Мягкий гибрид: Что такое мягкий гибрид? — АвтоМания

Содержание

Что такое мягкий гибрид? — АвтоМания

К уже привычным терминам и технологиям гибридная и плагин-гибридная силовая установка добавился еще один — так называемый «мягкий гибрид». И хотя в настоящее время на рынке не так много таких автомобилей, с каждым днем их появляется все больше и больше. Что такое мягкий гибрид, какие преимущества и недостатки, о которых вам нужно знать, в нашей публикации ниже.


Что такое мягкий гибрид?

Мягкий гибрид: определение

Ключевое различие между традиционным гибридом и мягким гибридом заключается в том, что электродвигатель первого может самостоятельно приводить в движение автомобиль, а электромотор последнего способен лишь помочь двигателю внутреннего сгорания, ибо не достаточно силен, чтобы разогнать и поддерживать движение транспортного средства. Отсюда и название «мягкий».

Собственно, традиционный стартер и генератор заменены в нем электромотором, способным запускать двигатель и поддержать его «в трудную минуту». Это помогает увеличить динамику автомобиля и снизить потребление топлива примерно на 15 %. Электродвигатель и батареи не предназначены для полноценного привода автомобиля в движение, но дают возможность значительно упростить и удешевить систему.

Различные технологии с мягким гибридом работают по-разному. К примеру, система Suzuki SHVS (Smart Hybrid Vehicle by Suzuki) имеет усиленный стартер/двигатель и сравнительно небольшой аккумулятор — 0,37 кВт/час. Они помогают двигателю во время резкого ускорения, а также позволяют системе стоп/старт (версия SHVS в Suzuki Baleno) более плавно запустить двигатель и тронуться с места.

На противоположной стороне модельного ряда есть версия новейшей Audi A8, оснащенная мягкой гибридной установкой. Она немного отличается от технологии Suzuki. Названная MHEV (mild hybrid electric vehicle), что в переводе звучит «мягкий гибридный электрический автомобиль», имеет 48-вольтовую систему, которая кроме помощи функции стоп/старт, способна отключить двигатель на 40 секунд во время движения.


Что такое мягкий гибрид?

Эта гибридная установка А8 также помогает запускать некоторые из ее более сложных систем, таких как активная подвеска, которая может поднимать и опускать каждое колесо в зависимости от дорожных условий.

Флагманский суперкар Ferrari LaFerrari также использует мягкую гибридную систему, чтобы повысить и так немалую мощность двигателя, а также управлять некоторыми вспомогательными функциями автомобиля.

Отличие мягкого гибрида от полного

Конечно же, A8 и LaFerrari не назовешь автомобилями доступными широкому спектру покупателей. Чего не скажешь о мягком гибриде. Он намного дешевле полноценной системы в производстве, и легче, поскольку использует мЕньшую аккумуляторную батарею. Более того, такой аккумулятор способен полностью зарядиться от рекуперативного торможения, чего не могут сделать полные гибриды.

Однако есть и недостатки. Поскольку автомобили с мягким гибридом не способны работать, используя лишь электричество, они, как правило, имеют более высокие выбросы СО2, чем обычные гибриды, поэтому менее привлекательны для пользователей. Так что, тем, кому достаточно 30-50 км чисто электрического движения в повседневных поездках по городу, мягкий гибрид не подойдет.

Новый двигатель семейства Kia Ceed — мягкий гибрид — журнал За рулем

Силовая установка представляет собой мягкий 48-вольтовый гибрид на базе турбодизельного мотора. Схожая технология используется и в машинах Aurus.

Материалы по теме

Силовая установка получила название EcoDynamics+. Ею теперь оснащается все семейство Ceed: хэтчбек, универсал Sportswagon, пятидверный «шутинг брейк» ProCeed и кроссовер XCeed. Автомобили уже доступны к заказу.

В основу агрегата лег турбодизельный мотор Smartstream объемом 1,6 л, который может иметь мощность 115 или 136 л.с. Для ProCeed предусмотрен 136-сильный мотор.

Производство машин с мягкими гибридами ведется на европейском заводе Киа, расположенном в словацком городе Жилина.

Благодаря 48-вольтовому стартер-генератору автомобиль получает дополнительный крутящий момент. Благодаря этому машина не только быстрее разгоняется, но и тратит меньше топлива, а ее выхлоп становится чище.

Также гибридные версии оснащаются компактными литий-ионными полимерными аккумуляторами, которые не занимают много места, но влияют на вместительность багажника, занимая нишу под полом, предназначенную для запасного колеса:

Стартер-генератор MHSG соединен с коленчатым валом двигателя, благодаря чему нет потери мощности при передаче. В режиме «мотор» он помогает разгонять автомобиль. Тем самым нагрузка на двигатель снижается, увеличивая ресурс агрегата. Когда автомобиль замедляется, электромотор переходит в режим «генератор», заряжая батарею.

  • Модели семейства Сид с мягким гибридом могут оснащаться особой механической коробкой передач iMT, о которой мы писали — она позволяет гибридной технологии работать так же, как и при установке 7-ступенчатой роботизированной трансмиссии с двумя сцеплениями.

Фото: Kia

Новый двигатель семейства Kia Ceed — мягкий гибрид

Силовая установка представляет собой мягкий 48-вольтовый гибрид на базе турбодизельного мотора. Схожая технология используется и в машинах Aurus.

Новый двигатель семейства Kia Ceed — мягкий гибрид

Гибридная система VW, гибридные автомобили Volkswagen, устройство, преимущества

01.05.2019

Автор статьи: SkodaKodiaq.club

На прошлой неделе Volkswagen объявил, что принесет гибридную систему в Golf следующего поколения, когда Mk 8 прибудет в будущем году. Но это мягкая гибридная система, подобная той, которую Audi расширяет по своей линии, а не полная гибридная система, предлагаемая автомобилями, такими как Toyota Prius или Volkswagen Jetta. Итак, что такое мягкая гибридная система от Volkswagen Group и как работает?

гибридная система VWгибридная система VW

гибридная система VW

Мягкая система, иначе микро-гибридная, использует гораздо меньший блок батарей, чем большой гибрид, с с более низким напряжением и небольшим или отсутствующим чисто электрическим диапазоном. Вот почему ее называют мягким гибридом. Это своего рода гибрид, но не полный. Немного электричества, никакого жира. Или стоимость.

Когда автопроизводители начали говорить об электрификации сей своей линейки, они в основном имели в виду этот тип гибридной системы, а не EV или полностью гибридную систему. Этот мягкий метод дешевле и проще, но он по-прежнему дает результаты экономии топлива.

Мягкая гибридная система Volkswagen Group 48-volt начинается с комбинированного стартерного генератора, который заменяет отдельный стартер и генератор на обычном автомобиле. Есть также литий-ионная батарея и система управления, чтобы управлять всем.

гибридная система VWгибридная система VW

гибридная система VW

Так почему 48 вольт? Это компромисс, который позволяет увеличить мощность, но снижает расходы. 48-вольтовая система может в четыре раза превышать мощность 12-вольтной системы при том же уровне тока. Это означает, что электродвигатель может потреблять больше электроэнергии, а также рекуперировать ее при рекуперативном торможении. Тем не менее, важно отметить, что это не 48-вольтовая электрическая турбина, которую Audi устанавливает для таких автомобилей, как SQ7 TDI. Она отличается, и это повышает мощность низкого уровня без увеличения экономии топлива.

Полно-гибридные системы могут использовать более 300 вольт, чтобы обеспечить еще большую мощность, так почему же умеренные гибриды идут с 48? Ответ прост: безопасность. Согласно действующим нормативам, если напряжение превышает 60 вольт, то для высоковольтных проводов требуется более жесткое экранирование, что значительно увеличивает их стоимость. Таким образом, 48 — это самое высокое напряжение, которое можно использовать без дополнительных затрат. Автопроизводители по-прежнему могут использовать проводку такого же размера, что и обычные автомобили.

гибридная система VWгибридная система VW

Стартер-генератор

Стартер-генератор представляет собой большой электродвигатель с приводом от ремня, прикрепленного к коленчатому валу двигателя. Думайте о нем как о большом электрическом нагнетателе, установленном там, где раньше находился генератор переменного тока. И в отличие от электрических турбонагнетателей с листовой воздуходувкой, которые вы видели по телевизору поздним вечером, они действительно работают. Потому что вместо добавления воздуха они добавляют мощность напрямую, поворачивая ремень. В случае гибрида Audi A8, эта система добавляет 16 л.с. к мощности двигателя. Это не крошечный ремень генератора, а широкий и жесткий ремень, который может переносить передачу мощности. Но эта дополнительная движущая сила — не главное.

Большой электрический двигатель может использовать старт-стоп более эффективно. Двигатель может вращаться на холостых оборотах почти мгновенно и без использования топлива. Поскольку можно запускать двигатель так быстро и плавно, функция «старт-стоп» может работать на скоростях до 14 миль в час. Таким образом, при медленной езде по дороге или при остановке/движении транспорта можно использовать нулевой газ.

При езде по шоссе очень мало энергии на самом деле нужно, чтобы привести в движение автомобиль. Поэтому, если вы двигаетесь со скоростью от 34 до 100 миль в час, можно совсем выключить двигатель. Он перезапускается без проблем, если вы запрашиваете большую мощность, чем двигатель может выдать.

гибридная система VWгибридная система VW

гибридная система VW

Когда автомобиль спускается с холма или тормозит, мотор становится генератором и заряжает 48-вольтовый аккумулятор. Часть этой мощности отправляется на 12-вольтовую батарею, которая по-прежнему питает такие вещи, как радио и освещение.

Кроме того, в дополнение к плавному повторному запуску двигателя, электродвигатель ускоряет работу при низких оборотах двигателя. Поскольку пиковый крутящий момент достигает максимума, как только двигатель начинает вращаться, электродвигатель может повысить ускорение до того, как двигатель начнет вращаться. Так что нажимайте на газ при свете, и электродвигатель увеличивает ускорение, пока двигатель не войдет в диапазон мощности.

Таким образом, в основном мягкая гибридная система работает, используя накопленную электрическую мощность для выключения двигателя в ситуациях, когда это действительно не нужно, но не может выключиться без электрического усиления. Она также помогает на низких скоростях, чтобы улучшить управляемость автомобилей. Вопрос в том, сколько топлива она сэкономит?

Гибридная система не экономит огромное количество топлива, но и не является незначительной. Ауди говорит, что экономия составляет около половины галлона на 100 миль. Этого достаточно, чтобы заметить больше разницы в насосе, чем затраты на технологии, которые нужно добавить в машину. В чем тогда смысл? Большая экономия топлива, такая как в EV, полно-гибридных авто или еще в каких-либо новых технологиях, которые еще предстоит разработать, обходится дорого. Это может сделать автомобили слишком дорогими. Небольшие изменения, такие как эта мягкая гибридная система, помогают восполнить пробел, пока другие технологии экономии топлива развиваются и становятся дешевле.



Просмотров:
1 109

Что такое и как работает мягкая гибридная технология Audi (MHEV)

MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle), что в переводе дословно означает: «мягкий гибридный электрический автомобиль».

Для начала, разберемся с ключевым словосочетанием – «мягкий гибридный». Здесь, на самом деле, все просто. Обычный «гибрид» может двигаться какое-то время и расстояние только лишь на электротяге. Чаще всего это 30-50 километров. А в случае с автомобилями, оснащенными мягкой гибридной технологией — такие возможности ограничены, может только до минуты или нескольких секунд.

Здесь основная задача – это помогать двигателю внутреннего сгорания (ДВС) в разгонах, или когда необходимо прилагать максимальную энергию. Эта система очень полезна в пробках и тянучках, в городском цикле. Каждый раз при торможении энергия рекуперации подзаряжает дополнительный аккумулятор, расположенный в специальном месте багажного отделения. Поэтому нет необходимости заряжать аккумулятор от бытовой сети или на электрозаправке.

Такой системой начали оснащать многие автомобили. Но особенно здесь постарались инженеры AUDI. Это очень полезная функция позволяет снизить расход топлива в городском цикле до 15%.

Теперь на примере Ауди разберемся как это работает

Audi MHEV основана на специально разработанной 48-вольтовой первичной электрической системе. Эта система «питается» от стартера-генератора (BSG), соединенного с коленчатым валом двигателя ременной передачей. Блоком накопления энергии служит литий-ионный аккумулятор, расположенный под полом багажного отделения.

Первыми моторами на новой Audi A8, которые оснастили гибридной технологией стали две «шестерки». Первый дизельный агрегат 3.0 TDI V6, выдающий 210 кВт (286 л.с.) и бензиновый мотор такого же объема, 3.0 TFSI на 250 кВт (340 л.с.). Причем, для этих мощных моторов удалось добиться такого расхода, о котором даже не мечтал Дэу Матиз, со своим силовым агрегатом объемом 0,8 литра и мощностью около 50 лошадок. Расход топлива у 3.0 TDI в среднем порядка 5,5 литров, бензиновый мотор довольствуется расходом до восьми литров. На сегодняшний день эти показатели просто немыслимые, учитывая то, речь идет о двигателях, развивающих мощность более 280 лошадей.

Новый привод сочетает в себе высокую эффективность с комфортом управления. Новый A8 умеет переходить в режим, позволяющий двигаться только на электротяге, правда только 40 секунд. Как только водитель снова включит газ, стартер с генератором плавно запустит ДВС.


Современные технологии. Что такое Audi Virtual Cockpit


Это интересно:

Плюсы и минусы двигателя FSI
Что такое полный привод Audi c технологией Quattro Ultra?

Мягкие гибриды. Четырежды двенадцать

В 2020 году объем продаж гибридных автомобилей во всем мире, по оценке Bosch, превысит 9 млн единиц. А к 2025 году эксперты предсказывают рост мирового рынка до 12 млн машин. Дополнительный стимул увеличению потребительского спроса на модели с комбинированными силовыми установками могут дать так называемые мягкие гибридные технологии в 48‑вольтовой конфигурации.

Низковольтные гибриды сегодня активно разрабатывают Volkswagen, Renault и некоторые другие автопроизводители. Например, Группа PSA недавно заключила соглашение о сотрудничестве с бельгийской компанией Punch Powertrain, известным разработчиком и поставщиком трансмиссий для гибридов и электрокаров.

Мягкие гибриды. Четырежды двенадцать

В MHEV начального уровня 48-вольтовый электродвигатель, установленный на место генератора, обеспечивает небольшой прирост мощности, например, при разгоне.

Ожидается, что к 2025 году на долю мягких гибридов придется 18 % мирового рынка легковых и легких коммерческих автомобилей массой до 6 тонн. Для сравнения: сегодня гибриды составляют 6 %, plug-in-гибриды — 3 %, электрокары — 3 %.

Мягкие гибриды. Четырежды двенадцать

48-вольтовый аккумулятор Bosch массой 7 кг займет в машине совсем немного места.

Автопроизводители и разработчики компонентов, говоря о преимуществах мягких гибридов, отмечают, прежде всего, их невысокую стоимость и меньшую сложность в сравнении с обычной гибридной трансмиссией. В линии инноваций, направленных на повышение энергоэффективности, мягкие гибриды (MHEV, Mild Hybrid Electric Vehicles) занимают промежуточное положение между системой «старт-стоп» и полным гибридом sHEV.

Мягкие гибриды. Четырежды двенадцать

Предусмотрена зарядка от внешнего источника, как в подключаемом гибриде.

Ключевое различие между обычным гибридом и гибридом низковольтным заключается в том, что в первом случае высоковольтный электродвигатель может самостоятельно приводить в движение автомобиль, а во втором 48-вольтовый электромотор способен лишь поддерживать движение автомобиля на постоянной скорости или приводить автомобиль в движение на короткой дистанции при низкой скорости (например, в режиме маневрирования на парковке). Для интенсивного разгона мощности электродвигателя недостаточно. Отсюда и название «мягкий». Одна из причин выбора именно 48-вольтной системы — электробезопасность. Применение напряжения ниже 50 В позволяет получить менее сложную (дорогую и тяжелую) систему по сравнению с высоковольтными аналогами. Обычному механику для работы с такой системой не требуется проходить специальное обучение, а для ее обслуживания достаточно обычных инструментов.

ГЕНЕРАТОР КАК МОТОР

На сегодняшний день получили развития две технологии MHEV. В самом распространенном варианте традиционный генератор заменен обратимой электромашиной, способной запустить двигатель и поддерживать его в «трудную минуту», добавляя порядка 10 кВт в режиме ускорения. Это помогает улучшить динамику автомобиля и снизить потребление топлива примерно на 15 %, а также существенно снизить выбросы двуокиси углерода, чем сегодня сильно озабочена автоиндустрия: европейские экологические нормы предусматривают сокращение выбросов CO2 более чем на 25 % до 2021 года.

Мягкие гибриды. Четырежды двенадцать

85-киловаттный мотор-генератор Bosch SMG180.

В отличие от классических гибридных схем с применением высоковольтного (от 300 В) оборудования, низковольтный гибрид относительно дешев во внедрении. ключевым преимуществом является простая адаптация к существующей конструкции силовых установок. По большому счету, требуется всего три оригинальных компонента: электродвигатель, блок управления и компактный аккумулятор весом менее 7 кг. В этой технологии 48-вольтовый мотор-генератор занимает место обычного 12-вольтового генератора, соединяясь с двигателем посредством поликлинового ремня. Наряду с поддержкой двигателя внутреннего сгорания (вплоть до полного отключения ДВС в режиме равномерного движения) мотор-генератор эффективен и во время торможения: переключаясь в режим рекуперации, он заряжает литий-ионную батарею.

Электрическая энергия, которая накапливается в батарее, может быть использована и для прочих имеющихся на борту мощных потребителей, таких как кондиционер, отопитель, вентилятор системы охлаждения двигателя. Кроме этого, инженеры уже сегодня решают задачи будущего с учетом роста энергонасыщенности современных автомобилей. К 12-вольтовой бортовой сети литий-ионный аккумулятор подключается через конвертер. К слову, в этой части решение не новое. Ранее системы электроснабжения на два уровня широко применялись в коммерческом транспорте (ЗиЛ-5301, ЛиАЗ-677).

Мягкие гибриды. Четырежды двенадцать

Режим привода отображается на центральном дисплее.

Поскольку электродвигатель связан непосредственно с ДВС, без промежуточных муфт и прочих компонентов, фаза пуска в режиме «старт-стоп» реализуется быстрее и комфортнее, чем в обычных системах. И это еще одна важная особенность мягких гибридов, впрочем, как и возможность реализации режима маневрирования на малой скорости без запуска двигателя внутреннего сгорания.

В компании Continental, которая является одним из крупнейших разработчиков гибридного привода, считают технологию мягкого гибрида достаточно дешевой, чтобы стать мейнстримом. В 2017 году Continental приступил к массовому производству низковольтного гибридного привода для Renault (будет устанавливаться на модель Renault Scenic Hybrid Assist). Первое производственное решение сочетает экономичный индукционный двигатель с водяным охлаждением и встроенный инвертор. Электромотор передает усилие при помощи приводного ремня непосредственно на коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания — решение, названное экспертами «конфигурацией P0». В ближайшее время производство будет поставлено на поток на основе модульной системы для 48-вольтного привода. По мнению специалистов Continental, такая технология быстро завоюет популярность на рынке, и к 2020 году в мире будет произведено четыре миллиона низковольтных гибридных приводов. К 2030 году эксперты предсказывают увеличение доли таких автомобилей на мировом рынке до 25 млн единиц. В процессе разработки модульной системы инженеры Continental делали акцент на максимальной экономичности, простой адаптации к силовым установкам существующих автомобилей и на автоматизированном экономичном производстве.

Мягкие гибриды. Четырежды двенадцать

Решение Continental сочетает индукционный двигатель с водяным охлаждением и встроенный инвертор.

Эффективность низковольтной системы напрямую зависит от количества поездок и периодов восстановления в процессе непрерывной эксплуатации. В результате Continental выбрала индуктивный электродвигатель с водяным охлаждением, который можно напрямую соединять с системой охлаждения двигателя. Все это позволяет создать конструкцию, которая, в зависимости от версии, может постоянно развивать 6 кВт мощности и 60 Нм крутящего момента, и которую можно устанавливать на место привычного генератора. Использование приводного ремня обеспечивает передачу на коленвал момент до 150 Нм. В рамках модульной системы только диаметр вала электромотора изменяет мощность. Модульная система компании Continental  также включает конвертер постоянного тока, который позволяет подключать 48-вольтную систему к бортовой системе питания. Это делает возможным использование накопленной в литий-ионной батарее энергии для стабилизации внутренней системы питания.

Мягкие гибриды. Четырежды двенадцать

Перспективная электрифицированная КП с двойным сцеплением — hybrid DT2 и 48‑вольтовым приводом разработана Punch Powertrain.

Тестовые автомобили продемонстрировали экономию топлива на уровне 13 % в новом европейском испытательном цикле, приводит данные собственных испытаний Continental. В реальных условиях, особенно в городах, этот показатель будет еще выше (до 21 %) благодаря тому, что на рекуперацию энергии будет приходиться большая часть поездки. Так, например, двигатель внутреннего сгорания можно отключить при приближении к светофорам, когда скорость движения опускается ниже 20 км/ч. С 48-вольтной системой привода двигатель внутреннего сгорания запускается всего за 0,2 с — обычному стартеру на это требуется примерно в два раза больше времени. Сочетание 48-вольтного привода с дизельным двигателем, как это реализовано в первом запущенном в производство автомобиле, обеспечивает дополнительный эффект, который заключается в том, что выбросы оксида азота, вырабатываемые при ускорении, снижаются на 10 %, так как часть необходимого крутящего момента генерируется электрическим двигателем.

Для экономически эффективного производства системы в больших количествах Continental разработал новые процессы производства электрических двигателей. Например, обмоточный медный провод для статора не наматывается, а поставляется в виде отдельных отрезков. В сочетании с инновационной технологией соединения подобное решение не только улучшает процесс автоматизации, но и увеличивает плотность размещения материала, что позволяет добиться более высоких результатов на той же установочной площади.

Delphi также включилась в активную работу с автопроизводителями. Новая 48-вольтная «мягкая» гибридная система, разработанная компанией, позволяет улучшить топливную экономичность на 50–70 % по сравнению с 12-вольтным аналогом. При этом стоимость новой системы составляет всего 30 % от стоимости полностью гибридного устройства. Решение от Delphi обеспечивает рекуперацию 85 % энергии торможения, говорится в сообщении компании. Эту энергию можно использовать для привода колес, что позволяет существенно сократить токсичность выбросов и улучшить топливную экономичность, а также дополнительно уменьшить объем двигателя.

Работая над технологиями производства оригинального оборудования, инженеры Delphi тщательно продумали аспект энергосбережения для этой системы, включая технологичность обслуживания и ремонта. Одна из причин выбора именно 48-вольтной системы — отсутствие необходимости в особых системах безопасности как для водителя, так и для обслуживающего персонала. Обычному механику для работы с такой системой не требуется высоковольтный допуск и достаточно обычных инструментов.

Помимо сбережения рекуперированной энергии и ее использования для движения автомобиля, новая система обеспечивает более эффективную, по сравнению с приводом от двигателя, запитку других автомобильных систем (например, кондиционера). Более того, в прототипе реализовано использование электрического 48-вольтного турбокомпрессора, который гарантирует практически непрерывное ускорение именно в тот момент, когда это необходимо. Это решение позволяет дополнительно уменьшить объем двигателя, ведь необходимый крутящий момент можно получить практически сразу.

МОТОР К ТРАНСМИССИИ

Одной из перспективных концепций мягкого гибрида для автомобилей с механической коробкой передач является схема, при которой 48-вольтовый электродвигатель размещается ближе к трансмиссии. За его подключение в силовую линию отвечает электронная муфта. По сравнению с вышеописанными схемами гибридов, в которых электрическая машина непосредственно соединена с двигателем внутреннего сгорания, эта концепция позволяет более эффективно выполнять рекуперативное торможение, поскольку двигатель отключается от трансмиссии во время торможения.

Мягкие гибриды. Четырежды двенадцать

Две схемы «мягкого» гибрида.

Эта концепция MHEV в настоящее время является одним из наиболее экономичных решений для реализации приводов повышенной мощности, предлагая динамические характеристики электропривода на уровне эффективности, близком к нынешним высоковольтным гибридам.

Неудивительно, что имен-но такое решение использует в своих новых разработках уже упомянутая компания Punch Powertrain. Электрифицированную коробку передач с двойным сцеплением — hybrid DT2 и 48-вольтовым приводом планируется устанавливать на будущих моделях автомобилей Группы PSA. Высокие характеристики этой трансмиссии ставят ее на первое место среди коробок передач с двойным сцеплением в сегменте коммерческих и легковых автомобилей, говорится в сообщении компании.

Каким решениям будет отдан приоритет? Председатель правления Continental Эльмар Дегенхарт, выступая на «Автомобильной неделе» в Берлине, отметил, что для эффективной защиты климата необходим смешанный привод, состоящий из электропривода, экологичного дизельного и бен-зинового двигателя, нейтральных синтетических видов топлива и топливных элементов. «Предписанный политиками отказ от технологии двигателей внутреннего сгорания — это неверный путь, ведь принятие потребителями новых технологий не может быть навязано политическими мерами», — сказал Дегенхарт.

Хочу получать самые интересные статьи

Toyota Hybrid System-Mild. «Мягкий гибрид»

Toyota продолжает свои разработки в области энергосберегающих технологий. Дальнейшее развитие получила ее гибридная силовая установка, названная «мягким гибридом»

Toyota продолжает свои разработки в области энергосберегающих технологий. Дальнейшее развитие получила ее гибридная силовая установка, названная «мягким гибридом».

Toyota Hybrid System-Mild. «Мягкий гибрид»

Адаптивная система THS-M (Toyota Hybrid System-Mild) может быть применена на большинстве типов легковых автомобилей. Она включает в себя три основных компонента: небольшой электромотор/генератор, соединенный через приводной ремень с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), компактную 36-вольтовую аккумуляторную батарею вторичных источников тока и блок управления.

Принцип работы системы прост. Во время остановки автомобиля, оборудованного «мягким гибридом», ДВС автоматически глушится. THS-M переходит в режим «временной остановки». Возвращает машину «к жизни» электромотор, инициирующий работу обычного двигателя посредством собственного привода.

Нечто подобное использовали в Golf Ecomatic (1994 г.) инженеры Volkswagen. Перед светофорами, на перекрестке, двигатель также глушился с помощью автоматики, но запускался он обычным стартером. Кстати, стартер сохранен и на японском гибриде. Им осуществляется «первичный» пуск бензинового двигателя.

Кроме режима «временной остановки», THS-M имеет еще режим рекуперации. Это когда во время замедления или торможения автомобиля электромотор, соединенный с двигателем, становится генератором, преобразовывая энергию торможения в электричество, способное подзаряжать аккумулятор. На электромотор возложен и привод кондиционера при неработающем ДВС.

Таким образом, THS-M позволяет автомобилю сберегать до 15% топлива (замеры сделаны по японскому ездовому циклу для машин, оснащенных автоматическими трансмиссиями) и уменьшать эмиссию вредных веществ. Задействовав в бензиновом силовом агрегате прямой впрыск, можно достичь и 50-процентного снижения расхода топлива. Ко всему прочему, за счет временных остановок ДВС удалось несколько снизить и шумовую нагрузку на окружающую среду.

Первую машину с THS-M для Японии Toyota планирует выпустить уже осенью. Автомобиль будет оснащен 6-цилиндровым 3-литровым бензиновым двигателем и трехфазным асинхронным электромотором переменного тока.

Если вы успели заметить, система имеет 36-вольтное питание. Объясняется это тем, что гибридные силовые установки нуждаются в большей электрической мощности источника тока. К тому же использование большего напряжения приводит к снижению силы тока, протекающего в проводке авто. Как следствие, можно будет применить провода меньшего сечения и тем самым снизить общую массу автомобиля.

В 1997 году Toyota первой в мире представила серийный автомобиль с гибридной силовой установкой — модель Prius. Семейный седан, оснащенный системой THS (электродвигатель плюс ДВС), превзошел все ожидания компании в плане продаж: реализовано свыше 60 тысяч гибридов. Сейчас готовится к производству минивэн Previa с системой THS-C (гибридная силовая установка с клиноременным вариатором CVT).

Как альтернативу гибридам серии THS Toyota реализует программу по созданию гибридных автомобилей, работающих на топливных элементах (FCHV — Fuel Cell Hybrid Vehicle). Уже есть первые образцы, проходящие сейчас опытную эксплуатацию для дальнейшей отработки конструкции перед запуском в серию.

Хочу получать самые интересные статьи

Что такое мягкий гибрид «mHEV» в новом Volkswagen Golf — HEvCars

Восьмое поколение Volkswagen Golf будет оснащено новой электрифицированной системой привода. Новинка получила так называемый «мягкий гибридный привод» («mHEV») с 48 В технологией.

Еще в 2018 году Volkswagen объявил на известном Венском автомобильном симпозиуме, что создаст инновационную концепцию доступного электрифицированного автомобиля для широкой публики. В 2019 году компания вводит в серийное производство 8 поколение Golf, одного из самых продаваемых автомобилей в мире. Первоначально гибридный привод на 48 В будет доступен с семейством двигателей EA211 evo, рабочим объемом 1,0 и 1,5 л и коробкой передач с двойным сцеплением (DSG). Volkswagen будет постепенно распространять электрификацию системы привода на весь парк.

Что именно стоит за технологией «mHEV» и каковы ее самые сильные стороны?

По сравнению с современными плагин-гибридами (PHEV), например, Golf GTE и Passat GTE, привод мягкого гибридного автомобиля mHEV оснащен технологией 48 В и небольшим диапазоном функций, но значительно экономичнее. Мягкие гибридные автомобили в отличии от плагин-гибридов не оснащены батареями, которые можно заряжать от сети, но они имеют генератор пускового тока на 48 В. Как и электродвигатель, он поддерживает двигатель внутреннего сгорания для увеличения мощности привода в зависимости от ситуации, например, при ускорении. В фазах торможения генератор преобразует кинетическую энергию автомобиля и заряжает аккумулятор энергией, которая в противном случае была бы потеряна. Эта технология позволяет Volkswagen электрифицировать обычные силовые агрегаты без внесения серьезных изменений.

Технология «mHEV» в Volkswagen Golf 8 поколения

Технология «mHEV» в Volkswagen Golf 8 поколения © volkswagen-newsroom.com

Подробно о 48 В технологии мягкого гибридного автомобиля

В двигателях mHEV, предлагаемых в новом Golf, стартер-генератор с ременным приводом (BSG), электродвигатель с рабочим напряжением 48 В, служит мощной заменой генератора. При запуске двигатель повышает крутящий момент с помощью функции форсирования, обеспечивая тем самым большую динамику и комфорт вождения. Генератор стартера соединен с двигателем внутреннего сгорания. Его мощность передается на коленчатый вал с помощью ременной передачи. В дополнение к обычной 12 В бортовой батарее, привод mHEV имеет литий-ионную батарею на 48 В, установленную под пассажирским сидением. Когда водитель нажимает на тормоз, кинетическая энергия преобразуется в электрический ток. Это позволяет восстанавливать и сохранять до 40% энергии при торможении в аккумуляторе. Преобразователь DC/DC подает напряжение на обычную 12-вольтовую сеть.

48-вольтовый генератор, 48-вольтовая батарея и DC/DC преобразователь

48-вольтовый генератор, 48-вольтовая батарея и DC/DC преобразователь © volkswagen-newsroom.com

Особенности мягкой гибридной системы

Мягкий 48 В гибрид имеет ряд полезных системных функций. В режиме FMA (обороты холостого хода, двигатель выключен) двигатель отключается, как только водитель снимает ногу с педали газа. Затем автомобиль продолжает движение без расхода топлива. Двигатель также едва слышим при перезапуске. Он включается и выключается без задержек, что делает новый Golf значительно более эффективным.

Схема мягкого гибридного привода («mHEV») с 48 В технологией

Схема мягкого гибридного привода («mHEV») с 48 В технологией © volkswagen-newsroom.com

В системе предусмотрена так называемая функция комфортного запуска. Если водитель нажимает повторно педаль акселератора, двигатель внутреннего сгорания запускается немедленно, с очень небольшим количеством вибраций. Это еще одно преимущество BSG: в отличие от стандартного стартера, водитель быстро и комфортно переходит в фазу движения при запуске.

Функция помощи и прогноза считывает навигационные данные, такие как ограничения скорости или повороты, чтобы достичь пунктов маршрута с оптимальной скоростью и, таким образом, максимально эффективно использовать кинетическую энергию транспортного средства.

Инновационные технологии с перспективами

В 2030 году Volkswagen ожидает, что доля его новых автомобилей в Европе и Китае составит около 40%. Там, где эффективность двигателей внутреннего сгорания достигнет своих физических пределов, 48 В технология откроет новые возможности. Также напомним, что законодатели призывают к устойчивому сокращению выбросов CO2 автопарка до 95 г/км к 2020 году.

По материалам: volkswagen-newsroom.com. Подготовил: hevcars.com.ua

Еще интересное пишут по теме

HEVCARS 🔌

HEVCARS 🔌 Автор

Читайте самые интересные новости и статьи о электрокарах в Telegram, Google Новости и Facebook!

Mild Hybrid Electric Vehicle (MHEV) — архитектуры — x-engineer.org

В этой статье мы рассмотрим различные системные архитектуры для Mild Hybrid Electric Vehicle (MHEV), изучив расположение компонентов на транспортного средства, возможные функции управления, а также преимущества и недостатки с точки зрения топливной экономичности и управляемости.

Чтобы вспомнить различные типы гибридных электромобилей и то, что делает умеренный гибридный электромобиль, прочитайте следующие статьи:

По архитектуре , топологии или конфигурации мы понимаем расположение основных компонентов гибрида. электрическая система на автомобиле.Поскольку единственная механическая связь между электрической системой и остальной частью транспортного средства осуществляется через электрическую машину, архитектура MHEV в основном определяется положением электрической машины и типом соединения с трансмиссией / трансмиссией (ремень, интегрированная или зубчатая).

Электрическая система 48 В стала отраслевым стандартом для мягких гибридных приложений MHEV по нескольким причинам:

  • относительно просто встраивать в транспортное средство
  • это модульно, безопасно и компактно
  • масса компонентов относительно небольшое, поэтому влияние на общий вес автомобиля ограничено. Benz BlueHybrid), все архитектуры умеренных гибридных автомобилей, представленные в этой статье, основаны на системах 48 В.

    Конфигурация трансмиссии системы MHEV оказывает значительное влияние на рабочие характеристики и характеристики транспортного средства с точки зрения:

    • затрат на интеграцию
    • топливной эффективности
    • динамических характеристик (повышение крутящего момента трансмиссии)

    OEM-производители автомобилей поставщики автомобильных систем уровня 1 в настоящее время анализируют и оценивают несколько основных архитектур трансмиссии для MHEV. Электрическая машина может быть расположена относительно других компонентов трансмиссии по пяти основным точкам:

    Изображение: Архитектура трансмиссии MHEV

    Краткое описание точек подключения электрической машины приведено в таблице ниже.

    P0 Электрическая машина соединена с двигателем внутреннего сгорания через ремень , на переднем вспомогательном приводе (FEAD)
    P1 Электромашина соединена напрямую с коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания
    P2 Электромашина крепится сбоку (через ремень ) или интегрирована между двигателем внутреннего сгорания и трансмиссией; электрическая машина отделена от ДВС и имеет ту же скорость, что и ДВС (или кратную ей).
    P3 Электрическая машина соединена с трансмиссией посредством зубчатой ​​передачи ; электрическая машина отсоединена от ДВС, и ее скорость кратна скорости вращения колеса
    P4 Электромашина соединена через зубчатую передачу на задней оси транспортного средства; электрическая машина отделена от ДВС и расположена в приводе задней оси или в ступице колес.

    Обратите внимание, что архитектуры P0 и P1 не допускают механического отключения электрической машины от двигателя.С другой стороны конфигурации P2, P3 или P4 отключают электрическую машину от двигателя через муфту .

    Архитектура генератора с ленточным стартером (P0)

    Также известная как BiSG из Ленточный интегрированный стартер-генератор , эта мягкая гибридная топология является наиболее рентабельной из-за ограниченного влияния системы 48 В на существующую архитектуру автомобиля.

    При применении гибридного электромобиля есть два основных фактора затрат: влияние на существующие компоненты трансмиссии и высоковольтную батарею.Чтобы свести к минимуму затраты на интеграцию, архитектура транспортного средства и трансмиссии должна быть такой же, как у обычного транспортного средства. Таким образом, самый простой способ достичь минимальных затрат — это интегрировать электрическую машину 48 В в уже существующий ременной привод вспомогательного оборудования двигателя, заменив 12-вольтовый генератор переменного тока (генератор).

    Изображение: MHEV P0 architecure — Ленточный стартер-генератор (BSG)

    В архитектуре BiSG двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и электрическая машина не могут быть разделены, они механически связаны ремнем вспомогательного оборудования.Следовательно, одним из недостатков этой конфигурации является то, что момент трения двигателя будет паразитными потерями для электрической машины, когда она дает повышенный крутящий момент и когда она рекуперирует электрическую энергию.

    Основные характеристики архитектуры BiSG MHEV приведены в таблице ниже.

    90 054

    Производительность электрической машины Максимальный крутящий момент (на коленчатом валу): от до 50 Нм (с умножением передаточного числа ременного шкива, т.е.грамм. 2.8)
    Максимальная мощность: 12… 14 кВт
    Длительная мощность: 2,5… 3,5 кВт
    КПД: до 85%
    Топливная эффективность Новый европейский ездовой цикл (NEDC): 10… 12%
    Согласованная во всем мире процедура испытаний легковых автомобилей (WLTP): 7… 9%
    Гибридные режимы (функции) Остановка и запуск на холостом ходу
    Остановка и запуск при движении
    Сдвиг нагрузки двигателя
    Крутящий момент помощь (наполнение)
    Повышение крутящего момента
    Плавание / выбег
    Рекуперация энергии
    Регенерация тормозов
    Преимущества Низкая стоимость интеграции
    Электрическая машина с воздушным или жидкостным охлаждением
    Встроенный инвертор (с электрической машиной)
    Модульность размеров для электрическая машина
    Возможное соотношение скорость / крутящий момент между электрической машиной и ДВС приводит к снижению энергопотребления электрической машины
    Недостатки Ограниченный крутящий момент из-за ременной передачи
    Рекуперация энергии под влиянием потерь на трение двигателя
    Общие характеристики Возможность повышения крутящего момента: Средняя (ограничена проскальзыванием ремня, долговечностью)
    Электроэнергия Рекуперация: Средняя (из-за потерь в двигателе)
    Улучшение управляемости: Средняя (из-за ограниченного увеличения крутящего момента)
    Электрическое проскальзывание / привод: Невозможно (из-за ограниченного крутящего момента и ременной передачи)
    Упаковка: Простые компоненты интеграция с ограниченным влиянием на другие компоненты
    Эффективность системы: Средняя (в основном из-за интеграции ременного привода в FEAD)

    Архитектура BiSG MHEV оказывает значительное влияние на конструкцию переднего вспомогательного привода (FEAD) .Чтобы обеспечить более высокий крутящий момент и большее количество циклов включения / выключения двигателя, необходимо увеличить долговечность ремня. Регулируемые натяжители ремня должны обеспечивать:

    • увеличивать натяжение во время проворачивания и ускорять (крутящий момент от электрической машины к двигателю)
    • увеличивать натяжение во время рекуперации (крутящий момент от двигателя к электрической машине)
    • уменьшать натяжение во время нормального вождения (чтобы уменьшают потери на трение)

    Также значительно снижается шум, вибрация и резкость (NVH) двигателя, а также срок службы коренного подшипника коленчатого вала двигателя.

    В настоящее время во всех приложениях BiSG MHEV на 48 В по-прежнему используется стартер на 12 В. Причина в том, что для запуска холодного двигателя , особенно после длительного периода бездействия, требуется высокий крутящий момент электрической машины (из-за высокого трения двигателя). Это ограничение BiSG, поскольку передаваемый крутящий момент ограничен проскальзыванием ремня. Благодаря улучшенной конструкции ремня FEAD и повышенной прочности, стартер на 12 В может быть снят, и все его функции будут выполняться электрической машиной на 48 В.

    Примером MHEV является новый Audi A8 с электрической системой на 48 В.

    Изображение: Audi A8 48V MHEV
    Кредит: Audi

    1. Преобразователь постоянного / постоянного тока
    2. Аккумулятор низкого напряжения (12 В)
    3. Аккумулятор высокого напряжения (48 В)
    4. Стартер-генератор с ременным приводом 48 В
    5. 3,0 TFSI двигатель внутреннего сгорания

    Существует также значительное количество поставщиков Уровня 1, которые могут предоставить мягкие гибридные системы 48V P0, готовые к интеграции в автомобильные приложения.

    Система Valeo 48 В MHEV

    Изображение: Valeo Hybrid4All Компоненты системы MHEV 48 В
    Кредит: Valeo

    1. Блок управления трансмиссией (PCU)
    2. Датчик батареи 14 В
    3. Ременный стартер-генератор (BSG), пик 8-12 кВт / 55 Нм , со встроенным инвертором
    4. DC / DC преобразователь, 60 В / 12 В, 2 кВт
    5. Аккумулятор 48 В, 200-600 кДж
    Система Bosch 48 В MHEV

    Изображение: Bosch 48V MHEV — компоненты системы рекуперации повышенного напряжения
    Предоставлено: Bosch

    1. аккумулятор низкого напряжения (12 В)
    2. преобразователь постоянного тока в постоянный
    3. электрическая машина (двигатель и генератор)
    4. аккумулятор высокого напряжения (48 В)
    система Continental 48 В MHEV

    Изображение: Continental 48 В Компоненты системы MHEV
    Кредит: Continental

    1. Электрическая машина со встроенным инвертором
    2. Преобразователь постоянного / постоянного тока (48 В / 12 В)
    3. Литий-ионный аккумулятор
    Система Delphi 48 В m MHEV

    Изображение: система Delphi 2-го поколения 48 В MHEV
    Кредит: Delphi

    48-Вольтная система помощи при запуске
    A. Электродвигатель / генератор : запускает двигатель во время остановки и запуска и подает некоторую мощность на колеса; позже он заряжает аккумулятор во время торможения.
    B. Электронное зарядное устройство (электрический воздушный компрессор): обеспечивает наддув при движении вдали от остановки и дополняет выхлопной турбонагнетатель, устраняя турбо-лаг.

    48-VOLT SYSTEM
    1. 48 -вольтный инвертор : изменяет постоянный ток аккумуляторной батареи на переменный для питания электродвигателя
    2. 48-вольтная литий-ионная аккумуляторная батарея : сохраняет энергию, регенерированную во время торможения, для последующего использования для питания транспортного средства
    3. Контроллер батареи : регулирует уровень заряда батареи
    4. Блок распределения питания : содержит встроенные предохранители

    12-Вольтная система
    5. DC / DC преобразователь : изменяет 48 вольт на 12 вольт
    6. 12-вольтовая батарея — ваш старый друг, но поменьше
    7. 12-вольтовый распределительный центр : питает центральную консоль, сиденья и окна, а также другие 12-вольтовые устройства

    48V P0 мягкий гибрид архитектура — это основная технология , принятая производителями автомобилей для MHEV, поскольку она сочетает в себе относительно низкую стоимость интеграции и значительные преимущества с точки зрения снижения выбросов CO 2 и повышения динамических характеристик.

    Электромашина с установкой на коленчатый вал (P1)

    Архитектура P1, в которой электрическая машина подключена непосредственно к коленчатому валу, является решением, принятым компанией Honda в их технологии Integrated Motor Assist (IMA) первого поколения. Электродвигатель функционирует как генератор во время замедления транспортного средства, как стартер двигателя и как двигатель (для помощи двигателю) при ускорении транспортного средства.

    Изображение: Архитектура MHEV P1 — Встроенный стартер-генератор (ISG)

    Одним из самых больших преимуществ этого решения является то, что электродвигатель может обеспечивать более высокий крутящий момент, чем BiSG, поскольку нет ограничения ремня (из-за проскальзывания).Однако, поскольку между электрической машиной и коленчатым валом нет соотношения скорость / крутящий момент, требования к крутящему моменту для электродвигателя могут быть весьма высокими.

    Два примера архитектур P1 MHEV:

    • Honda Insight Hybrid 2009 (со встроенной технологией Motor Assist)
    • Mercedes Benz S400 Bluehybrid 2010

    Изображение: Integrated Motor Assist (IMA) для мягкого гибрида
    Кредит: Honda

    Например, основные характеристики электрической машины с коленчатым валом для мягкого гибрида Honda Insight 2009 сведены в таблицу ниже.

    Производительность электрической машины Максимальный крутящий момент (на коленчатом валу): до 34 Нм
    Максимальная мощность: 10 кВт
    КПД: до 94%
    Гибридные режимы ( функций) Остановка и запуск на холостом ходу
    Остановка и запуск при движении
    Сдвиг нагрузки двигателя
    Усиление крутящего момента (наполнение)
    Повышение крутящего момента
    Плавание / выбег
    Рекуперация энергии
    Регенерация тормоза
    Преимущества Повышенная эффективность
    Стартер 12 В может быть снят
    Недостатки Выходной крутящий момент ограничен размерами электрической машины
    Рекуперация энергии зависит от потерь на трение двигателя
    Сильно влияет на существующую архитектуру автомобиля
    Более высокая общая стоимость электрических компонентов
    Воздушное охлаждение невозможно для электрической машины
    900 03 Общие характеристики Возможность увеличения крутящего момента: Высокая (если электрическая машина способна)
    Рекуперация электрической энергии: Средняя (из-за потерь в двигателе)
    Повышение управляемости: Средняя (в зависимости от крутящего момента электрического машины)
    Электрическое проскальзывание / привод: Возможно (в зависимости от крутящего момента электронной машины)
    Упаковка: Интеграция сложных компонентов (трансмиссия, специально разработанная для этой архитектуры)
    Эффективность системы: Высокая (без зубчатого зацепления или потери ремня)

    Изображение: Mercedes Benz S400 BlueHybrid (MHEV)
    Кредит: Daimler

    Основным преимуществом мягкой гибридной архитектуры P1 по сравнению с P0 является снятие ременного привода .Это означает, что эффективность немного увеличивается на (без потерь в ремне), а крутящий момент электрической машины может быть выше с точки зрения амплитуды и реакции (отсутствие проскальзывания ремня).

    Функции (режимы), выполняемые этой мягкой гибридной топологией, аналогичны функциям (режимам) BiSG (P0), но в целом конфигурации P1 имеют два больших недостатка: более высокая стоимость и более сильное влияние на существующую архитектуру транспортного средства . Поэтому производители транспортных средств и поставщики систем не вкладывают средства в дальнейшее развитие интегрированного стартер-генератора на коленчатом валу для приложений MHEV.

    Электромашина со стороны привода Архитектура MHEV

    В мягких гибридных конфигурациях P0 и P1 электрические машины находятся на стороне двигателя без возможности механического отключения. Это делает повышение крутящего момента и рекуперацию энергии не очень эффективными из-за потерь крутящего момента. Кроме того, рекуперация электроэнергии при выключенном двигателе во время движения по инерции невозможна.

    Мягкие гибридные архитектуры P2, P3 и P4 лучше с точки зрения эффективности потока энергии, в основном из-за расположения электрической машины.В этих типах конфигураций электрическая машина располагается после соединительного устройства трансмиссии (сцепления), на входном валу трансмиссии (P2), на выходном валу трансмиссии (P3) или на заднем дифференциале (P4).

    Изображение: Архитектура MHEV P2 — сторона EM

    Изображение: Архитектура MHEV P2 — интегрированная EM

    В конфигурации P2 электрическая машина может быть присоединена к трансмиссии сбоку, через ремень или интегрированный в трансмиссию, соединенный через зубчатую передачу.

    Основным преимуществом архитектуры P2 является повышенный потенциал рекуперации энергии и наличие дополнительных функций гибридного управления ( электрическое замедленное движение / привод или рекуперация энергии во время выбега).

    Главный недостаток — более высокая стоимость интеграции такой системы.

    Изображение: MHEV P3 или архитектура P4

    В мягкой гибридной архитектуре P3 электродвигатель прикреплен к трансмиссии на выходном валу.В архитектуре P4 электродвигатель устанавливается на приводе заднего моста или ступицах колес.

    Основным преимуществом топологии P3 или P4 является наивысший потенциал рекуперации энергии . По сравнению с конфигурациями P0, P1 и P2, потери в двигателе и трансмиссии, когда трансмиссия отключена, не учитываются во время рекуперации энергии.

    Архитектуры P3 и P4 также могут использовать электрический режим движения (медленное движение) , если они оснащены электрической машиной с высоким крутящим моментом.Архитектура P4 дает автомобилю полноприводные возможности , при этом передняя ось приводится в действие двигателем внутреннего сгорания, а задняя ось приводится в действие электродвигателем.

    В связи с тем, что электрическая машина находится на стороне трансмиссии, для любой архитектуры P2, P3 или P4 для выполнения остановки и запуска двигателя необходимо установить другую электрическую машину на стороне двигателя. Эта функция может быть реализована с помощью стандартного усиленного стартера (12 В) или стартера со встроенным ремнем (12 В или 48 В).

    Основные характеристики умеренных гибридных архитектур P2, P3 и P4 приведены в таблице ниже.

    Производительность электрической машины Максимальный крутящий момент (на коленчатом валу): до 50 Нм
    Максимальная мощность: 21 кВт
    КПД: до 95%
    Экономия топлива Новый европейский цикл движения (NEDC): 19… 22%
    Согласованная во всем мире процедура испытаний легковых автомобилей (WLTP): 14… 16%
    Гибридные режимы (функции) Остановка и запуск на холостом ходу (если дополнительная электрическая машина на стороне двигателя)
    Остановка и запуск в движении (если дополнительная электрическая машина на стороне двигателя)
    Смещение нагрузки двигателя (по дороге)
    Усилитель крутящего момента (наполнение)
    Повышение крутящего момента
    Плавание / движение по инерции
    Рекуперация энергии
    Тормоз регенерация
    Электрический привод (медленное движение)
    Преимущества Высочайшая эффективность
    Электрический привод (медленное движение)
    Четыре / все колеса l Режим привода (архитектура P4)
    Недостатки Требуется дополнительная электрическая машина для остановки и запуска двигателя
    Сильно влияет на существующую архитектуру транспортного средства
    Более высокая общая стоимость электрических компонентов
    Воздушное охлаждение невозможно для электрической машины
    Общие характеристики Возможность увеличения крутящего момента: Высокая (если электрическая машина способна)
    Рекуперация электрической энергии: Высокая (не зависит от потерь в двигателе, частично из-за потерь при передаче)
    Повышение управляемости: Среднее (в зависимости от крутящего момента электрической машины)
    Электрическое проскальзывание / привод: Возможно (в зависимости от крутящего момента электронной машины)
    Упаковка: Интеграция сложных компонентов (трансмиссия, специально разработанная для этой архитектуры)
    Эффективность системы: Высокая (только шестерня потери в сетке)

    Getrag разрабатывает коробку передач с двойным сцеплением и встроенным электродвигателем для мягкогибридной трансмиссии с высоким крутящим моментом.

    Например, гибридный вариант 6HDT451 основан на Getrag Powershift 6DCT451 и использует встроенный электродвигатель для дополнительного снижения выбросов CO 2 более чем на 10% в рамках нового европейского ездового цикла (NEDC).

    Mild-Hybrid 6HDT451 был разработан для поперечной установки спереди в сегментах среднего и высшего среднего класса, а также в внедорожниках. Общий крутящий момент до 450 Нм может передаваться при одновременной работе двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя.

    Трансмиссия Getrag Powershift 6HDT451 легко комбинируется с полным приводом и гарантирует функциональность старт / стоп без дополнительных компонентов для трансмиссии.

    Изображение: Getrag Hybrid Double Clutch Transmission

    Трансмиссия объединяет высокоскоростную электрическую машину со следующими характеристиками:

    • масштабируемая производительность за счет использования электрической машины различной длины, от мягкой до гибридной архитектуры
    • электрическая машина мощность от 26 до 65 кВт (от легкой до подключаемой гибридной архитектуры)
    • Напряжение электрической машины от 48 до 400 В (от легкой до подключаемой гибридной архитектуры)

    Valeo также работает над укреплением своего мирового лидера положение в электрических системах и дальнейшее ускорение его расширения в этой области.

    Электрифицированные силовые агрегаты Valeo на 48 В могут применяться во всех сегментах транспортных средств, как для бензиновых, так и для дизельных двигателей. Они особенно хорошо подходят для городских автомобилей и компактных седанов, которые являются самыми продаваемыми автомобилями на европейском рынке.

    Изображение: Valeo, электрический привод заднего моста, 48 В (ERAD)

    На Парижском автосалоне 2016 компания Valeo представила свою мягкую гибридную систему 48 В e4Sport , новое решение, предназначенное для повышения динамических характеристик автомобиля при одновременном снижении расхода топлива. и выброс CO 2 двигателя внутреннего сгорания.Система 48 В состоит из нескольких основных компонентов:

    • интегрированного ременного стартера-генератора (BiSG)
    • электрического нагнетателя
    • электрического привода заднего моста (ERAD)
    • высоковольтной батареи (48 В)
    • постоянного тока / Преобразователь постоянного тока (48 — 12 В)

    48V e4Sport восстанавливает максимальное количество энергии торможения и сохраняет ее в батарее 48V для различных целей
    , таких как:

    • увеличения крутящего момента двигателя через стартер- генератор
    • максимизация мощности двигателя во время фаз разгона и наддува , с использованием электрического нагнетателя
    • , движение в полностью электрическом режиме и, при движении по поверхностям с низким сцеплением, повышение производительности за счет подключения задней оси к 48V eRAD , эффективно превращая автомобиль в полноприводный

    Системы MHEV постоянно развиваются, переходя к архитектуре 48 В P4 со встроенным электрическим супер зарядка.

    Изображение: Дорожная карта Valeo для мягких гибридных систем на 48 В
    Кредит: Valeo

    Некоторые ключевые аспекты, которые необходимо сохранить в отношении архитектур MHEV:

    • Первыми мягкими гибридными системами, представленными производителями автомобилей, были P1, но в настоящее время они заменяются на P0, P3 и P4
    • отраслевой стандарт для MHEV основан на электрической сети 48 В
    • архитектура P0 является наиболее часто используемым мягким гибридным решением
    • рынок развивается в сторону архитектур P4 из-за более высоких преимуществ с точки зрения CO 2 снижение и эффективность.
    • Электрический наддув будет интегрирован с большинством 48-вольтовых MHEV.

    . По любым вопросам, наблюдениям и запросам по этой статье используйте форму комментариев ниже.

    Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

    .

    Что такое мягкий гибрид?

    «Гибридный автомобиль» раньше означал автомобиль, приводимый в движение двумя различными источниками энергии: чаще всего бензиновым двигателем и электродвигателем. Они могли работать по отдельности или в тандеме, приводя в движение колеса и таким образом заставляя машину двигаться.

    Совсем недавно стал появляться новый тип гибридных автомобилей, что является частью усилий автопроизводителей, направленных на то, чтобы традиционные бензиновые и дизельные двигатели внутреннего сгорания были максимально эффективными. Этот новый тип известен как «мягкий гибрид».Что отличает один из них от обычного гибрида , так это то, что электрическая часть трансмиссии никогда не приводит автомобиль в действие самостоятельно. Вместо этого он помогает дизельному или бензиновому двигателю перемещать автомобиль.

    Хотя это звучит сдержанно, это может существенно повлиять на выбросы CO2 в автомобиле, и легкие гибриды начинают появляться в автомобильной промышленности во всем, от маленьких супермини до больших роскошных внедорожников. Согласно последним исследованиям рынка, 50% всех гибридов, проданных к 2025 году, будут мягкими гибридами.

    Как работает мягкий гибридный автомобиль?

    Мягкие гибриды бывают нескольких различных конфигураций, но чаще всего они имеют аккумуляторную батарею большего размера, которая работает с обычной батареей 12 В, которая есть в каждом автомобиле с двигателем внутреннего сгорания. Часто это 48-вольтовая система со встроенным стартер-генератором, который действует как стартер, так и блок питания, помогая двигателю.

    В некоторых системах на 48 В используется литий-ионная батарея, а в некоторых — более традиционные свинцово-кислотные.В любом случае, вместо замены блока 12 В блок 48 В работает с обычной батареей. Он подключен к гибридному двигателю и электрическому нагнетателю и берет на себя функции блока 12 В, такие как питание кондиционера, каталитического нейтрализатора и вентилятора двигателя.

    Блок 48 В также обеспечивает питание гибридного двигателя и нагнетателя, позволяя автомобилю ускоряться немного быстрее и плавнее. В некоторых моделях, например, в последних моделях Audi высшего класса, система 48 В может выключать двигатель автомобиля на время до 40 секунд при движении накатом.

    При приближении к светофору или перекрестку с круговым движением, если сигнал становится зеленым или появляется разрыв, и вы отпускаете тормоз, двигатель внутреннего сгорания запускается немедленно. После этого автомобиль может без промедления разогнаться.

    Другой пример — система Suzuki SHVS (интеллектуальный гибридный автомобиль от Suzuki), доступная в моделях Swift и Ignis. Он включает в себя «стартер-генератор» и относительно небольшой аккумулятор. Встроенный двигатель генератора может быть задействован для форсирования двигателя при резком ускорении, а также позволяет системе запуска и остановки автомобиля более плавно вернуть двигатель к жизни благодаря системе ременного привода.

    Преимущества умеренно-гибридной системы 48 В

    Одним из ключевых преимуществ мягких гибридных систем является повышение топливной экономичности и снижение уровня загрязнения. Инженерная фирма Delphi, разработавшая мягкую гибридную систему на 48 В, заявляет, что она может предложить увеличение крутящего момента на низких оборотах на 25%, повышение топливной экономичности на 10-15% и снижение выбросов CO2 на 25% по сравнению с традиционными. Система 12в.

    У умеренно-гибридной системы есть и другие преимущества. Компания Continental, производящая шины и автомобильные технологии, работает над «супер-дизельной технологией», в которой используется 48-вольтовая система для снижения выбросов оксидов азота (NOx) от дизельных автомобилей на 60%.Компания Continental разработала каталитический нейтрализатор с электрическим подогревом, который использует батарею 48 В для быстрого нагрева до максимальной рабочей температуры.

    Обычно каталитический нейтрализатор полагается на двигатель, чтобы довести его до температуры, и он работает должным образом только после того, как это произошло. Использование двигателя для его нагрева требует времени, но благодаря системе 48 В теперь это можно сделать быстрее, что снижает выбросы выхлопных газов.

    Мягкие гибриды и полные гибриды

    «Полно-гибридная» система (также известная как «параллельный гибрид» или « самозарядный гибрид ») имеет более крупный и тяжелый аккумулятор, что увеличивает общий вес автомобиля.Умеренно-гибридные системы меньше и легче, что удешевляет их сборку. Однако, поскольку мягкие гибриды легче и меньше, они также не могут управлять автомобилем только на электроэнергии — даже на очень короткие расстояния, которыми управляют обычные гибриды. Это означает, что они загрязняют больше, чем обычный гибрид в большинстве условий движения.

    Освобождены ли легкие гибриды от дорожного налога?

    К сожалению, нет. Поскольку в апреле 2017 года вступили в силу новые диапазоны акцизных сборов на транспортные средства (ЖНВЛП), только автомобили с нулевым уровнем выбросов освобождаются от уплаты дорожного налога.Поскольку мягкие гибриды выделяют углекислый газ, владельцы должны платить дорожный налог, хотя официальная классификация автомобилей правительством Великобритании как « транспортные средства с альтернативным топливом » (AFV) означает, что они несут ответственность на 10 фунтов стерлингов в год меньше, чем обычные автомобили: 140 по сравнению со 150 фунтами стерлингов.

    Мягкий гибрид по ощущениям отличается от обычного автомобиля?

    Не сильно. Большинство систем улучшают функцию старт-стопа автомобиля, то есть вы можете остановиться накатом без мощности двигателя, вместо того, чтобы двигатель останавливался в последнюю минуту.Двигатель внутреннего сгорания по-прежнему полностью управляет автомобилем, хотя в некоторых автомобилях аккумулятор может оказывать дополнительную помощь при ускорении.

    Вы также можете почувствовать небольшую разницу при торможении, поскольку некоторые системы используют рекуперативное торможение для подзарядки умеренно-гибридных аккумуляторов. Это означает, что, например, когда вы поднимаете дроссельную заслонку, автомобиль может замедлиться, как если бы тормозное давление уже было подано.

    .

    Mild Hybrid Electric Vehicle (MHEV) — введение — x-engineer.org

    Эта статья является первой частью серии статей / руководств, в которых мы собираемся обсудить около Mild Hybrid Electric Vehicle (MHEV) . Планируется, что серия будет состоять из шести частей, каждая из которых будет посвящена некоторым ключевым аспектам MHEV:

    В этой первой части мы собираемся обсудить основные тенденции в автомобильной промышленности, почему нам нужны мягкие гибриды и где расположены MHEV. себя в большой картине.

    Автомобильные мегатенденции

    Автомобильная промышленность очень динамична, и инновационные технологии появляются очень быстрыми темпами. Есть несколько причин, по которым технологии внутри транспортного средства постоянно меняются с каждой новой моделью, выпускаемой на рынок.

    Развитие MHEV в основном обусловлено двумя факторами:

    • Эффективность : CO 2 (углекислый газ) Целевые показатели выбросов парком
    • Fun to Drive : растущий спрос на динамические характеристики транспортного средства

    Что касается пределов и целей выбросов CO 2 , то во многих странах мира действуют правила в отношении количества CO 2 , производимого дорожными транспортными средствами.

    Изображение: Исторический парк CO 2 показатели выбросов и текущие стандарты (в г / км, нормализованные в соответствии с NEDC) для легковых автомобилей
    Кредит: Международный совет по чистому транспорту (ICCT)

    Двуокись углерода (CO 2 ) Выбросы приобретают все большее значение, поскольку они способствуют парниковому эффекту планеты и влияют на качество воздуха. Международный совет по чистому транспорту (ICCT) опубликовал текущие и будущие стандарты выбросов CO 2 для автопарков (см. Изображение выше).

    Начиная с 2021 года, средний выброс CO 2 автопарком в Европейском союзе будет ограничен 95 г CO 2 на км. Поскольку выбросы CO 2 напрямую связаны с расходом топлива, это означает, что средний расход топлива составляет около 58,8 миль на галлон (бензиновые двигатели) или 65,3 миль на галлон (дизельные двигатели).

    Производители транспортных средств (OEM) должны гарантировать, что средний уровень выбросов CO 2 от продаж их новых автомобилей будет соответствовать этим уровням. Отдельные автомобили могут быть выше или ниже лимита, но средний показатель для парка должен быть ниже или равен лимиту.Если производители автомобилей превысят (средний) лимит автопарка, им придется заплатить штрафы.

    Вывод состоит в том, что для снижения выбросов CO 2 , двигатель должен иметь на более низкий расход топлива . На этот раз системы доочистки не помогут, потому что они только изменяют природу химических компонентов в выхлопных газах, сохраняя при этом общую массу молекул.

    Изображение: Дорожная карта низкоуглеродных технологий для легковых автомобилей
    Кредит: Автомобильный совет Великобритании

    Единственный способ выполнить ограничения CO 2 на 2020 год и далее — это повысить энергоэффективность на .Таким образом, существует три основных направления для повышения экономии топлива:

    • снижение веса и потерь (лобовое сопротивление)
    • повышение эффективности трансмиссии
    • электрическая гибридизация трансмиссии

    Автомобильный совет Великобритании предложил дорожная карта настоящих и будущих автомобильных технологий, конечной целью которых является сокращение выбросов CO 2 . Как видите, повышение эффективности транспортного средства и двигателя внутреннего сгорания осуществляется параллельно с электрической гибридизацией трансмиссии.

    Для производителей транспортных средств есть уверенность, что к 2020 году значительная часть их моделей автомобилей будет оснащена гибридными или чисто электрическими силовыми агрегатами. Это единственный возможный способ достичь средних лимитов выбросов CO 2 .

    Еще одна важная тенденция в автомобильной промышленности — это fun to drive . Это приводит к более высоким ожиданиям клиентов в отношении динамических характеристик новых моделей автомобилей.

    Изображение: удельная мощность [кВт / кг] в зависимости от среднего ускорения [м / с 2 ] для 0–100 км / ч (все сегменты), тенденция / прогноз 2002–2015–2025 (медианные значения C-сегмента)
    Кредит: Magna (Getrag)

    По данным Getrag (принадлежит Magna), соотношение между удельной энергией трансмиссии и средним ускорением транспортного средства постоянно росло с годами. Клиенты ожидают от своих новых автомобилей:

    • повышенные характеристики запуска
    • ускорение
    • немедленная реакция

    Электродвигатель благодаря быстрому отклику крутящего момента является идеальным кандидатом для этих требований.В сочетании с двигателем внутреннего сгорания электродвигатель может обеспечивать поддержку крутящего момента и повышение крутящего момента для улучшения общих динамических характеристик трансмиссии.

    Определение MHEV

    Общее определение гибридного электромобиля следующее: гибридное электромобиль — это транспортное средство, по крайней мере, с двумя источниками энергии, каждый из которых является электрическим и реверсивным . Чтобы получить хорошее представление о типах гибридных электромобилей, прочитайте статью «Микро, легкие, полные и подключаемые гибридные электромобили».

    По-видимому, легко определить Mild Hybrid Electric Vehicle (MHEV) , но большинство источников дают неполное определение. При рассмотрении типов гибридных электромобилей необходимо учитывать следующие ключевые аспекты:

    • имеющаяся электрическая мощность (например, 15 кВт)
    • напряжение высоковольтной батареи (например, 48 В)
    • расход топлива / CO 2 снижение потенциал (т.е.грамм. 15%)
    • функций , выполняемых электрической машиной (например, повышение крутящего момента)

    Легкий гибридный электромобиль (MHEV) определяется комбинацией ключевых аспектов, определенных выше.

    Изображение: Что делает мягкий гибридный электромобиль (MHEV)
    Кредит: Continental

    , где сегменты автомобилей:
    A — малолитражные автомобили
    B — компактные автомобили
    C — средние автомобили
    D — большие автомобили
    E — премиум-класса автомобили

    Согласно Continental, MHEV определяется:

    • доступной электрической мощностью от 10 до 20 кВт
    • высоковольтной батареей 48 В
    • расходом топлива / CO 2 потенциал экономии между 13 — 22% (по сравнению с обычным автомобилем)

    Стоимость — еще один важный фактор, влияющий на уровень электрической гибридизации транспортного средства.Поскольку внедрение электрических компонентов требует более высоких затрат, уровень гибридизации зависит от сегмента автомобиля. Меньшие по размеру, конкурентоспособные по цене автомобили будут иметь минимальный уровень интеграции электрической гибридизации из-за влияния на общую цену автомобиля.

    На автомобильном рынке MHEV в настоящее время существует две основные категории эксплуатационной стоимости высоковольтной сети: 48 В и до 160 В . Акцент смещается на решение 48 В, которое станет стандартным решением для MHEV.У мягкого гибридного электромобиля также определяется функция режимов работы, которые могут выполняться. В таблице ниже вы можете увидеть синтез различных уровней гибридизации транспортных средств, функцию их энергетических свойств и функций управления (рабочих режимов) .

    9019 Regular 9019 9019 9019 Регулярный 9019 EV

    9019 Regular

    9019 9019 Да 9019 9019 9019 Да 9019 Да

    Регенерация 9194

    9019 9019 Да

    Micro Hybrid MHEV HEV PHEV EV CiSG Powersplit Powersplit / Parallel Прямой привод
    Электрическая мощность [кВт] 2-4 10-15 <21 15-20 15-20 40-100 > 60
    Рабочее напряжение [В] 12 48 48 <160 150-350 <400 <450 Запуск холодного двигателя Да Нет Да Да Да Да Да
    Остановка и запуск на холостом ходу Да Да Да Да Да Да Да
    Остановка и запуск движения Дополнительно Дополнительно Да Да Да Да
    Сдвиг нагрузки двигателя Дополнительно Да Да Да Да Да Да Нет Да Да Да Да Да Да
    Повышение крутящего момента Нет Да
    Парусный спорт / Катер Нет Дополнительно Да Да Да Да Да
    Рекуперация энергии Дополнительно Да Да Да Да Да Да Нет Дополнительно Да Да Да Да Да
    Электропривод / проскальзывание Нет Нет Да
    Внешняя зарядка Нет Нет Нет Нет Нет Да Да

    9000 Встроенный генератор Star2 (со стороны двигателя 900 -35 BiSG)
    TiMG — Мотор-генератор со встроенной трансмиссией (со стороны трансмиссии)
    CiSG — Коленчатый вал -интегрированный стартер-генератор (между двигателем и трансмиссией)

    Как вы можете видеть в таблице выше, существуют различные «разновидности» MHEV, основное различие заключается в топологии (архитектуре) и напряжении на шине.В зависимости от расположения электрической машины (со стороны двигателя, между двигателем и трансмиссией или со стороны трансмиссии) может выполняться различная функция управления . Топология TiMG MHEV обладает высочайшей гибкостью с точки зрения функций управления / режимов движения, будучи аналогичной полностью гибридному электромобилю (HEV).

    Благодаря своим преимуществам системы 48V MHEV выходят на массовый рынок. Самыми большими преимуществами технологии 48 В являются: относительно простая интеграция в существующие архитектуры транспортных средств и высокая эффективность компонентов.

    Изображение: переход от 12 В к архитектуре с двумя напряжениями 12 В-48 В (BiSG)
    Кредит: Continental

    Система 48 В MHEV состоит из четырех основных компонентов:

    • электрическая машина (BiSG или TiMG)
    • инвертор (обычно встроенный с электрической машиной)
    • Преобразователь постоянного тока
    • высоковольтный аккумулятор (48 В)

    Чтобы свести к минимуму затраты на интеграцию гибридной системы 48 В, влияние на традиционный автомобиль и архитектуру трансмиссии должно быть сведено к минимуму.Система BiSG MHEV вносит наименьшее количество изменений в существующую архитектуру транспортного средства, поэтому является наиболее экономичным решением для гибридизации.

    Изображение: Оценка проникновения гибридных электромобилей на рынок к 2030 г. EV). Ожидается, что наибольший прирост произойдет от архитектуры 48V MHEV , которая до 2030 года достигнет около 25 миллионов проданных единиц.

    Для любых вопросов, замечаний и запросов по этой статье используйте форму комментариев ниже.

    Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

    .

    Что такое мягкая гибридная система?

    ► Объяснение новой технологии
    ► Экономит деньги, но не полностью гибрид
    ► Популярность растет

    Мягкие гибридные системы становятся все более популярными среди всех производителей, но немногие потребители понимают ключевые различия между этой новейшей технологией и обычными гибридными силовыми агрегатами.

    К настоящему времени большинство людей имеют общее представление о гибридных силовых агрегатах или, по крайней мере, знают о них.Но мягкие гибридные системы отличаются тем, что они представляют собой гораздо более простой и дешевый способ снизить выбросы выхлопных газов автомобиля.

    Вы, вероятно, знакомы с гибридной и подключаемой гибридной технологией по таким автомобилям, как Toyota Prius и Mitsubishi Outlander, в которых используется комбинация двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя с батарейным питанием для повышения экономии топлива и снижения выбросов.

    Стоит ли покупать гибридный автомобиль?

    В настоящее время используется такими брендами, как Mercedes-Benz, Volvo, Audi и Kia, в более низкотехнологичных мягких гибридных системах используется небольшой 48-вольтовый двигатель / генератор вместо обычного генератора (устройство, которое обычно заряжает аккумулятор при сгорании). -двигательный автомобиль).Это сделано для того, чтобы дать двигателю внутреннего сгорания умеренное ускорение при резком ускорении или помочь двигателю при старте с места.

    В дополнение к обеспечению наддува в вышеупомянутых обстоятельствах мягкие гибриды отключают зажигание, когда мощность двигателя не требуется, например, когда он неподвижен, катится или при торможении — система, более известная как двигатель старт-стоп. Некоторые из них также улавливают энергию с помощью рекуперативного торможения, которое преобразует кинетическую энергию автомобиля при замедлении и сохраняет ее в виде электрической энергии в аккумуляторах.

    Лучшие гибридные автомобили

    48-вольтовый двигатель / генератор в умеренно-гибридной системе также заменяет традиционные стартер и генератор переменного тока, что приводит к повышению эффективности, снижению веса и более плавному запуску.

    И хотя они могут не экономить так много топлива, как обычные гибриды, мягко-гибридные системы, как утверждается, повышают эффективность до 15 процентов, и они намного дешевле в производстве, чем полные гибриды, поскольку их обычно легче интегрировать в обычный автомобиль. .

    Таким образом, мы готовы увидеть гораздо больше технологий, интегрированных в течение следующих нескольких лет, как более простой способ сокращения выбросов, производимых двигателем внутреннего сгорания.

    Изначально эта статья была опубликована на сайте whichcar.com.au

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *