Авто гибрид что это: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Гибридные электромобили (HEV) – что ждет нас в будущем?

Гибридные электромобили были представлены как экологически чистая альтернатива автомобилям с двигателем внутреннего сгорания. Несмотря на то, что они прочно закрепились в сознании потребителей, их продажи остаются на скромном уровне. Что может повлиять на рынок и почему пока нецелесообразно закрывать этот сегмент автомобильной промышленности?

Современные автомобильные решения должны быть ориентированы, прежде всего, на проблему экологичного вождения. Гибридные автомобили – важный шаг на пути к «зеленому» наземному движению.

Что такое гибридный автомобиль? Как работает гибридный автомобиль?

Под аббревиатурой HEV можно понимать гибридный электромобиль. Автомобили этого типа ассоциируются с комбинацией двигателя внутреннего сгорания с экологичными инновациями. Классический гибридный автомобиль использует механизмы, которые позволяют ему накапливать относительно небольшое количество энергии и использовать ее по мере необходимости во время движения, особенно во время ускорения.

Дополнительный электрический двигатель обеспечивает отличную поддержку системы сгорания – независимо от типа топлива, на котором она работает.

Это решение предполагает, что автомобиль можно сделать значительно более экологичным, используя доступные электрические ресурсы, когда потребность в дополнительной энергии очень высока. В результате сгорание топлива может значительно снизиться. В то же время, нет необходимости изготавливать автономную трансмиссию, которая позволит автомобилю ездить независимо от «стандартного» двигателя, как в случае с подключаемыми гибридами (PHEV).

Наибольшие различия в силе, воздействующей на автомобиль, присутствуют при торможении, когда гибридный автомобиль «восстанавливает» часть кинетической энергии и преобразует ее в электрическую энергию. При ускорении происходит обратный процесс – в этом случае энергия, накопленная в батарее, высвобождается. Эффективность и экологичность вождения гибридного автомобиля сильно зависят также от стиля вождения.

В чем разница между гибридами? Plug-in гибридные автомобили против классических гибридов.

Классический HEV – это гораздо более дешевое решение для производства, чем гибридный автомобиль со штепсельным соединением. Он позволяет очень эффективно снизить расход топлива во время ежедневного вождения, особенно в городских условиях. Эффективность HEV зависит от условий, в которых водитель едет. При обсуждении различий между этими типами автомобилей также важно, как они функционируют в сознании потребителя и как различия в дизайне выражаются в отношении потребителей к этим решениям.

Является ли классический гибридный электромобиль более устоявшимся в сознании потребителя, чем PHEV?

«Зеленые» подключаемые гибриды также присутствуют в сознании потребителя, но имеют более высокую цену. Это может стать значительным барьером для многих людей, заинтересованных в экологичных технологиях. Однако, похоже, что потребитель, который имеет базовое понимание того, как работают классические гибридные автомобили, также оценит решения plug-in.

Вариант plug-in предлагает возможность езды на короткие расстояния с использованием только электродвигателя, что приводит к тому, что он ассоциируется со все более популярными электромобилями. Однако эти решения существенно отличаются друг от друга с точки зрения основополагающих принципов работы, что затрудняет оценку ожиданий и общих точек соприкосновения с потребностями целевых групп HEV и PHEV.

Почему развитие рынка гибридных автомобилей имеет важное значение и каковы перспективы роста продаж?

Одним из столпов эволюции автомобильного рынка является оптимизация имеющихся в настоящее время решений. Ключевым аспектом развития технологий, связанных с гибридными автомобилями, является то, что они позволяют более эффективно использовать такие ресурсы, как бензин или электричество. Учитывая потребности энергетической инфраструктуры и необходимость сокращения потребления ископаемого топлива, развитие инноваций в области гибридов становится очень важным аспектом внедрения новых стандартов электромобильности.

Этот вопрос не только включен в стратегии отдельных автомобильных компаний – развитие этого типа технологий также подчеркивается международными органами, такими как Европейская комиссия. Влияние органов власти, представляющих интересы разных стран в продвижении «зеленых» решений и повышении осведомленности потребителей, может эффективно повысить спрос на электромобильность.

См. также: Как уменьшить «углеродный след» автомобильного сектора?

Наряду с оптимизацией текущих решений не менее важно поддерживать определенный баланс при реализации электромобильности. Опора исключительно на электроприводы кажется невозможной из-за ограниченности энергетических сетей – по этой причине все большее число научно-исследовательских институтов работают над решениями, связанными с водородными и другими альтернативными способами приведения автомобиля в движение. В случае гибридных электромобилей нет необходимости в инновационных исследованиях; современные знания и инфраструктура позволяют большинству производителей, работающих на автомобильном рынке, развивать этот тип автомобиля.

Это проверенное решение присутствует в сознании потребителей и поэтому очень важно с точки зрения создания продуктов, ориентированных на европейский и международный рынки. В будущем можно ожидать, что этот сектор будет играть все более важную роль в продвижении «зеленых» автомобилей.

Современные решения для гибридных транспортных средств

Решения для гибридных автомобилей позволяют разрабатывать эффективные, долговечные и экономичные силовые агрегаты. Knauf Automotive специализируется на разработке передовых компонентов из вспененного материала

, которые в паре с аккумуляторной системой снижают выбросы вредных веществ за счет снижения веса автомобиля и способствуют поглощению и уменьшению ударных нагрузок. Кроме того, их использование обеспечивает адекватное разделение аккумуляторных модулей друг от друга, обеспечивая тепловой баланс во всей системе. Комплекс изоляции автомобильных батарей и решения по амортизации ударов изготавливаются из материалов, пригодных для вторичной переработки, что способствует экологически чистому производству и увеличению срока службы батарей, а также повышению их эксплуатационных характеристик.

См. также: Защита резервуара для хранения водорода, изготовленная компанией Knauf Automotive – амортизаторы в резервуарах для хранения водорода в автомобиле.

Хотите получить более специализированные знания?

Гибридные авто Toyota Hybrid — современные технологии и качество

Проставляя эту отметку я даю однозначное согласие ПИИ «Тойота-Украина», код ЕГРПОУ 32589471, проспект Степана Бандеры, 24-Б., Г. Киев 04073 (далее, «Владелец») на обработку своих персональных данных, а именно: фамилии, имени , отчества, адреса электронной почты, номера телефона с целью обеспечения реализации хозяйственных и гражданско-правовых отношений в сфере торговли товарами и услугами, в частности, но не ограничиваясь автомобилями под торговыми марками «Toyota» ( «Тойота») и / или «Lexus» («Лексус»), на следующих условиях:

• Предоставляемые мной персональные данные, в пределах указанной выше цели обработки персональных данных, могут быть переданы компании Toyota Motor Europe NV / SA (юридический адрес Avenue Du Bourget 60 1140 Брюссель, Бельгия), другим аффилированным лицам владельцам (любым компаниям группы Toyota, независимо от страны), официальным дилерам владельцев (которые также могут выступать как распорядители персональных данных), а также другим лицам, имеющим договорные отношения с владельцем и / или его официальными дилерами и осуществляют рекламные, маркетинговые мероприятия и тому подобное.
• Это согласие действительно в течение срока, необходимого для реализации предусмотренной им цели обработки персональных данных, и может быть отозвано путем направления уведомления владельца. Отзыв этого согласия влечет прекращение обработки моих персональных данных.
• Я уведомлен (а) о Владельце моих персональных данных, состав и содержание, цель обработки моих персональных данных и лиц, которым передаются мои персональные данные. Распространение, передача и предоставление доступа к персональным данным другим лицам в рамках этого согласия, не потребуют получения отдельного согласия на такие действия или предоставления мне отдельного сообщения.
• Любые обращения относительно обработки моих персональных данных должны быть направлены на указанную выше адрес Владельца.
• Я уведомлен(а) о том, что имею следующие права субъекта персональных данных, предусмотренных ст. 8 Закона Украины «О защите персональных данных», а именно:
• 1) знать об источниках сбора, местонахождение своих персональных данных, цель их обработки, местонахождение или место жительства (пребывания) владельца или распорядителя персональными данными или дать соответствующее поручение о получении этой информации уполномоченным им лицам, кроме случаев, установленных законом;
• 2) получать информацию об условиях предоставления доступа к персональным данным, включая информацию о третьих лицах, которым передаются мои персональные данные;
• 3) на доступ к своим персональным данных;
• 4) получать не позднее чем за тридцать календарных дней со дня поступления запроса, кроме случаев, предусмотренных законом, ответ о том, обрабатываются ли мои персональные данные, а также получать содержание таких персональных данных;
• 5) предъявлять мотивированное требование владельцу персональных данных с возражением против обработки своих персональных данных;
• 6) предъявлять мотивированное требование об изменении или уничтожении своих персональных данных любым владельцем и распорядителем персональных данных, если эти данные обрабатываются незаконно или являются недостоверными;
• 7) на защиту своих персональных данных от незаконной обработки и случайной потери, уничтожения, повреждения в связи с умышленным сокрытием, непредоставлением или несвоевременным их предоставлением, а также на защиту от предоставления сведений, которые являются недостоверными или порочащих честь, достоинство и деловую репутацию физического лица;
• 8) обращаться с жалобами на обработку своих персональных данных к Уполномоченному Верховной Рады Украины по правам человека или в суд;
• 9) применять средства правовой защиты в случае нарушения законодательства о защите персональных данных;
• 10) вносить предостережения об ограничении права на обработку своих персональных данных при предоставлении согласия;
• 11) отозвать согласие на обработку персональных данных;
• 12) знать механизм автоматической обработки персональных данных;
• 13) на защиту от автоматизированного решения, которое имеет для меня правовые последствия.

Особенности гибридного автомобиля — как работает в теории

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

Начало движения

Для начала движения и при движении на малых скоростях используется только электромотор.

• При наборе скорости батарея направляет энергию на блок управления электропитанием.
• Блок управления направляет энергию на электромоторы, расположенные в передней и задней частях автомобиля.
• Передний и задний электромоторы позволяют автомобилю плавно трогаться с места.

Движение

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

Разгон

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

Торможение

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

Особенности работы

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

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

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

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

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

Преимущества и недостатки гибридного автомобиля

Есть мнение, что у гибридных двигателей нету никакого преимущества перед обычными ДВС. Ведь выделение энергии у гибридов получается в следствии сгорания топлива органического происхождения. И все же, существенна ли разница между обычным двигателем и гибридом? Давайте в это разберемся.

Преимущества гибрида

Обычные двигатели внутреннего сгорания очень сильно зависят от дозировки топлива педалью газа, точнее от этого очень сильно зависит мощность и крутящий момент. У обычного мотора постоянно разные нагрузки, обороты и соответственно КПД.

У гибридного мотора все совершенно по-другому. В автомобилях с гибридными двигателями движение (привод) колеса осуществляется посредством электромотора и батарей (аккумуляторов). И хотя даже тут КПД двигателя зависит от оборотов, но не так существенно, как у обычного двигателя, где это заметно в разы, а всего лишь на 10-15% колеблится КПД у гибридного двигателя. В автомобилях-гибридах бензиновый мотор запускается только для подзарядки батарей, которые приводят в действие электромотор, который в свою очередь передает мощность на колесо через трансмиссию. Как только батареи достаточно зарядились, топливный двигатель глушится.

Езда по городу – это означает постоянные разгоны и торможения

У обычного ДВС в таком цикле при разгоне тратится топливо, а при торможении стираются колодки и энергия уходит в тепло.

И даже тут у гибрида есть преимущество. Если вам не требуется применять экстренное торможение, то при плавном сбрасывании скорости приводятся в движение электромоторы, которые и разгоняют автомобиль, но в данном случае они выполняют роль генераторов, то бишь подзаряжают батареи от которых питаются. Правда когда вам нужно резко остановится — в помощь вам старые добрые тормоза.

Что еще можно отнести к плюсам, так это тяга гибрида. Гибридные двигатели имеют ровную тягу и крутящий момент, поэтому они разгоняются плавно и быстро, без провалов как у обычных ДВС. Поэтому, при старте с места, гибрид, равный по мощности относительно обычного ДВС – может «обскакать» его.

Рано или поздно все хорошее заканчивается, как и плюсы гибридов, начинаются его минусы

Срок службы, это именно то, чем ограничена гибридная силовая установка. Аккумуляторы в гибридах служат меньше простого двигателя, и стоят дорого. При всем этом вес этих самых батарей на пару с электромотором и прочими системами весьма внушительней обычного двигателя. Года идут, гибридные установки усовершенствуются, и возможно, в скором, все эти проблемы уйдут в не бытье.

Так есть ли у гибридов будущее?

Время идет, разрабатывают новые батареи, которые легче и дешевле, а это один из самых важных факторов в гибридах.

Перспективой на будущее у инженеров является внедрение в гибриды турбинных силовых установок. А почему именно турбина? Все из за низкого КПД обычного поршневого двигателя. КПД обычного ДВС столь низкого именно из за возвратно – поступательного механизма. Поршни надо постоянно разгонять, после чего они останавливаются и все следует повторять заново. Именно на это тратится большая часть энергии двигателя.

У турбинных же двигателей движение проходит беспрерывно, и не нужно тратится энергией на разгон поршней.

Использование турбины возможно только на гибридной силовой установке. А все из за медленного разгона турбины и малой мощности на валу в обычных поршневых двигателях внутреннего сгорания.

Подводя итоги, можно сказать однозначно, у гибридных двигателей будущее есть! Большинство людей уже признали пользу гибридов, а кто-то уже с радостью переседает на них с прожорливых бензиновых «монстров» — и это факт.

Наши рекомендации для ознакомления

Здравствуйте обладатели, а так же почитатели автомобиля Honda insight 2009 в кузове DAA-ZE2, то бишь второго поколения. На улице 2014-ый год и технологии не стоят на месте. Особенно это касается автомобилестроения. На сегодняшний день у любого человека есть возможность купить тот автомобиль, который он хочет, были бы деньги. Но что касается автомобилей-гибридов, почему их так мало покупают и не более того знают о них?

В связи с угрозой истощения нефтегазовых запасов Земли, все крупные автомобильные корпорации уже сейчас думают, чем же заменить бензин. Мы уже видели варианты с водородными двигателями, про электромашины известно давно (лидер в этой области Tesla, выпускает даже спортивные авто). Но одним из самых радикальных решений является автомобиль, едущий на воздухе. Звучит как фантастика? А вот и нет.

В большинстве развитых стран гибридные автомобили – это уже давно приевшаяся «новинка» в отрасли автомобилестроения. У нас же гибридные автомобили как ни как а редкость. Конечно по нашим дорогам колесят автомобили-гибриды, но почему все так мало о них знают? Для общего развития рассмотрим гибридные двигатели на примере Honda Civic Hybrid.

В компании Porsche задумались о пополнении продуктовой линейки гибридных моделей. Придет время когда, каждая из машин Porsche будет оснащаться гибридной силовой установкой. Это касается и спорткара Porsche 911. Однако одной из первых моделей с таким движком призван стать кроссовер Macan.

Эксплуатация гибрида | E-Tech Гибрид

Двигатель внутреннего сгорания и два электродвигателя

Гибридные автомобили Renault оснащены бензиновым двигателем объемом 1,6-литра, совместно с двумя электродвигателями, то есть генератором переменного тока и тяговым двигателем, а также аккумулятором на 200 В.

В основу создания гибридной технологии E-Tech, был положен опыт нашей марки в области разработки электромобилей. Предложение широкого спектра электрифицированных автомобилей и расширения возможностей управления в электрическом режиме, стало возможным также благодаря инновационной технологии рекуперации энергии.  

Используй электрический режим без необходимости подключения автомобиля к розетке!

Гибридные автомобили E-Tech оснащены аккумулятором, который заряжается при помощи кинетической энергии. Во время замедления или торможения, аккумулятор восстанавливает энергию, используя силу привода, накопленную в электродвигателе. В других случаях, двигатель внутреннего сгорания работает как генератор для подзарядки аккумулятора.

Какой двигатель используется для запуска?

Гибридные автомобили Renault приводятся в движение в 100% электрическом режиме. Для обеспечения лучшего ускорения, электрический режим задействован на протяжении нескольких километров в начале движения, а затем по необходимости, автомобиль автоматически переключает работу на двигатель внутреннего сгорания.  

Возможно ли постоянное движение только в электрическом режиме?

Гибридный автомобиль, представляет собой сочетание электродвигателя с двигателем внутреннего сгорания, что обеспечивает управление в электрическом режиме до 80% времени в черте города. Кроме того, уровень рекуперации энергии при помощи технологии E-Tech, выше чем у большинства гибридов, представленных на рынке, что также позволяет преодолевать более дальние расстояния в электрическом режиме.

Взаимодействуют ли три двигателя одновременно?

Гибридные автомобили разработаны как электромобили с двигателем внутреннего сгорания. Это означает, что автомобили Renault приводятся в движение в 100% электрическом режиме, который остается задействованным на протяжении нескольких километров в начале движения. Если запас энергии аккумулятора недостаточен, задействуется двигатель внутреннего сгорания, который обеспечит полностью гибридный привод. В таком случае, оба двигателя будут работать одновременно.

Тип двигателя гибрид что. История создания и принцип работы. Гибридный двигатель. Устройство

Всё больше, в последнее время, человек задумывается об экологии. Не исключением становится и автоиндустрия. С каждым годом повышаются экологические стандарты, а с этим модернизируются и усовершенствуются двигатели транспортных средств. Гибридный двигатель – одно из решений улучшения экологичности использования автомобиля.

Что такое гибридный двигатель

Что же такое гибридный двигатель и его устройство? Само слово «гибрид» переводится с латыни, как «помесь». По факту – это помесь классического варианта силового агрегата и электромотора. Так, привод ведущих колёс ведётся путём вращения при помощи обычного двигателя внутреннего сгорания или электромотором.

Каждый из силовых агрегатов выполняет в движение определённую функцию. Так, когда транспортное средство стоит в городских пробках, то движение осуществляется при помощи электромотора, а вот на трассе в работу вступает бензиновая силовая установка.

Плюсы «гибрида»

Пожалуй, самым большим плюсом в использовании гибридного силового агрегата является его экономичность. Как правило, такой мотор потребляет на 25-30% меньше горючего, от стандартных бензиновых двигателей.

Вторым позитивным моментом является – высокая экологическая норма. Поскольку уменьшается расход топлива, то в экосистему идёт меньше выбросов отработанных выхлопных газов.

Третьим плюсом становится то, что батареи для электромотора заряжаются от бензинового двигателя и если они сядут, то всегда можно переключиться на бензин. Сюда же можно отнести одинаковые технические характеристики. По мощностным характеристикам «гибрид» ничем не уступает обычному мотору.

Лучше всего «гибридный» двигатель чувствует себя в городском цикле использования, где есть частые остановки. В таком случае, в основном, работает сам электромотор. Во многих странах на «гибридных» автомобилях ездит городская полиция.

Минусы использования «гибрида»

Первым минусом, который стоит отметить, является дорогой ремонт гибридных моторов. Производители «гибрида» объясняют это тем, что силовой агрегат является конструктивно сложным, что в обслуживании, так и в восстановлении.

Аккумуляторные батареи гибридного движка, достаточно чувствительные к перепадам и снижению температуры, из-за чего при падении ниже -15 градусов Цельсия, они быстро разряжаются, и эксплуатация проводится в основном на бензине.

Высокая стоимость самого транспортного средства с гибридным мотором. Не каждый автолюбитель способен позволить себе машину, которая стоит 20 000 $. Несмотря на это, ряд стран ввели льготные налоги на растаможивание, регистрацию и использование гибридных движков, чтобы стимулировать покупателей к покупке данных автомобилей. На территории стран СНГ это пока не сделалось.

Современные показатели

Toyota лидирует по количеству гибридов и активно выпускает эти автомобили с 1997 года, причём в модификациях как обычных автомобилей серии Prius, кроссоверов серии Lexus RX400h, так и автомобилей люкс-класса — Lexus LS 600h.

По итогам 2006 года во всём мире было продано более полумиллиона только модели Prius. Технологию гибридного привода Toyota HSD лицензировали Ford(Escape Hybrid), Nissan (Altima Hybrid).

Массовое производство гибридных автомобилей сдерживается дефицитом никель-металлогидридных аккумуляторов.

В 2006 году в Японии было продано 90410 гибридных автомобилей, что на 47,6 % больше, чем в 2005 году.

В 2007 году продажи гибридных автомобилей в США выросли на 38 % в сравнении с 2006 годом. Гибридные автомобили в США занимают 2,15 % рынка новых легковых автомобилей. Всего за 2007 год в США было продано около 350000 гибридных автомобилей (без учёта продаж корпорации GM).

Всего с 1999 года до конца 2007 года в США было продано 1 002 000 гибридных автомобилей.

Вывод

Как показывает современная тенденция, всё больше автомобилистов начинает предпочитать гибридные силовые агрегаты. Они более экономичные, бесшумные и экологичные. Недостатком использования является дорогой ремонт, и чувствительность батарей к перепаду температуры.

Увеличение числа автотранспорта в мире и ряд экологических проблем, с которыми столкнулось человечество последние пару десятилетий, привело к серьезным изменениям в сфере автомобильной промышленности.

Продиктованы они, в первую очередь, существенно ужесточившимися экологическими нормами и возросшей ценой топлива, в связи с чем автопроизводители вынуждены искать способы снизить количество токсических выбросов и общий расход топлива в автомобилях.

При этом, несмотря на появление электромобилей, разработок транспортных средств с топливными элементами, единственным действенным способом на сегодня оказалось создание машин с гибридными двигателями – наиболее простой путь «вписаться» в эконормы и предложить потребителю удобный в использовании продукт.

О том, что представляет собой рынок машин «гибридов» сегодня, мы и постараемся рассказать в данном материале, ведь сегодня многие потенциальные покупатели не представляют, что значит гибридный автомобиль и какие преимущества предлагает.

Гибридные автомобили – что это такое?

Принцип транспортного средства, построенного на гибридной схеме, весьма прост. В его основу положен принцип обычного бензогенератора, когда силовой агрегат транспортного средства вращает генератор и осуществляет зарядку тяговой батареи.

Видео — как устроен гибридный автомобиль:

В свою очередь, энергия батареи позволяет автомобилю какое-то время двигаться исключительно на электрической тяге с «нулевым» количеством токсичных выбросов. После того, как энергия в батареях иссякнет, в работу снова включается бензиновый мотор, который позволяет продолжать движение и при этом восполняет заряд в аккумуляторных батареях.

Надо сказать, что наряду с этой схемой существует и другая, носящая название plug-in hybrid. В ней аккумулятор заряжается не только от мотора, но и от обычной бытовой электросети, а его емкости достаточно для поездок на небольшие расстояния (как правило, около 30-40 километров). По факту это значит, что доехать до работы и обратно вы можете, совершенно не используя бензиновый двигатель (и, соответственно, не тратя топлива).

Преимущества машин с гибридным двигателем

Наверняка многие зададутся вопросом, а для чего вообще «городить огород» с аккумуляторами, электромоторами, батареями и двигателем внутреннего сгорания? Что дает гибридная схема силовой установки?

Перед тем, как ответить на этот вопрос, стоит вспомнить, когда «традиционный» автомобиль расходует наибольшее количество топлива. Известно, что максимальный расход (и, соответственно, токсичность выбросов) приходится на этап разгона до крейсерской скорости, а также в городском режиме движения при частых разгонах-торможениях.

Видео — как можно улучшить гибридный автомобиль:

Таким образом, электропривод в машинах с гибридной силовой установкой вступает в действие именно в этих режимах. При полностью заряженной батарее «гибрид» начинает движение на электротяге, а при достижении определенного скоростного порога (в зависимости от модели он составляет от 20 до 40 километров в час) в действие вступает двигатель внутреннего сгорания.

При этом наиболее широкий ряд «гибридов» от Тойота представлен непосредственно в Японии и США. На внутрияпонском рынке машины продаются под маркой Тойота, а в Америке по традиции наиболее популярен Лексус (в России, надо сказать, наибольшая часть гибридных авто также продается под этой торговой маркой).

Наиболее насыщенным с точки зрения количества гибридных авто от Тойота по праву стоит считать рынок Японии. На него компания выводит все новейшие модели, на которых «обкатывает» технологии, которые должны пойти в серию на «глобальных» моделях.

В частности, флагманские модели типа Toyota Avalon и другие уже сегодня предлагают ряд технических новаций, связанных с увеличением надежности «гибридов», а также большим запасом хода от одного заряда батареи.

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 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.

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.

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 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.

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%.

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

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.

В большей части подобных конструкций электромотор устанавливается между двигателем внутреннего сгорания и 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.

Известными 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.

2. 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.

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

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.

Критическая ситуация с экологией и постоянный рост цен на топливо заставляют искать производителей транспорта новые решения. Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) усовершенствуются, модифицируются и «смешиваются» с электродвигателями. Для чего это делается, как работает гибридный двигатель, рассмотрим в сегодняшней публикации.

Идею соединить два агрегата (двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель) новой не назовешь. В 1897 году французская компания Parisienne des Voitures Electriques начала производство авто с гибридными двигателями, а немногим позднее американская General Electric выпустила первый гибрид с бензиновым четырехцилиндровым двигателем. Но тогда такое новшество оказалась экономически нецелесообразным. Топливо было дешевым, а мощность автомобиля-гибрида уступала мощности традиционных моделей. Но времена изменились. Топливо дорожает, экологическая обстановка ухудшается. Автомобили со смешанными силовыми агрегатами стали актуальными и начали набирать популярность.

Простыми словами о сложном

Что же представляет собой гибридный двигатель? Гибридный двигатель – это система, состоящая из двух связанных между собой агрегатов: электрического и бензинового. Они могут работать как по отдельности, так и одновременно. Управляет этой системой бортовой компьютер автомобиля. Он решает, в зависимости от режима движения, какой тип силового агрегата нужно задействовать в конкретный момент времени.

Для движения по городу, когда от двигателя не требуется выработки большой мощности, используется электродвигатель. Во время движения по загородным трассам компьютер отключает электродвигатель и задействует топливный агрегат.

При смешанном режиме езды, когда двигатель автомобиля работает под нагрузкой с периодическими ускорениями и остановками – два агрегата работают в тандеме. Причем во время работы топливного двигателя, идет зарядка электрического. Отдельного внимания заслуживают .

Экономия электроэнергии в гибридных двигателях

Известно, что на движение автомобиля затрачивается огромное количество энергии. В связи с этим возникает закономерный вопрос: как электромотор даже в условиях малых нагрузок может долго работать без дополнительного прицепа с аккумуляторами. Чтобы понять принцип работы электродвигателя автомобиля, нужно проследить весь процесс от начала движения до остановки.

Когда автомобиль трогается либо движется на малых скоростях, всю работу осуществляет электродвигатель, который питается от аккумулятора. Далее в его задачу входит разогнать автомобиль до предельно возможной для электродвигателя скорости. После этого компьютер дает команду на включение топливного двигателя. При этом ДВС часть энергии отдает на генератор, который подменяет АКБ и продолжает вместо нее питать электромотор, параллельно заряжая аккумулятор. Автомобиль при этом работает на двух силовых агрегатах одновременно.

При движении со средней скоростью электродвигатель отключается, работает только ДВС, пополняя запас энергии аккумулятора. При повышении нагрузки на ДВС ему на помощь снова приходит электромотор. Но электроэнергия пополняется не только за счет работы ДВС. Тормозной механизм автомобиля с гибридным двигателем устроен таким образом, что образовавшаяся во время торможения энергия, преобразовывается в электрическую и тоже идет на питание электромотора. Такое торможение получило название «рекуперативное».

Рассмотренный выше алгоритм работы описывает общую картину работы гибридного силового агрегата автомобиля. На сегодняшний день существует три типа таких двигателей: последовательный, параллельный и смешанный.

Последовательная схема гибрида

Принцип работы такой схемы можно считать самой простой из гибридов. Двигатель внутреннего сгорания в данном типе является вспомогательным элементом и предназначен для работы генератора. Генератор, получая энергию от ДВС, преобразует ее в электрическую и запитывает электромотор, который приводит автомобиль в движение.

Такая схема, как правило, применяется в маломощных автомобилях (малолитражках). Но используемый аккумулятор имеет большую емкость, с возможностью зарядки от обычной электросети. Большая емкость АКБ позволяет минимизировать использование ДВС, то есть автомобиль может двигаться на электродвигателе, который питается только от аккумулятора. Chevrolet Volt – это одна из моделей автомобилей, в которой использована последовательная схема гибрида.

Параллельная схема гибридного автомобиля

Принцип работы параллельной схемы заключается в том, что ДВС и электромотор установлены таким образом, что появляется возможность их использовать как вместе, так и по отдельности. Но все же основная функция электромотора в такой схеме – это создание дополнительной мощности ДВС при ускорении. Кроме того электродвигатель выполняет функции стартера и генератора. Аккумуляторы при такой схеме не требуют дополнительной подзарядки, им хватает энергии, вырабатываемой при движении.

Honda Insight, Honda Civic Hybrid, BMW Active Hybrid 7, Volkswagen Touareg Hybrid – модели с параллельной схемой гибридного двигателя.

Последовательно – параллельная схема гибрида

В этой схеме ДВС и электромотор связывает между собой планетарный редуктор, при помощи которого мощность от обоих двигателей передается на ведущие колеса.

Смешанная схема отличается от параллельной наличием генератора, создающего энергию для электродвигателя.

Toyota Prius, Lexus RX 450h, Ford Escape Hybrid – это представители полного гибрида.

Положительные стороны гибридных двигателей

1. Основное достоинство гибридов заключается в его экономичности. Минимальная экономия топлива составляет 20%, что в условиях роста цен довольно ощутимое преимущество.
2. Совместное использование двух двигателей снижает количество выбросов СО2.
3. Отличные ходовые характеристики, которые достигнуты благодаря рациональному накоплению и последующему перераспределению мощностей, выработанных совместно двумя двигателями.
4. В сравнении с традиционным автомобилем гибрид обладает ощутимым запасом хода, то есть он может продолжать движение даже с пустым баком.
5. Характеристики гибридных двигателей полностью идентичны традиционным моделям с ДВС, вопреки сложившимся стереотипам, а с учетом других преимуществ порой даже превосходит их.
6. Электродвигатели практически бесшумны, что добавляет комфорта при эксплуатации автомобиля.
7. В сравнении с электромобилем, АКБ гибрида заряжается от топливного двигателя, что увеличивает запас его хода.
8. Заправка автомобиля осуществляется тем же бензином, что и традиционные авто.

Недостатки гибридов

1. Высокая стоимость автомобиля.
2. Обслуживание автомобиля требует больших затрат. Ремонтировать такую машину самостоятельно вряд ли удастся, а квалифицированных мастеров найти большая сложность. С комплектующими также гарантированно будут проблемы.
3. Перепады климатических температур плохо влияют на АКБ и приводят к их саморазряду.

Внешне автомобили с гибридными силовыми агрегатами не отличаются от классических бензиновых собратьев. Конечно, если бы модели автомобилей с гибридными двигателями имели такую же стоимость, как аналоги с ДВС, а обслуживание не вызывало сложностей, вряд ли кто отказался бы от такой машины. Но на данный момент реалии таковы, что разница в цене гибрида и аналога составляет в среднем 4000 долларов. Даже если взять в расчет все плюсы таких машин, включая экономию топлива, то разница все равно будет несоразмерная. Если не будет поломок, а пробег будет значительным, машина окупится в лучшем случае лет через пять. Такое положение вещей не вселяет оптимизма. Но как говорится: «Сколько людей – столько и мнений», поэтому выбор всегда остается за конкретным человеком.

Идея создания гибридного автомобиля с использованием электрического мотора появилась больше 100 лет назад. Гибридные автомобили выполняют несколько основных функций:

• Экономия дорогостоящего бензина за счет его замены использованием электродвигателя.
• Гибридные автомобили являются более экологическими по сравнению с классическими бензиновыми.
• Увеличение расстояния, преодолеваемого на гибридном двигателе за счет использования двух источников энергии.

Гибридные автомобили и их устройство

Существуют умеренные и полные гибридные автомобили. Конструкция умеренных гибридов использует бензиновый двигатель как основной, а электрический источник питания подключает как подстраховку в редких случаях. Полные же гибриды подразумевают возможность использования альтернативного источника питания в качестве основного двигателя.

Конструкции автомобилей с гибридным двигателем

Существует несколько видов конструкций гибридов, отличаемых по способу подключения двигателя:

• Автомобили с последовательной схемой подключения. В рамках схемы использован двигатель внутреннего сгорания малой мощности, подключенный к электрогенератору. Электромотор приводит машину в движение и является основным двигательным механизмом. Модели гибридных автомобилей с такой схемой — Chevrolet Volt, а также Opel Ampera. В таких автомобилях используют электрические батареи увеличенной емкости.

Последовательная схема подключения узлов

• Параллельная схема подключения. В рамках данной схемы могут работать вместе и по отдельности как бензиновый, так и электрический двигатели. В основном используется электромотор мощностью 20 Вт, которая возрастает при увеличении скорости автомобиля.

Параллельная схема подключения узлов

• Смешанная, последовательно-параллельная схема. Принцип построения такого двигателя схож с двигателем с параллельной схемой, но в смешанную схему добавлен генератор, от которого питается электромотор.

Последовательно-параллельная схема подключения узлов

Как работает гибридный двигатель?

Когда машина начинает движение, расходуется запас электромотора и аккумулятора. На высокой скорости к работе электрических источников энергии подключается бензиновый двигатель. В результате работы бензинового двигателя образуется некий излишек энергии, который подзаряжает генератор. От генератора питается электромотор, а он, в свою очередь, подзаряжает аккумулятор .

При торможении используется принцип рекуперативного торможения – электромотор в этом случае выполняет функцию генератора, подпитывая аккумулятор. Таким образом, энергия, полученная в результате торможения, используется на благо автомобиля.

Устройство гибридного автомобиля

Гибридный авто состоит из следующих основных узлов:

1. Бензиновый двигатель (двигатель внутреннего сгорания). Но в гибридных автомобилях, в отличие от классических, ДВС маломощный, так как используется в тандеме с электромотором.
2. Электрический двигатель. Альтернативный источник энергии для автомобиля. Часто в таких двигателях используется технология рекуперации – электромотор работает не только в качестве силовой установки, приводящей машину в движение. Он также выполняет функции генератора, накапливая энергию во время торможения и спуска с возвышенностей.
3. Генератор предназначен для производства электроэнергии.
4. Аккумуляторные батареи хранят запас электроэнергии для электродвигателя.
5. Топливный бак используется для хранения бензина для ДВС.
6. Коробка передач позволяет управлять как ДВС, так и электродвигателем.

Устройство гибридного авто на примере Toyota Prius

Автомобиль гибрид предназначен, в первую очередь, для эффективного использования энергоресурса. Для достижения этого эффекта используется несколько приемов:

1. Используется энергия торможения за счет технологии рекуперации.
2. Бензин экономится за счет переключения механизма на работу электромотора.
3. При производстве машины гибрида используют легкие материалы, которые облегчают конструкцию, тем самым уменьшая потребление ресурсов.
4. Эффективно используются аэродинамические свойства материалов и конструкций.

Индустрия гибридных авто активно развивается, ведь пока мы не можем говорить о совершенстве данных конструкций и их доступности. Рассмотрим более подробно некоторые преимущества и недостатки конструкций гибридных автомобилей:

• Экономия при расходе топлива и энергоресурсов. Несомненный плюс гибридов – сокращение расходов, к тому же электромотор может самостоятельно производить энергию.
• Экология. Гибриды существенно меньше вредят окружающей среде, чем классические автомобили.
• Дальность пробега. Гибридные автомобили заправляют гораздо реже, чем обычные бензиновые.
• Аккумуляторные батареи гибридов гораздо легче и удобнее в использовании, чем батареи электрических автомобилей.
• Электродвигатель работает практически бесшумно.
• Гибридный автомобиль может обходиться без ДВС на городских улицах.

Но существуют и некоторые недостатки, связанные с гибридными машинами:

• Аккумуляторы электродвигателей должны постоянно эксплуатироваться, в противном случае срок из действия сокращается. Кроме того, они способны самостоятельно разряжаться, не переносят резких перепадов температур. Еще не развита инфраструктура предприятий, способных правильно утилизировать эти элементы.
• Сложная конструкция двигателя делает его ремонт сложным и дорогостоящим. Часто детали невозможно отремонтировать и приходится заказывать новые у производителей, что затягивает процесс ремонта.
• Гибридные двигатели работают в основном с бензиновыми автомобилями, хотя использование дизельного топлива экономически более выгодно.
• Стоимость автомобилей с гибридными двигателями гораздо выше средней на рынке. Такое дорогое приобретение не всем по карману.

Не смотря на некоторые недостатки, отрасль производства гибридных автомобилей динамично развивается и совершенствуется. С каждым новым сезоном производители представляют лучшие гибридные автомобили , обладающие более широким набором функций и более доступными для автолюбителей.

Хватает ли гибридным автомобилям и электромобилям тяговой мощности?

Возможно вы считаете, что ведете машину ровно, но ваш двигатель, вероятно, с вами не согласится. Препятствия, которые вы встречаете на пути — светофоры и ограничения скорости — означают, что мощность, потребляемая ходовой частью автомобиля, постоянно меняется. Мы ожидаем, что новые технологии, такие как электромобили и гибридные автомобили, так же мгновенно реагируют на нажатие педали акселератора, как и существующие машины, а значит, проектировщики должны добиться, чтобы это происходило безопасно и надежно. Для этого, в частности, моделируется работа аккумуляторов.

Потребляемая мощность в ходе ездового цикла

Обычным испытанием для автомобиля является такой ездовой цикл: запуск двигателя, ускорение, скоростное движение, торможение, остановка, после чего цикл повторяется заново. На анимации вы видите требования по току, предъявляемые к аккумулятору гибридного электромобиля в ходе такого цикла:

Ток в ездовом цикле гибридного автомобиля. Положительные пики означают мощность, передаваемую двигателю или ходовой части, а отрицательные — рекуперацию мощности от двигателя или при торможении.

Сначала появляется большой положительный пик – двигатель внутреннего сгорания запускается, питаясь от аккумулятора. Аккумулятор также покрывает часть мощности, требуемой для ускорения. Когда автомобиль разогнался, возможна рекуперация аккумулятором части мощности двигателя, так что ток аккумулятора становится отрицательным. На отметке 110 секунд мы видим несколько острых отрицательных пиков, появляющихся из-за рекуперации энергии при торможении и остановке автомобиля. После этого двигатель внутреннего сгорания останавливается на холостом ходу и запускается заново в начале следующего цикла.

«Схема гибридного автомобиля с подзарядкой от электросети (PHEV)», автор Мэтт Ховард (Matt Howard) — Схема гибридного автомобиля с подзарядкой от электросети (PHEV) Загружено Питером Койпером (Pieter Kuiper). Доступно по лицензии Creative Commons 2.0 «Атрибуция — На тех же условиях» на Викискладе.

Как мы видим, токопотребление аккумулятором никак нельзя назвать плавно изменяющимся! Быстрые изменения тока аккумулятора, а также тока рекуперации в гибридном автомобиле, могут вызывать изменения рабочего напряжения и повышение температуры. Хотя аккумулятор может работать с высокой выходной (или входной) мощностью в течение короткого времени, повышенные токовые нагрузки зачастую вызывают его ускоренный нагрев. Система управления аккумулятором должна следить за тем, чтобы он накапливал энергию при рекуперации, но не перегревался. Это, однако, должно происходить незаметно для водителя — никому не понравится, если мощность автомобиля будет непредсказуемо изменяться в зависимости от текущего состояния аккумулятора, о котором водитель не имеет представления.

Как создать модель литий-ионного аккумулятора

Инженеры могут определить диапазон условий, обеспечивающих безопасную работу аккумулятора, моделируя его заряд и разряд с разной скоростью, а также в условиях, приближенных к реальным ездовым циклам в обычной дорожной обстановке. Физическая модель литий-ионного аккумулятора должна учитывать основные физические принципы, определяющие взаимосвязь между напряжением и током ячейки. Среди этих принципов:

• Кинетика реакции внедрения лития в пористых электродных материалах
• Теория переноса концентрированных веществ для расчета переноса заряда и массы ионами Li+ и другими ионами в электролите
• Массообмен лития в электродных материалах
• Перенос заряда в твердотельных проводниках, например, в коллекторах и пористых электродах

На первый взгляд, это великое множество уравнений, но, к счастью, их можно рассчитать с помощью модуля Аккумуляторы и топливные элементы в COMSOL Multiphysics, сочетая готовый интерфейс Lithium-Ion Battery (Литий-ионный аккумулятор) с интерфейсом Heat Transfer in Solids (Теплопередача в твердых телах) и прогнозируя профиль температуры в аккумуляторе.

После того, как заданы физические уравнения, можно установить условия по току или напряжению. Мы можем начать с моделирования заряда и разряда с постоянной скоростью. Скорости обычно измеряются в единицах C, в которых 1 C означает полный разряд или заряд аккумулятора за один час. Как вы можете видеть на графике тока в ездовом цикле (выше), пиковая требуемая скорость может доходить до 20 C, но на практике столь большие скорости требуются лишь на малое время. Измерив экспериментально зависимость тока аккумулятора от времени в реальном испытании, мы можем установить типичную длительность и распределение скачков тока.

Давайте посмотрим на характеристику состояния заряда аккумулятора. Состояние заряда (SOC) — это мера доступного заряда, оставшегося в аккумуляторе. Когда перезаряжаемый аккумулятор используется в гибридном автомобиле или другом устройстве с переменной потребляемой мощностью, система управления аккумулятором (BMS) отслеживает состояние аккумулятора и определяет возможный потребляемый ток.

Состояние заряда можно определить по измеряемым параметрам электрической цепи несколькими способами. Один из них — кулоновский, при котором ток аккумулятора интегрируют по времени. Системы управления гибридных автомобилей могут также измерять состояние заряда и допустимый диапазон рабочих напряжений аккумулятора согласно спецификации производителя. Физическая модель аккумулятора позволяет сравнить фактическое состояние заряда ячейки, определенное по количеству лития в каждом электроде, и экспериментальные измерения состояния заряда, выполненные в соответствии с различными протоколами. Таким образом инженеры могут лучше представлять себе динамическую характеристику аккумулятора, снимать с него данные и определять безопасные условия работы.

Кулоновское состояние заряда аккумулятора в ходе ездового цикла отображено на графике ниже:

Состояние заряда ячейки в ходе ездового цикла, рассчитанное кулоновским методом (интегрированием тока).

Эти данные говорят нам, что аккумулятор начинает работу с 56% заряда и разряжается, отдавая мощность трансмиссии в ходе первого цикла. Состояние заряда увеличивается при рекуперации энергии в гибридном автомобиле, но в целом состояние заряда уменьшается, поскольку в каждом следующем ездовом цикле потребляется больше мощности, чем возвращается.

Связь между током и состоянием заряда задается просто, но она ничего не сообщает нам о том, какую мощность можно получить от аккумулятора. Идеальный аккумулятор в теории будет всегда поддерживать равновесное напряжение, как бы быстро ее ни заряжали или разряжали, так что мощность просто равна произведению напряжения ячейки и тока. На практике, однако, электрическое сопротивление, кинетика реакций и массообмен приводят к поляризации аккумуляторов. Это означает, что часть напряжения разомкнутой цепи, измеренного при нулевом токе, теряется, когда через цепь начинает течь ненулевой ток.

В пределе при очень высоком токе может иметь место истощение аккумулятора — в нем попросту закончится химически активное вещество. Все это увеличивает часть химической энергии аккумулятора, которая расходуется на обеспечение выработки тока — эта часть не преобразуется в механическую работу, что снижает КПД.

Чтобы оценить величину этого эффекта, давайте посмотрим на напряжение ячейки в ходе ездового цикла.

Напряжение ячейки в ходе ездового цикла колеблется вокруг равновесного напряжения (напряжения разомкнутой цепи), близкого к 4 В.

Мы видим, что напряжение ячейки колеблется вокруг равновесного напряжения (около 4 В) в то время, как аккумулятор отдает или получает заряд. На графике ниже построена разность между равновесным напряжением ячейки для данного состояния заряда и измеренным напряжением ячейки. Этот график демонстрирует различия в поляризации ячейки при различной токовой нагрузке:

Поляризация ячейки в ходе ездового цикла. Положительные значения поляризации соответствуют процессу разряда.

Величина поляризации ячейки всегда меньше 0,4 В, а напряжение ячейки близко к 4 В. Таким образом, мы можем сказать, что потери заметно меньше полезной мощности. Мы также можем построить график полезной мощности:

Заметим, что это мощность одной ячейки в аккумуляторе, который на практике может содержать множество ячеек, соединенных по параллельной или смешанной схеме. С мощностью ниже 1 кВт далеко на автомобиле не уедешь! Обычный двигатель выдает примерно 75 кВт.

Рассчитав поляризацию, мы можем оценить потери мощности, связанные с сопротивлением переносу заряда, кинетикой электродных реакций и массообменом в ячейке:

Мы видим, что потери мощности не превышают 0,1 кВт даже для пиковой выходной мощности около 1 кВт. Это означает, что потери, хотя и не являются пренебрежимо малыми, все же не накладывают жестких ограничений на эффективность отдачи или приема мощности при исследованных величинах тока.

Потерянная мощность рассеивается в виде тепла и может привести к повышению температуры. Для безопасной работы аккумуляторов очень важно следить за температурой. Тепловой разгон литий-ионного аккумулятора может привести к возгоранию, так что в любой аккумуляторной системе, особенно рассчитанной на большие мощности или непредсказуемые нагрузки, жизненно важно избегать перегрева. Кроме того, высокие температуры приводят к ускоренному износу и старению аккумулятора при повторных циклах заряда и разряда, особенно для стандартного литий-ионного аккумулятора при температуре выше 50°C. В конечном счете это снижает энергоемкость и максимальную выдаваемую мощность аккумулятора. Комбинируя модель литий-ионного аккумулятора с моделью теплопередачи в ячейке, можно рассчитать температуру в переходном режиме.

Комбинированная модель учитывает рассеяние тепла ячейки за счет конвекционного охлаждения, тепловыделение за счет резистивного нагрева и в химических реакциях, а также температурную зависимость электрической проводимости и констант скорости реакций.

Для двух точек в ячейке на графике ниже показан профиль температуры:

Расчетные значения температуры в ходе ездового цикла для двух точек в аккумуляторе.

Результаты можно интерпретировать по-разному! Хорошо, что аккумулятор нагревается достаточно равномерно — разность температур между центром ячейки и поверхностью ячейки пренебрежимо мала. Это позволяет избежать повреждения ячейки, связанного с неравномерным нагревом и термическим напряжением. Кроме этого, температура не сильно выросла в ходе 10-минутного ездового цикла, всего лишь с 25°C до 35°C. Мы знаем, что в этом диапазоне температур деградация аккумулятора происходит медленно.

Проблема заключается в том, что температура аккумулятора продолжает расти. Если рост температуры продолжится в течение неопределенного периода времени, долго работающий аккумулятор может перегреться. Разумеется, это неприемлемо и может быть предотвращено увеличением мощности системы охлаждения, но такая система увеличит массу и энергопотребление автомобиля.

Будущее электромобилей

До сих пор мы говорили о гибридных автомобилях, в которых аккумулятор работает совместно с двигателем внутреннего сгорания. Чем отличаются от них электромобили?

Традиционный двигатель внутреннего сгорания легковых автомобилей работает на оборотах от 1000 до 4000 об./мин. Если двигатель останавливается, на его повторный запуск тратится значительная энергия аккумулятора. Пока двигатель работает, система трансмиссии передает мощность на колеса с помощью зубчатых передач, а также ручной коробки передач или автоматической коробки с гидротрансформатором, которые позволяют значительно варьировать мощность, выдаваемую на колеса, без необходимости такого же изменения скорости двигателя. Даже с учетом этого ускорение автомобиля за счет увеличения подачи топлива ограничено.

Ходовая часть электромобиля. Nissan Leaf 012, автор изображения Tennen-Gas. Доступно по лицензии Creative Commons 3.0 «Атрибуция — На тех же условиях» на Викискладе.

Электромобили работают по-другому. Аккумулятор может прекратить подачу мощности, не отключаясь, поэтому мощность можно сразу передавать на колеса, не используя систему трансмиссии. Кроме того, мощность, выдаваемую аккумулятором, можно очень быстро изменить. Мгновенная передача крутящего момента позволяет быстро разгоняться от 0 до 100 км/ч (меньше, чем за 10 секунд), обеспечивая комфортные ощущения от управления, по словам тех, кто попробовал эти машины в деле.

Но у этих преимуществ есть своя цена. Если аккумулятор становится единственным источником энергии, требования к выдаваемой мощности и быстроте изменения выдаваемой мощности возрастают по сравнению с гибридными автомобилями. Создание аккумуляторной системы, которая сможет обеспечивать такую мощность на протяжении многих циклов без перегрева и износа — важная задача для проектировщиков электромобилей следующего поколения. Мультифизические модели аккумуляторов, сочетающие электрохимию и физику теплопередачи, могут помочь определить, какие детали конструкции следует улучшать и какие улучшения могут оказаться наиболее полезными.

Узнайте больше

Что такое гибридный электромобиль?

По данным Министерства транспорта США, с 2000 года только в США было продано более 5 806 066 гибридов, которые когда-то считались новинкой. Toyota

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

Но гибриды все же отличаются от своих бензиновых собратьев.Гибриды — это основа «электрифицированной» автомобильной пирамиды, вершиной которой является чисто электрический автомобиль, или EV.

Понимание того, чем является гибрид (и чем он не является), может оказаться большим подспорьем, когда улучшенная топливная экономичность и экологичность входят в число обязательных пунктов в списке покупок автомобиля.

Как работают гибриды

Гибрид — это легковой автомобиль, внедорожник или грузовик с двигателем внутреннего сгорания, работающим совместно с электродвигателем. Бортовой генератор производит электричество, а встроенное программное обеспечение управляет его выходом, направляя его на аккумуляторную батарею.Гибрид не нужно подключать для работы, но некоторые из них предлагают такую ​​возможность. (Эти автомобили называются Plug-In Hybrids (PHEV), но они рассматриваются отдельно.)

Honda Insight Hybrid 2000 года был первым современным серийным гибридом, продаваемым в США. Toyota Prius последовала за ним в автосалоны примерно через шесть месяцев. Honda

Электродвигатель дополняет газовый двигатель и иногда заменяет его на ограниченное время, позволяя автомобилю работать в полностью электрическом режиме или в режиме электромобиля на короткие расстояния.

Электродвигатель также может позволить автопроизводителю уменьшить размер газового двигателя конкретной модели, чтобы повысить экономию топлива по сравнению с негибридной моделью с таким же оснащением. Если газовые двигатели останутся прежнего размера, гибридная модель обычно будет иметь большую мощность, чем негибридная модель, с такой же или немного улучшенной экономией топлива.

Существует два класса гибридов, мягкий и полный, а также различные конструкции гибридных систем.

Все они работают по основному принципу, согласно которому использование электродвигателя для приведения автомобиля в движение может снизить нагрузку на двигатель внутреннего сгорания, сократить выбросы и повысить экономию топлива за счет уменьшения количества бензина, сжигаемого в этом двигателе.

Что такое мягкий гибрид?

Мягкий гибрид, характерный для различных гибридных моделей Audi и системы e-Assist в нескольких автомобилях General Motors, использует электродвигатель и аккумулятор меньшего размера, чем полный гибрид.

Мягкие гибриды обычно имеют системы запуска/остановки двигателя, которые отключают газовый двигатель, когда автомобиль останавливается. Электродвигатель используется в качестве стартера для мгновенного запуска газового двигателя, когда водитель убирает ногу с педали тормоза или нажимает на педаль газа.

Мягкий гибрид также может отключить бензиновый двигатель в некоторых условиях, если водитель убирает ногу с педали газа, когда автомобиль все еще движется — например, при движении по инерции до знака «Стоп».

Даже полноразмерные грузовики имеют мягкие гибридные системы: начиная с 2019 модельного года Ram начал оснащать свои грузовики с двигателями V6 и V8 48-вольтовой мягкой гибридной системой для повышения экономии топлива, снижения выбросов и более плавного перехода от застой. Ram

Электродвигатель в мягкой системе также используется для помощи газовому двигателю — своего рода электрического «ускорителя» — при ускорении с места.

Две функции — позволяющие выключать газовый двигатель на короткое время и помогающие разгоняться после остановки — могут увеличить экономию топлива в мягком гибриде на 10–15 % по сравнению с бензиновой моделью того же веса.

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

Что такое полный гибрид?

Поскольку в них используются более мощные электродвигатели и аккумуляторы большей емкости, полные гибриды делают все то же, что и мягкие гибриды, и даже больше.

Они могут использовать свой электродвигатель, чтобы позволить транспортному средству работать в полностью электрическом режиме в течение коротких периодов времени на низких скоростях. Они также используют электродвигатель чаще и в течение гораздо более длительных периодов времени, чтобы повысить производительность газового двигателя.

Полногибридные системы также могут быть спроектированы таким образом, чтобы двигатель мог выключаться на высоких скоростях, как правило, всего на несколько секунд за раз, когда в аккумуляторной батарее достаточно энергии для запуска электродвигателя. Поскольку аккумулятор заряжается во время движения автомобиля, эти периодические мини-отключения могут происходить десятки раз за одну поездку.Как правило, последовательность этих операций контролируется программным обеспечением, встроенным в автомобиль. Различные состояния гибридной работы и зарядки можно просматривать на информационно-развлекательном экране или на приборной панели.

Большинство полных гибридов предлагают тот или иной тип инфографики, чтобы оператор мог следить за рабочим состоянием гибрида в режиме реального времени. Этот пример взят из Toyota Prius V 2021 года.

Например, Toyota Camry LE 2021 года с 2,5-литровым четырехцилиндровым двигателем рассчитана на 32 мили на галлон в смешанном цикле, 28 миль на галлон по городу и 39 миль на галлон по шоссе; гибрид Camry LE 2021 года имеет рейтинг EPA на 52 мили на галлон в смешанном цикле, 51 миля на галлон по городу и 53 мили на галлон по шоссе. Это значительная экономия при скромной доплате в 2225 долларов за гибридную трансмиссию.

Источники электроэнергии

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

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

Энергия направляется в гибридную батарею, где она хранится до тех пор, пока не будет задействована для питания электродвигателя по требованию.

В дополнение к производству электроэнергии системы рекуперативного торможения обычно продлевают срок службы механических тормозов, снижая частоту и стоимость операций торможения в течение всего срока службы.

Типы полных гибридов

Существует несколько видов гибридных систем; некоторые из них более ориентированы на мощность, другие предназначены для большей эффективности. Точный тип не должен беспокоить большинство покупателей гибридных автомобилей, если автомобиль соответствует их потребностям и обеспечивает желаемый уровень топливной экономичности.

A параллельный гибрид сочетает в себе газовый двигатель и электродвигатель таким образом, что они работают вместе, при этом газовый двигатель подключается непосредственно к колесам и при необходимости получает дополнительную мощность от электродвигателя.

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

Гибрид серии приводится в движение исключительно электродвигателем или электродвигателями, при этом двигатель внутреннего сгорания приводит в действие бортовой генератор, обеспечивающий подачу электроэнергии. Серийные гибриды, такие как снятый с производства Chevrolet Volt или BMW i3 Rex, в маркетинговых целях часто обозначаются как электромобили с увеличенным запасом хода.

Ford недавно анонсировал новый гибридный компактный пикап Maverick, предназначенный для возврата 40 миль на галлон при езде по городу. Ford

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

Подключаемые гибриды

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

Каковы недостатки гибридного автомобиля?

Некоторых это может удивить, но идея гибридного автомобиля так же стара, как и сам автомобиль. Первый был разработан в 1899 году компанией Lohner-Porsche (да, тот самый Porsche).У него был двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для привода генератора, который снабжал электрической энергией разработанные Порше моторы-ступицы. Эта машина, метко названная «Semper Vivus» (в переводе с латыни «всегда живой»), неуклонно развивалась в течение как минимум пяти лет.

Однако по мере развития гибридные возможности Semper Vivus уменьшались. Фердинанд Порше и Людвиг Лонер, дуэт, спроектировавший автомобиль, придумали несколько интересных улучшений. Установив батареи меньшего размера (44-элементный аккумулятор вместо 74-элементного аккумулятора) и заменив два 2.ДВС (двигатели внутреннего сгорания) мощностью 5 л.с. с более мощным 5,5-литровым двигателем Semper Vivus стал намного экономичнее автомобиля. Эти изменения уменьшили вес автомобиля, улучшили характеристики и снизили его общую стоимость и сложность.

Этот короткий урок истории о гибридном автомобиле дал нам первый ответ на вопрос, поставленный в заголовке. Дополнительный вес и сложность — основные недостатки гибридного автомобиля по сравнению с автомобилями с ДВС или электродвигателями аналогичной конструкции.

Гибридный автомобиль по определению — это автомобиль, работающий от электродвигателя (или нескольких) и двигателя внутреннего сгорания.В зависимости от типа гибрида (параллельный, последовательный или подключаемый гибрид) автомобиль с гибридной силовой установкой может двигаться с использованием электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания или их комбинации.

Типы гибридных силовых установок:

В параллельных гибридных системах оба электродвигателя (двигателей) и двигатель внутреннего сгорания приводят в движение колеса. Самый яркий пример — Toyota Prius.

В системе Series Hybrid основной задачей двигателя внутреннего сгорания является подзарядка аккумулятора, а электродвигатели приводят в движение колеса.Пример? BMW i3 и, в некоторой степени, Chevrolet Volt.

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

Благодаря развитию аккумуляторных технологий гибридные автомобили стали реальной альтернативой автомобилям с двигателями внутреннего сгорания. Тем не менее, недостатки гибридных автомобилей по-прежнему неизбежны, если смотреть на картину в целом.Помимо дополнительного веса и сложностей, гибридные автомобили могут скрывать несколько других недостатков.

Более высокая стоимость покупки и сложная гибридная технология

Из-за более высокой сложности гибридные автомобили значительно дороже, чем их аналоги с ДВС. В дополнение ко всем технологиям, которые обычно устанавливаются в обычном автомобиле, гибридные автомобили оснащены:

• электродвигателями
• большой аккумуляторной батареей колеса
• значительная дополнительная проводка
• усовершенствованная система охлаждения
• значительно более сложная система центрального компьютера.

Помимо увеличения общей стоимости покупки, дополнительные технологии в гибридном автомобиле могут повлиять на затраты на техническое обслуживание. Если быть точным, обслуживание может оказаться на удивление дорогим, если элементы гибридной системы получат какие-либо повреждения. Хотя производители автомобилей предлагают комплексные гарантии на детали гибридного автомобиля (включая аккумулятор) сроком на семь и более лет, покупка подержанного гибридного автомобиля по-прежнему сопряжена с особым риском. Например, замена поврежденного или изношенного аккумулятора может стоить 6000 долларов США вне гарантии (в зависимости от автомобиля и типа аккумулятора).

Производительность

За исключением некоторых высокопроизводительных моделей, таких как McLaren P1, Honda NSX или Porsche Panamera E-Hybrid Turbo S, гибридные автомобили обычно разрабатываются с одной целью: повысить эффективность использования топлива и снизить выбросы углерода. . Обычно это позволяет дизайнерам и инженерам формировать каждую часть гибридного автомобиля для достижения этих целей. Короче говоря, гибридные автомобили оснащены шинами с низким коэффициентом трения, более эффективной системой кондиционирования воздуха, более низким уровнем настройки двигателя внутреннего сгорания и трансмиссией, точно настроенной для достижения максимально возможной эффективности использования топлива.При большей массе эти решения влияют на общую производительность автомобиля. На самом деле гибридный автомобиль будет медленнее своих не менее мощных современников с ДВС.

Экономия топлива на открытых дорогах или шоссе

Согласно исследованию, проведенному Университетом Карнеги-Меллона в 2013 году, гибриды не имеют большого смысла, если ваши поездки включают в себя длительные поездки по шоссе. Согласно опросу, гибридные автомобили, движущиеся по шоссе, наносят такой же ущерб окружающей среде, как и автомобили с обычным двигателем.С другой стороны, гибриды действительно выделяют меньше загрязняющих веществ в городском движении.

Более высокие страховые ставки

По мнению специалистов по автострахованию, страхование гибридных автомобилей на 41 доллар в месяц дороже, чем средний страховой тариф в США. Специалисты по автострахованию обнаружили, что основные причины увеличения автострахования для гибридных автомобилей связаны с увеличением покупной цены гибридных автомобилей, стоимостью сложных гибридных технологий на борту и характером средних покупателей гибридных автомобилей.Покупатели гибридных автомобилей обычно живут в городских районах с более высокими страховыми тарифами. Кроме того, ремонт поврежденных обычных автомобилей обходится не так дорого, как ремонт гибридных автомобилей, что играет значительную роль в расходах на страхование автомобиля.

Снижение эффективности использования топлива гибридом в холодную погоду

При более низких температурах гибридным батареям требуется больше времени для достижения рабочей температуры. Это означает, что химическая реакция внутри батарей, которая высвобождает энергию для электродвигателя, достигает максимальной производительности гораздо медленнее, чем батареи в теплую погоду.В то же время двигатель внутреннего сгорания должен обеспечивать больше энергии, выделяемой в процессе сгорания топлива, что является основной причиной повышенного расхода топлива гибридными автомобилями в холодную погоду.

Гибридные автомобили лучше всего работают в городских районах и при более высоких температурах. Их уровень сложности, дополнительный вес и более высокая покупная цена представляют собой очевидный недостаток, но более высокая топливная экономичность в городских условиях вождения и обширная гарантия могут компенсировать эти недостатки.

Hybrids 101: Руководство по гибридным автомобилям

Двигатели и экономия топлива
В большинстве гибридов используются небольшие эффективные четырехцилиндровые газовые двигатели. Некоторые внедорожники, спортивные автомобили или гибриды роскошных автомобилей предназначены для повышения производительности и используют двигатели V6 или V8. Большинство гибридов тише и в большинстве ситуаций чувствуют себя менее напряженными, чем их эквивалентные модели, работающие только на газе.

Гибриды обычно поставляются с бесступенчатой ​​трансмиссией (CVT).Некоторые гибриды, обычно европейские модели, используют обычные автоматические коробки передач или автоматические ручные коробки передач с двойным сцеплением.

Ведущие колеса
Гибриды могут быть передне-, задне- или полноприводными. Большинство гибридов малых и средних автомобилей имеют передний привод, в то время как гибриды роскошных автомобилей имеют задний привод. Полноприводные версии Toyota Highlander и Lexus RX 450h номинально имеют передний привод, но могут приводить в движение задние колеса с помощью дополнительного электродвигателя на задней оси. Он легкий, простой и эффективный, и мы обнаружили, что он работает достаточно хорошо.

Аккумуляторы
Обычные гибридные никель-металлогидридные аккумуляторы быстро заменяются ионно-литиевыми аккумуляторами, которые меньше по размеру и легче для повышения эффективности.

Гибридные модели

, которые работают на гибридных никель-металлогидридных батареях, как правило, имеют очень хорошую надежность в нашем ежегодном автомобильном опросе наших подписчиков. Литий-ионные аккумуляторы слишком новы, чтобы иметь проверенную долгосрочную репутацию. В большинстве штатов автопроизводители обязаны давать гарантию на батареи любого гибрида в качестве элемента контроля выбросов в течение восьми лет и 80 000 миль пробега.Примерно в 10 штатах они обязаны давать на них гарантию на 10 лет или 150 000 миль пробега, поэтому автопроизводители заинтересованы в том, чтобы сделать их долговечными. Вне гарантийного срока замена новых никель-металлгидридных батарей может стоить до 3000 долларов, но такие замены были относительно редки. А использованные аккумуляторы доступны гораздо дешевле. Аккумуляторы в некоторых старых гибридах Ford и Honda были более проблематичными, чем в более популярных Toyota.

Что такое гибридный автомобиль? Путеводитель по PHEV, MHEV и многому другому

►  Журнал CAR: справочник по гибридным автомобилям
►  Все о гибридных автомобилях и гибридах 
►  Техническое объяснение, жаргонизм 

Гибридные автомобили — это частично электрифицированные транспортные средства, в которых по-прежнему используется двигатель внутреннего сгорания; будь то водить колеса или просто заряжать аккумулятор.В отличие от EV или BEV (аккумуляторного электромобиля), гибриды также имеют бензиновый или дизельный двигатель, на который можно опереться, если подача электроэнергии истощается.

Это делает гибриды ступенькой к полноценным электромобилям, а также означает, что они чище, чем стандартные автомобили с ДВС, но с большим запасом хода и спокойствием, чем стандартный электромобиль. Проще говоря, они являются мостом между эпохой ископаемого топлива и новой эрой электрификации. Купите его, если вы хотите сократить выбросы CO2, сэкономить топливо, избежать платы за пробки и, по крайней мере, на некоторое время, потенциально снизить свои налоговые счета.

Дальнейшее гибридное чтение

В этой статье мы расскажем об основных типах гибридных автомобилей, которые поступят в продажу в 2020 году, и объясним, какие типы гибридных автомобилей вы можете купить прямо сейчас. В чем разница между мягким гибридом и PHEV? Продолжайте читать, чтобы узнать.

Как работают гибридные автомобили?

Гибридные автомобили выпускаются серийно уже два десятилетия: японские производители лидируют, а Honda Insight и Toyota Prius были запущены с разницей в несколько месяцев в конце 1990-х годов. Насколько влиятельными оказались эти пионеры…

Гибридные автомобили

в их различных формах, о которых мы поговорим позже, сочетают мощность обычного двигателя внутреннего сгорания с электродвигателем для приведения автомобиля в движение, и в результате получается либо более эффективный, либо более мощный, либо и то, и другое.

Большинство гибридных автомобилей имеют бензиновый двигатель из-за его относительной бесшумности и изысканности, но такие бренды, как DS и Peugeot, иногда используют дизельные двигатели для более высокого уровня экономии топлива на скоростях по автомагистралям.На более низких скоростях большинство гибридов допускают короткое время полностью электрического вождения, при этом двигатель начинает работать по мере увеличения скорости. В зависимости от системы электродвигатель затем отключается и плавно включается, когда требуется дополнительная мощность, например, при обгоне.

Умная часть находится в электронике управления питанием, которая жонглирует различными источниками питания. Большинство из них делают это довольно плавно, поэтому водитель просто рулит, останавливается и едет — редко есть другие кнопки, которые могут запутать вещи (кроме кнопки EV на некоторых полных гибридах, чтобы выбрать полный электрический привод для движения по городу).

В большинстве гибридов также используется автоматическая коробка передач, поэтому вам не нужно переключать передачи. Обычно вы найдете коробку передач с бесступенчатой ​​трансмиссией (CVT), предназначенную для максимальной экономии и обеспечения крутящего момента или тягового усилия, когда вам нужно быстро разогнаться.

Какие бывают гибридные автомобили?

Полный гибрид — это автомобиль, который может двигаться на собственной электроэнергии, бензине или их комбинации: бортовой электродвигатель способен приводить в движение колеса на полной мощности на короткое расстояние, хотя большую часть времени автомобиль будет приводимый в движение смесью двигателя внутреннего сгорания и электрического движения. Их иногда называют «параллельными гибридами».

Примеры полных или параллельных гибридов включают такие автомобили, как Toyota Prius и BMW 330e. Их батареи, как правило, имеют небольшую емкость и оптимизированы для смешанной работы при ежедневном вождении, а не для увеличения запаса хода на электротяге с нулевым уровнем выбросов.

Что такое мягкий гибридный автомобиль?

Мягкий гибридный автомобиль — это автомобиль, который не может двигаться только на электричестве; электрическая часть трансмиссии используется только в качестве вспомогательной, а иногда и как способ сократить выбросы.Подробно о том, что такое мягкий гибридный автомобиль, можно прочитать здесь.

Что такое подключаемый гибридный автомобиль (PHEV)?

Подключаемый гибрид часто также называют PHEV, что означает Plug-in Hybrid Electric Vehicle. Название даже иногда появляется сбоку от автомобиля — например, Mitsubishi Outlander PHEV.

В восхитительной манере Ronseal подключаемый гибрид делает именно то, что написано на банке: вы можете подключить его, чтобы зарядить батареи, когда вы дома или в долгом путешествии. Это означает, что вы можете предварительно начать любое путешествие с полностью заряженным аккумулятором, увеличивая ваши шансы на поездку в центр города в бесшумном режиме электромобиля с нулевым уровнем выбросов.

Примеры PHEV включают BMW i8 и VW Golf GTE. Как правило, они имеют аккумуляторы большей емкости, чтобы обеспечить больший запас хода на электричестве (сегодня обычно около 20-30 миль). Однако недавние исследования доказали, что многие владельцы относятся к ним как к автомобилям с двигателем внутреннего сгорания, никогда не заряжая их. Это действительно плохая идея, так как вы должны нести весь вес этих батарей, но без преимуществ в эффективности, которые они могут принести. Результат? Заоблачные счета и расход топлива хуже бензинового или дизельного автомобиля!

То же самое мы обнаружили и при анализе эксплуатационных расходов наших гибридных долгостроев.

Что такое автомобиль с увеличенным запасом хода или гибридный автомобиль REX?

Да, еще одна категория гибридов… REX расшифровывается как электромобиль Range-Extender, что означает, что двигатель внутреннего сгорания на борту используется только в качестве генератора для зарядки аккумулятора электромобиля, а не для привода колес. BMW i3 REX, Vauxhall Ampera и Chevrolet Volt — хорошие образцы этого жанра.

Эти удлинители также иногда называют серийными гибридами (названы так потому, что электродвигатель всегда приводит колеса в движение — двигатель внутреннего сгорания (ДВС) подключен непосредственно к электрической трансмиссии, а не к колесам на дороге.

Итак, как мне зарядить гибридный автомобиль?

Большинство гибридов заряжаются автоматически без вмешательства водителя. Рекуперативное торможение использует энергию, потраченную впустую во время торможения или движения накатом, для перезарядки аккумулятора, с множеством небольших микродозаправок во время обычного вождения. Toyota даже начала называть свои модели «самозаряжающимися гибридами», чтобы донести это до покупателей.

Исключением из этого правила является PHEV, который можно подключить к электрической розетке для подзарядки аккумулятора: это можно сделать либо на зарядной станции электромобиля для более быстрой зарядки, либо с помощью бытовой трехконтактной розетки, если у вас есть время. для медленной подзарядки.Читайте o наш путеводитель по инфраструктуре зарядки электромобилей в Великобритании

Стоит ли покупать гибридный автомобиль в 2020 году?

Вероятно, вы читаете, чтобы узнать, стоит ли покупать гибридный автомобиль, и пришло время ответить на этот вопрос. Премьер-министр и министр транспорта объявили, что продажа всех новых бензиновых и дизельных автомобилей будет запрещена с 2035 года — на пять лет раньше, чем планировалось, — и запрет будет распространяться и на гибридные автомобили. До этого объявления большинство ожидало, что гибридные автомобили переживут запрет целыми и невредимыми.Это больше не так.

Важно помнить, что этот запрет будет применяться только к новым автомобилям в 2020 году, так что теоретически вы сможете покупать гибридные автомобили у дилеров еще пятнадцать лет. Конечно, возможно, что вы найдете их в наличии все меньше и меньше в дилерских центрах по мере того, как мы приближаемся к 2035 году.

Запрет вряд ли повлияет на последующий уход за вашим гибридом — по крайней мере, на данный момент. Учитывая, что на дорогах уже есть так много гибридных автомобилей, а продажи будут продолжаться еще 15 лет, мы не ожидаем, что бренды внезапно откажутся от своих сервисных центров для гибридов.

Короче говоря, купить гибридный автомобиль все же стоит, особенно если вы сможете накопить деньги на обозримое будущее, но ясно, что правительство Великобритании больше не видит для них будущего в долгосрочной перспективе.

Дальнейшее чтение электромобиля

Лучшие электромобили и электромобили в продаже в 2020 году

Сколько стоит зарядить электромобиль?

Лучшие гибриды, подключаемые модули и PHEV

Гибрид — Транспортные средства на выставке

Гибридные автомобили на Чикагском автосалоне 2022 года

Что такое гибрид? Проще говоря, это транспортное средство, которое использует два разных источника энергии для питания транспортного средства. В настоящее время это означает бензиновый двигатель и электродвигатели. Использование двух источников питания позволяет гибридным автомобилям добиться улучшенной экономии топлива, повышенной мощности или дополнительной вспомогательной мощности для электронных устройств и электроинструментов.

Некоторые из передовых технологий, обычно используемых гибридами, включают следующее:

Электродвигатель привода/вспомог. Электродвигатель обеспечивает дополнительную мощность, помогающую двигателю ускоряться, преодолевать препятствия или преодолевать подъемы.Это позволяет использовать меньший по размеру и более эффективный двигатель. В некоторых транспортных средствах только двигатель обеспечивает мощность в условиях движения на низкой скорости, когда двигатели внутреннего сгорания наименее эффективны.

Рекуперативное торможение. Электродвигатель оказывает сопротивление трансмиссии, заставляя колеса замедляться. В свою очередь, энергия от колес вращает двигатель, который функционирует как генератор, преобразуя энергию, обычно теряемую во время движения накатом и торможения, в электричество, которое сохраняется в аккумуляторе до тех пор, пока электродвигателю не понадобится помощь при ускорении.

Автоматический пуск/отключение. Компьютер автоматически глушит двигатель, когда автомобиль останавливается, и перезапускает его при нажатии на педаль акселератора. Это предотвращает потерю энергии на холостом ходу.

Подключаемый электрический. В основном это гибридный автомобиль с розеткой и батареей немного большего размера. Подключаемая электрика также для ограниченного полностью электрического вождения в дополнение к обычному гибридному вождению. Их не нужно подключать для обычной гибридной работы, но для использования полностью электрического режима их необходимо заряжать от внешнего источника.

Во многих современных гибридных автомобилях используются все три технологии энергосбережения. Но это не значит, что все они идентичны. Каждый производитель добавляет уникальный вариант соединения электродвигателя (двигателей) и бензинового двигателя. Некоторые позволяют транспортному средству ездить на короткие расстояния только на электроэнергии, а другие используют электродвигатель в качестве вспомогательного средства, чтобы просто сделать газовый двигатель более эффективным.

Несмотря на это, гибридные автомобили, как правило, дороже, чем аналоги с обычным двигателем.Кроме того, у них обычно меньше места в багажнике. (Вы должны где-то разместить аккумулятор.) Тем не менее, большинство из них ездят как обычные автомобили и не страдают от беспокойства о запасе хода, как чистые электромобили.

Вы можете найти следующие гибриды, представленные на Чикагском автосалоне 2022 года, или в разделе «Выставленные автомобили» на веб-сайте автосалона.

гибридных автомобилей | Университет Теннесси в Chattanooga

Использование энергии автомобиля — обычное транспортное средство, городской цикл
Energy Energy Использование — гибридный автомобиль, городской цикл

3 серии

3 Parallel Hybrid

3 Dual-Mode Hybrid

3 Поддерживающие и заряжающие не поддерживающие гибриды
Зачем устанавливать двигатель внутреннего сгорания в электромобиль?
Что насчет выбросов?
Топливные элементы
Маховики

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

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

Конечной целью гибридного электромобиля является обеспечение эквивалентной мощности, запаса хода, стоимости и безопасности обычного автомобиля при одновременном снижении затрат на топливо и вредных выбросов.В настоящее время HEV может работать почти в два раза эффективнее, чем традиционные автомобили внутреннего сгорания.

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

Основным источником энергии, используемым сегодня в наиболее распространенных ГЭМ, являются аккумуляторы. Аккумулятор не содержит движущихся частей. Единственная потеря энергии — это очень небольшое количество тепла в ходе цикла разряда. Как упоминалось ранее, гибридные электромобили используют два разных источника энергии. Аккумуляторы обычно являются основным источником энергии для транспортного средства, а вспомогательный двигатель, работающий на бензине, дизельном топливе или альтернативных видах топлива, таких как метанол, этанол или сжатый природный газ, обеспечивает вспомогательную энергию. В некоторых случаях верно обратное, когда батареи обеспечивают вспомогательное питание в периоды высокого энергопотребления. На приведенных ниже диаграммах (любезно предоставленных программой DOE — HEV) энергопотребление обычного транспортного средства сравнивается с энергопотреблением гибридного электромобиля.

Вернуться к началу

Обратите внимание на отсутствие потерь на холостом ходу и значительное снижение потерь в двигателе гибридного автомобиля, как показано ниже.

Вернуться к началу

Как показано на диаграмме ниже, гибридный электромобиль будет преодолевать в два раза большее расстояние, чем обычный автомобиль, при том же количестве энергии.Двигатель внутреннего сгорания неэффективен не только из-за количества потерь энергии, возникающих при передаче энергии из жидкого состояния в трансмиссию, но также становится более неэффективным, когда транспортное средство не движется, а двигатель все еще потребляет энергию. .

Источник/Поглотитель энергии	Гибридный электромобиль	Двигатель внутреннего сгорания
Топливо	100	100
Потери при передаче	-6	-6
Потери на холостом ходу	0	-11
Дополнительные нагрузки	-2	-2
Потери двигателя	-30	-65
Рекуперативное торможение	+4	0
Общая оставшаяся энергия	66	16

Гибридный электромобиль может использовать энергию, вырабатываемую его вспомогательным двигателем, даже когда автомобиль не движется, сохраняя энергию, вырабатываемую на холостом ходу, в аккумуляторной батарее. Кроме того, HEV восстанавливают 10% или более энергии, потребляемой при движении транспортного средства во время замедления, за счет изменения направления тока от приводных двигателей. Двигатели становятся генераторами, а энергия возвращается в батарею в процессе, известном как рекуперативное торможение. Это также помогает продлить срок службы тормозной системы.

Вернуться к началу

Серия Гибрид

В серийном гибриде к колесам подключается только электродвигатель.В «классической» серии HEV электрический генератор, соединенный с двигателем, подает электричество на батарею, которая, в свою очередь, питает электродвигатель. Как правило, установка двигатель/генератор поддерживает заряд батареи на уровне 60-80%. Когда батарея достигает нижнего предела, двигатель запускается. Точно так же, когда батарея достигает верхнего предела, двигатель выключается. Однако в гибридных электромобилях некоторых серий электроэнергия для двигателя может поступать как от аккумуляторных батарей, так и от двигателя/генераторной установки. Поскольку к колесам подключены только электродвигатели, двигатель может работать с оптимальной производительностью, что значительно снижает выбросы.

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

S E R I E S

Наверх

Параллельный гибрид

Параллельные гибриды имеют механическое соединение с колесами как от электродвигателя (двигателей), так и от двигателя, что позволяет автомобилю разгоняться быстрее, чем серийные гибриды.Эти автомобили не нуждаются в специальном генераторе и подключены к электрической сети для подзарядки аккумуляторов (хотя электродвигатель можно использовать в качестве генератора для подзарядки аккумуляторов через сцепление). В параллельном HEV электродвигатель помогает двигателю во время запуска и ускорения.

Электродвигатель и двигатель соединены непосредственно с колесами Может работать с батареями меньшего размера Требуется зарядка вне борта Ускоряется благодаря двум источникам питания Двигатель работает на холостом ходу Упаковка компонентов менее гибкая Может не требовать трансмиссии Требуется для средних нагрузок мотор

П А Р А Л Л Е Л

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

Вернуться к началу

Двухрежимный гибрид

Двухрежимные гибриды — это в основном параллельные гибриды с отдельным генератором, который также позволяет перезаряжать батареи. В нормальных условиях движения двигатель приводит в движение как колеса, так и генератор, который, в свою очередь, подает питание на электродвигатель и аккумуляторы. Во время полного ускорения или при большой нагрузке двигатель получает дополнительную мощность от аккумулятора.

Двигатель может питать как аккумуляторы, так и ведущие колеса Требуются средние и большие аккумуляторы Требуется зарядка на борту и вне борта Ускоряется благодаря двум источникам питания Двигатель работает на холостом ходу Упаковка компонентов менее гибкая Может не требовать трансмиссии Требуется тяжелый -рабочий двигатель

D U A L — M O D E

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

Вернуться к началу

Поддерживающие и неподдерживающие гибриды

Кроме того, гибриды могут быть определены как «поддерживающие заряд» или «неподдерживающие заряд». В системе HEV с «поддерживающим зарядом» гибридный источник питания способен обеспечивать достаточную энергию независимо от накопителя (обычно от батареи) для управления транспортным средством, как если бы оно было обычным транспортным средством.Пока у гибрида есть топливо для двигателя, автомобиль будет работать.

Гибридный источник питания в HEV с «неподдерживающим зарядом» может обеспечивать только энергию для подзарядки и не может сам по себе обеспечивать энергию, необходимую для движения транспортного средства. Если для разгона HEV требуется мгновенная мощность 120 кВт, а гибридный источник питания способен обеспечить только 60 кВт, HEV считается системой с «неподдерживающей зарядкой», поскольку двигатель/генератор не может производить энергию, необходимую для ускорения. транспортное средство.Эта система должна иметь дополнительную энергию от накопителя (аккумулятора) для удовлетворения энергетических потребностей автомобиля. Систему «неподдерживающего заряда» часто называют «расширителем диапазона», поскольку она предназначена для увеличения диапазона транспортного средства.

Вернуться к началу

Зачем ставить двигатель внутреннего сгорания в электромобиль?

Вы, наверное, спрашиваете себя, зачем кому-то браться за создание электромобиля, а потом ставить в него двигатель внутреннего сгорания.Есть много причин, почему это делается, некоторые по выбору, а другие по необходимости. Существующая технология аккумуляторов не обеспечивает электромобилям диапазон, приемлемый для потребителей. Средний путь до работы составляет около 40 миль. В настоящее время прогнозируется, что электромобили будут иметь запас хода в диапазоне 80-100 миль с использованием передовых технологий аккумуляторов, таких как NiMH. Опросы показывают, что этот диапазон является пограничным для желаний пассажиров.

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

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

Вернуться к началу

Что насчет выбросов?

Эти виды топлива дополнительно снижают вредные выбросы.Поскольку двигатель рассчитан на некоторую среднюю нагрузку, а батарея обеспечивает энергию для пиковых нагрузок, двигатель можно настроить или управлять им с помощью компьютера, чтобы он работал с максимальной эффективностью. Двигателю не нужно ускоряться или замедляться при изменении нагрузки.

Природный газ является наиболее экологически чистым альтернативным топливом. Выбросы выхлопных газов двигателей, работающих на природном газе, намного ниже, чем у аналогичных автомобилей, работающих на бензине. Например, выбросы окиси углерода из природного газа ниже примерно на 70 процентов, выбросы неметановых органических газов — на 89 процентов, а выбросов оксидов азота — на 87 процентов.В дополнение к этому сокращению загрязняющих веществ, природные газы также выделяют значительно меньше парниковых газов и токсинов, чем автомобили, работающие на бензине.

Природный газ практически не выделяет испарений при заправке и использовании. Для автомобилей с бензиновым двигателем выбросы в результате испарения и заправки топливом составляют не менее 50 процентов от общего объема выбросов углеводородов автомобиля. Использование природного газа в качестве альтернативного топлива для HEV может снизить выбросы углекислого газа почти на 20 процентов.

Воздействие уровней взвешенных мелких твердых частиц, обнаруженных во многих U.Было показано, что S. города увеличивают риск респираторных заболеваний. Дизельный выхлоп рассматривается как опасный загрязнитель воздуха. Двигатели, работающие на природном газе, производят лишь незначительное количество этого вещества.

На единицу энергии природные газы содержат меньше углерода, чем любое другое ископаемое топливо, и, таким образом, производят более низкие выбросы CO2 на пройденную милю транспортного средства. Хотя двигатели, работающие на природном газе, действительно выделяют метан, еще один основной парниковый газ, любое незначительное увеличение выбросов метана будет более чем компенсировано существенным сокращением выбросов CO2 по сравнению с другими видами топлива.

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

В то время как обычный бензин содержит больше энергии на единицу объема по сравнению с альтернативными видами топлива (показано в таблице ниже), разница в стоимости между бензином и альтернативными видами топлива компенсирует потери энергии на единицу объема пробега.

Вернуться к началу

Топливо и первичный или типовой состав	Доступная энергия для мощности в одном галлоне	Фактор: Галлоны, необходимые для того же пробега, что и бензин
Неэтилированный обычный бензин (C8h25-18)	114 000 БТЕ	1,00 галлона жидкости
Природный газ (Ch5)	114 000 БТЕ	1.00 галлонов жидкости
Сжиженный природный газ (СПГ) (гл. 5)	76 000 БТЕ	1,50 галлона жидкости
Дизель (С16х44)	128 000 БТЕ	0,89 галлона жидкости
Пропан (HD5)(C3H8)	82 450 БТЕ	1,38 галлона жидкости
Метанол (Ch4OH)	57 000 БТЕ	2. 00 галлонов жидкости
M85 (85% метанол, 15% бензин)	65 500 БТЕ	1,74 галлона жидкости

Наверх

Топливные элементы

Продолжаются исследования, направленные на то, чтобы сделать гибридные электромобили еще более эффективными и экологичными. Основной упор на данный момент делается на методы накопления энергии. Первичные накопители энергии транспортных средств, такие как топливные элементы, могут повысить энергоэффективность.Топливный элемент — это электрохимическое устройство, в котором топливо реагирует с кислородом, высвобождая электроны и производя электричество. Самое большое преимущество топливного элемента заключается в том, что он производит нулевые выбросы.

Транспортные средства на топливных элементах представляют собой привлекательный шаг вперед по сравнению с транспортными средствами с батарейным питанием. Они предлагают преимущества питания от батареи, но могут быть быстро перезаряжены и могут работать дольше между дозаправками. В настоящее время разрабатывается множество различных типов топливных элементов, и все еще происходит усовершенствование устройств, которые еще не поступили на производственную линию.Наиболее распространенный тип топливного элемента известен как топливный элемент PEM. Эти топливные элементы имеют мембрану протонного обмена, через которую мигрируют протоны атомарного размера, в то время как свободные электроны большего размера проходят через внешнюю цепь в виде электричества.

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

Вернуться к началу

В блоке топливных элементов (показанном слева) газы (водород и воздух) подаются к электродам по обе стороны от PEM через каналы, образованные в пластинах поля потока. Водород по каналам поступает к аноду, где платиновый катализатор способствует его разделению на протоны и электроны. На противоположной стороне ФЭМ воздух течет по каналам к катоду, где кислород воздуха притягивает протоны водорода через ФЭМ.Электроны захватываются в виде полезного электричества через внешнюю цепь и объединяются с протонами и кислородом, образуя водяной пар на стороне катода.

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

Вернуться к началу

Маховики

Другим многообещающим устройством, способным накапливать энергию, является маховик. Маховики накапливают энергию механически. Для поглощения энергии маховик преобразует электрическую энергию в кинетическую с помощью встроенного двигателя, заставляя ротор маховика вращаться быстрее. Для подачи энергии кинетическая энергия, хранящаяся в роторе, преобразуется в электрическую энергию с использованием того же двигателя с обратной полярностью катушек возбуждения, в результате чего энергия поступает в батарею.

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

Минуточку…

Пожалуйста, включите Cookies и перезагрузите страницу.

Этот процесс выполняется автоматически. Вскоре ваш браузер перенаправит вас на запрошенный вами контент.

Пожалуйста, подождите 5 секунд…

Перенаправление…

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

+((!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![] +!![]+!![]+!![]+[])+(!+[]+(!![])+!![])+(!+[]+(!![] )+!![]+!![]+!![]+!![]+!![]+!![])+(!+[]-(!![]))+(!+ []+(!![])+!![]+!![])+(+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![ ]+!![]+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![])+(!+[]+(!![])+ !![]+!![]+!![]+!![]+!![]))/+((!+[]+(!![])-[]+[])+( !+[]-(!![]))+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![])+(!+ []+(!![])+!![]+!![]+!![])+(+!![])+(!+[]+(!![])+!![ ])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![]+!![])+(!+[]+(! ![])+!![])+(!+[]+(!![])-[])) 9000 5

+((!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![]+!![]+!![]+!![ ]+[])+(!+[]+(!![])-[])+(!+[]-(!![]))+(!+[]+(!![])+ !![]+!![])+(+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![ ]+!![]+!![]+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![] +!![]+!![])+(!+[]+(!![])-[])+(!+[]+(!![])+!![]))/+ ((!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![]+!![]+!![]+!![]+[ ])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![]+!![]+!![])+(!+ []+(!![])+!![]+!![]+!![])+(+!![])+(!+[]+(!![])+!![ ]+!![]+!![]+!![]+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![] +!![]+!![]+!![])+(!+[]+(!![])+!![])+(!+[]+(!![])+! ![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![]+!![]))

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

+((!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![]+! ![]+!![]+[])+(+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+! ![]+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![])+(!+[]-(!![] ))+(!+[]+(!![])+!![]+!![])+(!+[]+(!![])-[])+(!+[]+ (!![])+!![]+!![]+!![])+(!+[]+(!![])+!![]))/+((!+[] +(!![])-[]+[])+(!+[]+(!![])+!![])+(+!![])+(!+[]+(! ![])+!![])+(!+[]+(!![])+!![])+(+!![])+(!+[]+(!![]) +!![])+(!+[]+(!![])-[])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![ ]+!![]+!![]))

+((!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![]+ !![]+!![]+[])+(!+[]+(!![])+!![])+(!+[]+(!![])+!![] +!![]+!![]+!![]+!![]+!![])+(!+[]-(!![]))+(!+[]+(!! [])+!![]+!![])+(+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![] +!![])+(!+[]+(!![])+!![]+! ![])+(+!![]))/+((!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![]+[ ])+(+!![])+(!+[]+(!![])-[])+(!+[]+(!![])-[])+(!+[] +(!![])+!![])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![]+!![ ])+(!+[]+(!![])+!![]+!![]+!![]+!![]+!![]+!![])+(!+ []+(!![])+!![])+(+!![]))

.