Гибридные двигатели: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Содержание

Гибридные автомобили: польза для окружающей среды

В мире существует два основных вида гибридных автомобилей: параллельные и серийные. Первый имеет как двигатель внутреннего сгорания, так и батареи для электромотора. Автомобилем управляет небольшой бензиновый двигатель и когда требуется дополнительная мощность — подключается электрический. Такая система необходима для увеличения скорости.


У серийных гибридов, с другой стороны, имеется генератор, который приводится в действие двигателем внутреннего сгорания. Этот генератор заряжает батареи и затем дает мощность электромотору. Бензиновый двигатель не может завести автомобиль самостоятельно. Это может случиться, если вы захотите завести ваше авто именно так. Все остальное время машина заводится с помощью электродвигателя. Пробег вашего автомобиля и дальность покрытого им расстояния будет лучше, если большую часть времени вы ездите на электричестве.

Расход топлива в гибридных автомобилях ниже, чем в обычных машинах.

Они экономнее потребляют бензин, тем самым увеличивая свой пробег на 20 — 30 миль на 1 галлон. Также в гибридных автомобилях автоматически отключается двигатель, когда вы останавливаетесь. Выжимая педаль газа, вы его включаете. Таким образом, экономится довольно много топлива. Двигатель внутреннего сгорания также начинает заряжать батареи самостоятельно, когда у них низкий уровень мощности.

Экономное потребление бензина позволяет уменьшить вред, наносимый окружающей среде. Гибридные транспортные средства не выделяют столько же выхлопов сколько стандартные автомобили. Эмиссия углекислого газа также намного меньше. Это является очень положительным фактом, поскольку много ученых считают CO2 причиной глобального потепления.

Основные составные части гибридных автомобилей

Двигатель внутреннего сгорания. Меньше и эффективнее по сравнению с традиционными автомобилями.


Топливный бак. Он также немного меньше, потому что для гибридных машин не требуется много топлива.

Электродвигатель. Он действует и как генератор и как двигатель. Во втором случае, он собирает накопленную энергию из батарей для ускорения автомобиля путем увеличения мощности. Когда вы замедляетесь, энергия передается обратно в батареи. После этого они автоматически перезаряжаются.

Батареи. Они требуются для приведения в действие электродвигателя.

Трансмиссия. Нужна для продвижения транспортного средства вперед точно так же, как и в традиционных машинах.

Энергия поступает в батарею от электродвигателя. Когда вы нажимаете педаль тормоза, энергия передается с двигателя на батарею снова. Это называют рекуперативным (регенеративным) торможением. У батарей ограниченный срок службы, поэтому необходимо регулярно их перезаряжать и правильно эксплуатировать.

Гибридные шаговые двигатели — техническая вводная статья

Гибридные шаговые двигатели

являются более дорогими, чем двигатели с постоянными магнитами, зато они обеспечивают меньшую величину шага, больший момент и большую скорость. Типичное число шагов на оборот для гибридных двигателей составляет от 100 до 400 (угол шага 3.6 – 0.9 град.). Гибридные двигатели сочетают в себе лучшие черты двигателей с переменным магнитным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами. Ротор гибридного двигателя имеет зубцы, расположенные в осевом направлении (рис. 1).

Рис. 1. Гибридный двигатель

Ротор разделен на две части, между которыми расположен цилиндрический постоянным магнит. Таким образом, зубцы верхней половинки ротора являются северными полюсами, а зубцы нижней половинки – южными. Кроме того, верхняя и нижняя половинки ротора повернуты друг относительно друга на половину угла шага зубцов. Число пар полюсов ротора равно количеству зубцов на одной из его половинок. Зубчатые полюсные наконечники ротора, как и статор, набраны из отдельных пластин для уменьшения потерь на вихревые токи.

Статор гибридного двигателя также имеет зубцы, обеспечивая большое количество эквивалентных полюсов, в отличие от основных полюсов, на которых расположены обмотки. Обычно используются 4 основных полюса для 3.6 град. двигателей и 8 основных полюсов для 1.8- и 0.9 град. двигателей. Зубцы ротора обеспечивают меньшее сопротивление магнитной цепи в определенных положениях ротора, что улучшает статический и динамический момент. Это обеспечивается соответствующим расположением зубцов, когда часть зубцов ротора находится строго напротив зубцов статора, а часть между ними. Зависимость между числом полюсов ротора, числом эквивалентных полюсов статора и числом фаз определяет угол шага S двигателя:

S = 360/(Nph*Ph) = 360/N,
где Nph – чило эквивалентных полюсов на фазу = число полюсов ротора,
Ph – число фаз,
N — полное количество полюсов для всех фаз вместе.

Ротор показанного на рисунке двигателя имеет 100 полюсов (50 пар), двигатель имеет 2 фазы, поэтому полное количество полюсов – 200, а шаг, соответственно, 1.8 град. Продольное сечение гибридного шагового двигателя показано на рис. 2. Стрелками показано направление магнитного потока постоянного магнита ротора. Часть потока (на рисунке показана черной линией) проходит через полюсные наконечники ротора, воздушные зазоры и полюсный наконечник статора. Эта часть не участвует в создании момента.

Рис. 2. Продольный разрез гибридного шагового двигателя

Как видно на рисунке, воздушные зазоры у верхнего и нижнего полюсного наконечника ротора разные. Это достигается благодаря повороту полюсных наконечников на половину шага зубъев. Поэтому существует другая магнитная цепь, которая содержит минимальные воздушные зазоры и, как следствие, обладает минимальным магнитным сопротивлением. По этой цепи замыкается другая часть потока (на рисунке показана штриховой белой линией), которая и создает момент. Часть цепи лежит в плоскости, перпендикулярной рисунку, поэтому не показана. В этой же плоскости создают магнитный поток катушки статора. В гибридном двигателе этот поток частично замыкается полюсными наконечниками ротора, и постоянный магнит его «видит» слабо. Поэтому в отличие от двигателей постоянного тока, магнит гибридного двигателя невозможно размагнитить ни при какой величине тока обмоток.

Величина зазора между зубцами ротора и статора очень небольшая – типично 0.1 мм. Это требует высокой точности при сборке, поэтому шаговый двигатель не стоит разбирать ради удовлетворения любопытства, иначе на этом его срок службы может закончиться.

Чтобы магнитный поток не замыкался через вал, который проходит внутри магнита, его изготавливают из немагнитных марок стали.

Они обычно обладают повышенной хрупкостью, поэтому с валом, особенно малого диаметра, следует обращаться с осторожностью.

Для получения больших моментов необходимо увеличивать как поле, создаваемое статором, так и поле постоянного магнита . При этом требуется больший диаметр ротора, что ухудшает отношение крутящего момента к моменту инерции. Поэтому мощные шаговые двигатели иногда конструктивно выполняют из нескольких секций в виде этажерки. Крутящий момент и момент инерции увеличиваются пропорционально количеству секций, а их отношение не ухудшается.

Большинство современных шаговых двигателей являются гибридными. По сути гибридный двигатель является двигателем с постоянными магнитами, но с большим числом полюсов. По способу управления такие двигатели одинаковы, дальше будут рассматриваться только такие двигатели.

Чаще всего на практике двигатели имеют 100 или 200 шагов на оборот, соответственно шаг равен 3.6 грд или 1.8 грд. Большинство контроллеров позволяют работать в полушаговом режиме, где этот угол вдвое меньше, а некоторые контроллеры обеспечивают микрошаговый режим.

Wolflubes — The Vital Lubricant — Блог

Специальные смазочные материалы обеспечивают максимальную энергоэффективность гибридных автомобилей

В связи с экологическими проблемами и повышением цен на топливо ожидается, что в ближайшие годы будет успешно развиваться рынок гибридных автомобилей. Чтобы обеспечить надлежащую смазку и максимальную энергоэффективность гибридных автомобилей, требуются специальные смазочные материалы.

По оценкам компании Frost & Sullivan, к 2025 году будет продано около 15 миллионов гибридных электромобилей, а это 16,4% от общей доли легковых автомобилей.

Таким образом, прирост составит 500% по сравнению с 2019 годом. Этот впечатляющий показатель можно объяснить непрерывным увеличением цен на нефть и ростом информированности о том, что необходимо сокращать выбросы углекислого газа. 

Вследствие ухудшения экологической ситуации государства разрабатывают программы поощрения для производителей гибридных и полностью электрических автомобилей. В ближайшие годы все крупные производители будут расширять ассортимент гибридных автомобилей.

Как устроен гибридный автомобиль?

Гибридный автомобиль обеспечивает оптимальную эффективность с точки зрения расхода топлива и производительности двигателя. В таких автомобилях используются двигатели двух типов (или более): обычно это двигатель внутреннего сгорания, который приводит в действие электрический генератор, подающий питание на электродвигатель.

Основной принцип работы гибридного автомобиля заключается в том, что разные двигатели работают лучше при разных скоростях, идеально дополняя друг друга:

  • Электродвигатель более эффективен для развития крутящего момента или силы вращения.
  • Двигатель внутреннего сгорания лучше подходит для поддержания высоких скоростей.

Электродвигатель в гибридном автомобиле выполняет резервную функцию. Главным образом он помогает двигателю внутреннего сгорания при очень высокой рабочей нагрузке (например, при запуске автомобиля или ускорении). В определенный момент при разгоне гибридный автомобиль переключается с одного двигателя на другой, что обеспечивает бескомпромиссную энергоэффективность, сокращение расхода топлива и выбросов CO2.

Для новых двигателей гибридных автомобилей требуются специальные смазочные материалы

Гибридные автомобили оснащаются новыми архитектурами питания и двигателями, для которых характерно следующее:

  • Увеличение напряжения в системах
  • Высокое содержание меди
  • Более высокие температуры
  • Новые полимерные материалы
  • Высокие скорости
  • Иные требования к трению или к отсутствию такового

Для надлежащей смазки, повышения энергоэффективности и улучшения характеристик двигателей для гибридных автомобилей требуются специальные смазочные материалы, которые предлагают следующее:

  • Соответствующие электрические свойства
  • Гарантированная защита от коррозии
  • Необходимые характеристики теплопередачи
  • Совместимость с полимерными материалами
  • Защита от окисления и образования осадков
  • Защита высокоскоростных подшипников
Инновационные смазочные материалы Wolf для гибридных автомобилей

Wolf разработал специальную серию продукции для смазки механизмов гибридных автомобилей. В то время как большинство масел SAE 0W-16 и 0W-20 от конкурирующих компаний относятся к категории API SN, наши новые масла SAE 0W-16 и 0W-20 для гибридных автомобилей отвечают требованиям категорий API SN Plus и SN/RC.

Наши смазочные материалы, разработанные специально для гибридных автомобилей, отличаются стабильностью смазывающих свойств и превосходной устойчивостью к окислению при высоких температурах, а также обеспечивают защиту от раннего зажигания на низких оборотах (LSPI) и поломок автомобиля. Кроме того, эти материалы позволяют достичь исключительной топливной экономичности (FE) для автомобилей азиатских производителей (Honda, Lexus, Mitsubishi, Nissan, Toyota и др.).

Смазочные материалы Wolf для гибридных автомобилей обеспечивают немедленную смазку при запуске в условиях низких температур, благодаря чему снижается трение и износ при запуске. Эти материалы также сокращают расход топлива и выбросы CO2, что способствует защите окружающей среды.

ГИБРИДНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА: КАКОЕ МАСЛО ЛУЧШЕ?

Растущая популярность гибридных автомобилей создает новую тенденцию на рынке и растущий спрос на определенные продукты, которые подходят для новейших гибридных двигателей. В частности, Европа, Китай и Северная Америка следуют тенденции этого растущего сегмента рынка.

 

Гибридные двигатели были разработаны для объединения преимуществ двух типов двигателей в одном приложении. Двигатель внутреннего сгорания лучше работает на высоких оборотах, в то время как аккумуляторный двигатель обеспечивает лучшую производительность в качестве резерва при запуске двигателя и поддержки двигателя внутреннего сгорания.

 

Некоторые важные преимущества гибридных автомобилей:

— Экономия топлива

— Снижение выбросов

— Меньшее трение металических элементов

— Увеличенный срок службы тормозной системы и аккумулятора

 

В индустрии смазочных материалов необходимо постоянно адаптировать ассортимент продукции, чтобы иметь возможность быстро реагировать на меняющийся рынок, в данном случае на растущий парк гибридных автомобилей.

Смазочные материалы, подходящие для гибридных двигателей, очень уникальны и имеют классы низкой вязкости, такие как 0w16, 0w20 и 5w20, и соответствуют последним стандартам API, таким как API SN Plus, API SN RC и API SP.

 

Подходящие масла для вашего автомобиля рекомендуются через Oilfinder на нашем веб-сайте.

Ниже приведены основные продукты Ardeca, продаваемые на вторичном рынке для замены гибридного масла:

— Synth ECO G2 0W20

— Synth ECO G2 5W20

— Synth ECO 0W16

— Synth C5 0W20

— Гибрид-FS 0W20

— Гибрид-FS 5W20

— Synth Pro 5W40

 

Все продукты, подходящие для гибридного применения, можно узнать по синему логотипу HYBRID на этикетке.

 

Если вам потребуется подробная информация, наш отдел продаж будет рад помочь вам.

Последние новости и фотографии вы найдете на страницах Ardeca Official в Facebook / Instagram

Перспективные и гибридные двигатели ОДК-Климов

— Всеволод Александрович, давайте начнем с новой производственной площадки в Петербурге. Уже завершилось ее дооснащение, расширение, масштабирование производства? На каком этапе, на Ваш взгляд, сейчас находится само серийное производство двигателей в ОДК-Климов?

— Мы переехали на новую площадку в 2014 году. На площадке проведено несколько этапов оснащения производства. В основном здесь планировался выпуск двигателя ВК-2500. Но на ней сейчас ведутся и ряд ОКР — это ТВ7-117 самолетной и вертолетной модификаций, также размещено и серийное производство этих двигателей. Это, в основном, работы по изготовлению, испытаниям и сборке. Комплектацию (детали и узлы) мы также получаем в своей кооперации в рамках ОДК с другими российскими предприятиями.

Также на этой площадке мы ведем работу по новым проектам — двигателям ВК-650В и ВК-1600В. Сейчас мы делаем первую опытную партию, так называемую установочную, двигателя РД-93МА. В этом году мы должны двигатели изготовить, скомплектовать, испытать и отгрузить.

В прошлом году окончательно завершен переезд производственных мощностей с нашей первой площадки, она продана и там уже работает застройщик. Поэтому мы сейчас сконцентрированы на основной площадке. Она всегда исторически была закреплена за «Климов», но раньше там проводилась только финальная сборка двигателей и испытания. Сейчас на этой территории находится конструкторское бюро, административные службы, весь цикл производства – это сборка, изготовление закрепленной номенклатуры, термообработка, складской комплекс, корпус нанесения гальванических покрытий, лаборатории, испытательная база.

— Насколько вам удалось импортозаместить двигатели семейства ТВ3-117 на мощностях нового производства в Петербурге?

— Нам удалось полностью импортозаместить и ТВ3-117, и двигатель ВК-2500. Сейчас двигатели производятся в широкой кооперации с предприятиями Объединенной двигателестроительной корпорации Ростеха и предприятиями второго контура, и они все российские. Агрегаты российские, все детали и узлы российские. А финишером по сборке и испытаниям двигателя является ОДК-Климов. Мы производим до 300 двигателей в год и около 100 ремонтируем. Есть еще другие ремонтные предприятия, но мы сами специализируемся на выпуске двигателей первой категории. У нас имеется стендовая база, современное оборудование, а кооперация распределена так, что за нами закреплена часть узлов. Это турбина компрессора, мы ее сами полностью изготавливаем. Системы электронного управления двигателя нашей разработки также полостью производятся на нашем предприятии.

— Достаточно ли этой серии, чтобы закрыть потребности для новых вертолетов, замены двигателей и поддержания пула подменных двигателей?

— Существующей серии хватает, чтобы закрыть потребности производства новых вертолетов, замены двигателей и подменных двигателей. Но мы готовы развиваться и дальше. Все зависит от заявок «Вертолетов России».

Двигатель ВК-2500ПС-03

— Вопрос по двигателю, серийное производство которого уже начато — ВК2500П. Сколько вы планируете их производить в год, и есть ли машины (Ми-28), которые ими уже оснащены?

— Двигатель ВК-2500П применяется на модификации боевого вертолета Ми-28НМ. В прошлом году двигатель завершил государственные стендовые испытания.

Этот двигатель является модификацией ВК-2500, на котором применена современная САУ типа FADEC. Она обеспечивает управление двигателем, улучшает его технические характеристики и параметры, в том числе экономичность. А самая главная его особенность в противопомпажной системе. Т.е. при залповом применении вооружения вертолета, пороховые газы попадают на вход двигателя, что может привести к снижению мощности, помпажу, остановке. Система без участия пилота отрабатывает эту ситуацию и восстанавливает режим работы. Это особенно важно в боевых условиях.

Производство ВК-2500П уже запущено, часть двигателей установлена на вертолеты. Объемы выпуска этих моторов будут расти.

— Предполагается ли интеграция двигателя ВК-2500П на какие-либо другие летательные аппараты?

— Да, конечно. Этот двигатель можно устанавливать и на Ка-52. Двигатель, который установлен на Ми-28НМ, это модель «01». Т.е. это модель с настройкой взлетной мощности 2500 л.с. А сам двигатель, как классический ВК-2500, так с индексом «П» и «ПС», т.е. это и военный, и гражданский, они имеют настройки в зависимости от модели 01, 02 и 03, которые разграничиваются по мощности: 2500, 2200 и 2000 л.с. на взлетном режиме соответственно. Поэтому этот двигатель в дальнейшем можно устанавливать на все вертолеты Ми и Ка и предлагать использовать на иностранных платформах.

— По перспективному двигателю ВК-1600В. Вы уже приступили к сборке двигателя-демонстратора? И когда можно ожидать начала его летных испытаний?

— У нас в 2019 году стартовали два проекта. Дело в том, что в этих рыночных нишах нет российского двигателя, они все зарубежные — либо это французские, либо американские. И задача была, в первую очередь, провести программу импортозамещения по двигателям в классе до 700 л.с. — это двигатель ВК-650В для вертолетов Ка-226, Ансат-У и других однодвигательных платформ взлетной массы порядка до 4 т. Двигатель ВК-1600В — это двигатель, который будет устанавливаться на вертолет Ка-62. Само собой его применение возможно и на иностранных платформах.

Есть заявка, и стартует проект создания и самолетной версии этого двигателя – ВК-1600С. Он предполагается к установке на пассажирские и транспортные самолеты местных воздушных линий, таких как «Байкал». В настоящий момент по двигателям ВК-650В и ВК-1600В выполнены эскизные проекты. Также поданы заявки в Росавиацию на сертификацию, проведены этапы макетов. Сейчас по двигателю ВК-1600В мы находимся на стадии изготовления демонстратора и планируем его показать на выставке МАКС-2021, в августе 2021 года начать инженерные испытания.

Двигатель ВК-1600В

По двигателю ВК-650В – демонстратор был собран в прошлом году. В этом году мы приступили к инженерным испытаниям, и сейчас пройден первый этап. Разработаны камеры сгорания и компрессор для проведения специальных автономных испытаний в ЦИАМ и подтверждения параметров, которые были заложены при расчетах.

Новые двигатели ВК-650В и ВК-1600В мы разрабатываем, используя современные технологии проектирования и технологическую базу. Так, на двигателях ВК-1600В не существует бумажной конструкторской документации, двигатель выпущен полностью в 3D. Подлинная КД – это электронная 3D-модель с аннотацией. Также при разработке двигателей и оптимизации расчетных работ узлов используется технология цифрового двойника. Т.е. это взаимоувязанная система расчетов в стационарной и нестационарной постановке. Данная система позволяет сократить время доводки и разработки двигателя путем, в том числе, проведения виртуальных испытаний, т.е. моделирования натурных испытаний.

Также на двигателях мы сейчас внедряем применение аддитивных технологий, это 3D-печать. На предыдущих модификациях это было редкостью — там были сложности и с нормативной базой, и с пониманием в отрасли всех преимуществ этой технологии. На обоих демонстраторах новых двигателей мы применили эти технологии. И это не только корпусные детали, но и сопловые аппараты и другое. Доля применения аддитивных деталей доходит до 15% и в одном, и в другом двигателе. В будущем эту технологию мы также будем закреплять и утверждать при выходе на сертификацию, это позволит, с одной стороны, упростить технологию изготовления узлов, с другой — снизить массу и, в принципе, снизить стоимость жизненного цикла.

У нас есть отдельные планы с ЦИАМ, с ВИАМ, и уже стартовало несколько программ с точки зрения паспортизации аддитивных технологий и материалов по ним. По обоим двигателям начало летных испытаний планируются в 2022 году, а получение сертификата типа – 2023 год. Достаточно сжатые сроки. Это достигается опять же за счет применения новых технологий проектирования и производства опытных образцов.

— У вас собственное аддитивное производство или комплектующие поступают в рамках кооперации с предприятиями ОДК?

— И так, и так. У нас есть зона развития с аддитивным производством, оно позволяет нам отрабатывать какие-то первичные конструкторские технологические решения. А так, как я говорил, мы в широкой кооперации отрабатываем эти узлы с предприятиями ОДК, с ВИАМ. Не все просто в этой технологии, не все сразу получается. И по обоим двигателям участвовало несколько предприятий. Т.е. эта технология вроде как развита у всех, но получается не у всех. По двигателям ВК-650В и ВК-1600В наши кооперанты – это ВИАМ, часть узлов сделана на их оборудовании, это ММП имени В.В. Чернышева. Часть деталей мы делали на своем производстве.

Двигатель ВК-650В

— Расскажите, пожалуйста, про новый гибридный двигатель, разработкой которого занимается ваше предприятие.

— Это новая амбициозная задача. В рамках ОДК в августе 2020 года было открыто данное направление. Сейчас идет трехлетний НИР с завершением в 2024 году. Итоги этого НИРа — это предложить некую линейку гибридных силовых установок для будущих потенциальных объектов и платформ. Смысл гибридных установок в том, что, несмотря на все ухищрения конструкторов авиационных двигателей по совершенствованию параметров, ресурсов, снижению расхода топлива, новые мировые вызовы и требования, в том числе требования ИКАО по вредным выбросам, по шуму – их все равно какими-то традиционными классическими методами не достичь. Т.е. снизить расход топлива на 40% или вредные выбросы на 70% нереально даже с учетом любых технологий, которые сейчас используются. Гибридизация, т.е. использование энергий топлива и электрической энергии это как раз и позволяет.

Но при решении этой задачи приходится решать и ряд серьезных технологических проблем — так называемые критические технологии. Одна из них – это создание топливных элементов, либо аккумуляторных батарей с высокой емкостью и, понятно, низкой удельной массой. Это создание блоков силовой электроники, которая может работать при больших температурах, это создание системы управления распределения энергии – механической, электрической, это применение новых технологий по системам управления, силовой электронике и САУ этой системы.

Соответственно, какие преимущества мы получаем? Мы можем отказаться от механической трансмиссии. Т.е. расположить любую архитектуру, силовые установки. Применить либо несколько движителей (это вентилятор, может быть, который приводится электромотором), либо 10 таких вентиляторов, которые будут располагаться на крыле. Либо это будет привод несущего винта, если мы говорим о вертолете. Причем мы сможем управлять частотой вращения этого винта, а трансмиссии не будет. Это и повышение технологичности, упрощение конструкции, это и снижение веса силовой установки и летательного аппарата в целом.

Сам привод будет работать на оптимальных режимах, что позволит и снизить расход топлива и увеличить ресурс и экономичность. И, соответственно, это снижение выбросов. Двигатель будет работать в оптимальном режиме во время полета (крейсерский режим), соответственно расход топлива понизится до 40% и даже больше.

Традиционными методами такого эффекта не достичь. Соответственно тема новая, она межотраслевая. Чтобы ее решить, нужны не только технологии в двигателестроении подтянуть, но это решения и по высокооборотным электрическим машинам — это и электродвигатели, и генераторы. Соответственно и по батареям питания нужен прорыв, и по системам управления силовой электроники. Все эти задачи будут решаться в широкой межотраслевой большой кооперации. Будет участвовать и уже занимается этим направлением и Центральный авиационный институт моторостроения, и другие центральные институты — достаточно большой пул кооперации, кто будет в этом проекте задействован.

— Правильно я понимаю, что в рамках ОДК эта тема поручена вам, и вы будете головным предприятием в разработке гибридной силовой установки?

— Да, в рамках ОДК головное предприятие в этой теме — это «Климов».

Прим. ред: Первый макет гибридной силовой установки для летательных аппаратов разработки Объединенной двигателестроительной корпорации будет представлен на Международном авиационно-космическом салоне (МАКС-2021) с 20 по 25 июля в подмосковном Жуковском в составе общей выставочной экспозиции стенда ОДК (Павильон С1).

Гибридные двигатели Российского производства для военного флота будут разработаны в течение 2 лет

(Казань, 28 апреля, «Татар-информ», Рустам Кильсинбаев). В России за ближайшие два года планируется разработать гибридный двигатель для военных кораблей, об этом журналистам во время закладки пограничного сторожевого корабля проекта 22100 (шифр «Океан») на зеленодольском Заводе имени А. М. Горького сообщил главный конструктор АО «КМКБ «Алмаз»» Борис Лейкис.

«Те, кто ввел санкции, посчитали, что российское кораблестроение должно существенно приостановить свой рост, поскольку главнокомандующий ВМФ России говорил о том, что планируется 40 кораблей сдать в будущем году. Наша задача была в том, чтобы не ухудшить характеристики этого корабля, а уже на базе отечественного оборудования обеспечить точно такие же возможности, как и раньше. Мерседес с гибридным электродвигателем — должен создаваться десятилетиями, а вот мы должны за 2 года создать практически отечественный гибридный двигатель на базе российского производства и мы это сделаем», — утвердительно заявил он.

Стоит отметить, что 25 апреля Президент России Владимир Путин дал старт испытаниям нового двигателя на НПО «Сатурн» в Ярославской области. «Толчок серьезный был дан в 2014 году, когда некоторые наши партнеры отказались поставлять соответствующее оборудование, и мы тогда приняли решение: мы не будем делать что-то такое среднее, а будем разрабатывать свои продукты новые, свои новые двигатели, свои новые машины. Даже пошли на то, чтобы сместить по графику перевооружение российского флота, ожидая вашу машину. И вот она создана», — сообщил тогда он сотрудникам предприятия.

Отвечая на вопрос журналиста ИА «Татар-информ» о производстве двигателей и корабельного оборудования в Зеленодольске, Борис Лейкис отметил, что такая работа уже ведется в данный момент. «Часть оборудования, шпили на этом корабле будут установлены зеленодольского производства, — отметил он, — И не только на этом корабле, но и на всех современных кораблях, которые сегодня строятся и для ВМФ в том числе».

По словам конструктора, «кораблей в мире такого класса вообще немного, а вот с такими комплексами системы управления кораблем, с энергетической установкой, с взаимным расположением постов таких кораблей практически нет».

Борис Лейкис добавил, что, когда корабль данного проекта идет на маленькой скорости, работает только его электрическая установка, а когда на полном ходу, тогда работают главные дизеля. Такая особенность дает возможность на малых скоростях экономить топливо и беречь ресурс. Срок службы корабля — 40 лет при наработке в 120 тысяч часов. Конкурс сообщил, что для боевых кораблей «не существует таких цифр».

Представитель заказчика руководитель департамента береговой охраны Пограничной службы ФСБ России, вице-адмирал Геннадий Медведев также высоко оценил характеристики боевого судна и поблагодарил заводчан. «Мы закладываем третью единицу пограничных кораблей первого ранга 22100 «Океан», — сообщил он, — В декабре прошлого года мы приняли от вас головной корабль этой серии «Полярная звезда». Он успешно совершил переход из Финского залива в пункт основного базирования город Мурманск, введен в состав Пограничного управления ФСБ России по Западному арктическому району и приступил к выполнению задач пограничной деятельности», — сообщил вице-адмирал Геннадий Медведев 

Руководитель департамента береговой охраны Погранслужбы ФСБ России отметил, что корабль полюбили моряки-пограничники за высокотехнологичность и мореходные качества. «Этот корабль сам по себе вобрал в себя все, что есть нового в кораблестроении, оснащен современнейшим вооружением и, самое главное, новыми информационными технологиями. Его мореходные качества, автономность позволяют выполнять задачи в отдаленных районах исключительной экономической зоны РФ и за ее пределами по обеспечению суверенитета Российской Федерации в морском пограничном пространстве», — подытожил он.

Гибридные шаговые двигатели KIPPRIBOR серии SMO


Прайс-лист

Описание и назначение шаговых двигателей KIPPRIBOR серии SMO:

Гибридные шаговые двигатели KIPPRIBOR серии SMO – двигатели которые преобразуют управляющий сигнал в виде последовательности импульсов в пропорциональный числу импульсов фиксированный угол поворота. Используются в системах линейного перемещения, конструкциях роботов-манипуляторов, прочих конструкциях, требующих точного позиционирования исполнительных устройств и механизмов.
Основное достоинство шагового двигателя заключается в том, что точность позиционирования его ротора обеспечена конструкцией. При подаче управляющего импульса на драйвер, ротор двигателя совершает поворот на угол равный величине углового шага. Кроме того, шаговые двигатели KIPPRIBOR серии SMO могут работать в микрошаговом режиме.

Преимущества шаговых двигателей KIPPRIBOR серии SMO:

  • Двигатели серии SMO соответствуют стандарту NEMA (National Environment Management Authority) и представлены в трех габаритах SMO-17, SMO-23, SMO-34. Таким образом, серия закрывает самый востребованный сегмент рынка шаговых двигателей.
  • Гибридный тип двигателя сочетает в себе лучшие качества реактивных шаговых двигателей и двигателей с постоянными магнитами.
  • Способность обеспечивать точность перемещения без применения в приводе элементов обратной связи (датчиков, энкодеров) уменьшает итоговую стоимость технического решения.
  • Высокое показатели механических характеристик. Величина максимального статического синхронизирующего момента до 122 кг•см.
  • Наличие в серии двигателей не только с четырехвыводной, но и с восьмивыводной схемой соединения обмоток, которая предоставляет гибкие преимущества при выборе вариантов подключения: параллельное включение пар обмоток для управления низким напряжением с большими токами либо последовательное включение пар обмоток для управления большим напряжением с малым током.  
  • Конструкция двигателей обеспечивает длительный срок эксплуатации.

Общие технические характеристики гибридных шаговых двигателей KIPPRIBOR серии SMO:

Серия SMO-17 SMO-23 SMO-34
Ширина фланца 42 мм (NEMA17) 57 мм (NEMA23) 86 мм (NEMA34)
Количество фаз обмотки 2
Угловой шаг 1,8°
Радиальное биение вала ≤0,02 мм
Осевой разбег вала ≤0,08 мм
Максимальная радиальная нагрузка (на расстоянии 20 мм от фланца) 28 Н 75 Н 220 Н
Максимальная осевая нагрузка 10 Н 15 Н 60 Н
Тип электрического подключения Кабельный вывод (~480 мм)
Сопротивление изоляции ≥100 МОм (500VDC)
Диэлектрическая стойкость изоляции 500VAC (в течение 1 минуты)
Максимальная рабочая температура двигателя 80°С
Температура эксплуатации -20…+50°С

Модификации гибридных шаговых двигателей KIPPRIBOR серии SMO-17:

Модификация Номи-
нальное напряжение, В
Номи-
нальный ток фазы, А
Сопротив-
ление обмотки, Ом
Индуктив-
ность обмотки, мГн

Удержива-
ющий момент, кг*см

Количество выводов, шт Длина двигателя L, мм Масса двигателя, кг
SMO-17. h318S.3K20.040.4K.034 12 0,4 30 35 3,2 4 34 0,22
SMO-17.h318S.2K80.084.4K.034 4,8 0,84 5,75 8 2,8 4 34 0,22
SMO-17.h318S.2K80.170.4K.034 2,2 1,7 1,3 1,8 2,8 4 34 0,22
SMO-17.h318S.4K20.040.4K.040 12 0,4 30 60 4,2 4 40 0,28
SMO-17.h318S.4K50.080.4K.040 5,4 0,8 6,8 12 4,5 4 40 0,28
SMO-17. h318S.5K20.120.4K.040 6,6 1,2 5,5 11 5,2 4 40 0,28
SMO-17.h318S.4K00.168.4K.040 2,8 1,68 1,68 3,4 4 4 40 0,28
SMO-17.h318S.4K00.170.4K.040 3,4 1,7 2 3 4 4 40 0,28
SMO-17.h318S.4K50.040.4K.048 12 0,4 30 45 4,5 4 48 0,38
SMO-17.h318S.5K00.100.4K.048 4,5 1 4,5 10 5 4 48 0,38
SMO-17. h318S.5K50.130.4K.048 4,6 1,3 3,5 6,6 5,5 4 48 0,38
SMO-17.h318S.5K50.150.4K.048 4,2 1,5 2,8 5,5 5,5 4 48 0,38
SMO-17.h318S.5K20.168.4K.048 3,4 1,68 2 3,8 5,2 4 48 0,38
SMO-17.h318S.7K00.150.4K.060 3,8 1,5 2,5 6 7 4 60 0,55

Модификации гибридных шаговых двигателей KIPPRIBOR серии SMO-23:

Модификация Номи-
нальное напряжение, В
Номи-
нальный ток фазы, А
Сопротив-
ление обмотки, Ом
Индуктив-
ность обмотки, мГн

Удержива-
ющий момент, кг*см

Количество выводов, шт Длина двигателя L, мм Масса двигателя, кг
SMO-23. h318S.5K50.100.4K.041 5,4 1 5,4 9,5 5,5 4 41 0,45
SMO-23.h318S.5K00.200.4K.041 2 2 1 2,2 5 4 41 0,45
SMO-23.h318S.8K20.150.4K.051 2,4 1,5 1,6 3,8 8,2 4 51 0,65
SMO-23.h318S.9K00.200.4K.051 2,4 2 1,2 3 9 4 51 0,65
SMO-23.h318S.13K5.150.4K.056 5,7 1,5 3,8 12 13,5 4 56 0,7
SMO-23. h318S.12K6.280.4K.056 2,8 2,8 1 3 12,6 4 56 0,7
SMO-23.h318S.12K0.300.4K.056 2,85 3 0,95 2,8 12 4 56 0,7
SMO-23.h318S.19K0.280.4K.076 3,08 2,8 1,1 3,6 19 4 76 1
SMO-23.h318S.20K0.300.4K.076 2,7 3 0,9 3,5 20 4 76 1
SMO-23.h318S.20K0.400.4K.076 2,4 4 0,6 2,2 20 4 76 1
SMO-23. h318S.22K0.300.4K.082 4,2 3 1,4 5 22 4 82 1,2
SMO-23.h318S.20K0.400.4K.082 3 4 0,75 3,5 20 4 82 1,2
SMO-23.h318S.25K0.300.4K.100 3 3 1 4,5 25 4 100 1,4
SMO-23.h318S.25K0.400.4K.100 2,2 4 0,55 1,8 25 4 100 1,4
SMO-23.h318S.30K0.300.4K.112 3,9 3 1,3 6,5 30 4 112 1,7
SMO-23. h318S.28K0.350.4K.112 2,45 3,5 0,7 3 28 4 112 1,7
SMO-23.h318S.30K0.400.4K.112 3,6 4 0,9 4 30 4 112 1,7

Модификации гибридных шаговых двигателей KIPPRIBOR серии SMO-34:

Модификация Номи-
нальное напряжение, В
Номи-
нальный ток фазы, А
Сопротив-
ление обмотки, Ом
Индуктив-
ность обмотки, мГн

Удержива-
ющий момент, кг*см

Количество выводов, шт Длина двигателя L, мм Масса двигателя, кг
SMO-34. h318S.35K0.400.4K.078 1,5 4 0,38 2,5 35 4 78 2,3
SMO-34.h318S.45K0.420.4K.078 1,9 4,2 0,45 4 45 4 78 2,3
SMO-34.h318S.45K0.600.8K.078 3 6 0,5 4 45 8 78 2,3
SMO-34.h318S.45K0.450.4K.082 1,4 4,5 0,32 2,8 45 4 82 2,5
SMO-34.h318S.50K0.560.8K.082 2 5,6 0,35 3 50 8 82 2,5
SMO-34. h318S.68K0.500.4K.100 2,5 5 0,5 4 68 4 100 3,2
SMO-34.h318S.65K0.500.8K.100 2,5 5 0,5 4 65 8 100 3,2
SMO-34.h318S.60K0.500.4K.118 3 5 0,6 2,8 60 4 118 3,2
SMO-34.h318S.85K0.600.4K.118 3,6 6 0,6 6 85 4 118 3,7
SMO-34.h318S.85K0.500.8K.118 3,5 5 0,7 6,5 85 8 118 3,7
SMO-34. h318S.85K0.560.8K.118 3,4 5,6 0,6 6 85 8 118 3,7
SMO-34.h318S.100K.500.4K.156 3 5 0,6 6 100 4 156 5,5
SMO-34.h318S.122K.620.4K.156 3,6 6,2 0,75 9 122 4 156 5,5
SMO-34.h318S.120K.490.8K.156 3,7 4,9 0,75 9 120 8 156 5,5
SMO-34.h318S.120K.560.8K.156 3,6 5,6 0,65 9 120 8 156 5,5

Габаритные и установочные размеры гибридных шаговых двигателей KIPPRIBOR серии SMO*:

SMO-17

 

SMO-23

 

SMO-34

* – значение L (длина двигателя) смотрите в таблице модификаций для двигателей соответствующего габарита.


Схема подключения гибридных шаговых двигателей KIPPRIBOR серии SMO:

Модификации с 4 выводами

Модификации с 8 выводами


Таблица соответствия драйверов и подключаемых к ним двигателей KIPPRIBOR серии SMO:

Модель шагового двигателя KIPPRIBOR Драйверы, снятые с производства Обновленная линейка Обновленная линейка (специальные драйверы)
SMD-M430D SMD-DM542 SMD-M545D SMD-DM556D SMD-M860D SMD-DM860D SMD-2O.17.16. R2 SMD-2O.24.40 SMD-2O.34.60 SMD-2O.24.40.IO SMD-2O.24.40.IR SMD-2O.24.40.2IR
SMO-17.h318S.3K20.040.4K.034             +          
SMO-17.h318S.2K80.084.4K.034             +          
SMO-17.h318S.2K80.170.4K.034 +           +          
SMO-17. h318S.4K20.040.4K.040             +          
SMO-17.h318S.4K50.080.4K.040             +          
SMO-17.h318S.5K20.120.4K.040 +           +          
SMO-17.h318S.4K00.168.4K.040 +           +          
SMO-17. h318S.4K00.170.4K.040 +           +          
SMO-17.h318S.4K50.040.4K.048             +          
SMO-17.h318S.5K00.100.4K.048 +           +          
SMO-17.h318S.5K50.130.4K.048 +           +          
SMO-17. h318S.5K50.150.4K.048 +           +          
SMO-17.h318S.5K20.168.4K.048 +           +          
SMO-17.h318S.7K00.150.4K.060 +           +          
SMO-23.h318S.5K50.100.4K.041 +           +          
SMO-23. h318S.5K00.200.4K.041 +             +   + + +
SMO-23.h318S.8K20.150.4K.051 +             +   + + +
SMO-23.h318S.9K00.200.4K.051 +             +   + + +
SMO-23.h318S.13K5.150.4K.056 +             +   + + +
SMO-23. h318S.12K6.280.4K.056   +           +   + + +
SMO-23.h318S.12K0.300.4K.056     +         +   + + +
SMO-23.h318S.19K0.280.4K.076   +           +   + + +
SMO-23.h318S.20K0.300.4K.076     +         +   + + +
SMO-23. h318S.20K0.400.4K.076       +       +   + + +
SMO-23.h318S.22K0.300.4K.082     +         +   + + +
SMO-23.h318S.20K0.400.4K.082       +       +   + + +
SMO-23.h318S.25K0.300.4K.100     +         +   + + +
SMO-23. h318S.25K0.400.4K.100       +       +   + + +
SMO-23.h318S.30K0.300.4K.112     +         +   + + +
SMO-23.h318S.28K0.350.4K.112       +       +   + + +
SMO-23.h318S.30K0.400.4K.112       +       +   + + +
SMO-34. h318S.35K0.400.4K.078       +         +      
SMO-34.h318S.45K0.420.4K.078       +         +      
SMO-34.h318S.45K0.600.8K.078         + +     +      
SMO-34.h318S.45K0.450.4K.082         + +     +      
SMO-34. h318S.50K0.560.8K.082         + +     +      
SMO-34.h318S.68K0.500.4K.100         + +     +      
SMO-34.h318S.65K0.500.8K.100         + +     +      
SMO-34.h318S.60K0.500.4K.118         + +     +      
SMO-34. h318S.85K0.600.4K.118         + +     +      
SMO-34.h318S.85K0.500.8K.118         + +     +      
SMO-34.h318S.85K0.560.8K.118         + +     +      
SMO-34.h318S.100K.500.4K.156         + +     +      
SMO-34. h318S.122K.620.4K.156         + +     +      
SMO-34.h318S.120K.490.8K.156         + +     +      
SMO-34.h318S.120K.560.8K.156         + +     +      

Структура условного обозначения при заказе гибридных шаговых двигателей KIPPRIBOR серии SMO:

Например: SMO-23. h318S.12K6.280.4K.056

Вы заказали: гибридный шаговый двигатель KIPPRIBOR серии SMO-23, фланец 56 мм, 2-фазный с угловым шагом 1,8°, квадратного исполнения, максимальный статический синхронизирующий (удерживающий) момент 12,6 кг/см, номинальный ток фазы 2,8 А, обмотка с 4 выводами, длина 56 мм.


Могут ли гибридные двигатели создавать больше мощности?

Гибридные автомобили фактически являются синонимом экологичного вождения, но это не означает, что эти экономичные автомобили не могут производить достаточно мощности, чтобы при необходимости врезать вас в заднее сиденье.

Прежде чем говорить о мощности гибридного двигателя, давайте сначала объясним, как работают гибридные двигатели. Гибридные двигатели сочетают в себе два разных источника энергии для движения автомобиля. Первый источник — это традиционный двигатель внутреннего сгорания, который вырабатывает энергию за счет сжигания топлива, обычно бензина. Вторым источником обычно является электродвигатель, который получает питание от аккумуляторной батареи в автомобиле. Двигатель и электродвигатель работают вместе, чтобы производить мощность, необходимую для работы автомобиля. Однако двигатель внутреннего сгорания в гибридном автомобиле обычно намного меньше обычного из-за эффективности и размещения электродвигателя. Эта дихотомия поднимает большой вопрос для энтузиастов экологичного вождения, желающих совместить производительность двигателя и экономию топлива: как гибридный двигатель может создавать больше мощности?

Один из способов повысить мощность гибрида — обновить батареи.Например, аккумуляторная батарея, используемая в Toyota Prius третьего поколения, меньше и эффективнее [источник: Garrett], чем в предыдущих версиях автомобиля, что дает ему немного более высокую выходную мощность [источник: Voelcker]. Аккумулятор второго поколения был рассчитан на 28 лошадиных сил, по сравнению с 36 лошадиными силами третьего поколения [источник: Toyota]. Хотя это лишь незначительное улучшение мощности по сравнению с предыдущими поколениями, технология аккумуляторов движется к литий-ионным батареям, которые потенциально могут производить еще больше энергии в ближайшем будущем.

У этих новых аккумуляторов много преимуществ: литий-ионные аккумуляторы могут производить больше энергии при том же объеме пространства, потому что литий имеет большую плотность энергии, чем никель-металлогидридные аккумуляторы, используемые в большинстве гибридов, а также весит меньше. . Благодаря этим преимуществам вы можете относительно скоро увидеть, как литий-ионные батареи используются в гибридных транспортных средствах.

Помимо установки более мощных аккумуляторов, электродвигатели могут увеличить свою мощность за счет повышения напряжения.Prius 2010 года увеличивает свою мощность с 500-вольтовой системы в предыдущей версии до 650-вольтовой в обновленной модели [Источник: Toyota].

Легко понять, что увеличение мощности электродвигателя в сочетании с мощным двигателем внутреннего сгорания — это именно тот рецепт, который необходим для создания гибрида, способного конкурировать с традиционными автомобилями.

Перейдите на следующую страницу, чтобы узнать, как гибриды могут достигать серьезной мощности, сохраняя при этом эффективность использования топлива.

40 CFR § 1036.525 — Гибридные двигатели. | CFR | Закон США

(a) Для моделей с 2014 по 2020 год, если система вашего двигателя включает в себя функции, которые рекуперируют и сохраняют энергию во время работы двигателя, проверьте двигатель, как описано в параграфе (d) этого раздела. Для целей этого раздела функции, которые рекуперируют энергию между двигателем и трансмиссией, считаются связанными с работой двигателя.

(b) Если вы производите гибридный двигатель с возможностью отбора мощности и продаете двигатель в сочетании с трансмиссией, вы можете рассчитать сокращение выбросов CO2 в результате работы коробки отбора мощности, как описано в 40 CFR 1037.540. Количественно определите сокращение выбросов CO2 для ваших двигателей, используя процедуры, основанные на транспортных средствах, в соответствии с здравым инженерным мнением.

(c) Для двигателей, которые включают электрические гибридные системы, проверьте двигатель с гибридным электродвигателем, перезаряжаемой системой накопления энергии (RESS) и силовой электроникой между гибридным электродвигателем и RESS. Вы можете попросить нас изменить положения этого раздела для тестирования двигателей с другими типами гибридных систем.

(d) Измерьте выбросы, используя те же процедуры, которые применяются для испытаний негибридных двигателей в соответствии с этой частью, за исключением случаев, указанных в этой части и 40 CFR, часть 1065.Для тестирования SET отключите гибридные функции, если не указано иное. Для испытаний гибридных двигателей применяются следующие положения:

(1) Карта двигателя. Сопоставьте двигатель, как указано в 40 CFR 1065.510. Для этого требуются отдельные карты крутящего момента для двигателя с активными гибридными функциями и без них. Для переходного тестирования денормализуйте рабочий цикл, используя карту, созданную с активной гибридной функцией. Для стационарного тестирования денормализуйте рабочий цикл, используя карту, сгенерированную без гибридной функции.

(2) Выключение двигателя во время испытаний. Если вы настроите производственные двигатели на автоматическое отключение во время работы на холостом ходу, вы можете позволить двигателю выключаться во время холостых частей рабочего цикла.

(3) Расчет работы. Рассчитайте положительную и отрицательную работу, выполненную за цикл, в соответствии с 40 CFR 1065.650(d), за исключением того, что вы должны установить мощность равной нулю, чтобы вычислить отрицательную работу, выполненную за любой период цикла, когда двигатель производит чистую положительную мощность или когда отрицательная мощность исключительно от двигателя, а не от гибридной системы.

(4) Ограничение энергии торможения. Рассчитайте долю энергии торможения, xb, следующим образом:

(i) Рассчитайте xb как интегрированную отрицательную работу за цикл, деленную на интегральную положительную работу за цикл в соответствии с уравнением. 1036.525-1. Рассчитайте предел энергии торможения для двигателя, xbl, в соответствии с формулой. 1036.525-2. Если xb меньше или равно xbl, используйте интегральную положительную работу для расчетов выбросов. Если xb больше, чем xbl, используйте уравнение 1036.525-3, чтобы рассчитать скорректированное значение для работы за цикл, Wcycle, и использовать Wcycle в качестве значения работы для расчета результатов выбросов.Вы можете установить мгновенную цель торможения, которая предотвратит превышение xb над xbl, чтобы избежать необходимости вычитать дополнительную работу торможения из положительной работы.

Пример:

Wотр = 4,69 кВтч

Wpos = 14,67 кВт-ч

Pмакс = 223 кВт

xbl = 4,158 · 10−4 · 223 + 0,2247 = 0,317423

, так как xb > xbl;

Вт-цикл = 14,67−(|4,69|−0,317423 · 0,317423 · 14,67) = 14,6365 кВт-ч

(ii) Преобразование г/кВт-ч в г/л.с.-ч в качестве последнего шага в расчете результатов выбросов.

(5) Состояние заряда. Скорректируйте чистое изменение энергии устройства накопления энергии, как описано в 40 CFR 1066.501.

Общие сведения о гибридных автомобилях и внедорожниках

Что такое гибридный автомобиль?

Все мы задаемся вопросом, как «на самом деле» работает гибридная технология. Но сесть в гибридный автомобиль проще, чем вы думаете! Имея это в виду, давайте углубимся в то, что делает эту технологию такой интересной:

.

 

Как работают гибридные автомобили?

В чем разница между автомобилем, работающим на газу, и автомобилем с гибридным приводом?

Вы можете быть удивлены, узнав, что, как и в «обычных» бензиновых автомобилях, гибридных автомобилях и внедорожниках также используется двигатель внутреннего сгорания, который можно заправить на местной заправочной станции.

Двигатель внутреннего сгорания гибридного автомобиля работает точно так же, как и бензиновый. Топливо впрыскивается через камеру сгорания в двигатель, где смешивается с воздухом. Наконец, топливно-воздушная смесь воспламеняется свечой зажигания, создавая мощность для автомобиля.

Основное отличие гибридного автомобиля от внедорожника заключается в том, что помимо двигателя внутреннего сгорания эти транспортные средства также имеют электродвигатель и аккумуляторную батарею в качестве источника питания. Гибридная технология оптимизирует системы автомобиля для использования комбинации электроэнергии и бензина во время вождения.Таким образом, в зависимости от того, в каком режиме вы находитесь, вы можете использовать гораздо меньше топлива и тратить меньше денег на бензин в целом!

Подробнее здесь:   Экономьте на бензине с Toyota

 

Hybrid vs Plug-In Hybrid, в чем разница?

Toyota имеет различные типы гибридных автомобилей и гибридных внедорожников, наиболее распространенными из которых являются гибридный электромобиль (HEV) и гибридный электромобиль с подключаемым модулем (PHEV).

Заменяя бензин электричеством из сети, автомобили PHEV, такие как Toyota RAV4 Prime, сокращают расход топлива и намного безопаснее для окружающей среды. Однако в различных сегментах модельного ряда Toyota также есть множество различных экономичных гибридных автомобилей и внедорожников, которые не нужно подключать к розетке.

Гибриды Toyota самозаряжающиеся

 

Возможно, вы удивитесь, узнав, что нет необходимости подключать гибридный автомобиль к розетке, чтобы зарядить его аккумулятор. Из-за процесса, называемого «рекуперативным торможением», который использует переработанную энергию, полученную при торможении, для перезарядки электрической батареи гибридного автомобиля.Последняя Toyota Venza, например, использует рекуперативное торможение для зарядки аккумулятора на ходу.

Между тем, PHEV, такие как Toyota RAV4 Prime и Toyota Prius Prime, можно заряжать, подключая к бытовой розетке на 120 вольт. Подобно стандартным гибридам (HEV), PHEV также имеет режим гибридного автомобиля, в котором мощность бензинового двигателя и гибридной батареи сочетается.

Как зарядить аккумулятор гибридного автомобиля?

Притормози. .. в буквальном смысле! Мы уже упоминали, что аккумуляторы гибридных автомобилей заряжаются за счет рекуперативного торможения.В частности, энергия, вырабатываемая вращающимися колесами при торможении, передается обратно в аккумуляторную батарею.

Улавливая часть остаточной энергии, вырабатываемой автомобилем при торможении, гибридная технология превращает эту дополнительную энергию в электричество, а затем сохраняет ее в аккумуляторе.

Рекуперативное торможение работает лучше всего, когда гибридные автомобили находятся в пробках — представьте себе час пик на шоссе или медленно движущуюся школьную зону, когда вы подбрасываете детей в Highlander Hybrid или новом Sienna Hybrid.

Когда вы часто тормозите, регулярно вырабатывается больше энергии, и у электрической батареи будет достаточно энергии для перезарядки. Возможность полагаться на электродвигатель означает, что вы не используете столько топлива, что снижает выбросы и увеличивает экономию газа.

Преимущества гибридных автомобилей и внедорожников

 

Итак, давайте подведем итоги, хорошо?

Гибридные автомобили сочетают в себе преимущества газовых двигателей и электродвигателей, обеспечивая повышенную топливную экономичность. Используя такие методы, как рекуперативное торможение, гибридные батареи заряжаются сами, и их не нужно подключать к сети.

Будьте уверены, никаких изменений в поведении при вождении или заправке также не произойдет (если только вы не ищете увеличенный запас хода только на электричестве — где вам идеально подойдет подключаемый гибридный внедорожник Toyota RAV4 Prime или Prius Prime)!

Надеюсь, мы помогли разгадать тайны гибридных технологий, и теперь все не так пугающе и футуристично. Если вы хотите узнать больше о том, какой гибридный автомобиль Toyota подходит именно вам, узнайте больше об электрифицированных моделях Toyota.

Создайте свой гибридный электромобиль сегодня 

 

№ 2560: первый гибридный автомобиль

Сегодня гибридные автомобили — и четвертый искуситель. Университет Хьюстона Инженерный колледж представляет серию о машинах, которые производят управляют нашей цивилизацией и людьми, чья изобретательность создала их.

Итак, каким был первый гибридный автомобиль на рынке? На одном веб-сайте говорится, что Honda Insight 1999 года выпуска, быстро последовала за Toyota. Приус. Теперь я читаю свое издание 1920 года Бензин. Автомобиль. И как будто я смотрю пьесу Т. С. Элиота, Убийство в соборе, про Томаса Бекета.

Позвольте мне объяснить: в одной длинной сцене Томас подвергается искушению, прежде чем встретиться лицом к лицу с убийство за то, что поставил Черча впереди короля. Три призрачных искусителя приходят, чтобы отговорить его, и предлагают обычные блага: безопасность и дружбу, власть и богатство, благословение Папы.Бекет сопротивляется им всем. потом он расслабляется. Эти вещи всегда идут тройками, не так ли? Его испытания закончены.

Но тут появляется четвертый искуситель! Томас кричит: «Кто ты? Я ожидал [только] три.» Искуситель улыбается: « Я… предшествую ожидания». Затем он предлагает мученичество и святость. Он предлагает Фоме то, что он хочет больше всего, самый жирный приз из всех. Какая моральная дилемма, правильная вещь по неправильной причине!

Итак, вернемся к моей столетней книге об автомобилях: она начинается с названий видов автомобили.И это те, которые мы все знаем: паровые, электрические, бензиновые. — все борются за господство. Но ждать! Книга продолжает перечислять четвертый тип , который, безусловно, опережает наши ожидания. Для этого это бензиново-электрический автомобиль. Есть изображение полного гибридного автомобиля с бензиновым двигателем, приводящим в действие генератор. Генератор, в свою очередь, заряжает аккумуляторы автомобиля.

Автопроизводители с самого начала рассматривали гибридные автомобили. Тот самый в моей книге есть автомобиль Dual Power 1917 года выпуска, построенный компанией Woods Motor. Автомобильная компания.И двигатель, и тормоза приводили в действие электрический генератор. которые заряжали аккумуляторы. Батареи могли либо дополнить скромный 12-сильный двигатель на более высоких скоростях, или они могли привести машину в движение сами по себе.

Автомобиль Woods был полным гибридом, за 82 года до Honda и Toyota. попал в дело. И это было далеко не первое. Уже в 1901 г. автопроизводитель Джордж Фишер экспортировал бензиново-электрические автобусы в Англию. А Строитель из Новой Англии [Knight Neftal] представил комбинированный бензиново-электрический автомобиль год спустя в гонке на выносливость на сто миль.В Канаде появился гибрид рынок 1915г.

Это четвертое автомобильное искушение было в полном расцвете, когда автомобили еще игрушки для богатых. Но только богатые могли позволить себе Woods за 2700 долларов. машина. Генри Форд и другие вскоре все изменили. Когда они это сделали, середина класс быстро пошел с первым искусителем — дешевые газовые тележки с аппетитом за дешевое топливо.

Таким образом, гибридные автомобили зависли — так же правдоподобно, так же слегка неожиданно, как четвертый искуситель Элиота.Но, как и четвертый искуситель, они были правы там все время. В конце концов мы проглотили большую часть нашей дешевой нефти и начали чувствуя щепотку. Только тогда эта четвертая альтернатива возникла из тени, которые позволяли ему оставаться незамеченным в течение очень долгого времени.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета, где нас интересует, как изобретательные умы Работа.

(Музыкальная тема)

Г.У. Хоббс и Б. Г. Эллиотт, 90 135 Бензиновый автомобиль. (Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Co., Inc., 1920/1915). Схематическая диаграмма (выше) взята из этот источник.

Д. А. Кирш, Электромобиль и бремя истории. (новый Брансуик, Нью-Джерси: Rutgers University Press, 2000): см. особ. Ч. 7.

Представьте мое удивление, когда после того, как я закончил этот эпизод, я обнаружил, что Кирш (выше) процитировал это из « Четырех квартетов » Элиота :
Что могло быть и что было
Укажите на один конец, который всегда присутствует.
И та же самая идея четвертого искусителя — идея такая близкая, такая знакомый, что мы даже не видим его.

Вот прекрасный отчет о машине Вудса, и краткая онлайн-история гибридных автомобилей. Картина 1424 года (вверху) под названием «Мученичество святого Фомы» любезно предоставлена ​​Wikipedia Commons. Фотографии автомобиля Woods Dual Power, в том числе приведенные ниже, см. эта превосходная веб-страница AutoBlogGreen.

Через несколько месяцев после того, как этот эпизод впервые вышел в эфир, я получил записку от Дэвида Адольфуса, доц.Эд. Хеммингс Мотор Ньюс. Он отметил, что Rambler 1912 года обладал большинством характеристик полностью гибридного автомобиля. И он предоставил принципиальную схему этого автомобиля, показанную ниже:

Смотреть гибридные двигатели | Что внутри

(звон)

(музыка)

[Рассказчик] Завести гибридную машину

так же просто, как нажать кнопку.

Но то, что внутри, далеко не простое.

В задней части автомобиля,

под обертками от фаст-фуда и прочим хламом в багажнике,

находится аккумуляторная батарея весом около 100 фунтов.

Состоит из множества никель-металлгидридных

или литий-ионных аккумуляторов меньшего размера,

, подобных тем, что установлены в вашем мобильном телефоне.

Ток от батареи направляется на электродвигатель,

который содержит около килограмма неодима,

редкоземельного металла, используемого для изготовления самых сильных в мире

имеющихся в продаже постоянных магнитов.

Двигатель может развивать высокий крутящий момент при низких оборотах.

Недостаточно обнаружить бозон Хиггса,

, но он может генерировать около 80 лошадиных сил.

На скорости около 40 миль в час

двигатель внутреннего сгорания

обеспечивает дополнительную мощность,

и увеличивает запас хода гибрида

до сотен миль без дозаправки.

Двигатели внутреннего сгорания работают на старом добром бензине,

, который содержит почти в 10 раз больше энергии, чем тротил.

Но они также выделяют в атмосферу углекислый газ, бензол,

и другие забавные токсины.

Особый соус гибрида,

представляет собой управляемую программным обеспечением трансмиссию с планетарными передачами

, которая находит оптимальный баланс мощности

между газовым двигателем и электродвигателем,

задействуя оба, когда водителю нужно выложиться на полную. Формула один.

(визг шин)

Все возвращается на круги своя, когда вы нажимаете на тормоз.

Кинетическая энергия автомобиля расходуется на вращение двигателя,

который фактически становится генератором.

Это не только замедляет транспортное средство,

, но также производит электричество для подзарядки аккумулятора.

Это называется рекуперативным торможением,

и, возможно, является единственным известным преимуществом

движения с остановками,

кроме возможности слушать все ваши подкасты Wired.

(сигнал автомобилей)

Наслаждайтесь другими эпизодами What’s Inside

, подписавшись на канал Wired.

Эффективность двигателя для гибридных автомобилей

В связи с огромным давлением на силовые агрегаты, направленным на поддержку сокращения выбросов CO2 в транспортных средствах, крайне важно использовать наиболее рентабельные преимущества продолжающегося перехода к электрификации.

Гибридные электромобили (HEV) представляют собой проблему соотношения затрат и выгод, поскольку они объединяют потенциально дорогие варианты трансмиссии для обычно экономичного и конкурентного рынка.Тем не менее, при правильном выборе и оптимизации технологий очень привлекательное транспортное средство может быть сконфигурировано так, чтобы обеспечить низкую совокупную стоимость владения, отличные выбросы в течение жизненного цикла и высокую производительность.

Важнейшими элементами гибридных электромобилей являются высокоэффективный двигатель, а также специальная гибридная трансмиссия, надежный и экономичный аккумулятор, эффективный и компактный двигатель и инвертор, а также оптимизированные системы управления температурным режимом.

Компания Ricardo является многолетним экспертом в области исследований, проектирования, разработки и производства двигателей, применяя самые последние технологические инновации для достижения конкурентоспособных и рентабельных улучшений экономии топлива и сокращения выбросов.


Компания Ricardo разработала концепцию двигателя Magma xEV для значительного повышения эффективности гибридных силовых агрегатов, обеспечив 45-процентную тепловую эффективность торможения (BTE). Сочетая сверхобедненное сгорание с высокой степенью сжатия, турбонаддув и цикл Миллера, а также опции для высокоэнергетического зажигания, мы разработали и испытали надежную систему сгорания, особенно подходящую для серий HEV, PHEV и двигателей с увеличенным запасом хода. Выбросы NOx вне двигателя контролируются за счет работы до и за пределами лямбда 2, а также за счет строго контролируемой рабочей области двигателя благодаря высокомощному электродвигателю в системе HEV.

                       
Этот подход был разработан с использованием инструмента одномерного моделирования WAVE от Ricardo для определения ключевых характеристик целевой архитектуры и инструмента трехмерной вычислительной гидродинамики VECTIS, который позволяет определить критические характеристики системы сгорания, наряду с предварительной калибровкой системы перед тестированием.

Использование Ricardo виртуальных наборов инструментов для разработки силовых агрегатов и транспортных средств гарантирует, что мы поставляем оптимальные технические решения во всех областях, связанных с электрификацией, что позволяет нашим клиентам предлагать наиболее привлекательные предложения HEV, отвечающие их сложным требованиям.

NASCAR будет запустить гибридные двигатели к 2024

Chadrumbum Trail Links

  1. Устойчивая и производительность
  2. Speed ​​& Price
  3. Развлечения

И Формула 1 имеет планы по созданию устойчивого топлива на 2025

Дата публикации:

15 октября 22 октября 2021 г.  •  1 минута чтения  •  Присоединяйтесь к обсуждению NASCAR Cup Series O’Reilly Auto Parts 253 на международной гоночной трассе Daytona International Speedway, воскресенье, 21 февраля 2021 г.Фото Найджела Кука для USA Today Network / через Reuters

Содержание статьи

Мир автомобильных гонок быстро меняется.

Электрические автомобили уже вышли на трассу Формулы E и Extreme E, и теперь любимая леворадикальная гоночная серия Америки объявила, что всего через несколько лет она будет использовать гибридные силовые агрегаты в своих автомобилях.

Президент NASCAR Стив Фелпс сказал в интервью Sports Business Journal World Congress of Sports, что серия будет иметь «какой-то гибридный двигатель с компонентом электрификации», начиная с 2024 года.Об этом сообщил в Twitter репортер Fox Sports Боб Покрасс.

Содержание статьи

Президент NASCAR Стив Фелпс в журнале SportsBusiness Journal Всемирный спортивный конгресс говорит, что, вероятно, в 2024 году у NASCAR появится гибридная система двигателя с компонентом электрификации.

— Боб Покрасс (@bobpockrass) 12 октября 2021 г.

До того, как Covid-19 повсеместно сорвал все планы, организаторы серии нацелились на 2022 год как на год электрификации, указывая в то время, что гибридные автомобили будут участвовать в гонках на дорожных трассах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.