятора. Короче говоря, каждый раз, когда вы замедляете машину, вы фактически заряжаете аккумуляторы.

After Thought

При поиске хорошего гибридного автомобиля для собственного использования убедитесь, что вы знаете функции, которые он будет обслуживать. Если вы будете носить с собой большие и тяжелые вещи, вы можете предпочесть тот, который имеет более тяжелый двигатель, поскольку он больше подходит для этих функций.Это связано с его способностью управлять вами на расстоянии. С другой стороны, если это просто поездка на работу, вы можете найти гибридный автомобиль с меньшим двигателем, который будет более подходящим для рассмотрения. Еще одна вещь, которую вам нужно учитывать при покупке гибридного автомобиля, - это то, что большой вес аккумуляторов и электродвигателя не дает вам лучшего пробега.

Получите все факты прямо перед тем, как выбрать автомобиль для покупки. Это поможет вам без каких-либо сожалений получить конкретную машину, которая будет служить поставленной цели.

Ссылки: Discovery, Howstuffworks
Изображение предоставлено: Германн, MikeBird

Истинный защитник окружающей среды наизусть ❤️. Основанная компания Conserve Energy Future с единственным девизом - предоставлять полезную информацию о нашей быстро разрушающейся окружающей среде. Если вы твердо не верите в идею Илона Маска сделать Марс еще одной обитаемой планетой, помните, что на самом деле во всей этой вселенной нет «Планеты Б».

Как работают электромобили? | Разъяснения по поводу электрических двигателей

Если вы хотите понять, как работают электромобили или электромобили, и в чем разница между гибридными и чисто электрическими автомобилями, то читайте дальше.

Как работает электродвигатель?

Электромобили работают за счет подключения к зарядной точке и получения электроэнергии от сети. Они хранят электроэнергию в аккумуляторных батареях, которые приводят в действие электродвигатель, который вращает колеса. Электромобили ускоряются быстрее, чем автомобили с традиционными топливными двигателями, поэтому управлять ими легче.

Как работает зарядка?

Вы можете зарядить электромобиль, подключив его к общественной зарядной станции или к домашнему зарядному устройству.В Великобритании есть множество зарядных станций, чтобы оставаться полностью заряженными, пока вы в пути. Но чтобы получить лучшее предложение для домашней зарядки, важно выбрать правильный тариф на электроэнергию для электромобилей, чтобы вы могли тратить меньше денег на зарядку и больше экономить на счетах.

Каков их ассортимент?

Как далеко вы можете проехать с полной зарядкой, зависит от автомобиля. У каждой модели разный диапазон, размер батареи и эффективность. Идеальный электромобиль для вас - это тот, который вы можете использовать в обычных поездках, не останавливаясь и не заряжаясь на полпути.Изучите наши варианты лизинга электромобилей.

Какие типы электромобилей существуют?

Есть несколько различных типов электромобилей (EV). Некоторые работают исключительно на электричестве, это называется чистыми электромобилями. Некоторые из них также могут работать на бензине или дизельном топливе, это называется гибридными электромобилями.

  • Электрический подключаемый модуль - это означает, что автомобиль работает исключительно на электричестве и получает всю свою мощность, когда он подключен для зарядки. Им не нужен бензин или дизельное топливо для работы, поэтому они не производят никаких выбросов, как традиционные автомобили.
  • Подключаемый гибрид - Они в основном работают на электричестве, но также имеют традиционный топливный двигатель, поэтому вы также можете использовать бензин или дизельное топливо. Если у вас закончится заряд, автомобиль перейдет на использование топлива. Когда они работают на топливе, эти автомобили будут производить выбросы, но когда они работают на электричестве, они не будут. Подключаемые гибриды можно подключить к источнику электричества для подзарядки их батареи.
  • Гибридно-электрический - Они работают в основном на топливе, таком как бензин или дизельное топливо, но также имеют электрическую батарею, которая заряжается посредством рекуперативного торможения.Они позволяют переключаться между использованием топливного двигателя и режимом «EV» одним нажатием кнопки. Эти автомобили нельзя подключить к источнику электричества и использовать бензин или дизельное топливо для получения энергии.

Какие внутренние части у электромобиля?

В электромобилях

движущихся частей на 90% меньше, чем в автомобилях с двигателем внутреннего сгорания. Вот разбивка частей, которые обеспечивают движение электромобиля:

  • Электродвигатель / мотор - обеспечивает мощность для вращения колес.Это может быть тип DC / AC, однако чаще встречаются двигатели переменного тока.
  • Инвертор - Преобразует электрический ток в форме постоянного тока (DC) в переменный ток (AC).
  • Трансмиссия - электромобили имеют односкоростную трансмиссию, которая передает мощность от двигателя на колеса.
  • Аккумуляторы - Накопите электроэнергию, необходимую для работы электромобиля. Чем выше мощность батареи, тем выше диапазон.
  • Зарядка - Подключите к розетке или зарядному устройству электромобиля для зарядки аккумулятора.

Аккумуляторы для электромобилей - объяснение емкости и кВтч

Киловатт (кВт) - это единица мощности (сколько энергии необходимо устройству для работы). Киловатт-час (кВтч) - это единица энергии (она показывает, сколько энергии было использовано), например 100-ваттная лампочка потребляет 0,1 киловатта каждый час. В среднем дом потребляет 3 100 кВтч энергии в год. Электромобиль потребляет в среднем 2 000 кВтч энергии в год.

При обкатке традиционного автомобиля кинетическая энергия обычно расходуется впустую.Однако в электромобиле торможение преобразует и накапливает тепловую энергию от теплового трения тормозных колодок и шин и повторно использует ее для питания автомобиля. Это называется рекуперативным торможением, и это очень умно!

Зарядка электромобиля

Как заряжать электромобиль?

Электромобиль можно заряжать, вставив его в розетку или подключив к зарядному устройству. В Великобритании есть множество зарядных станций, чтобы оставаться полностью заряженными, пока вы в пути.Есть три типа зарядных устройств:

  • Трехконтактный штекер - стандартный трехконтактный штекер, который можно подключить к любой розетке на 13 ампер.
  • Socketed - точка зарядки, к которой можно подключить кабель типа 1 или типа 2.
  • На привязи - точка зарядки с кабелем, подключенным к разъему типа 1 или типа 2.

Сколько времени нужно на зарядку электромобиля?

Существует также три скорости зарядки электромобилей:

  • Медленная - обычно до 3 кВт.Часто используется для зарядки ночью или на рабочем месте. Время зарядки: 8-10 часов.
  • Fast - обычно номинальная мощность 7 кВт или 22 кВт. Обычно устанавливаются на автостоянках, в супермаркетах, развлекательных центрах и в домах с парковкой во дворе. Время зарядки: 3-4 часа.
  • Rapid - обычно от 43 кВт. Совместимо только с электромобилями, которые имеют возможность быстрой зарядки. Время зарядки: 30-60 минут.

Зарядка в разные сезоны

Погода влияет на то, сколько энергии потребляет ваш электромобиль.У вас есть больший диапазон летом и меньший диапазон зимой.

Зарядка в пути

Не забудьте загрузить приложение Zap-Map, чтобы найти ближайшую зарядную станцию, когда вы в пути.

Как далеко вы можете проехать на одной полной зарядке?

Диапазон электромобилей зависит от емкости аккумулятора (кВтч). Чем выше мощность аккумулятора электромобиля, больше мощности, тем дальше вы путешествуете. Вот примеры того, как далеко уйдет заряд некоторых электромобилей:

  • Volkswagen e-Golf - дальность: 125 миль - эквивалент поездки из Бристоля в национальный парк Сноудония.
  • Hyundai Kona Electric - запас хода: 250 миль - эквивалент поездки из Лондона в Озерный край.
  • Jaguar I-Pace - дальность действия: 220 миль - эквивалентно поездке из Эдинбурга в Бирмингем

Узнайте, какие автомобили имеют самый большой запас хода.

Здесь начинается новая эра путешествий.