Гибрид двигатель как работает: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Содержание

как работает, классификации и особенности данных авто

Гибридные авто, как следует из их названия, представляют собой симбиоз машины с двигателем внутреннего сгорания и электромобиля. Мода на такие автомобили пришла в девяностые годы — производители боролись за экономию топлива и экологическую чистоту транспортных средств. Но на самом деле гибрид изобретен очень давно.

Немного истории

Первые гибридные машины появились на заре автомобилизации, в конце девятнадцатого — начале двадцатого веков. Тогда они распространения не получили. Позднее по такой схеме строились (и строятся) тяжелые карьерные самосвалы. Представьте себе, какого размера должна быть коробка передач на мощном многотонном монстре? А кардан? А редуктор моста? Поэтому на таких машинах применяется схема дизель — электрохода. ДВС крутит генератор, тот, в свою очередь, питает тяговые электрические двигатели, на каждое ведущее колесо — свой. Это не что иное, как последовательный гибрид. Что такое «последовательный» и какие бывают еще гибриды — сейчас расскажем.

Как работает гибридный автомобиль

Гибридные машины можно разделить по принципам взаимодействия электродвигателя и бензинового мотора. Кстати, на подавляющем большинстве гибридов используется именно бензиновый агрегат.
Последовательным называется гибрид, где ДВС механически не связан с ведущими колесами, а лишь вращает генератор. На легковых машинах такая схема применяется достаточно редко. Большие потери энергии и низкий КПД силовой установки делает ее неэффективной. Если же использовать маломощный ДВС для подзарядки тяговой батареи, которую изначально зарядили «от розетки», то можно увеличить пробег автомобиля на одной зарядке. И такие типы гибридов существуют.
Другая система взаимодействия моторов разных типов называется параллельной. Здесь с ведущими колесами связаны оба двигателя. Часто электромотор (он же — генератор) встроен в маховик бензинового мотора. При необходимости, при интенсивном разгоне, например, работают оба двигателя. А когда мощность ДВС используется не полностью, можно часть ее использовать для зарядки аккумулятора.

В процессе торможения гибрида происходит подзарядка батарей за счет рекуперации.
На современных гибридных транспортных средствах используют и более сложные, смешанные схемы. У полноприводных гибридов колеса одной оси могут приводиться двигателем внутреннего сгорания, а другой — электромотором. Другой вариант: ДВС, электродвигатель и генератор связаны через планетарный редуктор. За их совместную работу отвечают электронные «мозги». Электроника решает, кому и когда крутить колеса, когда и сколько времени заряжать батарею. Водителя все это не касается. Он управляет обычным автомобилем: газ, тормоз, коробка — автомат…

Классификация гибридов

Мы добрались до самой главной классификации современных гибридных транспортных средств — по доле участия электромотора в движении автомобиля.

Микрогибрид

Настолько «микро», что и не гибрид вовсе. Но упомянем, для порядка. В таких машинах есть система рекуперации, которая при торможении заряжает аккумулятор. Причем обычный, не тяговый.

Тягового просто нет, как и электродвигателя. Зато не тратится лишняя мощность мотора и топливо на зарядку батареи. Машина немножко «позеленела», но все же не стала гибридом.

Мягкий гибрид

Все как положено: ДВС, электродвигатель, тяговый аккумулятор. Только батарея скромная, а электромотор маломощный. Помочь бензиновому собрату, когда тому трудно, он может. А вот самостоятельно двигать авто электрическому двигателю не по силам. Это уже настоящий гибрид. Но первую скрипку по-прежнему играет двигатель внутреннего сгорания.

Полный гибрид

Схема та же, но электромотор мощнее, а тяговая батарея более емкая. Такие машины позволяют проехать несколько километров с небольшой скоростью на электрической тяге. Если нужно дальше или быстрее — подключается ДВС. Роль электричества еще выросла, но пока не стала главной.

Гибрид — плагин

Как работает гибридный автомобиль плагин (plug-in)? В чем его принципиальное отличие от других гибридов? В розетке! Аккумуляторы таких машин заряжаются от сети.

Они имеют большую емкость и питают достаточно мощный электромотор. Такие гибриды позволяют совершать короткие поездки (несколько десятков километров) на электрической тяге. Дальше — опять бензин! Казалось бы, ДВС в любом типе гибрида остается главным двигателем, но… Существуют последовательные плагин — гибриды. По сути это электромобили, которые везут зарядную станцию на базе небольшого ДВС. Они могут проехать пару — тройку сотен километров на заряде от розетки, а бензиновый мотор, подпитывая аккумулятор, позволяет увеличить этот пробег вдвое. Здесь то точно доминирует электрический двигатель.

Особенности устройства гибрида

Рассмотрим некоторые особенности гибридных автомобилей. Микрогибриды не в счет. Они, как мы решили, и не гибриды вовсе. Не станем касаться конструктивных схем и компоновок — их множество и о некоторых мы уже сказали выше.
У всех гибридов два двигателя — бензиновый и электрический. Дизельные моторы на легковых гибридах почти не применяются.

Дизель дороже бензинового мотора, требует более сложной системы нейтрализации выхлопных газов. Дизельный гибрид, и так не дешевый, еще вырастет в цене. Гибридные машины популярны в Соединенных Штатах, где дизель — удел тяжелых грузовиков. Принципиальных проблем в создании дизельного гибрида нет. Только рынку этого не надо. А если нет спроса, нет и предложения.
У гибридов два аккумулятора — тяговый и обычный, для питания бортовой сети. Все гибридные машины оснащены достаточно сложной электронной системой управления.
Подавляющее большинство таких автомобилей имеют автоматическую трансмиссию — планетарную или вариатор. С «автоматом» проще совмещать работу двух моторов. Существуют гибриды «на ручке», но это редкость.

Получается, что в любой гибрид инженеры должны «упаковать» два автомобиля — бензиновый и электрический. Два мотора со всеми сопутствующими системами, бензиновый бак и батарею. Причем чем гибрид более «электрический» тем он сложнее, тяжелее и дороже.

Преимущества и недостатки гибридных авто

В чем основные плюсы гибридных автомобилей? Прежде всего они экономичны и экологически более чисты.

Для того и создавались. Чем меньше топлива сгорает в цилиндрах ДВС — тем меньше вредных выбросов попадает в атмосферу. Чем больше гибрид может проехать на электрической тяге — тем они экономичней и чище.
Из этих преимуществ и вырастают основные недостатки таких машин. Это вес и цена. Хотите экономить топливо — платите за емкую и дорогую батарею. Проблема высокой цены, характерная для электромобилей, естественно, коснулась гибридных машин.

Перспективы автомобилей — гибридов

Сегодня производятся все перечисленные выше типы гибридных машин, от мягких до плагинов. Это говорит о том, что ни производители, ни потребители еще не знают, какой вид гибрида нужен рынку. И нужен ли?
Конечно, развитие автомобилей такого типа будет продолжено. Двигатели внутреннего сгорания станут более экономичными и «зелеными» — гибриды их получат. Будет совершенствоваться электроника и алгоритмы управления гибридной силовой установкой. Обязательно появятся новинки в электрической части.

Это позволит двухмоторным машинам становиться все более продвинутыми. Но это малые шаги.
Реальный прорыв даст только создание новых типов аккумуляторов. Электромобили сегодня в тренде. Лучшие умы, большие деньги и основные силы брошены на их совершенствование и продвижение. Если, в итоге, удастся создать аккумуляторную батарею, которая обеспечит гарантированный длительный пробег, быструю зарядку, стабильность работы при любой температуре, кому будет нужен более сложный и менее «зеленый» гибрид?

Случится это завтра или через много лет — неизвестно. А пока гибридные автомобили заняли рыночную нишу, уверенно там себя чувствуют, развиваются и совершенствуются.

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.

Принцип работы гибридного двигателя автомобиля

Главный силовой агрегат современных машин – двигатель внутреннего сгорания. Но в условиях истощения залежей нефти, роста требований к экологической чистоте топлива инженеры прибегают к новым технологиям. Полный отказ от углеводородного топлива или снижение его расхода обеспечивают электрический мотор или гибридный машинный двигатель. Последнюю деталь устанавливают на современных авто.

История гибридных двигателей

Гибридный автомобильный двигатель – это система из бензинового мотора внутреннего сгорания и электродвигателя. Впервые выпуском подобного транспорта занялся бренд Parisienne des Voitures Electriques в 1897 году. Американская компания General Electric приступила к производству гибридов с 1900 году. Инженеры корпорации создали машину с четырехцилиндровым двигателем на бензине. Абсолютно новый вид транспорта был экономически нецелесообразным по причинам низкой мощности и дешевизны топлива.

Интересно знать! Грузовики-гибриды несерийно выпускались в Чикаго до 1940-х годов.

Ввиду ухудшения экологической обстановки, подорожания топлива для ДВС идея создания смешанных силовых агрегатов стала актуальной в наше время. Серийное производство гибридов практически первыми наладил бренд Тойота. Авто Toyota Prius liftback были выпущены в 1997 году. В 1999 Хонда презентовала модель Insight. На 2014 год количество гибридов составило более 7 млн.

Автомобили с гибридным двигателем, плюсы и минусы, принцип работы

Подавляющее большинство современных автомобилей в качестве силового агрегата используют двигатель внутреннего сгорания. На фоне постепенного истощения запасов нефти, а также возрастающих требований к экологичности, автоинженеры разрабатывают новые технологии, позволяющие отказаться от использования углеводородов в качестве топлива или, как минимум, снизить расход.

Решить эту проблему можно двумя способами: установить вместо ДВС электромотор или гибридный двигатель. К последнему прибегают многие автомобильные марки.

Как видно из названия, подобный силовой агрегат представляет из себя классический двигатель внутреннего сгорания и одновременно электродвигатель, объединенные в одно целое. По многим причинам такое решение предпочтительнее одной только электрической тяги.

На сегодняшний день электромобиль имеет серьезные минусы. Наиболее значимые из них – это отсутствие развитой сети электрозаправок, а также недостаточная дальность поездки без дозарядки (у разных моделей электромобилей она составляет от 80 до 160 км).

К тому же на то, чтобы полностью зарядить батареи потребуется несколько часов, а значит, мобильность такого авто ограничивается поездками от дома до работы и обратно.

Тем не менее, нельзя забывать и про плюсы электромотора, среди которых более высокий КПД (у ДВС максимальный КПД достигается только на определенных оборотах), отсутствие каких-либо выбросов, большой крутящий момент.

Электрический двигатель, в отличие от работающего на нефтепродуктах, не нуждается в постоянной подаче топлива. Он может находиться в выключенном состоянии сколь угодно долго, пока на него не будет подано напряжение. При подаче электричества он практически моментально передает колесам максимальную тягу.

Гибридный двигатель совместил преимущества обоих моторов, благодаря чему достигается экономичность, экологичность и неплохие динамические характеристики.

Принцип работы и устройство гибридных двигателей

Современные инженеры подробно объясняют, что же такое мотор-гибрид в машине. Двигатель представляет собой систему из бензиновой (дизельной) и электрической силовых установок. Для полноценной работы цепи задействуются другие узлы с компьютерным управлением.

Полная конструкция гибрида

Понять, как же работает современный гибридный автомобильный двигатель, поможет описание его устройства. Мотор состоит из:

двигателя внутреннего сгорания. Конструкция детали разрабатывалась так, чтобы облегчить вес, минимизировать затраты топлива и количество вредных выбросов;
электрического двигателя. Он сгенерирован с топливным баком и может вырабатывать энергию для заряда АКБ. Деталь встраивается в силовую систему или располагается отдельно. Есть модели с двумя вариантами размещения;
трансмиссии. В зависимости от типа гибрида существуют интегрированные коробки передач, КПП с механикой или автоматическим управлением. Некоторые детали работают по принципу плавной нагрузки;
топливного бака. Обеспечивает подачу топлива в ДВС;
аккумуляторы. В гибридных машинах устанавливаются две батареи – высоковольтная для работы мотора и на 12 В для запитки бортовой системы. Системы запускаются от аккумулятора стандартного типа – высоковольтный и инвертор функционируют только при постоянном охлаждении;
инвертор. Нужен для преобразования тока, идущего от высоковольтного аккумулятора в переменный трехфазный для электромотора, регулировки распределения энергии;
генератор. Работает по принципу электрического агрегата, производит электроэнергию.

Интересно знать!
При сгорании 1 л бензина и от работы аккумулятора массой 4,5 ц получается одинаковое количество энергии.

Функционирование двигателя-гибрида

Принцип бесперебойной работы современного гибридного двигателя основывается на отдельном или одновременном функционировании ДВС и электромотора. Для управления системой применяется бортовой компьютер. Прибор по режиму движения определяет вид активного силового агрегата:

на городских дорогах требуется электродвигатель с небольшой мощностью;
при езде на загородном шоссе задействуется топливный мотор;
в смешанном режиме (периодические остановки и ускорения) агрегаты работают вместе.

Важно! В процессе работы ДВС происходит зарядка электрического мотора.

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.

Схемы взаимодействия мотора и ДВС

Развитие технологии гибридных двигателей привело к реализации нескольких вариантов взаимодействия электроагрегата и стандартного мотора.

Последовательная схема

В схеме series hybrid ДВС активирует генератор, вырабатывающий энергию для запитки электрического двигателя, вращающего колеса. Последовательный автомобиль-гибрид задействует маломощный ДВС, но только в условиях максимального КПД. Модели-малолитражки выпускаются с большой АКБ.

Параллельная схема

Оснащение машины системой parallel hybrid обеспечивает вращение колес от бензинового и электрического мотора. Электрическая установка также выполняет функции стартера и генератора, располагается между коробкой передач и ДВС. Дополнительная мощность создается электродвигателем в зависимости от режима езды. Аккумуляторные батареи отличаются компактностью, заряжаются при движении машины.

Подробное описание параллельной схемы для гибридной силовой моторной установки современного автомобиля отмечает ее недостаток. Электрический двигатель не выполняет одновременное вращение колеса и зарядку батареи.

Последовательно-параллельная схема

Смешанный гибрид совмещает последовательную и параллельную схему работы. Электрические агрегаты работают как генератор, создавая электроэнергию и как мотор, создавая тягу. Для объединения двигателей используется планетарный редуктор. ДВС вырабатывает минимум мощности при цикле Аткинсона, что обеспечивает экономию топлива. Устройство параллельно-последовательной схемы и принцип для работы смешанного гибридного двигателя предполагают:

работу в эконом-режиме. На электрической тяге ДВС выключен, запитка электромотора происходит от аккумулятора;
поддержку скорости движения. Мощность ДВС распределяется по колесной системе и генератору. В это время выполняется одновременная запитка параллельного электроагрегата и дозарядка АКБ;
интенсивное ускорение. При высоких нагрузках ДВС и электрическая часть функционируют параллельно. Электромотор подпитывается от батареи без утраты мощности генератором.

Важно! Наиболее эффективно принцип комбинированной тяги реализован у бренда Тойота и называется Hybrid Synergy Drive.

Принцип работы гибридных автомобилей

Устройство автомобилей «нового поколения» безупречно и просто. Заправка осуществляется бензином. Когда загорается знак нулевого уровня топлива, то к работе подключается электродвигатель. При этом два мотора объединены конструкторами в единую систему, чтобы полноценно использовать два вида энергии – тепловую и электрическую.

Виды взаимодействий внутри отсека двигателя:

Последовательный вид. (По этому принципу работают электромобили).

Последовательный вид работы гибридной установки применяется на набирающем популярность гибриде от компании Nissan — это Nissan Note.

Параллельное взаимодействие. (В данном случае электромотор одновременно является стартером.)
Последовательно-параллельное совмещение. (При этом варианте функционируют обе схемы).

Последовательно-параллельная вид работы гибридной установки применяется на самом популярном гибриде от компании Тойота — это Тойота Приус.

Преимущества и недостатки гибридных авто

Транспорт с гибридной силовой установкой расходует на 30 % меньше топлива по сравнению со стандартными моделями. На этом преимущества использования гибридного автомобильного двигателя не заканчиваются:

минимальное количество вредных выбросов за счет технологий рекуперативного торможения, наличия емкой АКБ;
согласованность функций ДВС и электромотора;
полезные инновации – опции стоп-старта, рециркуляции отработанных газовых смесей (подогревают тосол), изменение фазы распределения газов;
наличие водяного насоса с электроприводом, системы климат-контроля и усиления руля, улучшенного качения покрышек;
эффективность при работе на холостом ходу в городских условиях;
возможность продолжительной поездки без дозарядки аккумулятора – заправляется бак;
поддержка выбранного режима за счет компьютерного управления;
низкий уровень шума работающего мотора.

Что собой представляет гибридный автомобиль, его плюсы и минусы

Автомобили с гибридными силовыми установками появились на рынке относительно недавно, но даже за это время они успели выбиться в полноценный отдельный сегмент. По имеющимся прогнозам, именно они в ближайшее время должны вытеснить с рынка автомобили с ДВС, но в дальнейшем будут заменены полноценными электрокарами.

Toyota Prius

Перед тем, как говорить о такой технике, как гибридный автомобиль, следует разобраться в самом понятии слова «гибрид». С греческого языка это переводится как помесь, а именно — объект, сочетающий в себе признаки двух и более предметов. Если же рассматривать гибридных представителей автомобилестроения, то это машины, которые сочетают в себе 2 силовые установки — двигатель внутреннего сгорания и электромотор.

Главное достоинство таких автомобилей — они могут работать как на электричестве, так и на топливе. К примеру, для передвижения по городу, когда проезд затруднен заторами, более разумно использоваться электроэнергию. Если автомобилю нужно набрать полный ход, то лучше всего подойдет стандартное горючее.

Сегодня разработаны и распространены на рынке различные виды гибридных установок. В некоторых версиях электромотору отводится только вспомогательная функция, а за основную работу отвечает ДВС. Это облегченные установки. Но в более современных гибридных автомобилях применяются мощные электромоторы, которые совмещены с ДВС. И в таком виде они могут самостоятельно приводить транспортное средство в движение. Заметим, что в гибридах водитель не может самостоятельно выбирать режим движения — за это отвечает электроника.

Применение одновременно электромотора и ДВС дает несколько преимуществ. Самое главное — экономия топлива

Схема запуска гибридного автомобиля выглядит так: к работе приступает электромотор и аккумуляторы, они подпитывают энергетический центр, который направляет энергию на двигатель. При таком процессе автомобиль стартует с места без шума и рывков. Когда электромотор доходит до максимальной скорости, в работу включается топливный двигатель. Когда функционирует ДВС, часть энергии от него идет на подзарядку аккумулятора.

Преимущества. Применение одновременно электромотора и ДВС дает несколько преимуществ. Самое главное — экономия топлива. Гибридные автомобили потребляют на 25% меньше бензина. А если учитывать, что стоимость горючего растет чуть ли не каждый день, это весомо. Еще один плюс — меньший объем токсичности. Когда бензиновый мотор прекращает работу, выбросов не происходит совсем. Когда транспортное средство стоит на месте, внутри отсутствует какой-либо шум, так как электромотор абсолютно тихий в работе.

Еще один минус — замена аккумулятора каждые 8 лет при идеальных условиях эксплуатации

Недостатки. Когда автовладельцы сталкиваются с первыми поломками гибридных автомобилей, они выделяют основные недостатки. Главный из них — дорогое обслуживание и ремонт. Такая конструкция намного сложнее, а значит требует особого подхода. В России пока что не такое большое количество специалистов, поэтому в любом сервисе нет никакой гарантии, что процедура будет выполнена качественно. Еще один минус — замена аккумулятора каждые 8 лет при идеальных условиях эксплуатации. Еще один важный пункт, который препятствует приобретению гибридов, — высокая стоимость.

Итог. Гибридные автомобили имеют в оснащении электромотор и ДВС. У таких автомобилей есть преимущество в виде экономии топлива, но и без недостатков не обходится.

Типы гибридных агрегатов

Гибридный современный двигатель – экономичный и экологичный агрегат, но полностью разобраться, что же это такое, поможет обзор вариантов исполнения основной конструкции:

микрогибридный силовой агрегат. Электрическим компонентом привода является стартер или генератор, отвечающий за функции старта и стопа. Кинетическая энергия используется по принципу рекуперации, то есть переходит в электрическую. Привода исключительно для электротяги нет. АКБ с наполнителем из стекловолокна – на 12 Вольт, адаптирована к частым стартам;
среднегибридный силовой агрегат. Что значит в этом случае гибридный машинный двигатель? Деталь поддерживает функции ДВС, но транспорт не ездит на электротяге. Средние гибриды могут регенерировать часть кинетической энергии при торможении. Она переходит в электрическую и накапливается в АКБ. Батарея и электроузлы работают на высокой мощности. В режиме смещения точки нагрузки при помощи электрического генератора у теплового мотора повышается эффективность;
полногибридный силовой агрегат. Высокомощный генератор интегрируется с ДВС. Есть функция движения при электрической тяге при маленькой скорости авто. Электрогенератор запитывает двигатель внутреннего сгорания с функцией старт-стоп в рабочем режиме. Высоковольтный аккумулятор заряжается в процессе рекуперации. Разделительное сцепление ДВС и электромотора обеспечивает быстрое отсоединение одной системы от другой.

Интересно знать!

Микрогибридные силовые агрегаты впервые сконструировал и выпустил бренд Тойота.

Классификация по степени электрификации

В зависимости от электрификации существует несколько видов гибридных машин.

Микрогибрид

У моделей есть функции рекуперации энергии во время торможения, автоматика типа стоп-старт. Микрогибриды подразделяются на три типа:

машины с системой старт-стоп;
транспорт со старт-стопом и рекуперативным торможением;
модели, объединяющие две технологии, со свинцово-кислотным AGM—аккумулятором и объединенным блоком стартера/генератора.

При экономичности топлива и экологичности, электрического воздействия на привод не происходит.

Важно! Данный транспорт нельзя назвать гибридными машинами на 100 %.

Мягкий гибрид

Что же такое мягкий двигатель типа гибрид? Электрическая силовая установка обеспечивает поддержку ДВС, работа в режиме чистого электричества не осуществляется. Рекуперация происходит только при торможении. Конструкция моделей не предусматривает маховика, на его месте находится стартер-генератор. Мягкие гибриды отличаются небольшой мощностью, которая компенсируется электрической частью только при ускорении или разгоне.

Интересно знать! Система Kinetic Energy Recovery мягкогибридных машин также используется в Формуле-1.

Полный гибрид

Электрическая часть задействуется в режиме поездок по городу, на высоких скоростях работает стандартный ДВС. Схема соединения электромотора с двигателем внутреннего сгорания реализуется последовательным, комбинированным или разветвленным способом.

Транспортное средство не заряжается от сети, а только в процессе рекуперации. При разрядке литий-ионного аккумулятора можно переключиться на ДВС.

Гибриды-плагины

Что такое plug-in и надежный ли это гибридный автомобильный двигатель? Электрическая часть осуществляет сбор энергии для заряда батареи, совместно с двигателем внутреннего сгорания обеспечивает вращение колес.

Инновационные модели двигаются при задействовании усилий двух моторов, отличаются объемной мощной батарей (от 70 до 100 лошадей). Рядом с люком бензобака расположен порт для зарядки от розетки. Особенность плагинов – преодоление расстояния до 50 км только на электрической тяге.

Привод дополнительных аксессуаров в автомобилях с полным гибридным приводом

Конструкционные доработки привода дополнительных агрегатов заключались в том, чтобы компоненты работали не от ДВС, а от электричества. Приводная часть полногибридных моделей включает следующие элементы:

вакуумный насос электрического типа. Деталь служит для понижения давления усилителя тормоза и поддерживает подачу низкого давления при старте и остановке;
электрогидравлический усилитель управления рулем. Используется, чтобы во время автоматической остановки двигателя рассоединить ДВС и усилитель. Технология позволяет оптимизировать топливные затраты;
компрессорный кондиционер с электрическим приводом. Отвечает за охлаждение салона при автоостановке. Деталь обеспечивает отсоединение компрессорного привода кондиционера и ДВС. Электрокомпрессор всасывает, сжимает фреоновый газ и направляет его в систему для прокачки;
электроблок управления кондиционером. Регулирует температуру испарения от 800 до 9000 мин.

Важно!

Полный гибридный привод – единственный вариант гибридов, объединяющий функции старт-стопа, рекуперации, режим электротяги и систему E-Boost.

Перспективы автомобилей-гибридов

Новизна технологии совмещенного мотора приводит к неполному пониманию автолюбителями, что же такое и как работает гибридный двигатель на подобном автомобиле. С учетом 20-летних разработок бренда Тойота у гибридов есть множество перспектив развития. Машины с облегченным кузовом, емкими и компактными аккумуляторами, простой и быстрой зарядкой, усовершенствованным режимом рекуперации в ближайшем будущем завоюют рынок.

У гибридных авто ДВС не подвергается критическим нагрузкам, а с учетом цикла Аткинсона его моторесурс выше, чем у стандартного двигателя. Для сокращения расходов на топливо машины оснащаются ГБО, совместимыми с электронными блоками управления. При внешней схожести с бензиновой техникой автовладельцы сталкиваются со сложностью обслуживания и огромным разбегом стоимости. Даже при отсутствии поломок и значительном пробеге цена машины окупиться через 5 лет. Но минимальные затраты на горючее стоят таких вложений.

Однако, будущее гибридного транспорта – только за моделями plug-in, которые реально экономят топливо. Плагины привлекательны бесшумным плавным электродвигателем, динамикой бензинового мотора, обеспеченной массивным электрическим бустом. Чтобы использовать машину полноценно, необходимо развитие зарядной инфраструктуры – установка специальных розеток на АЗС.

Устройство и принцип действия гибридного двигателя

Как работает гибридный двигатель?

Как работает, рассмотрим на примере Touareg, с гибридным силовым агрегатом.

Что означает понятие «техника гибридного привода»?

Термин «гибрид» берет свое начало от латинского слова hybrida, и означает нечто скрещенное, или смешанное. В технике гибридом называют систему, в которой комбинируются друг с другом две разных технологии. В связи с концепциями привода термин технология гибридного привода применяется для обозначения двух направлений: бивалентный (или двухтопливный) силовой агрегат гибридный силовой агрегат

В случае гибридной технологии привода речь идет о комбинации из двух разных силовых агрегатов, работа которых основана на разных принципах действия. В настоящее время под технологией гибридного привода подразумевают комбинацию двигателя внутреннего сгорания и электродвигателягенератора (электромашины). Эта электромашина может использоваться как генератор для выработки электрической энергии, тяговый электродвигатель для движения автомобиля, и стартер для запуска двигателя внутреннего сгорания. В зависимости от исполнения основной конструкции различают три вида гибридного силового агрегата: т.н. «микрогибридный» силовой агрегат, т.н. «среднегибридный» силовой агрегат, т.н. «полногибридный» силовой агрегат.

«Микрогибридный» силовой агрегат

В этой концепции привода электрический компонент (стартер/генератор) служит исключительно для реализации функции Стартстоп. Часть кинетической энергии можно снова использовать в качестве электрической энергии (рекуперация). Привод только от электрической тяги не предусмотрен. Параметры 12 вольтной АКБ со стекловолоконным наполнителем адаптированы к частым запускам двигателя.

«Среднегибридный» привод

Электрический привод поддерживает работу двигателя внутреннего сгорания. Движение автомобиля только на электрической тяге невозможно. У «среднегибридного» привода большая часть кинетической энергии при торможении регенерируется, и в виде электрической энергии накапливается в высоковольтной батарее. Высоковольтная батарея, а также электрические компоненты сконструированы для более высокого электрического напряжения и, таким образом, более высокой мощности. Благодаря поддержке электродвигателягенератора режим работы теплового двигателя может быть смещен в область максимальной эффективности. Это обозначается как смещение точки нагрузки.

«Полногибридный» силовой агрегат

Мощный электродвигательгенератор комбинируется с двигателем внутреннего сгорания. Возможно движение только на электрической тяге. Электродвигательгенератор, если только позволяют условия, поддерживает работу двигателя внутреннего сгорания. Движение с малой скоростью осуществляется только на электрической тяге. Реализована функция Стартстоп для двигателя внутреннего сгорания. Рекуперация используется для зарядки высоковольтной батареи. Благодаря разделительному сцеплению между двигателем внутреннего сгорания и электродвигателемгенератором можно обеспечить разъединение обеих систем. Двигатель внутреннего сгорания подключается в работу только при необходимости.

Основы гибридной техники

Системы полного гибридных силовых агрегатов делятся на три подгруппы: параллельный гибридный силовой агрегат, раздельный силовой агрегат (с разделёнными потоками мощности), последовательный гибридный силовой агрегат.

Параллельный гибридный силовой агрегат

Параллельное исполнение гибридного силового агрегата отличается простотой. Он используется в случае, когда необходимо «гибридизировать» существующий автомобиль. Двигатель внутреннего сгорания, электромоторгенератор и коробка передач располагаются на одной оси. Обычно в системе параллельного гибридного силового агрегата используется один электродвигатель генератор. Сумма единичной мощности двигателя внутреннего сгорания и мощности электродвигателягенератора соответствует полной мощности. Эта концепция обеспечивает высокую степень заимствования узлов и деталей прежнего автомобиля. У полноприводных автомобилей со схемой параллельного гибридного силового агрегата привод всех четырех колёс реализован с помощью дифференциала Torsen и раздаточной коробки.

Раздельный гибридный привод

В системе раздельного гибридного привода помимо двигателя внутреннего сгорания имеется электродвигательгенератор. Оба двигателя располагаются под капотом. Крутящий момент двигателя внутреннего сгорания, также как и от электродвигателягенератора, через планетарную передачу подаётся на коробку передач автомобиля. В противоположность параллельному гибридному приводу, снять таким образом сумму отдельных мощностей для привода колёс невозможно. Вырабатываемая мощность частично тратится на приведение автомобиля в движение, частично, в виде электрической энергии, накапливается в высоковольтной батарее.

Последовательный гибридный силовой агрегат

Автомобиль оборудован двигателем внутреннего сгорания, генератором и электродвигателем генератором. Однако в отличие от обеих описанных ранее концепций, двигатель внутреннего сгорания не имеет возможности самостоятельно приводить автомобиль в движение валом, или через коробку передач. Мощность от двигателя внутреннего сгорания на колеса не передаётся. Основной привод автомобиля осуществляет электродвигатель генератор. Если ёмкость высоковольтной батареи слишком низкая, запускается двигатель внутреннего сгорания. Через генератор двигатель внутреннего сгорания заряжает высоковольтную батарею. Электродвигательгенератор снова может получать энергию от высоковольтной батареи.

Раздельный последовательный гибридный силовой агрегат

Раздельный последовательный гибридный силовой агрегат представляет собой смешанную форму двух описанных выше гибридных приводов. Автомобиль оборудован одним двигателем внутреннего сгорания и двумя электродвигателями генераторами. Двигатель внутреннего сгорания и первый электродвигательгенератор размещены под капотом. Второй электродвигательгенератор расположен на задней оси. Эта концепция используется для полноприводных автомобилей. Двигатель внутреннего сгорания и первый электродвигательгенератор через планетарную передачу могут приводить коробку передач автомобиля. И в этом случае действует правило, согласно которому одиночные мощности привода не могут отбираться для привода колёс в виде суммарной мощности. Второй электродвигатель генератор на задней оси активируется при необходимости. В связи с таким конструктивным исполнением привода высоковольтная батарея располагается между обеими осями автомобиля.

Другие термины и определения Здесь будут кратко разъяснены другие термины и определения, часто используемые в связи с технологией гибридного привода.

Рекуперация. В общем случае этот термин в технике означает способ возврата энергии. При рекуперации имеющаяся энергия одного вида преобразуется в другой, используемый в последующем вид энергии. Потенциальная химическая энергия топлива преобразуется в трансмиссии в кинетическую энергию. Если автомобиль затормаживается обычным тормозом, то избыточная кинетическая энергия посредством трения тормозов превращается в тепловую энергию. Возникающее тепло рассеивается в окружающем пространстве, и поэтому использовать его в дальнейшем невозможно.

Если же напротив, как при использовании технологии гибридного привода, дополнительно к классическим тормозам генератор используется в качестве моторного тормоза, то часть кинетической энергии преобразуется в электрическую энергию, и таким образом становится доступной для последующего использования. Энергетический баланс автомобиля улучшается. Этот вид регенеративного торможения называют рекуперативным тормозом.

Как только в режиме принудительного холостого хода скорость автомобиля снижается путем торможения нажатием педали тормоза или автомобиль движется накатом или автомобиль движется под уклон cистема гибридного привода включает электродвигатель — генератор, и использует его в режиме генератора.

В этом случае он заряжает высоковольтную батарею. Таким образом в режиме принудительного холостого
хода появляется возможность «заправлять» автомобили с электрическим гибридным приводом электроэнергией.
При движении автомобиля накатом электродвигатель генератор, работающий в режиме генератора,
преобразует из энергии движения в электрическую энергию только такое количество энергии, которое
требуется для работы 12 вольтной бортовой сети.

Электродвигатель-генератор (электромашина)

Термин электродвигатель-генератор, или электромашина, используется вместо терминов генератор, электродвигатель и стартер. В принципе, любой электродвигатель можно применять и в качестве генератора. Если вал электродвигателя приводится от внешнего привода, то электродвигатель, подобно генератору, вырабатывает электрическую энергию. Если к электромашине подводится электрическая энергия, то она работает как электродвигатель. Таким образом, электродвигательгенератор автомобилей с электрическим гибридным приводом заменяет обычный стартер двигателя внутреннего сгорания, а также обычный генератор (осветительный генератор).

Электрический ускоритель (E-boost)

По аналогии с функцией Kickdown двигателей внутреннего сгорания, которая делает доступной максимальную мощность двигателя, гибридный привод располагает функцией электрического ускорителя E-Boost. При использовании функции электродвигатель-генератор и двигатель внутреннего сгорания выдают свои максимальные индивидуальные мощности, которые складываются в более высокое значение суммарной мощности. Сумма индивидуальных мощностей обоих видов двигателей соответствует суммарной мощности трансмиссии.

Вследствие потерь мощности в электродвигателе-генераторе, его мощность в режиме генератора ниже, чем в режиме тягового электродвигателя. Мощность электродвигателя-генератора в режиме двигателя составляет 34 кВт. Мощность электродвигателя-генератора в режиме генератора равна 31 кВт. У Touareg с гибридным приводом двигатель внутреннего сгорания имеет мощность 245 кВт, а электродвигатель-генератор мощность 31 кВт. В режиме тягового электродвигателя электродвигатель-генератор выдаёт мощность 34 кВт. Вместе двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель-генератор в режиме тягового электродвигателя развивают суммарную мощность 279 кВт.

Функция Старт-стоп

Технология гибридного привода позволяет реализовать в этой конструкции автомобиля функцию Стартстоп. В случае обычного автомобиля с системой Стартстоп, для отключения двигателя внутреннего сгорания автомобиль должен остановиться (пример: Passat BlueMotion).

Однако автомобиль с полным гибридным приводом может двигаться и на электрической тяге. Эта особенность позволяет системе Стартстоп отключать двигатель внутреннего сгорания на движущемся, или катящемся накатом автомобиле. Двигатель внутреннего сгорания включается в зависимости от потребности. Это может происходить в случае быстрого разгона, при движении на высокой скорости, с высокой нагрузкой, или при высокой степени разряженности высоковольтной батареи. При высокой степени разряженности высоковольтной батареи система гибридного привода может использовать двигатель внутреннего сгорания в сочетании с электродвигателем-генератором, работающим в режиме генератора, для зарядки высоковольтной батареи.

В других случаях автомобиль с полным гибридным приводом может двигаться на электрической тяге. Двигатель внутреннего сгорания при этом находится в режиме останова. Это действительно и в случае медленного движения транспортоного потока, остановки на светофоре, при движении в режиме принудительного холостого хода под уклон, или при движении автомобиля накатом.

Когда двигатель внутреннего сгорания не работает, он не расходует топливо и не выбрасывает в атмосферу вредные вещества.

Интегрированная в систему гибридного привода функция Старт-стоп повышает КПД и экологичность автомобиля.

В то время, когда двигатель внутреннего сгорания находится в режиме останова, климатическая установка может продолжать работу. Компрессор климатической установки является элементом высоковольтной системы.

Аргументы в пользу гибридной техники

Почему мы комбинируем электродвигатель-генератор с двигателем внутреннего сгорания? Для отбора крутящего момента частота вращения двигателя внутреннего сгорания должна быть не ниже частоты вращения холостого хода. При остановке двигатель не может отдавать крутящий момент. При увеличении частоты вращения двигателя внутреннего сгорания его крутящий момент увеличивается. Электромоторгенератор с первыми оборотами выдает максимальный крутящий момент. Для него не существует частоты вращения холостого хода. При увеличении частоты вращения его крутящий моментуменьшается. Благодаря работе электродвигателя-генератора у двигателя внутреннего сгорания исключен наиболее сложный режим работы: в диапазоне ниже оборотов холостого хода. Благодаря поддержке электродвигателягенератора двигатель внутреннего сгорания может эксплуатироваться в более эффективных режимах. Это смещение точки нагрузки повышает КПД силового агрегата.

Почему применяется полный гибридный силовой агрегат (привод)?

Полный гибридный агрегат, в отличие от остальных вариантов гибридного привода, объединяет функцию встроенной системы Стартстоп, систему E-Boost, функцию рекуперации и возможность движения только на электродвигателе (режим электрической тяги).

Электродвигатель-генератор

Электродвигатель-генератор размещён между двигателем внутреннего сгорания и АКП. Он представляет собой синхронный двигатель трехфазного тока. С помощью силового электронного модуля постоянное напряжение 288 В преобразуется в трёхфазное переменное напряжение. Три фазы напряжение создают в электродвигателегенераторе трёхфазное электромагнитное поле.

Высоковольтная батарея

Доступ к высоковольтной батарее обеспечивается через напольное покрытие багажного отсека. Она выполнена в виде модуля и включает различные компоненты высоковольтной системы Touareg. Модуль высоковольтной батареи имеет массу 85 кг и может заменятьсятолько в сборе.

Высоковольтную батарею нельзя сравнивать с обычной аккумуляторной батареей с напряжением 12 В. В нормальном режиме эксплуатации высоковольтная батарея задействуется в свободном диапазоне уровня зарядки от 20% до 85%. Переносить такие нагрузки в течение длительного времени обычная 12 вольтная АКБ неспособна. Поэтому высоковольтную батарею следует рассматривать как оперативное устройство накопления энергии для электрического привода. Подобно конденсатору она может накапливать и снова отдавать электрическую энергию. В принципе, рекуперацию, регенерацию энергии, можно рассматривать как возможность заправки автомобиля энергией во время движения. Применение высоковольтной батареи в автомобиле с гибридным приводом отличается чередование циклов зарядки (рекуперация) и разрядки (движение на электрическом приводе) высоковольтной батареи.

Пример: Если сравнить энергию высоковольтной батареи с энергией, образующейся при сжигании топлива, то количество энергии, которую может выработать батарея, будет соответствовать примерно 200 мл топлива. Этот пример демонстрирует, что на пути к созданию электромобилей, аккумуляторные батареи, с точки зрения способности накапливать энергию, должны быть существенно модернизированы.

Как работает гибридная силовая установка Lexus RХ400h. Гибридный двигатель -это экономия и двойная тяга Автомобиль с гибридным двигателем

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.

Гибридный автомобиль (hybrid) представляет собой транспорт, который оснащается не привычным двигателем внутреннего сгорания, а так называемым гибридным силовым агрегатом. Главным отличием гибридных автомобилей является то, что транспортные средства данного типа приводятся в движение посредством использования нескольких источников энергии: тепловой и электрической. Другими словами, гибридная машина имеет на борту несколько типов двигателей, которые приводят в движение автомобиль.

Что касается самого понятия гибридного двигателя, то данный термин многими ошибочно понимается как особая силовая установка. На самом деле под «гибридом» следует понимать несколько двигателей разного типа, которые объединены в комплексную единую систему по преобразованию различных источников энергии в полезную работу. В современном автомобилестроении машины гибриды оснащаются двумя типами силовых агрегатов: электродвигатель работает в паре с двигателем внутреннего сгорания.

Читайте в этой статье

Основные преимущества и недостатки гибридных авто

Одной из первых разработок была схема, в которой каждая из силовых установок задействуется при определенных условиях. Если машина простаивает или движение происходит на малой скорости, тогда колеса крутит электродвигатель. Для ускорения и дальнейшего поддержания скорости подключается бензиновый двигатель. Последующее развитие технологии привело к тому, что на гибридах встречается несколько вариантов реализации взаимодействия привычного двигателя и электрического мотора. Такое взаимодействие может быть:

последовательным;
параллельным;
последовательно-параллельным;

Последовательное взаимодействие

Последовательная схема напоминает электромобили, так как движение транспортного средства реализуется посредством работы электромотора. ДВС в такой конструкции подключается к генератору, от генератора питание поступает на сам электродвигатель, а также параллельно происходит заряд аккумуляторной батареи. На одном заряде литий-ионного аккумулятора с увеличенной емкостью зачастую можно пройти около 50 км. пути, после чего задействуется ДВС, который продлевает указанный отрезок до 10 раз (около 500 км. )

Параллельное взаимодействие

Гибриды с параллельным взаимодействием установок предполагают возможность как отдельной работы ДВС и электромотора, так и одновременное функционирование. Данная конструкция реализуется путем объединения при помощи специальных муфт электрического агрегата, двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии. Подобные автомобили гибридного типа получают маломощный электродвигатель, который не только движет автомобиль, но и отдает мощность при разгоне. Зачастую такой электромотор является стартером и автомобильным генератором, конструктивно занимая промежуточное положение между ДВС и КПП.

Последовательно-параллельное взаимодействие

В указанной конструкции двигатель внутреннего сгорания и электромотор соединяются посредством планетарного редуктора. Особенностью данной схемы реализации является то, что каждая силовая установка может задействоваться и отключаться, отдавая при этом минимум или максимум мощности на колеса. Более того, указанная мощность отдается отдельно или одновременно. В устройстве такой схемы присутствует генератор, который питает электромотор гибрида.

Лидером на рынке гибридных автомобилей сегодня является корпорация Toyota, которая использует последовательно-параллельную реализацию под названием Hybrid Synergy Drive.

Электрический двигатель, ДВС и генератор объединены в общую систему посредством планетарного редуктора. Двигатель внутреннего сгорания отдает минимум мощности на «низах» (цикл Аткинсона), позволяя экономить топливо. Гибридный автомобиль с такой схемой взаимодействия предполагает:

Экономичный режим движения только на электротяге с отключенным ДВС, во время которого электромотор питается от аккумулятора.
Поддержание заданной скорости путем распределения мощности ДВС на колеса и генератор, от которого питается параллельно работающий электродвигатель. Также осуществляется дозарядка аккумулятора.
Режим интенсивного ускорения и серьезных нагрузок, когда ДВС и электромотор работают параллельно. В данном режиме электрический двигатель питается от батареи, без отбора мощности у генератора.

Эксплуатация гибридов: разрушаем мифы

Гибридные авто являются новинкой, которая до конца не усовершенствована и имеет множество недоработок. Это миф, так как бренд Тойота занимается полномасштабным серийным производством гибридных моделей почти 20 лет.
В гибридах разряжаются аккумуляторы, что приводит к проблемам. Это правда, но только частично. На начальных этапах развития технологии подобные случаи встречались, но сегодня высокоточная электроника не допускает глубокого разряда батареи.
Гибридные авто чаще ломаются, их дорого и сложно ремонтировать. Это миф, так как гибридные автомобили не менее надежны в эксплуатации по сравнению с обычными дизельными и бензиновыми ДВС. Большинство СТО комплексно обслуживают гибриды наравне с обычными авто. Более того, КПП в гибридах исключает наличие фрикционов, что делает такую трансмиссию простой и надежной, чего не скажешь о различных типах АКПП. Что касается ДВС, мотор на гибридах чаще работает на низких оборотах, не выходит на пиковые нагрузки. Если также учесть цикл Аткинсона, тогда моторесурс двигателя на гибриде намного больше обычного мотора.
ДВС гибрида имеет меньшую мощность, такие авто теряют в динамике сравнительно с аналогами. Да, мощность ДВС на гибридах меньше, но за счет добавления электромотора суммарная мощность установок значительно превосходит мощность обычных аналогов с одним бензиновым мотором.
Расход гибридной машины на практике не сильно отличается от обычного авто. Частично это правда, так как показатель расхода гибридных автомобилей напрямую зависит от режимов езды. Для достижения максимальной экономичности необходимо изменить стиль вождения на медленный, спокойный и плавный, избегая разгонов, активного дросселирования и т.д. Другими словами, сильные нажатия на педаль газа будут давать команду системе управления к тому, что необходимо завести ДВС.

Идея экономии горючего в гибридных авто состоит в том, чтобы при заряженном аккумуляторе как можно дольше двигаться только на электротяге на скоростях до 60 км/ч. , чего зачастую хватает в плотном городском потоке. Также необходимо добавить, что система учитывает большое количество факторов: наружную температуру, степень прогрева ДВС и , заряд батареи, движение под уклон или на горку и т.д. В разных условиях гибрид может задействовать ДВС, а может передвигаться только на электрической энергии.

Аккумулятор для гибрида трудно найти в свободной продаже, а также батарея занимает много места в багажнике автомобиля. Это миф, так как аккумуляторы для гибридов всегда доступны к заказу в авто магазинах, а также представлен широкий выбор на различных Интернет-ресурсах. Что касается свободного места, батарея практически не занимает полезное пространство в багажном отсеке.
На гибридную машину нельзя поставить газ. Это миф, так как мировые производители производят оборудование, совместимое с гибридным авто.

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.

Подавляющее большинство современных автомобилей в качестве силового агрегата используют двигатель внутреннего сгорания . На фоне постепенного истощения запасов нефти, а также возрастающих требований к экологичности, автоинженеры разрабатывают новые технологии, позволяющие отказаться от использования углеводородов в качестве топлива или, как минимум, снизить расход.

На сегодняшний день электромобиль имеет серьезные минусы. Наиболее значимые из них – это отсутствие развитой сети электрозаправок, а также недостаточная дальность поездки без дозарядки (у разных моделей электромобилей она составляет от 80 до 160 км).

Принцип работы гибридных двигателей

Гибридный двигатель устроен таким образом, что оба мотора работают, условно говоря, друг на друга. Двигатель внутреннего сгорания крутит генератор и снабжает энергией электромотор, а тот позволяет «напарнику» работать в оптимальном режиме без резких колебаний и нагрузок. К тому же, гибриды обычно оснащаются системой рекуперации кинетической энергии KERS (аналогичную той, что применяется на болидах Формулы-1).

Эта система позволяет заряжать аккумуляторные батареи во время торможения и при движении машины накатом. Принцип ее работы в том, что при торможении колеса приводят в действие электромотор, который в этом случае сам играет роль генератора и заряжает аккумуляторы. Особенно полезна KERS при езде по городу в режиме «тронулся-остановился».

По степени гибридизации силовые агрегаты разделились три типа: «умеренные», «полные» и plug-in. В «умеренных» постоянно работает двигатель внутреннего сгорания, а электромотор включается только тогда, когда необходима дополнительная мощность.

Автомобиль с «полным» гибридом способен двигаться на одной электротяге, не расходуя горючего.

Plug-in, как и полный гибрид, может передвигаться только на электричестве, но имеет возможность заряжаться от розетки, совмещая таким образом все преимущества электромобиля, и избавляясь от его главного недостатка — ограниченного пробега без подзарядки. Когда заряд батарей кончается, plug-in работает как обычный гибрид.

Схемы взаимодействия электромотора и ДВС

Инженеры разных компаний по-разному подходят к вопросу гибридного двигателестроения. Современные машины оснащаются гибридными двигателями, построенными по одной из трех схем взаимодействия топливной и электрической составляющей, которые будут рассмотрены ниже.

Последовательная схема

Это наиболее простой вариант. Принцип его работы заключается в следующем: крутящий момент от ДВС в данном случае передается исключительно генератору, который вырабатывает электричество и заряжает аккумуляторы. Автомобиль при этом движется только на электротяге.

Также для зарядки аккумуляторной батареи применяется система рекуперации кинетической энергии. Своим названием данная схема обязана последовательным преобразованиям энергии: энергия сгорания топлива двигателем внутреннего сгорания превращается в механическую, затем в электрическую при помощи генератора и снова в механическую.

Плюсы такой конструкции заключаются в следующем:

ДВС всегда работает на неизменных оборотах, с максимальным КПД;
нет необходимости оснащать автомобиль мощным и прожорливым двигателем;
не нужно сцепление и коробка передач;
автомобиль способен передвигаться и с выключенным двигателем внутреннего сгорания за счет энергии, запасенной аккумуляторной батареей.

Однако есть у последовательной схемы и свои минусы:

потери энергии в процессе преобразований;
большой размер, вес и высокая стоимость аккумуляторных батарей.

Наибольшая эффективность такой схемы достигается при движении с частыми остановками, когда активно работает KERS. Поэтому она нашла применение в городском транспорте. Также гибридные двигатели с последовательной схемой применяются в карьерных самосвалах, которым для работы важен большой крутящий момент и не требуется высокая скорость.

Параллельная схема

Принцип работы «параллельного» гибридного двигателя полностью отличается от вышеописанного. Автомобили с гибридным двигателем, построенным по параллельной схеме, ездят с использованием и ДВС, и электромотора. Электродвигатель в таком случае должен быть обратимым, т.е. способным работать в качестве генератора. Согласованная работа обоих моторов достигается посредством компьютерного управления.

В зависимости от режима езды блок управления распределяет крутящий момент, поступающий от обоих элементов гибрида. Основную работу выполняет двигатель внутреннего сгорания, электромотор же подключается когда нужна дополнительная мощность (при трогании, ускорении), при торможении и замедлении он работает как генератор.

Плюсы подобной компоновки в том, что нет необходимости устанавливать аккумуляторную батарею большой емкости, потери энергии намного меньше, чем при последовательной схеме, поскольку ДВС напрямую связан с ведущими колесами, а кроме того, сама по себе конструкция довольно проста, а значит, дешева.

Основные минусы схемы – меньшая топливная экономичность по сравнению с другими вариантами и низкая эффективность в городских условиях. Машины с гибридным двигателем, построенным по параллельной схеме, наиболее эффективны при движении по трассе.

По данной схеме построены гибридные автомобили марки Хонда. Главный принцип руководства компании: схема гибридного двигателя должна быть как можно более простой и дешевой, а функция электромотора заключается лишь в помощи ДВС сэкономить максимально возможное количество топлива. У этой марки существует две гибридных модели – Civic (снят с производства в 2010 году) и Insight.

Последовательно-параллельная схема

Последовательно-параллельная схема представляет собой совмещение первых двух. В параллельную схему добавлен дополнительный генератор и делитель мощности. Благодаря этому автомобиль при трогании и на малых скоростях движется только на электрической тяге, ДВС только обеспечивает работу генератора (как при последовательной схеме).

На высоких скоростях крутящий момент на ведущие колеса передается и от двигателя внутреннего сгорания. При повышенных нагрузках (например, при подъеме в гору), когда генератор не в силах обеспечить требуемый ток, электромотор получает дополнительное питание от аккумулятора (параллельная схема).

Поскольку в системе имеется отдельный генератор, заряжающий аккумуляторную батарею, электромотор используется только для привода ведущих колес и во время рекуперативного торможения . Через планетарный механизм (он же делитель мощности), часть крутящего момента от ДВС частично передается на колеса и частично отбирается для работы генератора, который питает либо электромотор, либо аккумуляторную батарею. Электронный блок управления все время регулирует подачу мощности из обоих источников.

Плюсы последовательно-параллельного гибридного двигателя данной схемы, в максимальной топливной экономичности и высокой экологичности. Минусы системы – сложность конструкции и высокая стоимость, поскольку требуется дополнительный генератор, достаточно емкая аккумуляторная батарея и сложный электронный блок управления.

Применяется последовательно-параллельная схема на автомобилях марки Тойота (Prius, Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid), а также на некоторых моделях Лексус. Подобными гибридными двигателями оснащаются машины Ford Escape Hybrid и Nissan Altima Hybrid.

КАК РАБОТАЕТ САМОЗАРЯДНЫЙ ГИБРИД LEXUS?

КАК РАБОТАЕТ ГИБРИД?

Lexus с гибридным приводом отвезет вас куда угодно, как только вы окажетесь за рулем. Батарея гибридной системы автоматически заряжается во время движения, а также при замедлении и торможении. Самозарядный гибрид Lexus сочетает бензиновый двигатель и электродвигатель, обеспечивая удобство и комфорт в экономической и экологической поездке. Без электрических розеток. Без дизельного топлива. Без компромиссов.

НЕПРИНУЖДЕННЫЙ СТАРТ

Просто отправляйтесь в путь. Гибридная батарея автоматически будет подзаряжаться в процессе движения, как только возникнет необходимость. Более нет необходимости в подключении к сети или всенощной зарядки.
Городское движение — вот где родная стихия электрического режима EV, с нулевым уровнем выбросов и отсутствием расхода топлива на низких скоростях. Вместе со способностью живо преодолевать самые загруженные перекрестки, гибридный Lexus идеально приспособлен к городской жизни.
* В случае необходимости дополнительного импульса мощности на низких скоростях, бензиновый двигатель обеспечивает соответствующую поддержку.

СИНЕРГИЯ ТОПЛИВА И ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

С двумя источниками энергии Вашему гибрида Lexus присущи как мощность, так и экономичность.
Незаметно сочетая топливную и электрическую энергию, гибридная система способна оценивать условия управления, чтобы координировать работу обоих источников питания в соответствии с потребностями, которые появляются в процессе движения — в частности в моменты ускорения, обычного дорожного движения или при движении на высоких скоростях.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА ТОРМОЖЕНИЯ

Самозарядный гибрид Lexus бережно запасает энергию.
Гибридная батарея получает заряд каждой минуты Вашего продвижения по автодорогам. И не только во время движения, но и в момент торможения или замедления, рекуперативная тормозная система восстанавливает еще больше энергии.

ПРЕИМУЩЕСТВА ГИБРИДОВ

Технология самозарядных гибридов Lexus позволяет уменьшить негативное влияние автомобиля на окружающую среду и сэкономить ваши средства. Благодаря великолепному показателю потребления топлива и уменьшенном уровню выбросов можно сэкономить на обслуживании и эксплуатации автомобиля.
Самозарядные гибридные автомобили эффективные и более экономичны в использовании и обслуживании по сравнению с дизельными моделями.
В долгосрочной перспективе можно значительно сэкономить средства, поскольку в гибридной системе альтернативно реализованы такие элементы, как сцепление, стартер, генератор и т.д.
Стоимость замены запчастей значительно уменьшается, так как тормозные колодки и шины гибрида Lexus меньше изнашиваются, что позволяет сэкономить.
Самозарядный гибрид Lexus не требует зарядки. А также дизельного топлива. Никаких компромиссов. Вам не нужно подключать гибрид Lexus к розеткам. Гибрид всегда наготове к любым приключениям.

Почувствуйте себя за рулем самозарядного гибрида LEXUS — посетите тест-драйв в Лексус Киев Запад.

Двойная мощность — Porsche Россия

Cayenne S E-Hybrid — самый юный отпрыск в семействе инновационных гибридов, над разработкой которых усиленно работает Porsche.

Рвануть с места, стирая шины об асфальт, и с неистовым ревом мотора нестись навстречу каждому крутому повороту: он — может. Но сначала должен спокойно отвезти детей в школу. Бесшумно, на электротяге. Так начинается каждая поездка. Ведь он хорошо воспитан и не привык рубить с плеча.

Вот он, новый PorscheCayenne, динамичный, плечистый, словно скала среди бурного потока времени. В принципе, в нем все, как и прежде, но только немного лучше. И все же, это другой Cayenne, не один автомобиль, а два в одном. Гибкостью характера Cayenne S E-Hybrid обязан плагин-гибридной системе привода. У него двигатель внутреннего сгорания и электромотор с возможностью подзарядки от обычной электросети или от специальной электроколонки. При полностью заряженном аккумуляторе Cayenne S E-Hybrid только на электротяге может проехать до 36 километров, развивая максимальную скорость до 125 км/ч, что вполне достаточно для повседневных поездок. Если заряд батареи опускается ниже определенного уровня или если требуется более высокая скорость, в игру вступает ДВС.

Привод модели Cayenne S E-Hybrid

Электродвигатель и ДВС расположены в тесном соседстве: первый, мощностью 70 кВт (95 л.с.), установлен непосредственно между мотором V6 и восьмиступенчатой автоматической коробкой передач Tiptronic S. Столь близкое расположение способствует гармоничному симбиозу, электродвигатель способен в любой ситуации «подставить плечо» своему собрату. Если требуется максимальное ускорение, оба агрегата в связке дают совокупную мощность 306 кВТ (416 л.с.). При медленной езде, в частности, на высоких оборотах, ДВС работает с немного большей мощностью, чем требуется, параллельно заряжая через электродвигатель аккумуляторную батарею. При этом диапазон частоты вращения и нагрузки ДВС не превышает пределов экономичного режима. Водитель чувствует повышение мощности, не ощущая его источника. «Для нас было очень важно добиться того, чтобы водитель не замечал перехода от одного режима к другому», объясняет Йорг Кернер, руководитель разработок приводных систем Porsche. И действительно, определить, когда подключается бензиновый двигатель, можно только по тахометру.

Езда с ДВС и электродвигателем: в гибридном режиме ДВС (показан наверху оранжевым) работает с немного большей мощностью, чем требуется, параллельно заряжая аккумулятор электромотора (показан внизу синим).

Езда на электротяге: в режиме E-Power ток из аккумулятора идет в электродвигатель, который приводит в движение все четыре колеса. Запас хода составляет от 18 до 36 километров

Езда с максимальной мощностью: в режиме Sport оба привода работают с максимальной отдачей и дают суммарную мощность 306 кВт (416 л.с.)

Бензоколонку проезжаем не останавливаясь. Потребление топлива по циклу NEFZ составляет 3,4 л на 100 км, но часто — при регулярной зарядке во время повседневных поездок — и того меньше. Для небольших маршрутов электротяги вполне достаточно. Подзаряжается аккумулятор экологически чистой электроэнергией в домашнем гараже с помощью универсального зарядного устройства Porsche. Оно весьма практично в использовании, спокойно помещается в багажнике и надежно служит для подзарядок в пути.

Автомобиль с мощностью спорткара при выбросе CO2 ниже, чем у малолитражки без электропривода — эта идея пришла в голову горстке инженеров в центре разработок в Вайссахе в 2009 году. «Мы не стремились создать чистый электромобиль», рассказывает Уве Михаэль, руководитель электрических и электронных разработок, один из инициаторов проекта. «Мы хотели найти удобное и практичное решение». Разработанный ранее традиционный гибридный привод также дает ощутимую экономию топлива. Однако его эффективность ограничена, поскольку батарея заряжается только во время движения автомобиля преобразованием энергии торможения и через двигатель внутреннего сгорания (целенаправленным смещением точки нагрузки).

Чтобы ставить новые рекорды экономичности, требовался автомобиль, который на электротяге едет быстрее и дальше. Нужен аккумулятор с повышенной энергоемкостью, заряжаемый от внешнего источника, а также электромотор с большей мощностью. Решением стало повышение напряжения с 288 до 382 вольт, вместо никель-металлгидридного аккумулятора — литий-ионная батарея. Разработали и универсальное зарядное устройство для преобразования переменного тока из электросети в ток постоянный для зарядки.

В мае 2010 года эта идея была реализована: первый плагин-гибридный Porsche, переоснащенный Panamera, был заряжен на специально оборудованной в Вайссахе электроколонке. А осенью того же года было принято решение запустить этот тип провода в серию! Летом 2013 года появляется Panamera S E-Hybrid. За ним следует Cayenne S E-Hybrid, практически с такой же конструкцией трансмиссии, как и у предшественника. Чтобы компенсировать больший вес, Cayenne оснащается батареей повышенной энергоемкости. При одинаковой массе аккумулятор нового поколения способен накопить на 15 % больше энергии.

Перед выездом на автобан Cayenne переключается на гибридный режим. Батарея уже практически пуста, а хотелось бы прибыть в пункт назначения так, чтобы произвести там впечатление на партнеров по бизнесу. Выручит режим E-Charge, который позволяет заряжать батарею во время движения.

Одно нажатие кнопки — и характер автомобиля меняется. Инженеры предусмотрели четыре режима вождения. Заводится машина исключительно на электротяге в режиме E-Power. Когда батарея (почти) разряжена, машина переходит на гибридный режим, здесь ведущую роль берет на себя ДВС. При скорости ниже 154 км/ч двигатель отключается от трансмиссии, как только водитель убирает ногу с газа, и машина едет накатом, что дополнительно экономит горючее. В режиме Sport постоянно работает ДВС, а в аккумуляторе всегда поддерживается такой уровень энергии, который позволяет выполнить очередной рывок с максимальной совокупной мощностью. В режиме E-Charge батарею можно заряжать без подключения к сети, например, во время движения по автобану, чтобы в городе переключиться на электротягу.

Езда без привода: если на скорости ниже 154 км/ч водитель убирает ногу с педали газа, то двигатель отключается от трансмиссии и Cayenne едет накатом, что дополнительно экономит горючее

«Мы много дискутировали о приводной технике», рассказывает конструктор Кернер. У автомобиля могло бы быть еще больше режимов вождения. Например, как у 918 Spyder, где есть еще гоночный режим и режим пиковой мощности Hot-lap, при котором батарея короткое время работает на пределе. «Но у 918 Spyder другой характер», говорит Кернер. И сама конструкция привода у него иная. Два электромотора: один через ДВС V8 и разделительное сцепление связан с задней осью, второй (95 кВт, 129 л.с.) управляет передней осью. При максимальном крутящем моменте 1 280 Нм приводы обеих осей дают огромное преимущество в динамике.

Но у 918 Spyder и Cayenne есть кое-что общее: координацию всех компонентов привода выполняет гибридный менеджер (Hybridmanager), неотъемлемая часть управления двигателем. Этим интеллект не ограничивается: есть еще специальная система контроля и управления батареями, которая отвечает за заряд и разряд батареи, ее безопасную и максимально эффективную эксплуатацию. Это особенно важно при зарядке от высоковольтной сети, как у Cayenne S E-Hybrid. Опционально автомобиль может быть оснащен бортовым зарядным устройством мощностью 7,2 кВт, аккумулятор полностью заряжается менее чем за полтора часа.

Незадолго до финиша мультифункциональный индикатор сигнализирует: батарея полностью зарядилась. Переходим в режим E-Power. Почти бесшумно Cayenne катит в город.

Текст Йоханнес Винтерхаген

Cayenne S E-Hybrid,

Двигатель: V-образный шестицилиндровый двигатель
Рабочий объем: 2995 cм3
Мощность: 245 кВт (333 л.с.)
Maкс. крут. мом.: 440 Нм при 3000–5250 об/мин
Мощность электродвигателя: 70 кВт (95 л.с.)
Maкс. крут. мом. электродвигателя: 310 Нм <1700 об/мин
Общая мощность: 306 кВт (416 л.с.)
Maкс. крут. мом. общий: 590 Нм при 1250–4000 об/мин
с 0 до 100 км/час: 5,9 c
Maкс. скорость: 243 км/час
Выброс CO2 (смешанный цикл): 79 г/км
Расход топлива (смешанный цикл): 3,4 л/100 км
Потребление электроэнергии (смешанный цикл): 20,8 кВт-ч/100 км
Класс эффективности: A+

Гибрид: первопроходец Porsche

Основные вехи истории автомобилей с ДВС и электродвигателем

1900

Создан легендарный «Semper Vivus» (лат. «всегда живой») — первый в мире полностью работоспособный автомобиль с гибридным приводом, созданный Фердинандом Порше. Уже в то время конструктор решил скомбинировать электромотор и ДВС, чтобы решить проблему ограниченного запаса хода на электротяге. Правда, в основе конструкции лежал абсолютно иной принцип, нежели в сегодняшних гибридах: в передних колесах были установлены электромоторы, ток вырабатывался двумя одноцилиндровыми двигателями в паре с генератором, которые, однако, не служили непосредственной тяговой силой. Немного позже выходит Lohner-Porsche «Mixte», первый серийный гибридный автомобиль в мире, тоже полноприводной.

2010

Во втором поколении Cayenne компания Porsche впервые выпускает гибридную модель. В новейшей модели Cayenne S E-Hybrid электромотор расположен между ДВС и коробкой передач. Однако максимальная мощность составила всего 34 кВт, что значительно ниже, чем в новой модели. Поэтому и максимальная скорость на электротяге достигала только 60 км/ч. Кроме того, никель-металлгидридный аккумулятор имел более низкую энергоемкость. И, тем не менее, нормированный расход топлива в модели Cayenne S Hybrid составил всего 8,2 л/100 км.

2012

Примерно за год до запуска в серию гибридный спортивный прототип 918 Spyder установил рекорд круга в Нюрбургринге. Рекорд никто не смог побить, за исключением Марка Либа, который спустя год — уже на серийном 918 Spyder — на 17 секунд улучшил достижение, показав время 6:57 минут. Привод модели призван обеспечить максимальную спортивную динамику: высокопроизводительный 8-цилиндровый гоночный двигатель V8 в связке с электромотором приводит в действие заднюю ось, другой электромотор — переднюю. В результате конструктивного полноприводного решения крутящий момент достиг отметки 1 280 Нм.

2013

В модели Panamera S E-HybridPorsche впервые реализует плагин-гибридную технологию. При высочайшей спортивной динамике расход топлива в цикле NEFZ составил всего 3,1 л на 100 км — самый низкий показатель среди серийных Porsche. Автомобильная пресса уже окрестила эту модель «Эко-Panamera». Низкий уровень расхода топлива объясняется, отчасти, высоким запасом хода на электротяге — 36 км. Модель оснащена литий-ионным аккумулятором, который можно заряжать от обычной электросети. Серийно выпускаются специальные зарядные устройства для установки в гараже (Wallbox).

Как работает гибридный автомобиль?

Все мы знакомы с автомобилями с бензиновым двигателем, и большинство людей слышали об электромобилях или видели их. Гибридный автомобиль представляет собой комбинацию этих двух. Гибридный автомобиль содержит части как бензиновых, так и электрических автомобилей, пытаясь получить лучшее из обоих миров.

Лучший способ понять преимущества гибридного транспортного средства — представить автомобиль, едущий по шоссе с заявленной скоростью на ровной поверхности. В этом случае двигатель делает три вещи:

Это преодоление сопротивления качению в трансмиссии.
Это преодоление сопротивления воздуха .
Это силовые аксессуары , такие как генератор, насос гидроусилителя руля и кондиционер.

Мощность двигателя может быть не более 10 или 20 л.с., чтобы выдержать эту нагрузку. Причина, по которой автомобили имеют 100- или 200-сильные двигатели, заключается в том, чтобы справляться с ускорением с места, а также при обгонах и подъемах в гору. Мы используем максимальный рейтинг HP только в течение 1% нашего времени вождения.Остальное время мы несем на себе вес и трение гораздо большего двигателя, который тратит впустую много энергии.

В традиционном гибридном автомобиле у вас есть полностью электрический автомобиль. Он включает в себя электродвигатель для подачи всей мощности на колеса, а также аккумуляторы для питания двигателя электричеством. Тогда у вас есть совершенно отдельный бензиновый двигатель , приводящий в действие генератор . Двигатель очень маленький — возможно, от 10 до 20 лошадиных сил — и рассчитан на работу только на одной скорости для максимальной эффективности.Цель этого небольшого эффективного двигателя — обеспечить достаточную мощность для автомобиля на его крейсерской скорости. Во время ускорения батареи обеспечивают необходимую дополнительную мощность. Когда автомобиль замедляется или стоит на месте, аккумуляторы перезаряжаются. Этот тип гибридного автомобиля по сути представляет собой электромобиль со встроенным зарядным устройством для увеличения пробега. Преимущество заключается в том, что небольшой экономичный бензиновый двигатель имеет большой пробег.

Галерея изображений гибридных автомобилей

Единственная проблема с традиционными гибридными автомобилями вес . Автомобиль должен нести вес электродвигателя, генератора, бензинового двигателя и аккумуляторов. Вам не нужно столько батарей, как чистому электромобилю, так что это немного снижает вес, но полноразмерный электродвигатель плюс 10-киловаттный генератор могут весить несколько сотен фунтов.

В частности, Honda Insight пытается найти компромисс. В нем используется бензиновый двигатель большего размера, который подключен непосредственно к трансмиссии, а также тонкий электродвигатель, прикрепленный к двигателю. Бензиновый двигатель обеспечивает большую часть мощности автомобиля, а электродвигатель добавляет дополнительную мощность, необходимую для ускорения.Поскольку электродвигатель может работать как генератор во время торможения и должен работать только часть времени, он очень легкий. Недостатком этого подхода является то, что бензиновый двигатель должен работать с различными скоростями, что снижает его эффективность.

Эти ссылки помогут вам узнать больше:

Как работают гибридные двигатели?

В наши дни гибридные автомобили довольно распространены. Вы, вероятно, видите их каждый день, когда идете на работу и с работы, особенно если вы живете в крупном мегаполисе.Но что такое гибридный автомобиль и как работают гибридные двигатели?

Что такое гибридный автомобиль?

Гибридный автомобиль — это автомобиль, который приводится в движение двигателем внутреннего сгорания и по крайней мере одним электродвигателем. Другими словами, гибридный автомобиль использует для движения как бензин, так и электричество. Электричество поступает от аккумулятора, который заряжается двигателем внутреннего сгорания посредством рекуперативного торможения. Большинство автопроизводителей в Северной Америке предлагают гибридные автомобили в той или иной форме. Эта комбинация помогает улучшить характеристики автомобиля, свести к минимуму количество потребляемого бензина и защитить окружающую среду.

Как работают гибридные двигатели?

Существует несколько различных типов гибридных двигателей. Принцип работы гибридного двигателя зависит от его конструкции. Некоторые типы гибридных двигателей включают:

Параллельный гибрид

В этой конструкции бензиновый двигатель и электродвигатель работают в общей трансмиссии, смешивая два источника энергии. В некоторых ситуациях двигатель внутреннего сгорания приводит автомобиль в движение, а в других случаях работает только электродвигатель. Некоторые распространенные бренды с параллельным гибридным дизайном включают Honda, Lexus, Hyundai, Lincoln и Lexus.

Series Hybrid

В серийных гибридных автомобилях вся тяга обеспечивается электродвигателем. Следовательно, прямой связи между двигателем внутреннего сгорания и колесами нет. В этой конструкции двигатель внутреннего сгорания отвечает только за подзарядку аккумулятора.

Plug-In Hybrid

Этот дизайн выводит концепцию обычных гибридных автомобилей на ступень выше. Он включает в себя большую аккумуляторную батарею, которую можно полностью зарядить от внешнего источника электроэнергии.Это может позволить вам проехать от 15 до 55 миль, в зависимости от того, сколько энергии может хранить аккумулятор. Когда запас энергии в аккумуляторе истощается, ваш автомобиль снова становится параллельным гибридом.

Мягкий гибрид

Все упомянутые выше гибридные конструкции считаются полными гибридами. Это потому, что их электродвигатели могут двигать машину самостоятельно. С другой стороны, электродвигатель в мягкой гибридной конструкции не может сам по себе приводить в движение автомобиль. Его целью является поддержка двигателя внутреннего сгорания для повышения производительности и экономии топлива.

The Takeaway

В целом очевидно, что покупка гибридного автомобиля позволяет сэкономить деньги на топливе и сохранить окружающую среду. Если вам нужен гибридный ремонт, мы приглашаем вас принести свой автомобиль в нашу автомастерскую сегодня.

Как работает гибридный двигатель? Гибридные силовые агрегаты 101

Двигатель, и мотор, и аккумулятор, боже мой! Гибридные силовые агрегаты 101

Эксперт по продуктам | Опубликовано в Технологии в пятницу, 15 сентября 2017 г.

, в 17:47.

Электрические и гибридные автомобили сегодня в моде.Все больше и больше производителей начинают их производить, и существует множество различных типов. Но как работает гибридный двигатель? Наука и технологии, которые используются в гибридных транспортных средствах, довольно интересны, и их рассмотрение может дать вам лучшее представление о том, что доступно на автомобильном рынке сегодня (и что это может означать для покупателей автомобилей).

Подробнее о двигателях: что лучше: V-6 или четырехцилиндровый двигатель?

Как работает гибридный двигатель?

Традиционный бензиновый (или дизельный) двигатель состоит из двигателя, работающего на топливе, и трансмиссии, которая передает мощность от двигателя к колесам.Гибридный силовой агрегат работает немного по-другому. Если у вас комбинированная газо-электрическая трансмиссия (в отличие от бензинового двигателя с легкой электрификацией), то она фактически будет состоять из четырех частей.

Газовый двигатель — Работает так же, как и обычный двигатель (может быть, реже) и обеспечивает мощность
Аккумуляторный блок — накапливает электроэнергию для использования (либо электричество от двигателя, либо от подключения к сети, либо и то, и другое)
Электродвигатель – вращает колеса, используя мощность двигателя и/или аккумуляторной батареи
Трансмиссия — распределяет мощность от газового двигателя к другим местам, может управлять всей мощностью в зависимости от модели

Гибридный автомобиль, который у вас есть, будет определять, сколько будет использоваться каждая из этих частей. Например, если вы используете электроэнергию только для ежедневных поездок на работу, двигатель вообще не будет задействован.

Что такое «легкая электрификация»? Это все еще гибрид?

Термин «гибрид» может сбивать с толку, потому что все, что сочетает в себе традиционную газовую энергию с электрической, считается гибридом. Есть автомобили, в которых аккумулятор заряжается только от двигателя (а не от розетки). Их можно считать гибридными или слегка электрифицированными силовыми агрегатами. Гибридизация помогает двигателю поддерживать скорость и отличное ускорение при меньшем расходе топлива.Обычно они также имеют «рекуперативное торможение».

Что такое рекуперативное торможение?

Каждый раз, когда вы нажимаете на тормоз в традиционном транспортном средстве, вы фактически теряете энергию, которую использовали для движения вперед. При рекуперативном торможении в гибридном или легкогибридном автомобиле эта энергия улавливается и используется, когда вы снова начинаете движение. Энергия торможения сохраняется в аккумуляторе автомобиля, а затем используется, когда автомобиль снова начинает движение. Эта функция может сэкономить много энергии, особенно при движении с частыми остановками или на красный сигнал светофора.

В настоящее время у нас нет гибридных или электрических транспортных средств в нашем подержанном инвентаре здесь, в Third Coast Autos, но с учетом того, сколько новых автомобилей становится доступным на рынке, мы предполагаем, что когда-нибудь в будущем они появятся.

Фейсбук
Твиттер
Пинтерест

Эта запись была размещена в пятницу, 15 сентября 2017 г., в 17:47 и находится в разделе «Технологии».Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через ленту RSS 2.0. И комментарии и запросы в настоящий момент закрыты.

Гибридная технология: как работает Prius?

Ваша Toyota Prius проложила путь к процветанию индустрии гибридных автомобилей. Toyota Prius Prime 2020 года имеет комбинированный расход топлива EPA по городу и шоссе 54 мили на галлон, который увеличивается до 133 миль на галлон в сочетании с электроэнергией.

Они производят всего 1,3 тонны выхлопных газов CO2 в год (обычный автомобиль выбрасывает 4.3 тонны), вы сэкономите 5 250 долларов за пять лет на топливе, а его популярность резко возросла, продав более чем в 42 раза больше автомобилей через 12 лет после выпуска первой модели. Все это невероятные достижения, но как работает Prius?

В этой статье мы проанализируем Toyota Prius, чтобы определить, как гибридный двигатель делает ваш автомобиль экономичным.

Дизайн Prius

Дизайн Prius влияет на его скорость за счет уменьшения лобового сопротивления. Форма вашего автомобиля определяет, как воздух обтекает тело.Более изящные аэродинамические модели рассекают воздух, чтобы свести к минимуму потребность в топливе для достижения высоких скоростей, поскольку они уменьшают испытываемое сопротивление.

Prius Gen 3 имеет незначительные отличия от Prius Gen 2. Этот выпуск имеет более длинный и широкий корпус с более острыми углами, которые улучшают его сопротивление ветру и уменьшают лобовое сопротивление с 0,26 до 0,25. Даже незначительное снижение коэффициента аэродинамического сопротивления увеличивает пробег автомобиля в милях на галлон.

Gen 3 также изменил трансмиссию и двигатель.Трансмиссия на 20% меньше и легче, что увеличивает экономию топлива с 48 до 51 миль на галлон. Мощность и запас топлива в двигателе увеличились с 76 л.с. и 1,5 л до 98 л.с. и 1,8 л.

Еще одним преимуществом Prius является его энергетический двигатель. Автомобиль оснащен многофункциональным дисплеем, который отслеживает, сколько энергии проходит между аккумулятором и двигателем, уровень заряда аккумулятора и тормозные системы.

Гибридный двигатель: как работает Prius?

Возможно, вы купили Toyota Prius, чтобы сэкономить на бензине.Средний легковой пассажирский автомобиль 2017 года имеет топливную экономичность 39,4 миль на галлон, в то время как Toyota Prius 2017 года колеблется от 52 до 56 миль на галлон.

Если предположить, что бензин стоит 3 доллара, а вы проезжаете 12 000 миль в год, вы можете потратить 642,86 доллара по сравнению с 913,71 доллара за стандартный автомобиль.

Гибридные двигатели обычно включаются последовательно или параллельно. В серийном гибриде бензиновый двигатель заряжает автомобильный аккумулятор, который питает электродвигатель. Газ не приводит в действие колеса напрямую. В параллельных гибридных двигателях автомобиль может получать мощность от электродвигателя, бензинового двигателя или от обоих.Гибридные двигатели серии

имеют более крупные батареи, двигатели и генераторы, что увеличивает стоимость транспортных средств. Тем не менее, они лучше работают в условиях непрерывного движения по сравнению с параллельными. Параллельные гибриды имеют лучшую эффективность на шоссе.

В Toyota Prius используются лучшие компоненты серийных и параллельных двигателей, что делает его последовательно-параллельным гибридом.

Prius имеет устройство разделения мощности, которое включает в себя редуктор, соединяющий генератор, газовый двигатель и электродвигатель. Prius Gen 2 был первым, кто имел это устройство.

Зубчатый венец крепится к электродвигателю и передает мощность двигателя на редуктор главной передачи. Устройство разделения мощности имеет планетарную передачу с солнечной и планетарной шестернями.

Шестеренки приводят в движение машину и генератор. Солнечная шестерня крутится быстро, а ее максимальная скорость ограничивает электрические возможности автомобиля. Если транспортному средству требуется больше мощности, чем может обеспечить планетарная передача, он включает двигатель внутреннего сгорания для использования бензина.

Большой объем двигателя повышает мощность, что позволяет машине двигаться быстрее. Prius не нуждается в подзарядке, потому что генератор действует как постоянный источник питания для аккумулятора.

Пуск из положения остановки

Когда вы тянете с места, электродвигатель обеспечивает питание от аккумулятора. Солнечная шестерня будет поддерживать движение до тех пор, пока скорость не превысит 15 миль в час, после чего включится бензиновый двигатель.

Во время движения по городу или в пробках вы будете полагаться на электричество для движения вашего автомобиля.Поскольку ваш бензиновый двигатель не загорится, вы можете сэкономить на расходах на топливо.

Торможение и остановка

Toyota Prius имеет систему рекуперативного торможения, которая включается, когда вы отпускаете педаль газа или нажимаете на тормоз.

Когда автомобиль замедляется, он отключает питание от газового двигателя и электродвигателя. Вместо того, чтобы вращать колеса, он использует кинетическую энергию колес для зарядки генератора. Генератор превращает эту энергию в электричество, которое накапливается в аккумуляторе.

Около 70% потерянной энергии можно регенерировать в полезную энергию для ускорения.

Двигатель и мотор выключаются при полной остановке. Автомобиль использует энергию аккумулятора для поддержания радио, освещения, кондиционирования воздуха и экранов дисплея, пока вы снова не заведете автомобиль.

Круиз и ускорение

При постоянной скорости более 15 миль в час часть бензина приводит в действие генератор для производства электроэнергии для аккумуляторов.

Если вам нужно быстро разогнаться, бензиновый двигатель и электродвигатель снабжают колеса дополнительной мощностью.Устройство разделения мощности позволяет им комбинировать свои крутящие моменты для увеличения скорости. Газовый двигатель выделяет некоторую мощность генератору для использования электродвигателем по мере необходимости.

Устройства разделения мощности могут снизить расход топлива в зависимости от конфигурации планетарной передачи.

Проблемы с гибридными автомобилями

Гибридные автомобили могут столкнуться с некоторыми проблемами, когда речь идет об их аккумуляторах.

Со временем батареи перестают держать заряд и требуют ремонта или замены.Ошибки в определенных ячейках также могут привести к тому, что ваш автомобиль будет работать исключительно на газе, что снизит эффективность использования топлива и увеличит расходы на бензин.

Гарантийный срок на батарею составляет восемь лет или 100 000 миль пробега в большинстве штатов, в зависимости от того, что наступит раньше. Из-за долговечности Toyota многие люди держат свои Prius гораздо дольше.

Тем не менее, ваша батарея со временем потеряет способность накапливать энергию и потребует замены.

Подробнее: Как долго служат гибридные аккумуляторы [и как узнать, нуждаются ли они в замене]

Гибридные автомобили имеют уникальную конструкцию, которую сложно исправить.Аккумуляторы тесно переплетаются с бензиновым двигателем и электродвигателями, что усложняет ремонт.

Иногда один или несколько модулей в батарее имеют неисправные элементы. Хотя замена поврежденных модулей кажется достаточным ремонтом, это может привести к проблемам в будущем, поскольку батарея не сбалансирована должным образом.

В результате вам придется заменить гибридную батарею, как только она начнет работать со сбоями.

Покупка аккумулятора у дилера Toyota может обойтись дорого, поэтому вы можете приобрести аккумулятор в другом месте.Некоторые люди выбирают восстановленные батареи, но вы можете купить новые дешевле из авторитетных источников, таких как Exclusively Hybrid.

Наслаждайтесь гибридной технологией

Теперь, когда вы знаете, как работает ваша Toyota Prius, вы можете оценить инновационный гибридный двигатель каждый раз, когда находитесь в пути. Если вы следите за исправностью аккумулятора и своевременно заменяете его, ваш Prius будет долгие годы работать с низким энергопотреблением.

Что такое гибридные электромобили (ГЭМ) и как они работают? — Noodoe EV

Что такое гибридный автомобиль? Любое транспортное средство, которое сочетает в себе как минимум два источника энергии для движения, является гибридным транспортным средством.Двумя источниками могут быть либо бензин, либо дизельное топливо в сочетании с аккумулятором. В настоящих гибридных транспортных средствах обе силовые системы могут приводить в движение транспортное средство по отдельности. Некоторые автомобили используют топливо для зарядки аккумулятора через генератор. Затем эта батарея приводит в движение двигатель. Однако это не настоящий гибрид, поскольку он использует только один источник энергии для конечного движения. Однако если топливо и батареи — по отдельности или вместе — способны приводить автомобиль в движение, то это настоящий гибридный автомобиль (HV).

Если это то, что определяет гибрид, как он на самом деле работает? Гибридный электромобиль использует бензиновый/дизельный двигатель вместе с аккумулятором для питания электродвигателя.Оба этих источника питания настраиваются с помощью различных настроек для достижения конкретных целей: увеличение дальности пробега, повышение эффективности использования топлива или увеличение мощности автомобиля.

Как работают гибридные электромобили (HEV)?

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

В зависимости от распределения мощности существует три типа HEV:

Серийный
Параллельный
Серийно-параллельный.

Series Hybrid: Range Enhancer

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

Параллельный гибрид

Здесь и ДВС, и электродвигатель приводят в движение колеса. Оба работают в тандеме и обеспечивают оптимальную выходную мощность. Аккумуляторы в автомобиле заряжаются, когда двигатель работает как генератор. Эти автомобили не могут двигаться автономно в чисто электрическом режиме.

Серийно-параллельный

В этих автомобилях используется как ДВС, так и двигатель, оба из которых могут работать по отдельности или в тандеме.Распределение мощности помогает автомобилю работать в максимально возможном оптимальном диапазоне, обеспечивая высокую эффективность.

Наконец, все эти гибридные автомобили включают множество захватывающих технологических особенностей. Наиболее распространенные приведены ниже.

Рекуперативное торможение

Транспортные средства обладают огромной кинетической энергией во время движения. Чтобы остановить транспортное средство, эта энергия должна быть уменьшена, когда водитель применяет тормоз для остановки, эта кинетическая энергия должна куда-то идти. В регенеративной технологии электродвигатель оказывает сопротивление, чтобы замедлить колеса и остановить транспортное средство.В этот период двигатель работает как генератор и преобразует кинетическую энергию колес в электрическую энергию. Затем эта энергия сохраняется в батареях для последующего использования.

Электродвигатель привода/вспомогательного привода

Автомобили с двигателем внутреннего сгорания требуют дополнительной мощности во многих сценариях вождения. При движении на малых скоростях, движении в гору или при ускорении автомобилю требуется больше мощности. Эта дополнительная мощность исходит от сжигания большего количества топлива. Однако в HEV эта дополнительная мощность исходит от электродвигателя.Это также позволяет HEV использовать двигатель меньшего размера, что, в свою очередь, повышает эффективность транспортного средства. Иногда на скоростях, достаточно медленных, чтобы для ICEV требовалась максимальная мощность, только электродвигатель HEV приводит в движение транспортное средство, полностью отключая бензиновый двигатель.

Автоматический запуск/выключение

В некоторых гибридных автомобилях используется функция автоматического отключения двигателя при остановке автомобиля. Это экономит энергию и топливо. Двигатель перезапускается сам по себе при включении акселератора.

Технологии для гибридных и электромобилей быстро меняются. Инновации в этой области делают поразительные успехи, делая HEV транспортными средствами будущего.

Для получения дополнительной информации о зарядных устройствах для электромобилей посетите наш сайт: Noodoe.com

Гибридная мощность F1: как это работает?

► Что такое гибридные двигатели Формулы-1?

F1, говорят, это вершина автоспорта, использующая самые передовые и дорогие средства для создания гоночного автомобиля.На протяжении всей своей истории Формула-1 использовала технологии для увеличения мощности относительно небольших двигателей. В 2014 году FIA представила новый вид силового агрегата в Формуле-1, чрезвычайно сложный и, как известно, трудный в освоении. Нынешний двигатель внутреннего сгорания и гибридные системы имеют мощность 1000 л.с., но остаются непопулярными в некоторых кругах из-за отсутствия шума выхлопа и стоимости. Возможно, эти единицы неправильно поняты, поскольку они действительно представляют собой невероятные инженерные решения.

К концу 2013 года автомобили F1 оснащались двигателем 2.Двигатель 4л V8 с простой гибридной системой. Пиковая мощность около 850 л.с. была типичной, хотя двигатели были ограничены в своих технологиях, оборотах и сроке службы. В рамках перезагрузки технологии F1 они были заменены совершенно новой породой двигателей.

Гибридные автомобили: дальнейшее чтение

Нынешняя формула двигателя будет использоваться по крайней мере до 2022 года. Таким образом, есть небольшой двигатель внутреннего сгорания — 1600-кубовый V6 с турбонаддувом и непосредственным впрыском топлива.Хотя это может быть рецептом возврата к двигателям с высоким наддувом 1500 л. максимальный предел оборотов всего 15000 об/мин.

К двигателю внутреннего сгорания присоединены две гибридные системы: одна рекуперирует кинетическую энергию автомобиля при торможении (ERS-K), а другая рекуперирует кинетическую энергию турбонагнетателя, хотя на типичном сбивающем с толку языке F1 это рекуперация тепла и применяется прозвище H для еды, поэтому это называется ERS-H.

В совокупности эти технологии позволяют гонщику Формулы-1 выжимать около 1000 л. Несмотря на такую огромную мощность, гоночный автомобиль сжигает всего 110 кг топлива в гонке (менее 135 литров), что на треть меньше, чем у последнего из двигателей V8.

Что касается мощности, система ERS ограничена мощностью 161 л.с. (120 кВт), поэтому двигатель V6 выдает почти 850 л.с., несмотря на подачу обедненного топлива.

Технология сжигания топлива Формулы 1

Очевидный способ получить мощность на гоночном двигателе — это набрать как можно больше оборотов, а если нет, то использовать много наддува.Однако правила PU 2014 года были написаны для предотвращения именно таких методов путем применения регулирования расхода топлива. У двигателя просто нет топлива, чтобы разогнаться до 12 500 об/мин или обеспечить огромный наддув.

В 2014 году производители должны были придумать, как заставить двигатель вырабатывать мощность при малом количестве топлива. Более того, химический состав топлива также был ограничен, поэтому простое производство ракетного топлива, как это было с турбонаддувом начала восьмидесятых, также было невозможно. Бедная смесь означает, что двигатель находится на грани детонации, слишком бедная смесь в конечном итоге сломает двигатель. Большинство производителей играли с легальными добавками, чтобы уменьшить этот эффект, одним из которых был ферроцен, соединение на основе железа, которое буквально делало внутреннюю часть выхлопной трубы ржаво-красной.

Тем временем Мерседес
нашел маленькую серебряную пулю: форкамерное зажигание. В обычной камере сгорания свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь, и образующееся пламя распространяется наружу к краю камеры, сжигая при этом всю топливно-воздушную смесь.Это нормально, когда топлива достаточно для смешивания в правильном соотношении по всей камере сгорания. Когда нет, трудно получить полное сгорание.
трюк Mercedes разделяет топливно-воздушную смесь на два места; основная камера сгорания имеет слабую топливно-воздушную смесь, но более богатая смесь содержится в небольшой камере вокруг свечи зажигания. С такой настройкой предкамеры свеча воспламеняет богатую смесь. Когда он расширяется, он направляется через небольшие отверстия между форкамерой и в камеру сгорания внизу, эти струи пламени полностью воспламеняют даже слабую смесь для полного сгорания.
Благодаря этой предкамерной технологии Mercedes опередил соперников в 2014 году, их соперникам потребовалось время, чтобы догнать их, и они удерживали преимущество до 2019 года.
Что касается компоновки двигателя внутреннего сгорания, турбонаддува и гибридной системы, существует две основные компоновки. Правила уже определяют положение болтов крепления двигателя, угол V, максимальный размер поршня и расстояние между ними. Ограниченная базовой архитектурой двигателя, была доступна только свобода размещения одного турбонаддува над двигателем и вдоль его центральной линии.Было логично разместить турбокомпрессор в задней части двигателя, чтобы тепло турбины не попадало на впускной коллектор и область топливного бака в передней части двигателя. Хотя это доставило некоторые проблемы с прокладкой охлаждающих трубок от компрессора к промежуточному охладителю в боковой части.
Нетрадиционный подход был мантрой Mercedes, поэтому они разработали уникальную настройку. Желая установить компактный промежуточный охладитель переднего турбонагнетателя и уменьшить тепловое воздействие заднего турбонагнетателя, они использовали оба варианта.Обычный турбокомпрессор разделен: турбина с горячим выхлопом находится в задней части двигателя, а более холодный компрессор — в передней части рядом с боковыми понтонами. Две части соединены длинным валом, проходящим через букву «V» двигателя. Этот вал был бы ключевой причиной отказа от этого подхода, поскольку разница в скорости движения двух отдельных узлов создает огромные скручивающие нагрузки на соединительный вал. Это означало, что либо вал был очень жестким и тяжелым для передачи нагрузок. Маршрут, который выбрал Мерседес, заключался в том, чтобы запустить гибкий вал, поворот вдоль его оси компенсировал разницу в инерции двух крыльчаток.Renault и Ferrari начали и сохранили обычные задние турбины, в то время как Honda присоединилась к решению, более похожему на Mercedes, которое позже превратилось в нечто, намного более близкое к первоначальной конструкции Mercedes с разделенным турбонаддувом.
Наряду с размещением турбонаддува охлаждение наддувочного воздуха разделено между командами. Когда турбокомпрессор сжимает воздух, воздух нагревается. Команды захотят, чтобы более холодный и плотный воздух поступал в камеру сгорания, поэтому воздух должен проходить через теплообменник для его охлаждения.Для этого используется интеркулер, в F1 используются два типа. Большинство людей узнают промежуточный охладитель воздух-воздух, работающий точно так же, как радиатор: горячий сжатый воздух внутри ядра охлаждается более холодным окружающим воздухом, проходящим снаружи. Они простые и легкие, но занимают много места внутри боковых понтонов, что плохо сказывается на всей важной аэродинамике автомобиля. Несколько команд использовали промежуточный охладитель другого типа, типа вода-воздух. Теперь сжатый воздух внутри активной зоны охлаждается водой снаружи.Это дает немного меньшее охлаждение, но более стабильное, так как на него меньше влияет скорость автомобиля (поскольку через боковую часть проходит меньше воздуха), особенно в критические моменты перед стартом гонки. Однако вода в рубашке вокруг промежуточного охладителя нуждается в охлаждении в отдельном водяном радиаторе. Это утяжеляет и усложняет установку, но водяной радиатор занимает меньше места в боковой части, так что это аэродинамический выигрыш по сравнению с установкой воздух-воздух.
Только «Феррари» и «Мерседес» постоянно использовали систему «вода-воздух», хотя в 2014 году «Лотус» эксплуатировала ее в течение одного года.Их главный конкурент, Red Bull, может поддерживать крошечные боковые понтоны, несмотря на большой промежуточный охладитель типа «воздух-воздух» в каждом боковом понтоне.
При правильном: топливной смеси, способе сжигания, компоновке и охлаждении двигатель выдает около 530 л.с. на литр. Даже при меньшем расходе топлива и меньшем рабочем объеме текущий двигатель внутреннего сгорания создает больше лошадиных сил, чем старые двигатели V8, которые он заменил.
Гибридная технология F1
Наличие двух гибридных систем на автомобиле делает большую часть сложности нынешнего силового агрегата. Несмотря на то, что он разбит на части, его проще понять, поскольку он основан на той же технологии, что и гибридные / электрические дорожные автомобили, и даже похож на игрушечные автомобили с дистанционным управлением. Есть батарея (ES-Energy Store), двигатель-генератор (MGU) и управляющая электроника (CE), чтобы связать их.
MGU представляет собой бесщеточный электродвигатель переменного тока с постоянными магнитами. Он либо будет питать автомобиль, используя накопленную энергию, либо может работать как генератор, возвращая энергию обратно в аккумулятор. Аккумулятор представляет собой набор литий-ионных элементов, способных быстро передавать или накапливать большое количество энергии в MGU.Между ними находится электронный блок управления, который преобразует переменный ток MGU в постоянный ток батареи.
Циклическое прохождение электричества через каждое из этих устройств создает тепло, поэтому каждый элемент требует жидкостного охлаждения — диэлектрической жидкости, рекомендованной FIA для батареи, — чтобы предотвратить риск поражения электрическим током в случае ее повреждения, в то время как для охлаждения обычно используется более эффективная вода/гликоль. МГУ и СЕ. Таким образом, обе системы охлаждения нуждаются в насосах и радиаторах, которые должны быть размещены в моторном отсеке.
При одинаковой базовой архитектуре две гибридные системы работают совершенно по-разному. Сначала взял более простой ERS-K. МГУ сцеплен с передней частью коленчатого вала двигателя, в этом положении агрегат может как приводиться в движение, так и приводиться от двигателя. При развертывании энергии электричество от аккумуляторной батареи проходит через ВЭ и в МГУ. Это применяет 161 л.с. через трансмиссию, чтобы помочь разогнать автомобиль.
Уроки этого более мощного приложения извлекаются с 2014 года.На ранних испытаниях в первый год эксплуатации силового агрегата были обнаружены проблемы с поломкой валов и шестерен при резком сбросе крутящего момента от MGU. С тех пор производители нашли более мягкие способы приложения крутящего момента и создали вращающийся вал между MGU и двигателем, чтобы поглощать скачки подачи мощности.
При обратном применении ERS-K восстанавливает энергию при торможении. Когда водитель тормозит, программное обеспечение ECU переключает MGU в режим генератора, который видит, как MGU вращается трансмиссией, и при этом создает и посылает электричество на аккумулятор.Сопротивление, которое это создает, создает «тормоза» трансмиссии до такой степени, что задние тормоза практически не используются на более низких скоростях.
Правила
ограничивают возможности ЭРС-К. В моторном режиме он может выдать только 161 л.с., в то время как в режиме генератора можно сохранить только 2 мДж энергии для аккумулятора. Это означает, что у двигателя есть энергия только для 33-секундного разгона вокруг круга. Несмотря на то, что вы можете хранить до 4 мДж энергии в аккумуляторе, можно сэкономить время восстановления и использовать его в качестве двойного ускорения на одном круге.
Если ERS-K можно понять из-за более простых режимов двигателя и генератора, то ERS-H намного сложнее. Это еще одна установка MGU и CE, но она подключается как к батарее, так и к MGU-K напрямую. Тем не менее, двигатель подключен непосредственно к турбонаддуву, поэтому агрегат вращается со скоростью до 125 000 об/мин (максимальные обороты для турбонаддува), что само по себе является огромной инженерной задачей.
В качестве двигателя MGU может помочь раскрутить турбо, но не создавать наддув при нажатии на газ, как если бы это был электрический нагнетатель.Вместо этого двигатель может поддерживать высокие обороты турбонаддува при выключении дроссельной заслонки, чтобы действовать как система защиты от задержек (ALS). Это отнимает энергию у батареи, отнимая ее от других потенциальных применений, но, учитывая нехватку доступного топлива, это все еще привлекательно, поскольку обычные стратегии ALS, потребляющие топливо, сжигают топливо в выхлопе, чтобы поддерживать вращение турбо.
В режиме генератора ERS-H можно использовать несколькими способами; некоторые простые, другие более сложные, а некоторые, вероятно, все еще секретные.
На обычном турбонаддуве возникает проблема, связанная с тем, что турбонаддув создает слишком большой наддув, так как давление выхлопных газов слишком быстро раскручивает турбонагнетатель на полном газу. Это контролируется выпускным клапаном, называемым вестгейтом, который сбрасывает давление выхлопных газов, снижает скорость турбонаддува и сбрасывает лишние выхлопные газы в отдельную выхлопную трубу. Эта система работает хорошо, но энергия выхлопных газов тратится впустую, поэтому F1 позволяет MGU работать в режиме генератора, замедляя турбо, вырабатывая при этом электричество.
В отличие от ЭРС-К нет предела количества энергии, которое можно извлечь из МГУ. Аккумулятор будет иметь емкость 2 мДж как для ERS-K, так и для ERS-H.Таким образом, чем больше они могут ее использовать, тем больше они могут выполнять другие «двигательные» задачи с восстановленной энергией. Очевидным применением для этого является отключение дроссельной заслонки турбонаддува с турбонаддувом MGU-H. Но правила разрешают питать ERS-K за счет энергии, полученной от Turbo. Таким образом, чем больше команды могут регенерировать турбоэнергию, тем больше они могут перенаправить ее на ERS-K и увеличить мощность до 161 л. с.
Недостаточно просто рекуперировать энергию турбокомпрессора всякий раз, когда потребуется эффект перепускной заслонки.Большинство команд начали 2014 год (и дебют Honda в 2015 году) с турбонаддувом, размер которого соответствует обычному режиму работы двигателя. Опять же, именно Mercedes понял, что здесь можно получить выигрыш. Еще в 2014 году Mercedes использовал турбокомпрессор размером с обеденную тарелку в передней части двигателя. Большой турбонаддув может быть полезен, даже если он не нужен для создаваемого им дополнительного «ускорения», но более крупному турбонагнетателю потребуется больше времени открытия «перепускного клапана», чтобы предотвратить чрезмерное наддув двигателя. Таким образом, MGU можно было вращать в течение более длительных периодов времени и эффективно собирать больше энергии; даже если эффект противодавления турбонаддува может снизить пиковую мощность, полученную многоразовую энергию можно использовать в другом месте трассы для более быстрого прохождения круга. Одна из используемых стратегий заключается в том, что на полной мощности на прямых участках энергия, извлеченная из турбонаддува, направляется непосредственно на MGU-K для дополнительных 161 л.с.
В 2014 году Ferrari упустила этот трюк. У него даже был вестгейт, спроектированный с большей пропускной способностью, чтобы уменьшить противодавление, поскольку считалось, что мощность сгорания в лошадиных силах важнее, чем рекуперация энергии. Вскоре эта стратегия была пересмотрена, и в 2015 году стратегия вестгейта и ERS-H была гораздо больше похожа на Mercedes. Хонда также упустила стратегию Мерседес и снова вошла в Формулу-1 в 2015 году с двигателем, спроектированным так, чтобы быть очень компактным.Турбина была меньшего размера, чтобы поместиться внутри «V» двигателя, что мешало стратегии ERS-H. Honda, как и большинству производителей, потребовалось время, чтобы доработать конструкцию MGU-H, высокие обороты и тепловые нагрузки, которым он подвергается, сделали его одним из самых сложных аспектов ERS для освоения.
Достигнута точка, когда на большинстве трасс команды имеют достаточно энергии для развертывания, чтобы использовать наддув в 161 л.с. почти на всем круге, где его можно использовать, далеко за пределами развертывания 33-х ERS-K.
Это развертывание энергии больше не является простой кнопкой на рулевом колесе, которая использовалась со старой настройкой KERS (2009-2013), вместо этого программное обеспечение ECU команды решает, когда применять усиление ERS.Водитель может переключаться между различными картами, которые обеспечивают мощность ERS, нажатием педали газа.
Имея обычную мощность более 1000 л.с., скудный запас топлива и всего три силовых агрегата, которых хватает на полный сезон из более чем 20 гонок, они действительно являются вершиной технологий. Глядя в будущее, F1 приняла стратегическое решение о разделении мощности сгорания на электроэнергию. Хотя маловероятно, что в обозримом будущем они станут полностью электрическими, конец пути для двигателей внутреннего сгорания может быть не за горами. F1, как и всегда, должна отражать меняющийся мир, в котором она живет. Эти нынешние силовые агрегаты являются шагом на пути к будущему.
Гибридные автомобили: дальнейшее чтение
Гибриды и электромобили: как они работают
Как гласит история, первый в мире автомобиль был построен в 1769 году и приводился в движение паром. Однако современное транспортное средство, которое мы знаем, было разработано Карлом Бенцем более века спустя, в 1885 году. Его трехколесное транспортное средство сочетало двигатель внутреннего сгорания (ДВС) со встроенным шасси и было первым, запущенным в производство. чтобы потребители покупали.Но точно так же, как эти ранние движители людей различались по силовой установке, сегодняшние транспортные средства различаются.
ДВС остается основным двигателем подавляющего большинства транспортных средств на дорогах сегодня — новых и подержанных. Но первая Toyota Prius, бензиново-электрический гибрид, представленный в Японии в 1997 году, стал катализатором перемен. Сегодня электрифицированные и альтернативные силовые агрегаты стали частью основного разговора. Даже электромобили на топливных элементах (FCEV) все чаще обсуждаются.
FCEV, в отличие от электромобилей (EV), о которых мы поговорим ниже, не являются широко доступными, поскольку отсутствие общественной инфраструктуры ограничивает их использование Калифорнией и Гавайями.Но автопроизводители, и в частности Honda, Hyundai и Toyota, продолжают совершенствовать технологии, которые, как предлагается, предлагают запас хода на электротяге лучше, чем на аккумуляторе, в сочетании с 5-минутным временем дозаправки.
В FCEV водород, который является самым распространенным элементом во Вселенной, преобразуется топливными элементами для выработки энергии, подаваемой на электродвигатель. Выбросы составляют не что иное, как водяной пар.
Что касается электромобилей, то Tesla, самый печально известный их производитель, еще больше раздвинула границы того, чем может быть обычный автомобиль, благодаря своей линейке мощных, технологичных моделей. Но Тесла больше не единственная игра в городе. Из-за экологических проблем, правительственных постановлений и растущего интереса потребителей у каждого мирового автопроизводителя уже есть электромобили в линейке или в разработке. И это даже без учета новых автопроизводителей, выпускающих только электромобили, которые, кажется, появляются почти ежемесячно, таких как Karma, Lucid, Rivian и другие.
Тем не менее, какими бы знакомыми ни были термины гибрид, подключаемый гибрид и EV , как на самом деле работает каждый тип транспортного средства — от дальности пробега и времени зарядки аккумулятора до затрат и обслуживания — остается загадкой для многих потребителей. .Считайте то, что следует ниже, вашей шпаргалкой.
Как работает гибридный автомобиль?
Проще говоря, гибрид сочетает в себе ДВС с электродвигателем для приведения автомобиля в движение. Однако эта категория дополнительно определяется мягкими и стандартными гибридными подмножествами. Вышеупомянутый Prius является стандартным гибридом, что означает, что автомобиль может работать исключительно на ДВС, электродвигателе или их комбинации.
Высоковольтная аккумуляторная батарея в гибридах отделена от стандартной 12-вольтовой аккумуляторной батареи автомобиля и заряжается за счет захвата энергии при торможении автомобиля или, в некоторых автомобилях, при движении накатом.В гибридном варианте электродвигатель справляется с легкими задачами, такими как ускорение на низкой скорости и движение в пробках с частыми остановками.
Поскольку при таком вождении газовый двигатель не работает, топливо не расходуется. Вот почему гибриды превосходят своих аналогов с двигателем внутреннего сгорания с точки зрения пробега по городу по рейтингу EPA. Но как только транспортное средство движется с более высокой скоростью, например, по автостраде, ДВС берет на себя основную ответственность в качестве источника энергии. Таким образом, рейтинг пробега по шоссе для гибрида остается таким же, как и для негибридных автомобилей.
Мягкий гибрид отличается тем, что его меньший электродвигатель и менее мощная батарея или электрическая система не могут поддерживать движение только на электромобиле. На самом деле, некоторые люди вообще не считают мягкие гибриды гибридами. Скорее, «мягкий гибрид» — это ссылка, которую автопроизводители используют для объяснения этих типов систем электрифицированных транспортных средств. «Легкая электрификация» — еще один способ, которым автомобильные компании называют эти типы систем.
Поскольку гибриды сочетают в себе двигатель стандартного размера с большим электродвигателем, общий диапазон экономии топлива действительно превышает показатель негибридов в том же сегменте транспортных средств.Еще одним преимуществом этой гибкой трансмиссии является то, что транспортным средством можно управлять так же, как обычным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания, без дополнительных стрессовых факторов, таких как беспокойство по поводу запаса хода. Это беспокойство, которое водители электромобилей иногда испытывают в связи с сокращением запаса хода батареи и отсутствием зарядных станций, что может привести к тому, что они останутся без работающего автомобиля.
Кроме того, внедрение и широкое использование специализированных гибридных систем позволило автопроизводителям производить гибриды в рамках существующих модельных рядов. Таким образом, вместо того, чтобы ограничивать такие силовые агрегаты только гибридными моделями, такими как Toyota Prius, потребители могут выбирать гибридные версии более знакомых автомобилей, начиная от семейной Honda Accord и заканчивая ориентированным на производительность Porsche Panamera.
Кроссоверы, внедорожники и грузовики также не лишены гибридных опций. Кроме того, существенно сократилась разница в цене между гибридным и идентичным в остальном ДВС. Например, Honda CR-V Hybrid 2020 года всего примерно на 1200 долларов дороже, чем его негибридный близнец, независимо от уровня отделки салона.
Как работает электромобиль?
Аккумуляторный электромобиль (BEV), или просто электромобиль в более широком смысле, приводится в действие электродвигателем и большим аккумуляторным блоком. Вот и все. Традиционного двигателя нет. Вам не нужно посещать заправочную станцию. Вместо этого весь автомобиль работает на энергии, вырабатываемой аккумуляторной батареей большой емкости. Фактически используемые батареи, как правило, представляют собой литий-ионные элементы, которые укладываются друг на друга, а затем группируются в модули. В сочетании с другими компонентами эта интегрированная система образует аккумуляторную батарею.
И, в отличие от обычного ДВС, аккумуляторная батарея может располагаться в любом месте автомобиля. По таким причинам, как дополнительная устойчивость, улучшенная динамика вождения, доступность обслуживания и дополнительная грузоподъемность, эти пакеты обычно укладывают на дно платформы автомобиля, располагаясь под полом салона.Таким образом, без двигателя у вас может быть как задний багажник, так и передний багажник (также известный как frunk).
Преимущество электромобиля по сравнению с гибридом заключается в том, что все, что связано с традиционным двигателем, исключено. Ушли в прошлое не только остановки топливного бака, но и некогда рутинные услуги, такие как замена масла. И без прогрева двигателя перед достижением пика производительности электромобили предлагают мгновенную мощность по требованию, особенно после остановки.
Зарядка автомобиля также более доступна и более стабильна по цене, чем постоянно колеблющиеся цены на бензин и дизельное топливо.И, конечно же, минимизация вашего углеродного следа приносит пользу всем нам, особенно когда зарядка совпадает с использованием экологически чистых технологий, таких как солнечные батареи.
Кроме того, несмотря на популяризацию электромобилей Tesla, они также пошли по пути, по которому пошли гибриды. Другими словами, ваш путь к владению электромобилем становится проще и дешевле с каждым модельным годом. Автопроизводители от Audi до Volkswagen в настоящее время предлагают множество электромобилей, и непрерывный поток будущих моделей постоянно попадает в заголовки, например, Ford Mustang Mach-E и Nissan Ariya.
Конечно, мы уже упоминали о некоторых недостатках электромобилей. Тревога по дальности по-прежнему остается ощутимым страхом, особенно для тех, кто любит дальние поездки. Хотя многие электромобили теперь могут проехать более 200 миль, прежде чем им потребуется полная перезарядка, это все же меньше, чем в среднем 300 миль на бак традиционного ДВС.
Кроме того, в дорожных поездках заправочных станций больше, чем станций зарядки электромобилей, а заправка ДВС занимает гораздо меньше времени, чем перезарядка электромобиля, которая обычно требует 30 минут для достижения 80% емкости аккумулятора при использовании самого быстрого, самого мощного, и самые дорогие зарядные устройства.Выберите более доступное зарядное устройство или зарядное устройство с меньшей мощностью либо по собственному желанию, либо потому, что у вас нет другого выбора, а подзарядка может занять несколько часов.
Как работает подключаемый гибрид?
Теперь подключаемый гибридный электромобиль (PHEV) — это Златовласка температурных испытаний ДВС и BEV — в большей степени, чем гибрид. Оснащенные аккумуляторными батареями гораздо большего размера, чем гибриды, PHEV предлагают от 20 до 35 миль пробега только на электричестве и до скоростей на автомагистралях. Гибриды, с другой стороны, обычно предлагают только электрическое вождение только на низких скоростях и только на милю или две.
Однако, как и гибрид, PHEV имеет ДВС, работающий на газе. Он включается, когда необходима максимальная мощность для ускорения или подъема в гору, а также вступает в действие, когда аккумуляторная батарея достигает минимального уровня заряда и больше не может питать автомобиль сама по себе.
Сочетание запаса хода и скорости PHEV от электрических и бензиновых источников энергии означает, что они могут работать исключительно как электромобиль во время обычных поездок на работу и в то же время путешествовать по пересеченной местности, не беспокоясь о запасе хода или необходимости подключения к сети. и зарядите аккумулятор.Кроме того, при использовании в качестве газоэлектрического гибрида PHEV обеспечивает более высокую экономию топлива по сравнению с ДВС. А поскольку их аккумуляторные батареи не такие большие и мощные, как в электромобилях, перезарядка происходит быстро. Вы даже можете сделать это на ночь, используя не более чем обычную бытовую розетку.
Конечно, выбросы PHEV не равны нулю. Они также немного дороже, чем гибриды и автомобили с ДВС, и они по-прежнему требуют замены бензина и масла. Тем не менее, PHEV является достойным вариантом в качестве транспортного средства на альтернативной энергии, если вы не готовы взять на себя все обязательства по использованию BEV.
Что лучше: гибрид, подключаемый гибрид или электрический?
Если вы хотите получить более экологичную машину, чем традиционный автомобиль с ДВС, выбор между гибридом, подключаемым гибридом и электромобилем зависит от вашей ситуации и уровня комфорта.
Выбор гибрида — отличный способ повысить эффективность и сжигать меньше бензина, что означает, что ваш автомобиль будет выбрасывать в воздух меньше загрязняющих веществ. Гибриды также не требуют каких-либо изменений в существующих привычках вождения.И они обычно не стоят намного дороже, чем традиционный ДВС.
Выбор электромобиля исключает поездки на заправочную станцию, замену масла и обеспечивает значительный прирост производительности в сочетании с нулевым уровнем выбросов при использовании автомобиля. Но если вы не готовы установить домашнюю зарядную станцию уровня 2, вам неудобно находить источники электроэнергии вдали от дома, и вы не готовы платить большие деньги за электромобиль, это может не будет правильным транспортным средством для вас.
Выбор PHEV представляет собой лучшее из обоих миров. При вождении предсказуемым образом можно использовать электричество. Когда жизнь бросает вас в непредсказуемую петлю или вы просто хотите отправиться в путешествие, бензиновый двигатель справится с работой без необходимости искать способ перезарядки аккумулятора. А цена PHEV находится между гибридными моделями и моделями EV.
.