принцип работы, что значит, схема мотора

Автор автомеханик А.Зарядин На чтение 10 мин. Просмотров 9.3k. Опубликовано 15.07.2020

Гибридный двигатель имеет несколько источников энергии: бензиновый и электрический моторы. Оба агрегата приводят автомобиль в движение по отдельности или совместно. Разработано несколько видов гибридных конструкций, и каждая реализует в себе главное преимущество перед «обычными» моторами — топливную экономичность. А значит, и в возможность достичь высоких экологических требований к транспорту.

Содержание

1. История гибридных двигателей
2. Принцип работы и устройство гибридных двигателей
3. Полная конструкция
4. Функционирование двигателя
5. Типы гибридных агрегатов
6. Схемы взаимодействия мотора и ДВС
7. Последовательная схема
8. Параллельная схема
9. Последовательно-параллельная схема
10. Классификация по степени электрификации
11. Микрогибрид
12. Мягкий гибрид
13. Полный гибрид
14. Гибриды плагины
15. Преимущества и недостатки гибридных авто
16. Заключение

История гибридных двигателей

Гибридные силовые установки были известные ещё в 19 веке. Изобретателем первого гибрида, работающего на электроэнергии, стал Роберт Андерсон. Однако, патент на систему получил Генри Пайпер в 1905 году. В этом же направлении работал Фердинанд Порше. Серийными производителями гибридных моторов были французская компания Parisienne des Voitures Electriques, американская корпорация General Electric, бельгийская Pieper.

Бурного развития технология гибридов в начале 20 века не получила по нескольким причинам:

• низкая стоимость топлива;
• нерентабельность по сравнению с бензиновым ДВС.

К концу 20 века рост на энергоносители и ужесточение экологических стандартов заставили автопроизводителей возвратиться к разработкам эффективных моторов. Изначально в гонку включились VW, Mercedes, GM, Audi, но до серийного производства гибридных автомобилей так и не дошли, перейдя в другие сферы разработок. Первым удачным автомобилем с гибридным двигателем стал Toyota Prius 1997 года. За год компания смогла продать 25 000 моделей. Вторым популярным гибридом на рынке стал Honda Insight.

После Приуса, Тойота наладила серийный выпуск моделей: Hybrid Harrier, Highlander, Estima Hybrid, Crown, Camry Hybrid, Lexus RX. Среди разработок Хонда с гибридной установкой известны Accord Hybrid и Civic Hybrid. Единичные автомобили встречаются у Форда, Ауди, Мазды, Рено, БМВ, Ниссан, Хёндай.

Поговорим подробнее, что значит машина-гибрид. Рассмотрим устройство, принцип работы, в чём плюсы и минусы гибридных установок.

Принцип работы и устройство гибридных двигателей

Принцип работы гибридных двигателей основан на комбинировании возможностей ДВС и электромотора. Бензиновый агрегат развивает максимальный крутящий момент на высоких оборотах, в то время, как электрический двигатель — на низких. Объединение установок позволяет исключить из конструкции механизмы преобразования механической энергии, увеличить КПД силового агрегата и снизить расход топлива.

Полная конструкция

Автомобиль с гибридным мотором устроен иначе, чем привычные машины с ДВС. Здесь под днищем находятся:

• двигатель внутреннего сгорания;
• один или несколько электрических моторов;
• блок аккумуляторных батарей.
• для управления и преобразования энергии установлен электронный блок с инвертором.

Источником энергии в гибридном двигателе служит ДВС, работающий на бензине или дизеле. Мощность, преобразованная генератором, запускает тяговый электродвигатель и заряжает аккумуляторные батареи. Именно от блока аккумуляторов электромотор получает дополнительное питание, если не будет хватать энергии генератора.

Инвертор преобразует постоянный ток высоковольтного аккумулятора в 3-фазный переменный ток большего напряжения. Энергия используется для:

• управления электромотором;
• обратной конвертации тока с генератора для подзарядки батареи;
• питания бортовой электросети.

Конструктивно инвертор представляет собой корпус с набором электронных плат и транзисторными сборками.

Общий принцип работы гибридного автомобиля рассмотрим далее.

Функционирование двигателя

Режим совместной работы ДВС и электромотора зависит от конструктивного устройства гибридного силового агрегата и режима движения автомобиля. Так, в начале движения бензиновый двигатель не всегда нужно запускать. Машина тронется за счёт работы электрического мотора, питающегося от батареи.

Большая ёмкость аккумулятора с возможностью внешней подзарядки может сократить потребление бензина до нуля, если суточный пробег автомобиля короткий.

Электромотор поддерживает работу автомобиля на холостом ходу: при стоянке на светофоре, временной остановке. В это время ДВС отключен, до те пор, пока хватает мощности электротяги. Обычно бензиновый мотор подключается на скорости 60км/ч. При больших нагрузках, например, для заезда в горку, понадобится двойное усилие обоих агрегатов. В таком режиме автомобиль сможет проехать более 500 км.

Отличительно, как работает гибридный двигатель во время торможения. Тормозная система привычного автомобиля с ДВС преобразует кинетическую энергию в тепловую, рассеивая её в воздухе. Гибриды оснащены системой рекуперации, т.е. возвращения. При замедлении движения электромотор переключается в режим генератора, отдавая электрическую энергию в аккумуляторную батарею.

Типы гибридных агрегатов

Гибридные двигатели различаются по типу применения и компоновочной схеме. По первому критерию гибриды делятся на микрогибриды, умеренные гибриды и полные гибриды. Более подробно о них поговорим ниже.

Применение разных компоновочных систем гибридных двигателей отражает уровень развития гибридизации, суть которой заключается в желании производителей перевести автомобиль на альтернативный источник энергии. Наиболее прогрессивными в плане разработок являются компании Тойота, БМВ, Хёндай, Вольво.

Схемы взаимодействия мотора и ДВС

Конструктивная схема гибридного двигателя выбирается исходя из проектных характеристик автомобиля: требуемой мощности, скорости разгона, расхода топлива и т.д. Различают последовательную, параллельную и комбинированную схемы.

Последовательная схема

Гибридная система автомобиля с последовательной компоновкой была придумана Порше в 1899 году. Схема включает в себя ДВС с генератором, тяговый электродвигатель и аккумуляторные батареи. По этой схеме двигатель внутреннего сгорания запускает генератор, который преобразует механическую энергию в электрическую, питая электрический мотор. В свою очередь электродвигатель воздействует на ведущие колёса, приводя машину в движение.

Большая ёмкость аккумуляторов позволяет автомобилю в некоторых режимах работать только на электрической энергии, при выключенном ДВС. Батареи заряжаются от генератора, когда потребляемая мощность электромотора невысока, например, во время размеренного движения. Однако, в режиме ускорения мощности генератора может не хватать, и тогда недостаток энергии компенсирует аккумулятор.

Последовательная схема гибридного двигателя хороша тем, что ёмкая АКБ позволяет устанавливать ДВС меньших габаритов и меньшего веса. Более простая конструкция расходует меньше топлива и требует меньших затрат на обслуживание.

Электрический мотор вращается в любом направлении, что позволяет упростить конструкцию автомобиля, убрав сцепление и коробку передач. А при установке электродвигателей с редуктором в ведущие колёса, можно обойтись и без дифференциала. Подобная схема встречается на карьерных самосвалах БелАЗ и городских автобусах ЗИЛ. В легковых автомобилях встречается редко.

Параллельная схема

Гибридные двигатели с параллельной системой могут приводить автомобиль в движении от ДВС, тягового электромотора или их совместной работы. Часто электрический двигатель устанавливают вместо маховика, используя электромотор в качестве генератора и стартера для трогания и остановки автомобиля. Аккумуляторные батареи подзаряжаются во время рекуперативного торможения.

Параллельная схема подходит для автомобилей небольшой мощности. За счёт использования малоёмких батарей снижается вес и начальная стоимость машины.  Подобная конструкция встречается в моделях Honda Insight, BMW 7 ActiveHybrid.

Последовательно-параллельная схема

По сути данная схема представляет собой доработку параллельной. Особенность гибридных двигателей с последовательно-параллельной системой — наличие делителя мощности в трансмиссии. Энергия ДВС разделяется на 2 потока в соответствии с режимом движения автомобиля. Часть мощности переходит к ведущим колёсам, другая — к накопителю электрической энергии.

Для реализации подобной компоновки необходим менее мощный ДВС, но с высокой эффективностью. Например, двигатель, работающий по циклу Аткинсона с коротким тактом сжатия. По такой схеме построены Toyota Prius и Lexus RX.

https://www.youtube.com/watch?v=k1nG8PkP28E&feature=youtu. be

Классификация по степени электрификации

Разбираясь в особенностях гибридных двигателей, поговорим и о различном применении электромоторов. Степень электрификации машины указывает на возможности электрической установки. В одном случае, она идёт как приложение, в другом — позволяет полноценно передвигаться на электротяге. Чтобы понять насколько прогресс ушёл вперёд, рассмотрим этапы электрификации последовательно.

Микрогибрид

Двигатель-микрогибрид представляет собой простейшую форму гибридизации. Автомобиль оснащается системой «Старт-Стоп», в которой электрическая установка используется, как стартер и генератор, но не передаёт энергию колёсам. Во время работы машины на холостом ходу блок управления глушит бензиновый двигатель, позволяя сэкономить топливо. В среднем расход в городе снижается на 10%.

Энергия, сохранённая от рекуперативного торможения, питает систему «Старт-Стоп» и бортовые устройства.

В силовую установку микрогибрида устанавливают штатную коробку передач с импульсным масляным насосом. В режиме «Старт-Стоп», пока двигатель не работает, необходимо сохранить элементы переключения включенными. Насос поддерживает давление масла в каналах КПП, чтобы после запуска двигателя, автомобиль был готов ехать спустя 0,3 с.

Мягкий гибрид

Термин «мягкий» или «умеренный» гибрид означает, что электромотор используется в автомобилях как лёгкая «поддержка» ДВС. Основную работу в режиме ускорения и штатного движения выполняет бензиновый двигатель. Суть использования электрической установки — помощь при трогании и ускорении автомобиля, а также для подзарядки батареи во время торможения. Мощность электродвигателя не превышает 50 кВт.

К гибридам подобного действия относятся: BMW 7 ActiveHybrid, Honda Civic Hybrid, Suzuki Smart Hybrid, Mercedes S 400 Hybrid.

Полный гибрид

Полноценный гибридный автомобиль способен работать на одном тяговом электромоторе при выключенном ДВС. Электрический двигатель заменяет сцепление, работает как генератор для заряда аккумуляторных батарей, в том числе в режиме рекуперативного торможения. В отличие от умеренного гибрида, здесь применяется электромотор мощностью 60 — 250 кВт.

Принцип полного гибрида реализован в Audi A1 и BMW X6 ActiveHybrid. В такие гибриды устанавливают мощные литий-ионные аккумуляторные батареи. Однако, при ёмкости в 12кВт/ч, накопитель электроэнергии сможет обеспечить пробег автомобиля не более 60 км. При низком уровне заряда ДВС подключается автоматически, но чтобы снизить потребление топлива и увеличить пробег электрического мотора, инженеры разработали Plung-In.

Гибриды плагины

Plung-In или гибрид-плагин по принципу работы схож с полным гибридом. Разница заключается в возможности подзарядки аккумулятора от внешней сети. Расстояние, которое может проехать машина на одной электрической тяге, характеризуется показателем PHEV.

Чтобы превратить гибридный двигатель в Plung-In, необходимо поставить дополнительное оборудование: зарядное устройство, дополнительный блок управления и блок батарей. Розетка для заряда располагается возле лючка для заправки топливного бака. Для подпитки батареи можно использовать домашнюю электросеть, учитывая рекомендации производителя.

Разобравшись, как работает гибридный автомобиль, подведём итог в виде объективной оценки. Сведём плюсы и минусы гибридного двигателя в таблицу.

Преимущества	Недостатки
1.   Высокий КПД за счёт использования крутящего момента от ДВС при любых нагрузках	1. Мало специалистов по ремонту и обслуживанию гибридов
2.   Экономия бензина в городе 10 — 30%	2. Высокая стоимость аккумуляторных батарей. При выходе из строя одного элемента приходится менять весь блок в сборе. Проблема с утилизацией
3.   Энергия торможения рекупируется в электрическую энергию	3. Наличие большого количества электроники. Сложность с запчастями. Дорогой ремонт.
4.   Использование ДВС меньшей мощности и габаритов. Возможность отказаться от сцепления и КПП	4. Недостаточное количество станций для подзарядки аккумуляторов. Малый пробег на одной электротяге
5.   Надёжный запуск зимой	5. Плохая маневренность
6.   Снижение токсичных выхлопов	6. Из-за холодов батареи быстрее выходят из строя
7.   Тихая работа	7. Бесшумная работа приводит к авариям

Заключение

Принцип работы гибридного автомобиля основан на использовании энергии бензинового и электрического двигателей. Их совместная работа позволяет достичь жёстких требований экологических стандартов, снижая расход топлива и выбросов. Инженеры постоянно совершенствуют конструкции, придумывают новые решения. Однако, не все компании видят перспективу в гибридах, концентрируясь на создании полноценных электромобилей.

Гибридные автомобили

Гибридный автомобиль — это особое транспортное средство, работающее с разными источниками энергии. Чаще всего речь идет об автомобилях с двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем, экономящим топливо в режиме малой нагрузки.

Другой вариант — объединить агрегаты, работающие по классическому принципу (внутреннего сгорания) и сжатый воздух, но такие встречаются редко. Ниже мы рассмотрим особенности этого транспорта, как он работает, какие плюсы и минусы, и какие перспективы ждут гибриды в будущем.

Содержание

1. История гибридных автомобилей
2. Устройство и принцип работы гибридных автомобилей
3. Классификация гибридных силовых установок
4. Схемы работы электромотора и ДВС
5. Последовательная
6. Параллельная
7. Последовательно-параллельная
8. Преимущества и недостатки гибридных двигателей
9. Перспективы авто с гибридными моторами
10. Итоги
11. Как устроен гибридный автомобиль

История гибридных автомобилей

История создания гибридных автомобилей началась в конце 19 века. В 1897 году Parisienne des Voitures Electriques приобрела комбинацию электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания. При этом многие считают Lohner-Porsche первым гибридным автомобилем, разработанным и произведенным в начале 20 века. Такие двигатели также активно разрабатывала компания General Electric. В США созданием гибридов заинтересовался Виктор Вук, который в 60-70-х годах начал работать в этом направлении.

Созданием автомобилей с гибридным двигателем в СССР курировал Нурбей Гулиа. Одним из представителей такого транспорта стал УАЗ 450, где маховик аккумулировал энергию, а ременной вариатор взял на себя роль трансмиссии. В 1970-е годы были организованы испытания автобусов для городского использования.

Разработчики создали двигатели, работающие на основе сжатого азота и масляных баллонов. Эта особенность позволила снизить потребление почти вдвое, а также добиться значительного снижения количества вредных выбросов.

Устройство и принцип работы гибридных автомобилей

В настоящее время гибридный двигатель сочетает в себе электрический и классический принцип двигателя внутреннего сгорания. Во втором случае в качестве топлива можно использовать бензин или дизельное топливо. Другие блоки, работающие под управлением электронного блока, используются для нормальной работы.
Чтобы разобраться в конструкции гибрида, необходимо знать, что его силовой агрегат состоит из следующих элементов:

• Источник энергии. В гибридах используются батареи двух типов. Первый рассчитан на высокое напряжение и предназначен для работы силовой установки, а второй — на 12 В для питания потребителей автомобиля. Все устройства питаются от штатного аккумулятора.
• Передача инфекции. В гибридных двигателях могут использоваться разные типы таких механизмов: интегрированные коробки передач, «механика», автоматические трансмиссии и т.д.
• Генераторная установка. В обязанности этого подразделения входит производство электроэнергии.
• Электрическая часть. Энергия может использоваться как движущая сила и действовать как источник энергии для двигателя внутреннего сгорания. Этот элемент может входить в общую электрическую сеть или размещаться отдельно. В продаже можно найти модели с обеими версиями.
• Топливный бак. Он выполняет штатную функцию подачи топлива в двигатель.
• Инвертор. Используется для преобразования тока от высоковольтной аккумуляторной батареи в трехфазную версию для электродвигателя. Он также используется для распределения энергии.
• ЛЕД. Используются самые легкие детали, расчет сделан на снижение расхода топлива и уменьшение ущерба атмосфере.

Зная конструктивные особенности, можно рассмотреть принцип работы устройства.

Принцип работы основан на индивидуальной или совместной работе нескольких агрегатов. Функции управления берет на себя блок управления, который устанавливает соответствующий режим для конкретной ситуации.

Наиболее часто применяемый принцип:

1. В городских условиях используется электродвигатель, имеющий относительно небольшую мощность.
2. При движении за населенный пункт используется штатный двигатель внутреннего сгорания.
3. В остальных случаях (при остановке-разгоне) силовые агрегаты работают вместе.

При использовании двигателя внутреннего сгорания электродвигатель нагружается параллельно, что позволяет использовать его при низких нагрузках.

Классификация гибридных силовых установок

Как отмечалось выше, гибридные силовые агрегаты могут быть разных типов. Они различаются не только принципом работы, но и схемой взаимодействия, уровнем электрификации, типом и другими параметрами. Ниже мы рассмотрим основные виды и характеристики таких систем.

Мягкий гибрид

В таких транспортных средствах электродвигатель предназначен для поддержки основного двигателя. Он не используется для удержания машины в движении. Процесс возврата энергии происходит при нажатии на тормоз. Конструктивно в таких системах функцию маховика принимает на себя стартер-генератор. К характеристикам таких гибридов можно отнести небольшую мощность, которая компенсируется только электрической частью и только при разгоне.

Полный гибрид

В таких автомобилях электродвигатель используется только в городском режиме, а при выезде на шоссе, где требуется более высокая скорость, используется обычный бензиновый двигатель. При этом схема соединения ДВС с электрической частью может быть разной: разветвленной, смешанной или последовательной. Автомобиль не заряжается от сети, а сам процесс происходит только с восстановлением. Если литий-ионный блок питания низкий, вам необходимо перейти на стандартный двигатель.

Гибридные плагины

В таких машинах электрический агрегат получает энергию для зарядки и вместе с ДВС обеспечивает движение колес. В новых гибридах при использовании двух типов двигателей доступна батарея мощностью 70-100 «лошадиных сил». Рядом с топливным баком есть зарядная розетка от розетки. Подключаемые гибриды способны преодолевать расстояние до 50 километров только на электричестве.

Схемы работы электромотора и ДВС

В ходе разработки гибридов появилось несколько схем взаимодействия электродвигателя и ДВС. Кратко рассмотрим их характеристики.

Последовательная

Самая простая система, которая предполагает запуск двигателя внутреннего сгорания через вал генератора. Последний, в свою очередь, приводит в действие электродвигатель и вращает колеса автомобиля. Конструктивно в таких машинах между приводной частью и генератором монтируется аккумулятор или суперконденсатор.
В такой схеме коробка передач, сцепление и другие механические элементы не требуются. Последовательные авто-гибриды имеют маломощные двигатели.

Режим эффективен при частых остановках и ускорениях, характерных для городского движения. Из минусов: двойное преобразование энергии, что сказывается на экономичности и неэффективности при движении за городом.

Параллельная

Здесь электродвигатель может выступать в роли генератора и двигателя внутреннего сгорания, который полностью автономен и может работать без электродвигателя. Электродвигатель также выполняет задачи стартера и находится между коробкой передач и двигателем внутреннего сгорания. Аккумуляторы у таких автомобилей очень компактные, что позволяет уменьшить габариты автомобиля. Когда двигатель работает на бензине, нехватка крутящего момента компенсируется электрической частью.

Цена гибридных автомобилей, работающих по параллельному принципу, выше. Это связано с повышенной эффективностью и экономичностью. К недостаткам можно отнести ограниченную компоновку и необходимость использования специальной коробки передач. Эта опция актуальна при движении с низкой и средней активностью.

Последовательно-параллельная

Пионерами этого принципа были создатели автомобилей Toyota. Им удалось совместить лучшие черты последовательного и смешанного принципа. В последовательно-параллельных гибридных автомобилях электрическая часть работает как генератор, обеспечивает питание и может использоваться как двигатель для приведения в движение автомобиля. Различные агрегаты объединены с помощью коробки передач, которая вырабатывает минимальную мощность и экономит топливо.

Особенности режима:

Во время активного разгона электрические и обычные двигатели работают индивидуально. В этом случае электродвигатель питается от аккумулятора без потери мощности.
При движении с постоянной скоростью мощность двигателя распределяется на колеса и генераторную установку. В этом случае поставляются электроагрегат и аккумулятор.

Под экономичным режимом понимается отключение электропривода с питанием электродвигателя от ДВС. К недостаткам схемы можно отнести высокую стоимость компонентов, необходимость в отдельном генераторе, большом аккумуляторном блоке и сложном компьютерном управлении.

Перед покупкой гибридного автомобиля важно понять его сильные и слабые стороны.

Профессионалы:

• Минимальный шум.
• Эффективная работа на ХХ в городе.
• Поддержание определенного режима с помощью системы управления.
• Уменьшите ущерб окружающей среде за счет меньшего количества вредных выбросов.
• Совместное использование электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания.
• Возможность совершать длительные поездки без подзарядки аккумулятора.
• Расход топлива снижен в среднем на 30%.
• Наличие полезных функций: старт-стоп, фазы газораспределения, рециркуляция выхлопных газов и так далее

Недостатки:

• Риск разрядки аккумулятора при морозах при сверхнизких параметрах.
• Трудности самостоятельного ремонта.
• Высокая стоимость перевозки. Например, за Toyota Yaris придется заплатить около 18 000 евро.
• Высокая стоимость запчастей и, как следствие, ремонт гибридных автомобилей.
• Необходимость создания постоянной нагрузки на аккумулятор.

Перспективы авто с гибридными моторами

Многие автолюбители не понимают принципа работы и особенностей гибридных автомобилей, что создает препятствия для роста их продаж. На практике существующие разработки показывают перспективность такой технологии, еще раз подтвержденную Toyota. Если человек полностью зависит от электрической части при использовании электромобилей, то в случае с гибридами возможностей больше. Такие автомобили быстро заряжаются, универсальны, имеют больший запас хода и ряд других преимуществ.

Благодаря использованию электрической части двигатели внутреннего сгорания менее подвержены нагрузкам. Это, в свою очередь, положительно сказывается на ресурсе силового агрегата. Гибриды по многим параметрам превосходят даже автомобили с установленным LPG. Это связано с более простым обслуживанием и безопасностью.

Но реальные перспективы есть только у версии плагина. Такой транспорт отличается реальной экономичностью, отличается бесшумностью и сохраняет хорошую динамику. Но на перспективы гибридов также влияет развитие инфраструктуры розлива. Это связано с тем, что высоковольтные аккумуляторные батареи необходимо заряжать.

Итоги

Популярность гибридов сегодня обусловлена ​​многими факторами: плавностью движения на малых скоростях, экономией топлива по сравнению с двигателями внутреннего сгорания и возможностью передвижения с электроприводом (правда, с ограниченным пробегом). Но развитию этого направления мешает слабая развитость инфраструктуры, дороговизна и дороговизна транспортных услуг. В то же время есть уверенность, что эти проблемы будут решены в ближайшее время.

Как устроен гибридный автомобиль

В чем принцип гибридного автомобиля?

гибрид

В то время, когда водители действительно серьезно относятся к глобальному потеплению и загрязнению воздуха, производители автомобилей конкурируют с инновациями, чтобы предложить своим клиентам самые экологически чистые автомобили. Гибридные автомобили сразу же удовлетворяют потребности пользователей, значительно сокращая выбросы.

от Renault Group

Гибридные автомобили — это первый шаг к переходу на электротранспорт. Чтобы снизить уровень загрязняющих выбросов, производимых двигателями внутреннего сгорания, у них есть электродвигатель, который заменяет или дублирует бензиновый или дизельный двигатель в зависимости от того, как он используется. Существует несколько различных типов гибридных автомобилей со своими преимуществами и принципами работы.

Различные типы гибридных автомобилей

Мягкие гибридные автомобили

Мягкие гибридные автомобили только частично гибридизированы и могут взять на себя часть нагрузки от двигателя внутреннего сгорания для снижения расхода топлива. В этих автомобилях есть небольшая батарея, которая может поддерживать работу двигателя внутреннего сгорания, но эта технология не позволяет управлять автомобилем на электротяге.

Поскольку для движения автомобиля требуется больше всего энергии, низкоуровневая гибридизация может снизить расход топлива при движении по городу (на 5–10 %). Он заряжается за счет кинетической энергии, возникающей при торможении и замедлении, что делает его автономной системой, которую не нужно заряжать через розетку.

Однако до сих пор его производительность была ограниченной, а экономия выбросов CO2 незначительна.

Гибридные автомобили

Гибридный автомобиль (или HEV, сокращение от Hybrid Electric Vehicle) оснащен аккумулятором, достаточной емкости, чтобы проехать несколько километров в полностью электрическом режиме. Как и у мягкого гибрида, аккумулятор этого автомобиля заряжается за счет преобразования кинетической энергии, выделяемой при торможении и замедлении. При движении по городу это позволяет электродвигателю регулярно заменять двигатель внутреннего сгорания. Таким образом, водитель экономит топливо, наслаждаясь вождением без шума и вибраций двигателя — качества, уникальные для электромобиля.

Модели последнего поколения предлагают более динамичные и гибкие характеристики, такие как новая линейка гибридных автомобилей Renault E-TECH с интеллектуальной многорежимной коробкой передач для легкого переключения между режимами.

Например, новые гибриды Renault E-TECH могут проезжать в полностью электрическом режиме до 80% пробега по городу. А их расход топлива при движении по городу примерно на 40% ниже, чем у аналогичного автомобиля с газовым двигателем.

Аккумуляторные гибридные автомобили

Аккумуляторный гибридный автомобиль (или PHEV, сокращение от Plug-in Hybrid Electric Vehicle) немного ближе к полностью электрическому транспортному средству с аккумуляторной батареей большей емкости (90,8 кВтч для линейки Renault PHEV). Подзаряжаемый гибридный автомобиль подключается к подходящей бытовой розетке или общественной зарядной точке, чтобы «наполниться» электричеством. Эта способность заряжаться от сети дает ему запас хода в несколько десятков километров.

Подзаряжаемые гибридные автомобили идеально подходят, например, для всех недельных поездок по городу в полностью электрическом режиме, без использования ископаемого топлива и, следовательно, без вредных выбросов*. Преимущества очевидны как для окружающей среды, так и для вашего кошелька! В дальних поездках перезаряжаемый гибридный двигатель ведет себя как обычный гибридный двигатель, поскольку автомобиль запускается с помощью электричества и частично работает в электрическом режиме.

Благодаря моделям PHEV и их способности заряжаться от сети водители делают большой шаг к переходу на полностью электрические автомобили.

Итак, как это работает в общих чертах? В отличие от мягкого гибрида, электродвигатель гибридного автомобиля или гибридного автомобиля с аккумуляторной батареей фактически используется для поворота колес, чтобы обеспечить полностью электрическое вождение, даже . Автомобили HEV и PHEV имеют тяговую батарею (в дополнение к обычной батарее автомобиля с двигателем внутреннего сгорания), которая используется только для питания электродвигателя.
Во время запуска и разгона электродвигатель гибрида и подзаряжаемого гибрида с его мгновенным крутящим моментом заменяет двигатель внутреннего сгорания и делает автомобиль более отзывчивым.

Какой бы ни была степень гибридизации, электродвигатель действует как генератор, который заряжает аккумулятор, пока автомобиль замедляется во время замедления и торможения . Благодаря этой бесплатной энергии снижается расход топлива, что соответственно снижает эксплуатационные расходы.
Аккумуляторные гибридные модели также имеют тяговую батарею большей емкости. Автомобиль можно подключить к электрической сети для зарядки аккумулятора и, таким образом, увеличить запас хода в полностью электрическом режиме.

Преимущества гибридного автомобиля

Комбинируя электродвигатель с двигателем внутреннего сгорания, гибридные автомобили могут снизить выбросы при эксплуатации* и потребление ископаемого топлива на 5–40 % в зависимости от уровня гибридизации. Преимущество гибридных и перезаряжаемых гибридных автомобилей также заключается в отсутствии шума двигателя, а также в динамичном, но спокойном вождении в электрическом режиме.
Помимо этих основных качеств, мы можем добавить интеллектуальное управление энергопотреблением благодаря различным калькуляторам, которые оптимизируют производительность автомобиля в режиме реального времени и обеспечивают наилучшую производительность в любых условиях.
Кроме того, в гибридных автомобилях Renault реализован весь опыт и ноу-хау европейского лидера на рынке электромобилей.

Гибриды по сравнению с электромобилями

Помимо того, что гибриды меньше зависят от зарядных устройств для преодоления больших расстояний, они также оснащены высокопроизводительным газовым двигателем, отвечающим последним экологическим стандартам.
Что касается полностью электрического автомобиля, то в любом путешествии на него можно положиться: полная мощность при запуске, мощное устойчивое ускорение и плавная управляемость без шума двигателя.

 

*Ни выбросов CO2 в атмосферу, ни загрязняющих веществ при вождении (за исключением изнашиваемых деталей)

Авторские права: He&Me, Жан-Брис ЛЕМАЛ, Оливье МАРТЕН-ГАМБЬЕ.

Читайте также

Электромобили

Различные способы хранения энергии

10 июня 2021 г.

Подробнее

Электромобильность

Все, что нужно знать о подключаемом гибридном автомобиле

10 июня 2021 г.

Подробнее

Зарядка электромобиля 3 подключаемый гибридный автомобиль

09 июня 2021 г.

Подробнее

Что такое гибридные электромобили (ГЭМ)? Как они работают? | Нудо

Что такое гибридные электромобили (ГЭМ)? Как они работают?

15 сентября 2020 г. | E-Mobility

Что такое гибридный автомобиль? Любое транспортное средство, которое сочетает в себе как минимум два источника энергии для движения, является гибридным транспортным средством. Двумя источниками могут быть бензин или дизельное топливо вместе с аккумулятором. В настоящих гибридных транспортных средствах любая из систем-источников может по отдельности питать транспортное средство. Некоторые автомобили используют топливо через генератор для зарядки аккумулятора, который затем приводит в движение двигатель. Это не полностью гибрид, поскольку технически он имеет только один источник энергии для конечного движения. Однако если топливо и батареи — по отдельности или вместе — могут приводить автомобиль в движение, то это настоящий гибридный автомобиль (HV).

Вот как мы определяем гибрид, так как же он на самом деле работает? Гибридный электромобиль использует два источника для питания электродвигателя, причем оба источника предназначены для достижения конкретных целей: увеличение запаса хода, повышение эффективности использования топлива или увеличение мощности автомобиля.

Как работают гибридные электромобили (HEV)?

ГЭМ используют топливо в качестве основного источника энергии и не требуют внешнего источника электроэнергии для подзарядки аккумуляторов. Настоящий HEV имеет как двигатель внутреннего сгорания (ДВС), так и электродвигатель. ДВС и электродвигатель работают вместе, чтобы приводить транспортное средство в движение. Эта комбинация помогает повысить эффективность двигателя. Распределение мощности позволяет автомобилям достигать оптимальной мощности в большинстве условий вождения.

В зависимости от распределения мощности существует три типа HEV:

Серийный гибрид

В этой комбинации двигатель внутреннего сгорания приводит в движение электрогенератор, а не колеса. Генератор не только заряжает аккумулятор, но и питает двигатель, приводящий в движение автомобиль. Эта установка также известна как электромобиль с увеличенным запасом хода (REEV), поскольку ДВС питает аккумулятор и двигатель, но никогда напрямую не управляет колесами.

Параллельный гибрид

В этом автомобиле колеса приводят в движение как ДВС, так и электродвигатели. Они работают совместно и обеспечивают оптимальную выходную мощность. Аккумуляторы в автомобиле заряжаются, пока двигатель работает как генератор. Эти автомобили не могут ездить в чисто электрическом режиме.

Последовательно-параллельный

В этих автомобилях используется ДВС и двигатель с возможностью работы от источника отдельно или вместе. Распределение мощности помогает автомобилю работать в оптимальном диапазоне, обеспечивая высокую эффективность.

В гибридных электромобилях реализовано множество интересных технологических особенностей:

Рекуперативное торможение

Транспортные средства обладают огромной кинетической энергией во время движения. Когда водитель тормозит автомобиль, чтобы остановиться, эта кинетическая энергия должна куда-то деваться. В регенеративной технологии электродвигатель использует сопротивление для замедления колес и остановки автомобиля. В этот период двигатель работает как генератор и преобразует кинетическую энергию колес в электрическую энергию. Затем эта энергия сохраняется в батареях для последующего использования.

Электродвигатель привода/вспомогательного привода

Транспортным средствам с двигателем внутреннего сгорания требуется дополнительная мощность в различных сценариях вождения. Например, автомобилю требуется больше мощности при движении на малых скоростях, в гору или при ускорении. Эта дополнительная мощность исторически была получена за счет сжигания большего количества топлива, но в HEV эта дополнительная мощность исходит от электродвигателя. Это также позволяет HEV иметь двигатель меньшего размера, что повышает эффективность транспортного средства. На низких скоростях ICEV требуют максимальной мощности для поддержания контроля, но только электродвигатель HEV приводит в движение транспортное средство, полностью подавляя бензиновый двигатель.

Автоматический запуск/выключение

В некоторых гибридных электромобилях используется функция автоматического отключения двигателя при остановке автомобиля. В результате автомобиль экономит энергию и топливо.