Как работает гибридный автомобиль: Что такое гибридный автомобиль, как он работает, преимущества и недостатки&nbsp

Содержание

Всё о гибридах: как они устроены и какими бывают

Ответить на вопрос об устройстве современного гибрида одновременно и просто, и сложно. В общем понимании, это автомобиль, силовая установка которого состоит из электромотора и двигателя внутреннего сгорания, которые так или иначе совместными усилиями вращают колёса. Этого достаточно, чтобы объяснить любому непосвящённому, что значит загадочное слово Hybrid на кузове обычной с виду машины. Но стоит копнуть глубже — и голова идёт кругом от того, какое количество технических решений и вариантов компоновок наворотили создатели современных гибридов! Запутаться в обилии терминов и инженерных решений проще простого, но в нашем материале мы разобрались, какими вообще бывают гибриды и как они все устроены. Первый критерий, по которому можно разделить все гибридные автомобили, — насколько развита их способность двигаться на электротяге.

Микрогибриды — простейшая форма гибридной жизни

Самая примитивная форма гибридизации — это продвинутая версия системы «старт-стоп». Здесь никакие электромоторы не толкают автомобиль вперёд, и гибридной такая технология является достаточно условно, поэтому сразу выделим микрогибриды в особую категорию вне всяких классификаций. В таких автомобилях специальный мощный стартер способен не только раскручивать двигатель для запуска, но и работать как генератор при рекуперативном торможении. Собираем «бесплатное» электричество — экономим на паразитной нагрузке ДВС (у которого нет необходимости вырабатывать бортовое электричество в дополнение к основным тяговым обязанностям), а значит и расходе топлива. Подобранная буквально с дороги и сохранённая в усиленной батарее и/или специальном накопителе электроэнергия идёт потом на перезапуск двигателя внутреннего сгорания при работе системы «старт-стоп», питание климатической установки, электроприводов, светотехники и других бортовых устройств, а сэкономленное на этом топливо — на дополнительные километры пробега. Подобные технологии используют многие производители: это i-ELOOP от Mazda, e-HDI от Peugeot, Blue Drive от Hyundai и другие.

Производители заявляют, что микрогибридная технология позволяет экономить до 10-15% топлива

Высшая степень электрификации: гибриды типа plug-in

Но настоящие, полноценные гибриды всё-таки способны на большее, как с точки зрения экономии топлива, так и в плане тяговых возможностей. Всё потому, что их электродвигатели не только собирают электроэнергию в роли генераторов для зарядки батарей, но и вращают колёса совместно с двигателем внутреннего сгорания. Только делают это по-разному. Самые совершенные конструкции обеспечивают возможность двигаться как с помощью совместных усилий ДВС и электромотора, так и на чистой электротяге, причём достаточно продолжительное время. Для этого их батарея имеет увеличенный объём, электромотор — высокую мощность (70-100 л.с. и выше), а наряду с лючком бензобака в кузове имеется и порт для подключения электрического шнура для зарядки от обычной розетки. Это решение получило общераспространённое обозначение plug-in (плаг-ин) и по своей сути представляет собой промежуточное звено между традиционными автомобилями и электрическими.

Рекуперация — одна из основ всех гибридных технологий и обязательный (но не всегда единственный) способ зарядки батарей любого гибрида. Она представляет собой преобразование кинетической энергии в электрическую (вместо тепловой в обычных автомобилях) и запасание последней в тяговой батарее. Этот процесс становится возможным тогда, когда машина движется накатом или замедляется, и колёса раскручивают электродвигатель-генератор, который вследствие этого вырабатывает электричество. Это видео компании Bosch наглядно поясняет, как происходит процесс рекуперации

Всё потому, что благодаря в разы более объёмной, чем у обычных гибридов, батарее «плагины» могут преодолевать на электротяге без единой вспышки в цилиндрах ДВС до 50 километров. Это вполне приличная по городским меркам дистанция, безвредно для окружающей среды повторять которую можно снова и снова при условии регулярной «дозаправки» батарей из розетки. Но усреднённый показатель с учётом условий движения и разницы в технических характеристиках — около 25-30 км. Что тоже, впрочем, немало. Ведь способность полноценно передвигаться на электричестве в коротких городских поездках является серьёзным конкурентным преимуществом перед другими, более простыми гибридами, которые едва ли доедут на электротяге до следующего светофора!

Так как «плагины» изначально рассчитаны на полноценное передвижение на электротяге, водить их совсем не скучно: в электрорежиме динамика умеренно-достаточная, но когда электромотор помогает ДВС разгоняться при нажатом в пол акселераторе, то прибавка в мощности чувствуется очень здорово! Наш тест Porsche Panamera S E-Hybrid подробно об этом рассказывает

Меньшая степень электрификации: полные и умеренные гибриды

Гибридные автомобили, которые не умеют заряжаться от розетки, также делятся на подвиды: это полные и так называемые умеренные (mild в англоязычных источниках). Первые благодаря большему объёму батарей, большей мощности электромотора способны двигаться исключительно на электротяге обычно в пределах 2-4 километров, а вторые используют слабенький электромотор только в качестве помощника для ДВС и «на батарейках» (ввиду их скромного объёма и общей примитивной конструкции системы) не способны проехать и метра. При этом умеренные гибриды запасают энергию только посредством рекуперативного торможения, а полные ещё и с помощью двигателя внутреннего сгорания, соединённого, как правило, с отдельным генератором.

Типичный представитель класса умеренных гибридов — Honda Civic Hybrid, CR-Z и все остальные «Хонды», использующие фирменную технологию IMA (Integrated Motor Assist). Умеренными гибридами также являются американцы Buick LaCrosse, Chevrolet Malibu и Impala, BMW ActiveHybrid 7. А ещё умеренным гибридом является… гиперкар Ferrari LaFerrari! Ему ни к чему чистая электрическая тяга, а вот дополнительная мощность в 163 л.с. в дополнение к бензиновым 800 будет очень кстати!

Идеологически умеренные гибриды ближе к классу микрогибридов и часто понимаются как единое целое. Хотя различие между ними всё же есть: в отличие от умеренных, микрогибриды неспособны поддержать бензиновый двигатель своей тягой. Полные же гибриды концептуально стремятся к классу «плагинов» и кратковременно способны произвести на неподготовленного человека примерно такое же впечатление — могут ведь ехать бесшумно! Однако реальное использование чётко обозначает пропасть между потребительскими качествами первых и вторых, если, конечно, использовать преимущество зарядки от розетки гибрида типа plug-in.

Все гибриды также делятся на подвиды в зависимости от того, какой двигатель непосредственно вращает колёса. Здесь мы переходим ко второму основному критерию классификации гибридных машин — принципиальной схеме, от которой зависит и компоновка.

Умеренные гибриды ещё и едут более чем умеренно, так как электродвигатели там применяются слабые (10-20 кВт), максимальный запас электроэнергии ничтожен, а масса выше, чем у негибридных версий той же модели. Впрочем, то же самое, только в чуть меньшей степени, можно сказать и про большинство полных гибридов. Взять хотя бы наши впечатления от теста гибридного Nissan Pathfinder нового поколения

Схема: последовательные гибриды

В случае, когда двигатель внутреннего сгорания в принципе не вращает колёса механическим способом, гибрид представляет собой по сути электромобиль с бортовым генератором электричества, роль которого и исполняет ДВС. Такие гибриды принято именовать последовательными. Эта схема отличается простотой, так как нет необходимости сооружать сложную трансмиссию — электромоторы вращают колёса через единственную главную передачу, которая служит для формирования нужного крутящего момента. Но класс последовательных гибридов сегодня представлен единичными моделями, так как эффективность подобного решения неоднозначна. Ведь энергию сгорания топлива приходится преобразовывать сначала в механическую, потом механическую в электрическую, а в конце электрическую — в работу непосредственно на колёсах.

80-километровый пробег Вольту обеспечивает гигантская даже по меркам plug-in гибридов батарея ёмкостью 18,4 кВт∙ч — вдвое больше, чем у той же «Панамеры». Это говорит о том, что Volt ориентирован прежде всего на полноценное электрическое вождение. Для чего тяговый электромотор, обладающий мощностью 149 л.с. и тягой 398 Н∙м (для сравнения: крутящий момент Subaru WRX STI — 407 Н∙м), обеспечивает динамику 0-100 км/ч на уровне 8,5 секунды

Поэтому функционирующий по такой схеме гибрид должен обязательно иметь хорошо развитые электрические способности. Ярким представителем этого класса электромобилей-гибридов был более не выпускаемый седан Fisker Karma, а из современников упомянем, прежде всего, Chevrolet Volt и BMW i3. Volt способен проезжать на электротяге 80 километров (благодаря тому, что он относится к категории подзаряжаемых гибридов plug-in), а если систему будет подпитывать генерирующий электричество 1,5-литровый ДВС, то непрерывный пробег увеличится до 676 км. Для электромобиля BMW i3 бензиновый двигатель — вообще опция, с которой чисто электрический запас хода в 160 км превращается в гибридный 300-километровый.

В батареях в настоящее время чаще всего используются литиево-ионные и никель-металлгидридные модули, состоящие из множества ячеек. Основные производители — Samsung, Panasonic, Continental. Обычно в конструкции гибрида используются две батареи — тяговая с высоким напряжением и обычный 12-вольтовый аккумулятор для бортового оборудования

Схема: параллельные гибриды с электромотором между ДВС и коробкой передач

Но если вышеупомянутая схема по своей сути ближе к электромобилю, то такие автомобили, как Porsche Panamera S E-Hybrid и Cayenne S E-Hybrid, Volkswagen Golf GTE и Passat GTE, Mercedes-Benz S 500 e и С 350 e, BMW X5 xDrive40e и другие сочетают в себе привычные нам свойства бензиновых машин и способность проехать получасовой маршрут на электричестве. Для того, чтобы сохранить все «бензиновые» преимущества, мощные моторы таких машин имеют жёсткую связь с колёсами. Электродвигатель не нарушает привычную компоновку этих моделей, потому как встроен в коробку передач, и при необходимости мощности ДВС и электромотора суммируются. Эта схема называется параллельной, так как моторы обоих типов работают одновременно. В зависимости от выбранного водителем режима, бензиновый мотор может либо вращать колёса совместно с электродвигателем, либо последний будет работать в качестве генератора и запасать электричество в батарее на будущее. Чисто электрический режим реализован посредством сцепления между трансмиссией и ДВС: если оно разомкнуто, то электромотор вращает колёса в одиночку.

На этих изображениях видно, как компактно электромотор интегрирован в коробку передач гибрида Volkswagen Golf GTE (читайте  наш тест этого горячего бензоэлектрического хэтчбека) — в сравнении с обычной бензиновой или дизельной версией компоновка принципиально не изменилась. Дополнительное место заняла лишь батарея в задней части кузова, проводка и управляющая электроника. Большинство европейских производителей создают свои самые свежие plug-in гибриды именно по такой схеме

Схема: параллельные гибриды с электромотором отдельно от ДВС и коробки передач

Отдельно стоит достаточно обширная и одновременно разношёрстная группа гибридных автомобилей, у которых один или несколько электромоторов не сблокированы с коробкой передач и двигателем, а вынесены на периферию. Первопроходцем в таких решениях стала компания Toyota со своей технологией HSD (Hybrid Synergy Drive), которая лежит в основе подавляющего большинства бензиново-электрических Toyota и Lexus. Это очень сложная и достаточно эффективная конструкция: помимо батареи и обслуживающей систему электрики, она состоит из двигателя внутреннего сгорания и двух электромоторов, объединённых посредством планетарной передачи. Планетарная передача — это механическая конструкция из нескольких шестерён и осей, которая объединяет, разделяет и преобразует крутящий момент от нескольких источников.

Справа к ДВС пристыкован трансмиссионный модуль с двумя электродвигателями. Крайний справа — тяговый электромотор, левее находится планетарная передача, а между ней и бензиновым двигателем — мотор-генератор, он же стартер

Один из электромоторов системы служит стартером и генератором, а второй является тяговым и рекуперирующим электричество при замедлении. Благодаря особенностям планетарного механизма, ДВС не связан напрямую с колёсами, и часть его энергии всегда отдаётся на вращение заряжающего батареи и питающего тяговый электродвигатель генератора. Для подробного разбора устройства гибридной установки Toyota потребуется отдельный большой материал, а в рамках этого общего нужно понимать главное: традиционная трансмиссия здесь заменяется планетарной передачей и контролирующей силовые модули (ДВС и два электромотора-генератора) электроникой — в зависимости от потребностей водителя, тяговый электромотор выдаёт определённую мощность отдельно или совместно с двигателем внутреннего сгорания, а избыточная тяга последнего средствами планетарного механизма идёт на вращение второго мотора-генератора и, соответственно, зарядку основной батареи.

Это видео схематично объясняет как работает гибридный привод «Тойот» и «Лексусов». Принцип един для всех моделей, хотя у них и отличаются двигатели (это может быть как работающая по циклу Аткинсона «четвёрка» под капотом Prius, так и мощный V6 в Lexus GS) и объёмы, и типы батарей (в среднем 1,3 — 1,9 кВт∙ч). Для реализации полноприводной схемы (например, Lexus RX 450h или NX 300h) в задней оси добавляется ещё один электромотор, тяга которого синхронизируется с тягой передней силовой установки с помощью компьютера

Однако не одна только Toyota решилась на инженерные извращения в области гибридов. Несколько более простую схему разнесённых ДВС и электромоторов используют Volvo и Peugeot для создания гибридных полноприводников. Идея проста и одновременно красива: переднюю ось пусть приводит турбодизель (ещё одно экзотическое решение в мире питающихся обычно бензином гибридов), а заднюю — электродвигатель. При необходимости (или по принуждению водителя) включения полного привода гибрид начинает работать как последовательно-параллельный: ДВС одновременно вращает через обычную автоматическую коробку передач переднюю ось и питает через генератор электромотор, который крутит колёса задней оси. В чистом же электрорежиме автомобиль является заднеприводным. Volvo V60 Plug-In Hybrid ещё и оказалась самой дальнобойной в электрическом плане за всю историю наших тестов гибридов — за счёт ёмкой батареи и хорошо отлаженных алгоритмов универсал покрыл на электротяге 46 километров! Подробнее о наших впечатлениях от вождения гибридов такого типа читайте в материалах Марафонец и Камень судьбы про Volvo и Peugeot соответственно.

Так устроен гибридный привод Peugeot 3008 RXH с тягой раздельного типа на каждой из осей

  • Мотор-генератор, объединённый с главной передачей и дифференциалом 
  • Тяговая никель-металлогидридная батарея SANYO  
  • Блок PTMU (Power Train Management Unit), объединяющий конвертор и инвертор. Охлаждение силовой электроники и батареи воздушное, осуществляется при помощи вентиляторов 
  • Стартер-генератор 
  • Шестиступенчатая роботизированная коробка передач BMP6 с однодисковым сцеплением 
  • Дизельный мотор 2.0 HDi 
  • Задняя многорычажная подвеска, собранная на стальном подрамнике 
  • Передняя подвеска «МакФерсон»
  • Нечто подобное, только наоборот, изобрели в BMW, когда проектировали футуристичный суперкар i8. У него бензиновая установка с автоматической коробкой передач и электромотором-генератором находится сзади, а тяговый электродвигатель — на передней оси. Система работает таким образом, что гибридное купе может быть либо переднеприводно-электрическим, либо полноприводно-гибридным. Переход на задний привод невозможен по той причине, что в случае опустошения батареи ДВС, по задумке инженеров, начинает работать одновременно в режиме вращения колёс задней оси и питания переднего электродвигателя через второй мотор-генератор — это всё та же последовательно-параллельная схема. Интересной особенностью BMW i8 является то, что передний электродвигатель вращает «ось» через двухступенчатую коробку передач, что позволяет достигать на одной только электрической тяге скорости 120 км/ч. Ощущения от вождения i8 — в материале Вадима Гагарина Ла Белла!

    Аналогично полноприводникам Toyota и Lexus устроена и трансмиссия гибридного Mitsubishi Outlander. Принципиальная разница в том, что вместо планетарной передачи на передней оси установлена односкоростная трансмиссия GKN с редуктором, который с помощью гидромуфты подключает ДВС к вращению передних колёс, когда это необходимо и возможно — в основном, на высоких скоростях при езде по трассе. В остальное же время кроссовер приводят в движение передний и задний электродвигатели, питаясь от объёмной тяговой батареи. Когда её запас иссякает, то в дело вступает ДВС в паре с генератором. Пётр Баканов рассказал об этих сложных процессах народным языком в видеосюжете Старый знакомый

    Так что же лучше?

    Гибридное будущее однозначно за конструкциями типа plug-in, потому что именно они дают реальную экономию топлива. К тому же, большинство «плагинов» — это два автомобиля в одном: бесшумный и плавный электрический плюс бензиновый со взрывной динамикой, которую обеспечивает увесистый электрический «буст». Однако для полноценного использования такого автомобиля владелец должен иметь возможность обеспечить его зарядной инфраструктурой. В противном случае проще остановиться на обычном полном гибриде, не имеющем функционала подключения к розетке — пусть его пробег на электричестве и ничтожен в сравнении с «плагинами», но и весит вся конструкция меньше, и стоит дешевле. Смысл в вымирающих умеренных гибридах, которые неспособны двигаться без участия ДВС, практически отсутствует — эффект от применения электротяги здесь едва ли оправдывает лишнюю массу и более высокую стоимость в сравнении с негибридными версиями. Есть будущее и у микрогибридов: отношение затрат к достигаемому с помощью этой технологии эффекту выглядит выгодным. Что касается механической схемы, то это больше вопрос настройки: конечного пользователя не должно волновать как и с помощью чего распределяются потоки мощности и энергии в недрах автомобиля — индустрия знает примеры как отличной, так и не слишком идеальной работы любой из известных схем.

    Как работает мягкий гибридный автомобиль?

    В последнее время мягкие гибридные автомобили стали более популярными. Этот тип гибридизации интересен в некоторых случаях, хотя и не точно.


    Действительно, в гибридном сегменте есть разные категории. В этой статье мы собираемся сосредоточиться на  мягких (умеренных) гибридах (MHEV), которые сильно отличаются от обычных гибридных автомобилей. Кроме того, некоторые не рассматривают эти автомобили как настоящие гибриды, потому что их принцип действия отличается. 

    Какая польза от легкой гибридизации? Как это работает?

    В гибридном автомобиле есть двигатель внутреннего сгорания, связанный с электродвигателем. Водитель может ездить в обычном или электрическом режиме на десятки километров. Другими словами, в реальном гибридном транспортном средстве можно использовать только электродвигатель для движения вперед, как в электрическом транспортном средстве.  Для мягких гибридных автомобилей это не совсем так. Действительно, эти модели не имеют электродвигателя, но имеют генератор-стартер. Ему не хватает мощности, чтобы справиться с автомобилем в одиночку. Он просто поддерживает ДВС во время ускорения.

    Эта конструкция имеет несколько интересных моментов. Во-первых, это позволяет машине потреблять меньше топлива. Но эта экономия, откровенно говоря, незначительна, например, для «мягких гибридных» моделей Audi предполагается, что экономия составляет всего 0,8 л / 100 км. Есть еще один момент, который, безусловно, не влияет на ваш кошелек, но полезен для производителя. Благодаря электрической составляющей гибридный автомобиль будет испускать меньше загрязняющих частиц, поэтому его относят к авто с более низкими выбросами для избежания экологического штрафа (позволяя производителю сократить выбросы углекислого газа). Другое преимущество  — это то, что система, как правило, недорогая, не очень тяжелая и довольно компактная. Итак, по оценкам, эффективность мягкий гибрид имеет в диапазоне от 50% до 70% (и даже 80%) по сравнению с гибридным транспортным средством.

    Эта система обычно состоит из батареи 48 В, электрического генератора (генератор-пускатель), расположенного рядом с двигателем внутреннего сгорания, а также преобразователя переменного тока в постоянный. Когда водитель давит на газ, ДВС двигателю помогает генератор, который придает ему дополнительный крутящий момент и, следовательно, позволяет ему вращаться медленнее и потреблять меньше бензина. Этот генератор питается от батареи, которую нельзя перезарядить, подключив его автомобиль к розетке. Для питания батарея просто восстанавливает кинетическую энергию (во время замедления и торможения), которую она хранит в своих элементах, чтобы расходовать ее (после преобразования) во время ускорения. 

    В целом, принцип действия одинаков для всех автомобилей. В некоторых случаях, например в моделях Mercedes-Benz EQ Boost, электрическая система действительно позволяет машине при определенных условиях сократить мощность двигателя внутреннего сгорания и увеличить запас хода на несколько километров. В других случаях, таких как технология Subaru e-Boxer, именно электрическая система запускает автомобиль, поэтому двигатель может оставаться в неактивном состоянии. Через несколько километров главный двигатель вступает в действие. опубликовано econet.ru по материалам insideevs.com

    Подписывайтесь на наш youtube канал!

    Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

    P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

    Гибридный двигатель — как он работает

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

    Немного истории

    Автомобили с гибридными «сердцами» – изобретение далеко не новое, как может показаться на первый взгляд. Первооткрывателем и воплотителем идеи гибридного двигателя стал иезуитский священнослужитель по имени Фердинанд Вербист. В 1665 году он начал работать над планами создания простых четырёхколёсных повозок, работающих на паровой и конной тяге. Но а первые серийные модели с гибридными двигателями увидели свет уже на рубеже 19-го и 20-го веков. На протяжении десяти лет, начиная с 1887 года французская Compagnie Parisienne des Voitures Electriques выпустила серию электромобилей и автомобилей с гибридными моторами. А в 1900 году компания General Electric создала гибридное авто с четырёхцилиндровым бензиновым двигателем. Компания Walker Vehicle Company of Chicago до 1940 года выпускала гибридные грузовые автомобили.

    Гибридный автомобиль

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

    Как работает гибридный двигатель – простыми словами о новых технологиях

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

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

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

    Если автомобиль движется в нормальном режиме, то автоматом используется ведущим лишь передний привод, в остальных же случаях распределение крутящего момента подаётся уже на две оси. В режиме ускорения крутящий момент на колёса поступает в основном от двигателя внутреннего сгорания, а если необходимо нарастить динамику, то в ход идут уже и электромоторы, дополняющие ДВС. Но вот более интересным моментом всё же является торможение. Электронный «мозг» автомобиля держит под контролем включение и выключение тормозных систем. Когда стоит подключить гидравлику, а когда и рекуперативное торможение, но предпочтение всё же отдаётся второму. То есть, когда водитель гибридного автомобиля нажимает на педаль тормоза, электродвигатели переходят генераторный рабочий режим, создавая тем самым тормозной момент на колёсах, при котором также вырабатывается электроэнергия, которая и подпитывает аккумулятор через распределительный энергоцентр. В этом то и утаилась вся суть «изюминки» гибридного двигателя.

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

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

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

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

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

    Устройство гибридного двигателя – описание схемы

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

    Последовательная схема гибридного двигателя

    Гибридный двигатель
    В данной схеме запуск автомобиля происходит от электрического мотора. Двигатель внутреннего сгорания находится в связке с генератором, питающим батарею аккумулятора. Гибридные автомобили с последовательной схемой силового агрегата (Plug-inHybrid), зачастую, выпускаются с возможностью подключения к электрической сети по окончанию поездки. Наличие данной функции подразумевает использование аккумуляторных батарей с большой энергоёмкостью, что существенно сокращает затраты топлива на использование двигателя внутреннего сгорания, что в свою очередь сокращает количество вредных выбросов в атмосферу. К таким автомобилям можно отнести Chevrolet Volt и Opel Ampera. Их так же называют электромобили с широким радиусом действия. Эти автомобили могут ехать лишь питаясь от аккумуляторной батареи со скоростью 60 км/ч и используя энергию генератора, приводящего в действие бензиновый двигатель целых 500 километров.

    Параллельная схема гибридного автомобиля

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

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

    — работа от электродвигателя;

    — совместная работа электромотора и ДВС;

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

    — подпитка аккумулятора в период рекуперативного торможения.

    Последовательно-параллельная схема гибрида

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

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

    — ДВС связывается с планетарным редуктором;

    — электродвигатель, который присоединён к коронной шестерне планетарного редуктора;

    — солнечная шестерня планетарного редуктора соединенная с генератором.

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

    Авто с гибридным двигателем – плюсы и минусы

    Положительные стороны гибридных двигателей

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

    Лексус2. Следующий не менее важный пункт Следующий по важности пункт среди положительных сторон гибридных двигателей – это экологичность. Гибридные автомобили наносят гораздо меньше урона нашей экологии чем классические. Это достигается благодаря более рациональному топливному расходу. А при полной остановке автомобиля, ДВС прекращает работать, передавая бразды правления электрическому мотору. Следовательно во время остановок гибридного автомобиля атмосфера не загрязняется выбросами СО2.

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

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

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

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

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

    Минусы гибридных автомобилей

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

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

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

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

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

    О ценах на авто с гибридными двигателями

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

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

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

    Гибридные автомобили достоинства и недостатки, автомобили с гибридным двигателем, устройство гибридного автомобиля

    Все крупные автопроизводители имеют в линейке своих моделей гибридные автомобили. И это не дань моде, а закономерное явление, вытекающее из сложившейся мировой ситуации на нефтепродукты, нормы загрязнения окружающей среды. Со времен автомобилестроения технологии постоянно развивались, новые разработки в области аккумулирования энергии, электрических двигателей сделали этот дополнительный вид тяги в автомобиле постоянным. Основная идея гибридного автомобиля — это снижение загрязнения окружающей среды и снижение потребления топлива.

    гибридный автомобиль

    фото: saletic.ru

    По определению, гибридный автомобиль — это автомобиль, использующий два и более источника мощности. Схем гибридных автомобилей много, но наибольшее распространение получила, так называемая, последовательно — параллельная. При такой схеме два источника мощности работают по-отдельности или совместно, дополняя друг друга.

    По сути, это тот же автомобиль с ДВС (двигатель внутреннего сгорания) с добавлением следующих агрегатов: батарея высокого напряжения, электрические двигатели, блок управления, генератор, гибридная трансмиссия (планетарный редуктор). Современные гибридные автомобили включают также систему рекуперативного торможения, возможность движения только от электродвигателя (электрокар) и др. Такую схему еще называют полной (full hybrids).

    Как работает гибридный автомобиль?

    Своих показателей гибридные автомобили добились за счет вариации мощности ДВС и электродвигателя. Основными узлами, исполняющими эти требования, выступают планетарный редуктор и компьютерный блок управления. На скорости менее 50 км/час автомобиль работает как электрокар, используя заряд батареи. Бензиновый двигатель выключен.

    В таком режиме автомобиль может проехать до 2 км. На средней скорости бензиновый двигатель передает часть мощности на передние ведущие колеса, а часть на электрогенератор. Генератор часть энергии передает на зарядку аккумулятора, а часть через инвертор на электродвигатель, который через ту же планетарную передачу вращает колеса.

    При обгоне или резком ускорении на скорости генератор переключает энергию, идущую на подзарядку аккумулятора, на тяговый электродвигатель. Кроме того, если необходимо подключается и энергия аккумулятора. При торможении бензиновый двигатель выключается, а электродвигатель работает как генератор, заряжая батарею и выполняя торможение, уменьшая нагрузку на тормозные колодки.

    Добиваются такого распределения за счет синергетического привода HSD (Hybrid Synergy Drive). Благодаря планетарной трансмиссии энергия двух приводов комбинируется в плавном режиме, отпадает необходимость в ступенчатом регулировании мощности. Все операции выполняет бортовой компьютер.

    Бензиновый двигатель работает на полную мощность только в установившихся режимах. Такая схема меняет требования к двигателю внутреннего сгорания. Современные гибридные автомобили оборудуются небольшими по мощности, 1,3—1,8 литровыми бензиновыми двигателями с экономичным расходом топлива (около 3,5— 4 л/на 100 км) и высоким КПД.

    По такой схеме работают современные гибридные автомобили Toyota Camry, Toyota Highlander Hybrid, Toyota Prius, Lexus RX—400h, Lexus GX—450h, Ford Escape Hybrid, Mercury Mariner Hybrid др. Некоторые модели позиционируют себя как электрокары. Например, Opel Electra, но на самом деле также гибрид, использует дополнительный источник тяги — бензиновый двигатель.

    Какие же для нас потребителей имеет «за» и «против» гибридный автомобиль?

    Взглянем на цифры и динамику продаж гибридов. Наиболее продающими странами являются США и Европа. Доля гибридов от общей суммы продаж составляет 2,7 % в США и 3,5 % в Европе. Наибольшее количество гибридов было продано в 2007 году. Динамика продаж остается пока постоянной. Политика и общественное мнение подталкивает народ к покупке гибридов. Программы по уменьшению стоимости, льготные кредиты, другие меры делают покупку гибридов заманчивой.

    Посмотрим на это с точки зрения финансов и окупаемости. Средняя цена гибридного автомобиля в Европе колеблется в пределах 28—30 т. евро. Это на 7—8 т. евро больше чем аналогичный с ДВС в зависимости от комплектации. При экономии на бензине 400 евро в год окупаемость доплаты за гибрид такой машины составит 18—20 лет. Учитывая меньшие расходы на некоторые расходные детали (тормозные колодки и др.) и большие на обслуживание (кроме ДВС нужно обслуживать и дополнительное электрооборудование) расходы могут меняться.

    Преимущества гибридных автомобилей:

    • Экономичность — меньше трата на бензин.
    • Существенно снижается загрязнение атмосферы.
    • Низкий уровень шума.
    • Надежная система торможения.
    • Улучшенные динамические характеристики.
    • Отличный дизайн.

    Недостатки:

    • Цена больше чем у аналогичных по классу бензиновых автомобилей.
    • Отношение к аккумуляторной батарее — нельзя оставлять на длительное время без подзарядки.
    • Неблагоприятное действие на батарею низких температур.
    • Больший объем сервисного обслуживания.
    • Дороже страхование, многие Японские авто, пользуются «известной» популярностью.

    Водители стран СНГ смогут в ближайшем будущем оценить электромобиль Российского автопрома ЛАДА ЭЛЛАДА. Гибрид создан на базе автомобиля «Калина» того же завода. Заявленная стоимость на Украине 290 тыс. грн. Ходовые характеристики: мак. скорость — 140 км/час, ход без подзарядки — 150 км. Качество еще не оценено потребителем.

    Как устроены гибридные автомобили, их виды и достоинства

    Гибридные автомобили – всего 20-30 лет назад массовое появление на дорогах подобных авто казалось утверждением из области фантастики. Но теперь она претворяется в реальность, так как процент тех, кто отдал предпочтение подобному виду транспорта, растет. А учитывая, что их стоимость постепенно падает, рост популярности будет продолжаться.

    Схема гибридного автомобиля

    Терминология и режимы работы гибридных авто

    data-full-width-responsive=»true»>

    Гибридные автомобили – тип транспортных средств, которые приводятся в движение посредством силового комплекса гибридного типа. Это значит, что данная установка использует 2 или больше источников энергии. Соответственно, необходимо аналогичное число моторов, способных трансформировать энергию в механическую, а применяемое обозначение «гибридный двигатель» терминологически неверно, так как не отражает сути.

    Доказано, что автомобиль можно оснастить двигателями, ориентированными на разные типы энергии. Тем не менее, серийный выпуск гибридных авто ориентируется на комплектование моделей комбинацией из стандартного ДВС и мотора, работающего на электротяге. Обязательным условием автомобиля данного типа является высочайшее качество исполнения элементов.

    Видео: Гибридные автомобили

    Кроме того, выпуск гибридных машин подразумевает также внедрение в его конструкцию новейших разработок, нацеленных на снижение расхода и уменьшение объемов выбросов. Обычно такие инновации представлены системой Start-Stop, изменяемыми фазами газораспределения, подогревом тосола за счет отработавших газов, рекуперативным комплексом, покрышками, характеризующимися сниженным сопротивлением качению, электрическим приводом для опций (усилителя рулевого управления, помпы, кондиционера и т. д.). Кроме того, у гибридов оптимизированы показатели аэродинамического сопротивления.

    Режимы работы зависят от параметров движения машины.

    Старт и малая скорость

    В этих условиях функционирует исключительно электромотор – энергия из батареи идет на блок питания, который и перенаправляет ее на электромоторы, а они приводят в движение колеса.

    Передвижение

    Во время спокойной езды энергия поступает от бензинового мотора и электрического двигателя. Она делится непосредственно между приводами и генератором, активирующим электромоторы. Если имеется избыток энергии, он уходит на зарядку батареи. При этом разгон осуществляется, главным образом, за счет ДВС, а энергия от электромоторов только оптимизирует процесс.

    Во время торможения вырабатывается энергия кинетического типа, которая автоматически трансформируется в электричество, а затем, минуя БУЭ, направляется в аккумуляторы.

    Типы гибридных автомобилей

    Он напрямую зависит от компоновки в подключении силового агрегата:

    Типы гибридных автомобилей

    1. параллельное подключение;
    2. последовательное;
    3. параллельно-последовательный вариант.

    Параллельное подключение подразумевает применение в конструкции машины муфт автоматического типа, посредством которых электромотор, ДВС и трансмиссия объединены в единый комплекс, а впервые подобную компоновку применили инженеры компании Honda, разработав систему IMA. При этом электрический и бензиновый двигатели расположены так, что в состоянии функционировать независимо друг от друга, а сам электромотор находится между трансмиссией и непосредственно ДВС. Подобные автомобили обладают электромотором незначительной мощности, отдача которого обычно варьируется в пределах 20 кВт, но его достаточно, дабы гарантировать динамичное ускорение. Кроме того, он выступает еще и в роли генератора, а также стартера.

    Чаще всего подобная компоновка встречается на моделях Volkswagen Touareg Hybrid, BMW Active Hybrid 7 и других. При этом они характеризуются несколькими возможными режимами функционирования: это может быть работа бензинового и электрического моторов в паре, а также вариант с ездой исключительно на электротяге. Кроме того, водитель может активировать режим, в котором аккумуляторная батарея электромотора будет подзаряжаться в процессе работы ДВС (режим генератора). А еще подзарядка может происходить за счет активации системы торможения (рекуперативного).

    Один из представителей гибридных авто — Volkswagen Touareg Hybrid

    При условии подключения моторов в последовательной компоновке, бензиновый двигатель постоянно подключен к генератору. Через него происходит зарядка батареи, так как он питает электромотор. Сама же машина движется за счет функционирования электрического двигателя. В данном случае модели комплектуются аккумуляторами литий-ионного типа, которые можно подзаряжать от обыкновенной сети по завершении езды. Именно этот тип ориентирован на максимальную экологическую чистоту, ведь бензиновый мотор работает лишь при необходимости.

    Подобная компоновка характерна для моделей Ampera от Opel, Volt от Chevrolet и других. Конечно, запас хода на электрической тяге у них крайне мал – всего порядка 60 км, да и то при условии отключения всех лишних потребителей энергии. Зато езда с подзарядкой генератора от ДВС гораздо длительнее – около 500 км.

    Есть и гибриды с примененной на них последовательно-параллельной конструкцией, которая подразумевает взаимодействие электромотора и бензинового двигателя посредством монтажа редуктора (планетарного). Кроме того, имеется генератор для подзарядки батарей. Примечательно, что использование данной схемы дает возможность направлять до 100% мощи на ведущие колеса от каждого из силовых агрегатов.

    Подобная технология характерна для моделей Toyota Prius, Ford Escape Hybrid и некоторых других, но стоит признать, что законодателем мод в этом направлении является именно Toyota с ее технологией типа HSD, на которую ориентируются прочие производители.

    Гибридный авто последовательного типа

    Так, подобная компоновка включает установленный бензиновый движок и электрический мотор, объединенные посредством разных механизмов с планетарным редуктором, а еще генератор, также работающий в связке с редуктором.

    В данном случае можно говорить о нескольких режимах функционирования системы. К примеру, при необходимости резкого наращивания отдачи, активируется форсированный режим, когда и электромотор, и бензиновый агрегат работают на максимум, причем энергия на электродвигатель идет из батареи. Можно передвигаться полностью на электротяге, что подойдет любителям подобной езды, а также настроенным на сохранение природы. В этом случае ДВС полностью деактивирован.

    Езда по трассе в одном темпе (крейсерский вариант) подразумевает совместную работу обеих агрегатов, но не вся энергия от ДВС идет на колеса – часть ее перераспределяется на генератор и дальше идет на электромотор. Возможна и подзарядка аккумуляторов, если имеется необходимость. Это снижает объем выбросов.

    Во время торможения активируется режим рекуперации, причем сам электромотор выступает в роли своеобразного генератора, а шестерня (солнечного типа) начинает обратное вращение, что замедляет машину. Имеется возможность передвижения в экономичном режиме, когда поток энергии на генератор идет именно от аккумуляторной батареи. За счет этого происходит замедление работы бензинового двигателя. А главное – прежним остается крутящий момент, тогда как аппетит мотора падает. При полностью же разряженной батарее, можно активировать режим ее подзарядки посредством функционирования генератора и ДВС.

    Достоинства гибридных авто

    Они заключаются в том, что применение гибридных схем позволяет существенно повысить экономичность и экологическую чистоту, но без серьезных жертв со стороны тяги, скорости, запаса хода и тому подобных аспектов.

    Видео: Как устроен гибридный автомобиль.

    Это было решено за счет следующих шагов:

    • функционирование силового агрегата в оптимальных условиях – за эталон обычно берется цикл Миллера;
    • оснащение машины менее мощным ДВС, что автоматически ведет к уменьшению его объема и расхода;
    • внедрение системы торможения рекуперативного типа – это позволят предохранить тормозные колодки от преждевременного износа;
    • во время остановки силовой агрегат глохнет, а не работает на холостом ходу.

    Кроме того, на подобных машинах, в сравнении с чистыми электрокарами, используются батареи уменьшенной емкости, а это делает процесс их утилизации заметно проще и дешевле.

    Тем не менее, несмотря на некоторый рост популярности подобных авто, не стоит считать, что близится время, когда гибридные машины заменят таковые, работающие на традиционном топливе. Согласно статистике, за минувшие 15 лет гибриды смогли завоевать лишь около 3% автомобильного рынка. Следовательно, начала массового спроса на подобные машины ждать не стоит, хотя бы в ближайшие 15-20 лет.

    Представители класса гибридных автомобилей

    В России сейчас продается порядка 15 моделей гибридных автомобилей. Примечательно, что это исключительно японские и немецкие модели. Так, от Audi представлен Q5 2.0 TFSI Hybrid. От Lexus сразу несколько моделей – CT 200h, ES 300h, IS 300h, NX 300h, RX 450h и GS 450h. Toyota продает модель Prius, от Nissan выступает Pathfinder 2.5 CVT Hybrid, Mitsubishi реализует в России Outlander 2.0 PHEV, Infiniti остановилась на Q50 3.5 Hybrid и QX60 2.5 Hybrid, а Mercedes-Benz презентовал седан С-класса C 350 е и Е-класса E 300 CDI AT Hybrid.

    Итог

    Как видно, популярность гибридных авто растет. Многие еще не верят в их надежность, однако время доказывает обратное. Кроме того, стоимость моделей с такими силовыми агрегатами заметно выше, нежели традиционных.

    На гибриде — всё о гибридных автомобилях

    Перегрев двигателя. Причины и последствия

    Перегрев двигателя. Причины и последствия

    Исправный двигатель автомобиля не должен перегреваться. Конечно, может что-то произойти в цепи сигнализации, но это исключительный случай. Обычно нештатный режим…

    Обзор новой гибридной версии Volvo XC90 Recharge Hybrid

    Обзор новой гибридной версии Volvo XC90 Recharge Hybrid

    Автомобили Volvo всегда ассоциировались у потребителя с высокой безопасностью, потрясающим комфортом и европейским минимализмом. Эту линию продолжает рестайлинг второго поколения…

    Обзор BMW X6 2020 года в новом кузове

    Обзор BMW X6 2020 года в новом кузове

    Обновленный немецкий кроссовер BMW X6 2020 года в новом кузове. Обзор комплектаций, цены в России, технические характеристики авто. Фото и…

    Обзор Nissan Qashqai 2019 года в новом кузове

    Обзор Nissan Qashqai 2019 года в новом кузове

    Полный обзор кроссовера Nissan Qashqai в новом кузове 2019 года. Варианты комплектаций и их цены, технические характеристики авто, обзор салона…

    Кроссовер Kia Xceed — на базе хэтчбека Ceed

    Кроссовер Kia Xceed — на базе хэтчбека Ceed

    Обзор нового Корейского кроссовера Kia Xceed — на базе хэтчбека семейства Ceed. Старт продаж в России, комплектации, цены. Фото и…

    Обзор Nissan Juke 2019 года в новом кузове

    Обзор Nissan Juke 2019 года в новом кузове

    Обзор кроссовера Nissan Juke в новом кузове 2019 — 2021 года. Доступные комплектации, технические характеристики, фото салона и кузова. Какая…

    «Какой смысл в автомобиле с гибридным двигателем?» – Яндекс.Кью

    У электродвигателя физически очень сильный момент старта — (собственно поэтому стартеры электрические) — он рвёт с места.

    Двигатель внутреннего сгорания  (бензин или дизель) стартует неохотно, дымит, расходует много топлива, но когда разогреется и разгонится то работает хорошо и выгодно.

    Плюс у каждого двигателя внутреннего сгорания есть оптимальный режим оборотов — ниже его расход топлива увеличивается и выше его расход топлива также увеличивается. Если газовать то расход топлива также увеличивается. Гибрид никогда не «газует» бензином. При нажатии на педаль газа вся сила идет из аккумулятора.

    Идея гибридного автомобиля в том чтобы лишний раз не стартовать двигатель, а уж если стартовать то чтобы он работал только на оптимальном режиме и всю лишнюю энергию передавал в аккумулятор от которого работает электромотор.

    Есть два типа гибридов — параллельные и последовательные. 

    У параллельного гибрида (Toyota Prius) к колёсам одновременно подключено два мотора — электрический и бензиновый через планетарную передачу.

    У последовательного гибрида (BMW i-Series) к колёсам подключён только электромотор, бензиновый с колёсами никак не связан, по сути, это примерно то же самое что и электромобиль с бензиновым электрогенератором в багажнике.

    Итак возможны следующие режимы

    1. машина стоит в пробке — гибрид расходует 0 бензина,  двигатель не запущен

    2. машина трогается — гибрид расходует 0 бензина, двигатель не запущен, стартуем от аккумулятора

    3. машина едет — гибрид расходует 0 бензина, двигатель не запущен

    4. машина едет — после какого-то времени аккумулятор начинает садиться, автоматически, сам собой включается двигатель, и сразу выходит на оптимальный режим оборотов, при этом у параллельного гибрида электромотор приостанавливается, движение идёт через обычный двигатель, но подключается в момент «газования». У последовательного гибрида электричество от «бензиновой электростанции в багажнике» идёт к электромотору на колёса и аккумулятору

    5. машина тормозит — при нажатии на тормоз электромотор становится дополнительной электростанцией и заряжает аккумулятор
      Таким образом, гибрид за счёт того что не включает двигатель в невыгодных условиях а если включает то сразу уходит на самую выгодную передачу и «не газует» достигается низкий расход бензина.

    Как вы сами понимаете, это выгодно только в городском цикле когда стоп-первая-вторая передачи. «Топ Гир» проводил замеры и оказалось что на трассе гибрид потребляет столько же сколько и обычный автомобиль.

    Как работают гибридные электромобили?

    Гибридные электромобили приводятся в движение двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем, который использует энергию, запасенную в батареях. Гибридный электромобиль нельзя подключить для зарядки аккумулятора. Вместо этого аккумулятор заряжается за счет рекуперативного торможения и от двигателя внутреннего сгорания. Дополнительная мощность, обеспечиваемая электродвигателем, потенциально может позволить использовать двигатель меньшего размера. Аккумулятор также может питать вспомогательные нагрузки и снижать холостой ход двигателя при остановке.Вместе эти особенности приводят к лучшей экономии топлива без ущерба для производительности. Узнайте больше о гибридных электромобилях.

    Hybrid electric car image

    Изображение в высоком разрешении

    Ключевые компоненты гибридного электромобиля

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

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

    Электрогенератор: Вырабатывает электричество от вращающихся колес во время торможения, передавая эту энергию обратно в блок тяговых батарей. В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют функции привода и регенерации.

    Тяговый электродвигатель: Используя мощность от тягового аккумулятора, этот электродвигатель приводит в движение колеса автомобиля. В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют функции привода и регенерации.

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

    Заливная горловина: Форсунка ТРК высокого давления присоединяется к резервуару на транспортном средстве для заполнения бака.

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

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

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

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

    Блок тяговой аккумуляторной батареи: Накопляет электроэнергию для использования тяговым электродвигателем.

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

    ,

    Как работают гибридные автомобили? Внутренняя структура и базовый принцип

    Последнее обновление 16 января 2019 г.

    Большинство водителей в мире никогда раньше не водили гибридные автомобили. Все, что они знают об этих гибридных автомобилях, — это то, что они работают от бензинового двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя с питанием от батареи. Но немногие из них знают, как эта комбинация на самом деле заставляет машину работать. На самом деле водители могут выбирать между тем, сколько электроэнергии от электродвигателя они могут использовать для своего вождения, и количеством бензина, которое они получают от двигателя внутреннего сгорания.

    Обычно водитель использует как двигатель, так и электродвигатель, чтобы сберечь заряд батареи и бензин. Батарея внутри гибридного автомобиля намного больше, чем у обычного обычного автомобильного аккумулятора. Гибридная батарея не только должна обеспечивать питание основных аксессуаров, таких как кондиционер и радио, она также должна обеспечивать некоторую часть движения автомобиля. Это требует, чтобы это была гораздо более массивная батарея, которая стоит тысячи долларов и прослужит около 100000 миль.

    Читайте также: Средний срок службы аккумуляторной батареи гибридного автомобиля

    Шесть основных характеристик внутренней структуры гибридного автомобиля

    Чтобы понять, как работает гибридный автомобиль, вы должны понимать его внутреннюю структуру. Ниже приведены 6 основных особенностей его структуры.

    1. Топливный бак — У вас все еще будет топливный бак для хранения бензина, как в обычном автомобиле. Благодаря передовым технологиям в гибридных автомобилях не нужно будет расходовать столько газа.У вас будет более высокая топливная экономичность и, как следствие, меньше выбросов.
    2. Трансмиссия — В большинстве гибридных автомобилей по-прежнему будет использоваться обычная трансмиссия, которую вы найдете в обычных бензиновых автомобилях. Однако есть новые трансмиссии, которые строятся специально для некоторых гибридных автомобилей, таких как Toyota Prius.
    3. Аккумуляторы — Аккумуляторы питают электродвигатель гибридного автомобиля. Не только это, но и аккумуляторы могут получать энергию от электродвигателя.Это один из способов сохранить продолжительность их жизни.
    4. Генератор — Если у вас серийный гибридный автомобиль, у них есть генератор, работающий от бензинового двигателя. Оттуда генератор может вырабатывать мощность для электродвигателя и помогать перезаряжать аккумулятор. По сути, это способ преобразования бензина в электрическую энергию для двигателя и аккумулятора.
    5. Электродвигатель — это особенность, которая делает гибридный автомобиль особенным.Электродвигатель может ускорять автомобиль, получая энергию от аккумулятора. Однако он также может вернуть энергию аккумулятору, если вы замедляете движение автомобиля.
    6. Бензиновый двигатель — Гибридный автомобиль по-прежнему имеет бензиновый двигатель. Он остается основным источником энергии транспортного средства, поскольку 1 галлон бензина имеет такую ​​же энергию, как полтонны заряда аккумулятора.

    Дополнительная информация

    Некоторые гибридные автомобили можно подключить для подзарядки аккумулятора, в то время как другие не имеют такой возможности.Подключаемые гибриды считаются электромобилями, а гибриды, которые нельзя подключить, не являются электромобилями. Те, которые вы можете подключить, обычно имеют функцию «только электрического привода», которая позволяет вам приводить в действие механизм полностью с помощью электродвигателя. Единственная проблема в том, что вы можете ездить только на низкой скорости от 10 до 30 миль в час. Электродвигатель недостаточно мощный, чтобы разгонять автомобиль быстрее, не задействуя бензиновый двигатель для увеличения мощности. Если вы попытаетесь разогнаться со скоростью более 30 миль в час в режиме «только электрический привод», то вы быстро разрядите заряд аккумулятора и будете вынуждены ехать только на бензине, как в обычном автомобиле.

    .

    Как работают гибридные электромобили?

    Гибридные электромобили (PHEV) обычно используют батареи для питания электродвигателя и используют другое топливо, такое как бензин, для питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Аккумуляторы PHEV можно заряжать от розетки или зарядной станции, от ICE или с помощью рекуперативного торможения. Автомобиль обычно работает от электроэнергии до тех пор, пока не разрядится аккумулятор, а затем он автоматически переключается на использование ДВС.Узнайте больше о подключаемых гибридных электромобилях.

    Plug-in hybrid car image

    Изображение в высоком разрешении

    Ключевые компоненты гибридного электромобиля с подзарядкой от сети

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

    Порт зарядки: Порт зарядки позволяет автомобилю подключаться к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора.

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

    Электрогенератор: Вырабатывает электричество от вращающихся колес во время торможения, передавая эту энергию обратно в блок тяговых батарей. В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют функции привода и регенерации.

    Тяговый электродвигатель: Используя мощность от тягового аккумулятора, этот электродвигатель приводит в движение колеса автомобиля. В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют функции привода и регенерации.

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

    Заливная горловина: Форсунка ТРК высокого давления присоединяется к резервуару на транспортном средстве для заполнения бака.

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

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

    Бортовое зарядное устройство: Принимает входящую электроэнергию переменного тока, подаваемую через порт зарядки, и преобразует ее в мощность постоянного тока для зарядки тягового аккумулятора.Он отслеживает характеристики аккумулятора, такие как напряжение, ток, температуру и состояние заряда во время зарядки аккумулятора.

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

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

    Блок тяговой аккумуляторной батареи: Накопляет электроэнергию для использования тяговым электродвигателем.

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

    ,

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *