Гибридный авто своими руками: Электромобиль своими руками с асинхронным двигателем. Делаем гибридный автомобиль своими руками примерная стоимость

Содержание

Гибридный автомобиль своими руками

Идея о создании и серийном выпуске автомобилей с гибридной силовой установкой все-таки удалась, и несмотря на скептические отзывы, гибридные автомобили работают и экономят топливо, сохраняют окружающую среду, и зарабатывают деньги для производителей дорогих аккумуляторов. То, что гибридные двигатели пошли в крупную серию уже само по себе говорит о том, что проект не безнадежен и имеет более-менее светлое будущее. Что представляют собой гибридные автомобили, разберемся вместе.

Содержание:

Состав гибридного силового агрегата
Принцип работы гибридного автомобиля
Работа гибридного силового агрегата в разных режимах движения
Своими руками

Состав гибридного силового агрегата

Гибридный двигатель представляет собой целый комплекс механизмов и узлов, и разработан для того, чтобы экономить топливо для двигателя внутреннего сгорания и существенно сократить вредные выбросы в атмосферу.

Схематически, гибридная силовая установка состоит из:

Качественного двигателя внутреннего сгорания.
Электромотора.
Блока аккумуляторов.
Энергоэффективного генератора.
Управляющей системы.
Адаптированной трансмиссии.

Разработчики и производители гибридных силовых установок очень педалируют именно на качественных элементах конструкции. Это не зря, и мы позже поймем, почему. Весь комплекс устройств и механизмов контролируется и управляется электронной управляющей системой, которая следит за условиями движения автомобиля и адаптирует к ним работу всех элементов.

Принцип работы гибридного автомобиля

Принцип работы гибридного силового агрегата лучше всего рассматривать на уже реализованном, серийном проекте, а не на прототипах, потому что этот автомобиль уже прошел испытания и признан пригодным к использованию на дорогах общественного пользования. Речь идет об автомобиле Lexus RX400h. Вот, как он выглядит.

А вот схема его работы — при трогании с места и на малых оборотах автомобиль приводится в движение только электрическим двигателем. Как только скорость доходит до определенного значения, блок управления фиксирует повышение напряжения, исходящего из генератора, и перераспределяет крутящий момент между бензиновым двигателем и электрическим. Как только скорость падает ниже установленной нормы, бензиновый двигатель выключается, и опять всю работу проделывает электродвигатель. Вкратце, это выглядит именно так.

Работа гибридного силового агрегата в разных режимах движения

Во время движения работают оба двигателя, а мозги автомобиля перераспределяют энергию между ними, в зависимости от нагрузки, при этом, если напряжение на аккумуляторах падает, часть электричества от генератора поступает для их зарядки. При резком разгоне электромотор еще активнее включается в работу, обеспечивая дополнительный прирост мощности.

Самое интересное происходит при торможении. Кинетическая энергия торможения используется для зарядки аккумуляторов. Откуда она берется? Очень просто — ее вырабатывают электродвигатели, которые при торможении работают, как генераторы. Такая система накопления энергии очень эффективна в городских условиях, когда приходится часто разгоняться и часто тормозить. В этом Лексусе нет традиционной коробки передач только по одной причине — экономия кинетической энергии. КПП расходует довольно большое ее количество на преодоление силы трения. Вот именно поэтому в процессе разработки особое внимание уделялось качеству каждого элемента конструкции.

Своими руками

Создать гибридный автомобиль своими руками — идея очень заманчивая, но практически неосуществимая даже при наличии очень хорошей ремонтной базы. Приварить и отрезать можно что угодно и откуда угодно, но гибридный силовой агрегат подразумевает огромное количество электроники, которую разрабатывал не один человек, и не один день. Только поэтому гибридные двигатели и получили распространение — из-за высокого уровня технологической оснащенности.

Тем не менее, предлагаются своего рода альтернативные варианты гибридной силовой установки, которые по большому счету таковой не являются. Не так давно в Штатах был налажен мелкосерийный выпуск специальных китов, которые без внесения кардинальных изменений в конструкцию автомобиля могли предложить что-то, подобное гибридному двигателю. Набор состоит из:

комплекта дополнительных электрических двигателей, которые интегрируются в задние колеса
переднеприводного автомобиля;
дополнительные аккумуляторы, обеспечивающие питанием электромоторы;
дополнительный генератор повышенной эффективности;

система управления, способная интегрироваться в базовую систему управления автомобиля.

Вся система работает по принципу, похожему на фирменные гибридные установки. Автомобиль трогается с места при помощи электрической тяги, и движется на аккумуляторах вплоть до скорости 70 км/ч, и только после этого подается команда на автоматический запуск ДВС. Конструкция гораздо примитивнее, чем полноценный гибридный мотор, но тоже помогает экономить топливо и тоже создает прирост мощности при наборе скорости. Эффективность ее работы на порядок ниже, но возможность такая есть.

Это уже приятно, и вполне возможно, что и наши девятки и Волги тоже впишутся в ряды зеленого транспорта. Пока этого не случилось, нам придется экономить топливо доступными нам методами, а разгоняться доступными лошадиными силами. Берегите бензин, и удачи на дорогах!

Как сделать гибрид из обычного автомобиля?

Создано 19.03.2010 00:33

Автор: Александр Компанеец

В процессе всемирного мозгового штурма вокруг «озеленения» технологий порой рождаются довольно курьезные решения. Какими бы чудаковатыми они не казались, они часть процесса, часть естественного отбора, только время и практика могут показать реальную целесообразность того или иного изобретения. Вспомните, когда-то людей ходящих под дождем с зонтами, считали чокнутыми, а сегодня зонт – это обязательный атрибут попавшего под дождь пешехода.

Гибриды и электромобили пока еще в диковинку не только у нас, но и в большинстве стран мира. А парк автомобилей огромен, и служить он будет еще многие десятилетия, невзирая на всевозможные экологические конвенции и соглашения пока не иссякнет последняя капля нефти в нефтяных вышках.

Оригинальная констнрукция, заря автомобилизма. Видите, Балаганов, что можно сделать из простой швейной машинки Зингера? Небольшое приспособление — и получилась прелестная колхозная сноповязалка.

Компания Poulsen Hybrid предложила превратить обычные автомобили с двигателем внутреннего сгорания в полноценные гибриды. И тем самым добиться экономии топлива в 20%. Представители компании утверждают, что их решение намного выгоднее покупки нового гибридного автомобиля.

Компания предлагает с легкостью превратить любой автомобиль в гибрид с помощью набора Power Assist System, который состоит из двух дисковидных электромоторов постоянного тока. Электромоторы устанавливаются на задние колеса с помощью специальных переходников. В качестве источника тока для электромоторов используется дополнительный аккумулятор, размещаемый в багажнике автомобиля вместе с двумя контроллерами режима работы электродвигателей. Батарея заряжается от обычной бытовой розетки.

Компания утверждает, что эти небольшие безщеточные двигатели постоянного тока мощностью в 7 лошадиных сил, в паре с компактным аккумулятором способны «помогать» основному двигателю на протяжении 40-50 км пути, уменьшая расход топлива за счет расхода электроэнергии электромоторами, стоимость которой намного ниже стоимости бензина.

Зачем же «огород городить»?

Согласно некоторым исследованиям, 70% водителей проезжают в день менее 50 км, то есть просто ездят на работу и обратно. Средняя скорость автомобиля, например в Лондоне, составляет 13 км/ч из-за многочисленных пробок, то же самое можно сказать про любой крупный город мира: ряды автомобилей стоят, дымят и продвигаются вперед медленнее идущих параллельно пешеходов.

А новая система позволяет снизить выбросы парниковых газов и других вредных веществ именно в моменты, когда автомобиль движется в городском режиме с частыми остановками и разгонами. Электромоторы отличаются высоким моментом с самых низких оборотов и КПД около 90% (в отличие от 13% для двигателей внутреннего сгорания), и это их преимущество и позволяет добиться значительной экономии топлива в режиме движения по городу. Добавьте к этому возможность рекуперации при торможении, и вы получите экипаж вполне достойный носить гордое звание «гибрид».

Давайте подробнее взглянем на технические характеристики, после чего я объясню, почему перспективность этого изобретения лично у меня вызывает массу сомнений.

Итак, электромоторы можно установить на 95% ныне выпускаемых автомобилей, имеющих диаметр колесных дисков от 14 дюймов и выше. Вес одного мотора около 17 кг. Емкость литий-ионной батареи 4.3 кВт-часов. Зарядное устройство 96 В/ 10 А. Общий вес системы с аккумулятором около 90 кг.

13.5 л.с или 10КВт – суммарная мощность двух электромоторов.

Цена вопроса.

Удивляют меня чудаки, которые берутся за заведомо убыточный проект, но есть мнение, что именно благодаря им и появляются все новинки. 8000 вечнозеленых долларов стоит эта «радость», и если Вы не собираетесь устанавливать ее самостоятельно, то еще плюс 600 за установку у официального дилера.

Я бы очень хотел, чтобы это замечательное устройство экономило топливо, уменьшало вредные выбросы отработанных газов в атмосферу, регенерировало энергию при торможении, делало бы переднеприводный автомобиль немножко полноприводным (кто ездил зимой по нашим дорогам, тот меня понимает)… Сколько топлива сегодня можно купить за $8600? Сколько прослужат потяжелевшие на 17 килограммов колеса? Как «отнесется» подвеска вашего автомобиля к этим нововведениям? Что будет с управляемостью автомобиля на более высоких скоростях за пределами города?

Отвечая на все эти вопросы, понимаешь, что свой автомобиль таким образом ты тюнинговать не будешь. А кто тогда будет? Возможно, какие-нибудь тихоходные почтовые экипажи, в каких-нибудь странах и городах с дорогами гладким как паркет, очень дорогим бензином и ровным климатом. Что-то мне это напоминает… Матушка Европа?! Нужно отдать должное смелости изобретателей, которые пошли нестандартным путем, пытаясь сделать наш мир чище, даже если их намерения были более прагматичными и меркантильными. Мне же интуиция подсказывает, что мало найдется желающих уродовать свой любимый автомобиль таким вот странным и дорогим образом.

Гибридный привод автомобиля — вопросы по гибридам

Преимущества гибрида — меньшее потребление топлива и снижении вредных выбросов. Поговорим про гибридные автомобили и рассмотрим основные приводы.

Разновидности гибридных машин

Умеренные гибридные

Могут тронуться с места, только с помощью двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Используют электродвигатель, когда требуется дополнительная мощность. Полные и умеренные гибриды используют ДВС при достижении более высоких скоростей (приблизительно 30 — 40 км/ч).

Умеренные гибридные системы делят на подкатегории:

Гибридная система остановки/старта двигателя. Отключает двигатель, когда его мощность не требуется для всей гибридной установки и немедленно повторно запускает при первой необходимости.
Интегрированная помощь двигателю — система имеет больший электрический двигатель. Значит больше электричества может использоваться, чтобы помочь приводить в движение автомобиль.

Параллельные и последовательные гибриды

В параллельном гибриде, топливный бак снабжает ДВС бензином, тогда как ряд батарей поставляет энергию электрическому двигателю. Электрический двигатель и ДВС могут обеспечить мощность необходимую для движения.

В последовательном гибриде, ДВС поворачивает генератор, а генератор может зарядить батареи или привести электрический двигатель в действие, который передаст крутящий момент в трансмиссию. Таким образом, ДВС никогда не приводит машину в движение.

Большинство гибридов — параллельные. Хотя некоторые могут утверждать, что Toyota Prius имеет особенности параллельного и последовательного гибрида.

Гибрид с подзарядкой

Его надо включать в розетку для подзарядки. Здесь все преимущества электрического автомобиля, без главного недостатка: ограниченного пробега на одном заряде. Когда электрический заряд заканчивается, подключается маломощный ДВС и автомобиль превращается в обычный гибрид.

Вопросы по гибридным машинам

Когда гибридный автомобиль наиболее эффективен

Гибридная система значительно повышает эффективность расхода топлива и снижает уровень токсичности выхлопных газов, особенно при езде в городе. В этих случаях система регенеративного торможения помогает сохранить энергию.

Можно ли утилизировать батареи

Да, существуют средства утилизации компонентов батареи гибридных машин.

Надежен ли гибридный автомобиль

Гибридная силовая установка соответствует современным стандартам качества и надежности. Проводятся испытания в экстремальных условиях. Кроме того, в гибридных авто намного меньше составных частей, чем в обычных машинах.

Ведет ли себя гибридный авто по-другому при езде

Нет. Управление гибридом очень напоминает управление машиной с обычной автоматической трансмиссией. За исключением того, что гибрид обладает большей мощностью, лучшей управляемостью и более плавным разгоном, производя намного меньше шума.

Какой срок службы

Гибридный привод рассчитан на такой же срок службы, как любой другой автомобиль — это достаточно долгое время.

Требует ли батарея подзарядки

Никогда. Гибридный привод производит автоматическую подзарядку батареи, используя регенеративное торможение или при помощи электрогенератора. Водителю никогда не стоит беспокоиться о подзарядке батареи.

Требуется ли специальное топливо

Нет. Гибридный автомобиль заправляется обычным бензином.

Насколько безопасен

Гибридные автомобили оснащаются теми же системами безопасности, что обычные машины. Кроме того, батарея имеет герметичный корпус, а высоковольтная система проводки защищена от поражения электротоком или случайного прикосновения.

Какой срок службы батареи

Высоковольтную батарею, используемую на автомобилях с гибридной силовой установкой, нельзя сравнивать с аккумуляторами обычных автомобилей. В ней применяются самые передовые технологии. Она рассчитана на весь срок службы автомобиля.

Что такое автомобиль гибрид?

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.

Содержание статьи

Основные преимущества и недостатки гибридных авто

Главным плюсом от использования тандема ДВС и электромотора стало заметное снижение расхода горючего. Показатель расхода топлива у современных гибридных машин до 30 % меньше по сравнению с обычными авто. Сжигание меньшего количества бензина или солярки одновременно позволило снизить уровень токсичности гибридов. Получается, гибридные авто являются более экономичными и дружелюбными к окружающей среде сравнительно с традиционными аналогами, которые оснащаются только ДВС. Также гибриды производят меньше шума в процессе работы.

Что касается электромобилей, гибридные решения сравнительно с электрокарами имеют больший запас хода, а также являются «универсальными» с точки зрения повседневной эксплуатации. Гибрид не требует обязательной зарядки от электросети и заправляется простым бензином. После сжигания топлива часть энергии накапливается в аккумуляторе, от которого приводится в действие электродвигатель. Дополнительным источником питания для заряда аккумулятора выступает рекуперация торможения, то есть преобразование кинетической энергии движущегося авто в электричество.

Также гибридные авто имеют целый ряд конструктивных решений и максимум вспомогательных систем для высокой экономичности и снижения уровня вредных выбросов: система старт-стоп, изменение фаз ГРМ, система EGR, подогрев ОЖ отработавшими газами и т.д.

К недостаткам гибридов эксперты относят высокую начальную стоимость, а также определенные сложности в процессе ремонта и обслуживания подобных машин. Еще одним минусом является возможный критический разряд аккумулятора гибрида и быстрый выход из строя данного элемента в условиях значительных колебаний температур.

Стоит добавить, что хотя гибридные машины демонстрируют высокие показатели экономичности в городском потоке (постоянные остановки, работа в режиме холостого хода, движение на малых скоростях), на трассе эффективность гибридной силовой установки не так заметна. Дело в том, что в основе работы гибридов лежит определенное распределение нагрузок между агрегатом на электротяге и двигателем на углеводородах. Для поддержания высокой скорости основная нагрузка ложится именно на ДВС, в результате чего расход топлива закономерно возрастает.

Как взаимодействует ДВС и электромотор в гибридах

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 ОЖ, 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 ГБО производят оборудование, совместимое с электронным блоком управления гибридным авто.

Как переделать заднеприводный автомобиль в электрический гибрид.

Система состоит из простого электродвигателя, ротор которого представляет собой часть карданного вала соединяющего двигатель внутреннего сгорания и заднюю ось автомобиля.

В пресс-релизе фирмы формулировка звучит несколько иначе — “двигатель устанавливается между коробкой передач и задней осью подвески автомобиля”, что в принципе означает тоже самое, но дает нам понимание что двигатель внутреннего сгорания находится за коробкой передач, а адаптивный электродвигатель может работать на разных (высоких оборотах) обеспечивая необходимый момент в нужный момент времени.

Электрический мотор закреплен на карданном валу под днищем автомобиля

Именно поэтому с помощью данного набора можно переделать только заднеприводные автомобили.

Основные преимущества системы:

— вы не почувствуете никакой разницы при вождении автомобиля.
В автомобиль устанавливается блок управления гибридной установкой, который сам принимает решение в каком режиме будет работать электромотор и как будет работать гибридная система.
— вам не надо тратить много денег на покупку нового гибридного автомобиля
— вы в праве выбирать любое количество аккумуляторных батарей регулируя таким образом емкость, а значит и количество сэкономеленной энергии. Естественно емкость влияет и на время зарядки. Зато у вас остается возможность сэкономить выбрав батареи любого качества и любого производителя.

Новая система называется EMIS (Engine Motor Interface System) — система управления электродвигателем и двигателем внутреннего сгорания автомобиля.

Для работы системы в подкапотное пространство устанавливается компьютер системы — который работает в связке с бортовым компьютером автомобиля. Компьютер сам определяет момент в которые необходимо задействовать электродвигатель для наиболее эффективной экономии топлива. Учитывается множество параметров: скорость автомобиля, обороты двигателя внутреннего сгорания, нагрузка на двигатель, позиция педали газа, количество воздуха и другая важная информация.

Не совсем понятно может ли система двигаться только за счет силы электродвигателя, понятно лишь что при наличии компьютера ее можно запрограммировать как угодно.

Как ни странно производитель рекомендует использовать данную систему на больших автомобилях с большим потреблением топлива — вэны, внедорожники, пикапы.

Эффективность системы заметна только на высокомощных автомобилях, на малолитражках прирост не велик.

Как заверяет производитель, система может быть установлена менее чем за один день. При этом в наличии всегда есть необходимый набор компонентов — электромотор, контроллер, корпус для аккумуляторов, аккумуляторы, провода и разъемы.

Очень важно правильно закрепить мотор (под правильным углом), поэтому мотор должен устанавливаться на авторизированном сервисном центре.
Аккумуляторы так же должны быть жестко закреплены на раме автомобиля.
Для крепления под днищем автомобиля устанавливаются специальные направляющие рельсы, который жестко держат электродвигатель и бокс с батареями.

Электромотор приварен на рельсах для жесткого крепления на карданном валу

На данный момент система не обладает функцией рекуперации энергии, то есть рассчитана только на зарядку в стандартных местах стоянки.

Примерно вы можете рассчитывать на пробег в одну милю на зарядке 2 Ампер часов. То есть если у вас батареи на 200 Ампер часов, то они смогут обеспечить вам экономию на 100 миль пробега при одной зарядке.

Компания Netgain Motors заверяет что их система окупается за 18 — 24 месяца, но это только при активном использовании автомобили (пробеге около 100 км в день). Если автомобиль используется редко, экономия будет не значительна, а окупаемость будет низкая.

Специалисты компании постоянно собирают данные о модифицированных автомобилях.

Новая технология хранения логов использования автомобиля позволяет техническим специалистам настроить конкретно ваш автомобиль с высокой эффективностью, а так же собрать общую информацию о всех автомобилях, которая поможет модифицировать систему и увеличить эффективность.

Если в автомобиле есть модуль GPS система EMIS может записывать где, когда и как двигался автомобиль. Далее специалистами фирмы сравниваются данные пробега, время простоя (в пробках и на стоянках), скорость, время использования электродвигателя, экономию топлива, показатели разгона и торможения и др, изменяя настройки системы.

Сейчас специалисты компании уже ведут работы по разработке такого же подключаемого привода для автомобилей с передним приводом.

Можно догадаться, что скорее всего привод будет состоять из задней оси колес с редуктором и мотором, который напрямую будет передавать усилие на задние колеса.

Ждем новых разработок и новшеств с нетерпением, и помним что хорошая идея всегда может найти реализацию в наших золотых руках.

Устройство гибридного автомобиля

Прототип автомобиля с гибридным двигателем появился еще в конце 19 столетия. Сегодня он представляет собой транспортное средство, способное при небольшой скорости не использовать топливо, а осуществлять движение за счет электрической энергии.

Гибридный двигатель – это система, состоящая из электрического и топливного двигателей. При этом, в период работы каждый может быть задействован как по отдельности, так и оба в независимых циклах.

Устройство и принцип работы

Самый распространенный режим работы гибридного двигателя заключается в том, что при движении авто на небольшой скорости, например, в черте города, используется его электрический блок. При движении машины по трассе – в работу включается двигатель внутреннего сгорания (ДВС). В случае большой нагрузки, например, при резких подъемах в гору, в работу включаются оба двигателя.

Безусловно, к плюсам такого устройства можно отнести то, что при использовании электрического двигателя, значительно сокращается расход топлива, так как он работает от постоянно восполняемой энергии аккумулятора.

Возможность, хотя бы отчасти, снизить количество выбрасываемых вредных веществ в воздух – еще один плюс гибридной системы автомобиля.

Гибриды характеризуются малой мощностью, которую помогает компенсировать ДВС.

Двигатели в гибридах могут быть как бензиновые, так и дизельные. Более того, производители газобаллонного оборудования (ГБО) разработали системы способные работать на этих автомобилях.

Пример конструкции гибрида

Устройство гибрида включает в себя:

— Двигатель внутреннего сгорания. Его устройство и размеры сконструированы таким образом, что позволяет снизить вес, вредные выбросы и расход топлива.

— Электродвигатель разработан с учетом особенностей гибрида. Его сделали не только сгенерировано работающим с топливным блоком, но и уделили особое внимание показателям мощности. Параллельно он вырабатывает энергию для подзарядки АКБ автомобиля. Может быть выполнен встроенным в силовую установку или размещаться отдельно от неё, в некоторых моделях используются сразу оба варианта.

— Трансмиссия. Работа трансмиссии гибрида фактически совпадает с ее устройством на обычных автомобилях. Но, в зависимости от вида гибридного двигателя, они могут отличаться. Коробки передач в них бывают, как гибридные с интегрированным электродвигателем, так и обычные механического и автоматического исполнения. Например, трансмиссия автомобиля Toyota устроена с разветвлением потоков мощности. Двигатель такого типа работает в режиме плавных нагрузок, что помогает значительно экономить расход топлива.

— Топливный бак. Необходим для питания топливом ДВС. Для наглядности того, что топливная система имеет ряд преимуществ, хотелось бы привести один факт в пользу этого: энергия, получаемая при сгорании 1 литра бензина сопоставима с энергией, вырабатываемой аккумулятором весом около 450 кг.

— Аккумулятор. Его главная функция – выработка достаточного уровня энергии для работы электродвигателя. В авто используется две батареи, высоковольтная и обычная на 12 (В) для питания бортовой сети. Изначально до запуска всех систем питание идет только от стандартного аккумулятора, так как для работы высоковольтной батареи и инвертора необходимо постоянное охлаждение.

-Инвертер преобразует постоянный ток высоковольтной батареи в переменный трехфазный для электродвигателя и наоборот. Также регулирует распределение энергии и управляет электродвигателем.

— Генератор. Его принцип работы такой же как у электродвигателя, но направлен на вырабатывание электрической энергии.

3 типа гибридных агрегатов

Как было уже отмечено ранее, гибридная система автомобиля представляет собой комбинирование моторов, своего рода, две разных скрещенных технологии. Технику гибридного привода характеризуют в двух направлениях – это двухтопливный или бивалентный и гибридный силовой агрегат.

Данное разделение на две комбинации силовых агрегатов определено для их классификации по разному принципу работы.

Устройство гибридного силового агрегата включает в себя двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель-генератор. Таким образом, электродвигатель это и генератор энергии, и тяговый электродвигатель, и стартер для пуска ДВС.

Существует три типа гибридного силового агрегата. Главным критерием для классификации служит исполнение основной конструкции. Следовательно, выделяют: микрогибридный силовой агрегат, среднегибридный силовой агрегат и полногибридный силовой агрегат.

Микрогибридный силовой агрегат

Концептуальная особенность данного типа привода заключается в его электрической части, которая необходима только для выполнения функции «старт-стоп». При этом, часть выработанной кинетической энергии повторно используется как электроэнергия (процесс рекуперации).

Привод исключительно за счет работы электрической тяги не возможен. Рабочие характеристики 12-вольтного аккумулятора гибрида с наполнителем из стекловолокна приспособлены к частым пускам двигателя. Также для накопления энергии от рекуперации может использоваться накопитель в виде электрохимического конденсатора.

Микрогибрид от компании Mazda

Среднегибридный силовой агрегат

Электрический привод помогает работе двигателя внутреннего сгорания. При этом, движение гибрида лишь за счет электротяги не осуществляется. У данного типа гибридного мотора электрическая энергия регенерируется при торможении, а затем накапливается в высоковольтной аккумуляторной батарее.

Устройство высоковольтной АКБ гибрида и всех его электрических частей отвечает необходимому уровню напряжения, что позволяет вырабатывать достаточно высокую мощность. В итоге, благодаря поддержке ДВС электродвигателем, его работа характеризуется максимальной эффективностью.

Полногибридный силовой агрегат

Работа двух моторов: электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания, в данном типе комбинируется между собой. Полногибридный тип позволяет машине двигаться только за счет электрической тяги и достаточно большое расстояние. При определенных условиях силовой агрегат функционирует как среднегибридный.

В этих автомобилях устанавливаются достаточно мощный электродвигатель и высоковольтные АКБ большего объема, что и позволяет им выдавать такие характеристики. Основой подзарядки батареи выступает также процесс рекуперации энергии.

Функция «старт-стоп» реализована для двигателя внутреннего сгорания, который запускается только при необходимости. А разъединение ДВС с электродвигателем осуществляется за счет установленного сцепления между ними, поэтому они могут функционировать независимо друг от друга.

Схемы взаимодействия работы электродвигателя и ДВС

Автомобили-гибриды сконструированы по трем схемам взаимодействия двигателей. Рассмотрим каждую из них.

Последовательная схема взаимодействия

Данный принцип устройства представляет собой самый простой вариант автомобильного двигателя-гибрида. Его схема работы такая: крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания идет к генератору. Затем генератор вырабатывает необходимое для работы электричество и передает его в аккумулятор. Дополнительно подзаряд аккумулятора осуществляется и путем процесса рекуперации кинетической энергии. В этой схеме движение автомобиля осуществляется лишь за счет электрической тяги.

Данная схема характеризуется последовательным преобразованием энергии, т.е. энергия, поступающая от сгораемого топлива в двигателе внутреннего сгорания, превращается в механическую, далее трансформируется в электрическую за счет генератора, и затем вновь преобразуется в механическую энергию.

Положительные стороны последовательной схемы:

Работа двигателя внутреннего сгорания осуществляется на неизменных оборотах.
Не возникает необходимости в двигателе с большой мощностью и потреблением топлива.
Коробка передач, как и сцепление здесь не нужны.
Электрическая энергия высоковольтной АКБ гибрида позволяет двигаться автомобилю с заглушенным ДВС.

Отрицательные стороны последовательной схемы:

На этапах преобразования энергии происходит ее потеря.
Габариты и стоимость АКБ достаточно высокие.

Самый яркий представитель гибридного автомобиля с последовательной схемой взаимодействия Chevrolet Volt

Если говорить о самом подходящем варианте движения автомобиля с последовательной схемой взаимодействия, то это городской трафик с частыми остановками, когда постоянно в работу включается система рекуперации энергии.

Параллельная схема взаимодействия

Такое название эта схема получила потому что, двигатели авто работают постоянно вместе. Принцип работы данного типа взаимодействия двух модулей происходит за счет электроники авто, электродвигателя и ДВС. Оба двигателя соединены с коробкой передач по средствам планетарной передачи.

Чисто на электрической энергии такие гибриды способны ехать не продолжительное время, при этом ДВС отключается от трансмиссии сцеплением.

Блок управления распределяет крутящий момент от обоих двигателей в зависимости от режима движения автомобиля. Двигателю внутреннего сгорания отведена более важная роль, а электродвигатель запускается при необходимости дополнительной тяги, например, когда авто резко ускоряется. При торможении или плавном движении электромотор работает как генератор электроэнергии.

Электромотор внедрен в коробку передач BMW 530E iPerformance

Существуют модификации с электродвигателем отдельно от ДВС, они представляют собой сложную систему, но в тоже время эффективную. Этот модуль состоит из двух электромоторов, тягового соединенного через планетарную передачу со вторым, который служит генератором и стартером.

В такой схеме ДВС не связан напрямую с колесами, что позволяет постоянно передавать часть момента генератору и подзаряжать батарею.

Силовая установка параллельного гибрида с независимыми электромоторами

Положительные стороны параллельной схемы:

Так как основная работа отведена ДВС, то не возникает необходимости в установке мощной высоковольтной батареи. Двигатель внутреннего сгорания напрямую связан с ведущими колесами, поэтому потери энергии значительно меньше.

Отрицательные стороны параллельной схемы:

Самый главный минус данной схемы – это больший расход топлива в сравнении с другими схемами взаимодействия двигателей. Получается, что сэкономить на городском трафике не получится, наиболее удачным вариантом будет движение по трассе.

Последовательно-параллельная схема взаимодействия

Уже само название этой схемы указывает на то, что данный тип – это вариант совмещения двух ранее рассмотренных схем: последовательной и параллельной. Движение автомобиля на низкой скорости и его старт с места осуществляется только за счет силы электрической части. ДВС поддерживает работу генератора авто, как при последовательной схеме взаимодействия. Передача крутящего момента от ДВС на колеса происходит при движении на большой скорости.

При высоких нагрузках, требующих повышенной мощности, генератор автомобиля может не выдать нужное количество энергии, и в таком случае электродвигатель питается дополнительно от аккумулятора, как при параллельной схеме взаимодействия.

В данной схеме предусмотрен дополнительный генератор, он подзаряжает АКБ. Электродвигатель необходим только для привода ведущих колес и для обеспечения рекуперативного торможения.

Часть крутящего момента, переходящая от двигателя внутреннего сгорания, уходит на ведущие колеса, а некоторая его часть – для работы генератора, который в свою очередь питает электродвигатель и заряжает АКБ.

За направление крутящего момента на колеса, генератор или электродвигатель и его соотношении отвечает планетарный механизм – распределитель мощности. Регулировкой подачи мощности из генератора и батареи занимается электронный блок управления автомобиля.

Также эта технология применяется и на гибридных полноприводных авто. На передней оси установлен ДВС с электродвигателем по параллельной схеме, а на задней только электродвигатель имеющий связь с ДВС по последовательной схеме.

Полноприводный гибрид от компании Mitsubishi

Положительные стороны последовательно-параллельной схемы:

Не сложно догадаться, что неоспоримым плюсом данной схемы гибрида является его большая экономичность топлива в сочетании с хорошими мощностными характеристиками. Ценители природы оценят ее экологичность.

Отрицательные стороны последовательно-параллельной схемы:

Среди отрицательного – это более сложная конструкция по сравнению с предыдущими схемами, и как следствие, большая цена. Поскольку необходим дополнительный генератор, емкая АКБ и сложная электронная схема управления.

Заключение

Мы рассмотрели все типы гибридов и схемы их взаимодействия, но в целом существует множество видов, которые сложно отнести к одной из них, поскольку с течением времени технологии все больше смешиваются и дорабатываются.

На одних используют гидромуфты с редуктором вместо планетарной передачи, на других экспериментируют с задним расположением ДВС или вообще разносят по двум осям ДВС и электродвигатель. Конструкторы не останавливаются на достигнутом и все больше развивают это направление.

Как использовать гибридный автомобиль для экономии топлива?

Мы покупаем гибриды и подключаемые версии, чтобы ездить экономно. Известно. Проблема в том, что не все умеют это делать — если перенести какие-то вредные привычки из-за руля автомобиля внутреннего сгорания в мир гибридов, низкий расход топлива будет забыт.

Гибриды у нас уже почти 25 лет — в 1997 году свет увидела первая крупносерийная модель с таким приводом. Однако Toyota Prius, вероятно, немного опередила свое время, потому что на самом деле гибридные автомобили начали завоевывать рынок немного позже (другие японские бренды) или намного позже (большинство конкурентов из Европы). Однако сегодня гибриды стали незаменимым элементом нашего ландшафта, и, кроме того, они предлагаются все большим числом производителей. Более того, помимо «традиционных» гибридов, таких как Toyota Prius (электрический запас хода несколько километров), у нас появилось множество подключаемых вариантов (возможность зарядки от розетки; запас хода на электричестве — до 50 км), и автомобили MHEV также стали очень популярными (мягкий гибрид; нет возможности ездить на электричестве; установка 48 В используется, среди прочего, для управления бортовой электроникой,

Проблема в том, что даже если что-то популярно, это не значит, что все знают, как с этим справиться. Дело в том, что гибриды требуют немного внимания, и если с ними обращаться так же, как с автомобилем с двигателем внутреннего сгорания, расход топлива совсем не обязательно должен быть низким. Напротив.

Как экономно водить гибрид?

Перво-наперво. Начнем с «традиционного» гибрида, оснащенного небольшим электродвигателем и комплектом аккумуляторов, обеспечивающим запас хода на электротяге 2-3 км. Вроде мало, но … внешность обманчива. В первую очередь, достаточно работать на электричестве в пробке, то есть с нулевым расходом топлива. Но будьте осторожны: с педалью акселератора следует обращаться осторожно, потому что даже если привод переключен в чисто электрический режим, резкое нажатие правой педали обычно приводит к сгоранию двигателя внутреннего сгорания. И вот мы плавно переходим к следующему вопросу, а именно … плавному стилю вождения.

Достижение низкого расхода топлива невозможно без спокойного и упреждающего стиля вождения, в том числе отсутствие рывков из-под фар и максимальное использование рекуперации энергии при торможении двигателем. Это важно — при торможении заведите привычку снимать ногу с педали акселератора, но как можно дольше не нажимать на педаль тормоза. Хорошая новость в том, что легкое нажатие на тормоз часто означает лишь восстановление сил, на следующем этапе начинается торможение дисками и колодками. Помните: у большинства гибридных автомобилей есть функция торможения двигателем (часто обозначаемая буквой «B») — она позволяет восстанавливать энергию, например, при движении под уклон.

Подключаемый гибрид для экономичного стиля вождения

В свою очередь, экономичное вождение с подключаемым гибридом означает регулярную подзарядку тяговых аккумуляторов — например, от бытовой розетки, настенной коробки или зарядной станции. Это важно, потому что высокий уровень заряда аккумулятора позволяет проехать больше километров только на токе. Помните: при движении только на электричестве вы также должны быть осторожны с педалью акселератора, так как внезапное добавление газа обычно означает, что двигатель внутреннего сгорания немедленно включается — бортовая электроника распознает, что ожидаемая производительность не может быть достигнута. с током в одиночку. Как и в «обычном» гибриде, стоит как можно чаще тормозить двигатель, что позволит в какой-то мере подзарядить аккумуляторы. Едя с низким уровнем тяговых аккумуляторов, мы рискуем высоким расходом топлива, потому что тогда плагин будет работать так же, как и обычный гибрид, и в то же время придется иметь дело с гораздо большим весом. Специалисты также советуют заряжать аккумуляторы сразу после вождения и не оставлять гибрид на долгое время без розжига. Это повреждает компоненты трансмиссии, особенно батареи.

Building A Diesel Electric Hybrid Conversion Kit

Привет всем.

Это мой первый пост на этом форуме, прошу прощения за этот пост, если он оказался не в том разделе. В настоящее время я занимаюсь проектированием и ранней стадией создания комплекта для переоборудования дизель-электрический гибридный двигатель для легковых и грузовых автомобилей, и я хочу посмотреть, какой рынок существует для этого вида продукции. У меня есть очень индивидуальные детали, которые позволят мне конкурировать и побеждать многие настоящие комплекты для переоборудования электромобилей (я знаю, богохульство).

Дизельный двигатель будет двухцилиндровым, с водяным охлаждением, турбонаддувом и промежуточным охлаждением, дизельный двигатель объемом 0,8 л. Двигатель уже соответствует требованиям EPA Tier IV. Максимальное число оборотов в минуту составляет 3600. Двигатель усовершенствован несколькими научными технологиями (такими как покрытие двигателя и т. Д.). Глядя на минимальную топливную эффективность 50 миль на галлон. Создаются другие технологии, чтобы увеличить это значение выше 60 миль на галлон.

Генератор

будет иметь мощность от 12 до 15 кВт и будет производить всю мощность, необходимую для движения транспортного средства со скоростью 90 миль в час при номинальной топливной эффективности.

Использование трехфазного двигателя с постоянными магнитами, 120 В переменного тока в сборе с IVT (уже ведутся переговоры с компанией о правах). Общая мощность электродвигателя будет 20кВт номинальной, 40кВт макс. Также планируется интегрировать зубчатую передачу в электродвигатель для мотор-редуктора IVT, хотя это находится на продвинутой стадии комплекта. Также рассматриваю Warp11 с контроллером Solitron.

Аккумуляторная батарея небольшого размера, 4 КВт / ч, используется только для ускорения автомобиля. Что касается ультраконденсаторов, но они кажутся дорогими, если учесть необходимость балансировки нагрузки и зарядки электроники.Торможение регенерацией улавливает энергию торможения.

По мере создания прототипа я буду обновлять этот пост фотографиями. Моим первым переоборудованием будет Mitsubishi Eclipse 1997 года, переоборудованный в задний привод через заднюю часть GSX. Я взорвал двигатель и решил, что пора осуществить свою мечту.

Жду ваших комментариев и предложений, если они у вас есть. Вы также можете следить за мной через мой веб-сайт, если хотите; www.greenenergyconversions.com.

Заранее спасибо,

Даниэль

Превратите старый автомобиль в гибрид — Новости Матери-Земли

ФОТО: ИНФОРМАЦИЯ О МАТЕРИ ЗЕМЛЕ

Дэйв Артур показывает некоторые компоненты своего модифицированного электродвигателя.

Транспортные средства, работающие на альтернативных источниках энергии, путешествуют по страницам MOTHER с 1970 года. Нашим ответом на энергетический кризис в то время стал ряд исследований спирта, этанола, бензина и сверхэффективных дизельных двигателей. Но в 1979 году Дэйв Артурс, тогдашний житель Спрингдейла, штат Арканзас, разработал проект, сочетающий в себе форматы электрических и газовых двигателей, из-за чего даже усилия на разработку в Детройте за миллиард долларов казались пустой тратой времени.

Используя детали, которые он купил менее чем за 1500 долларов, Дэйв спроектировал и построил систему двигателя для своего Opel GT, которая могла продвигать автомобиль на 75 миль и более на одном галлоне бензина! Опель Дэйва был гибридным электромобилем.То есть автомобиль приводился в движение как электродвигателем, так и обычным двигателем внутреннего сгорания. Набор батарей на шесть вольт обеспечивал прямую мощность для электрического привода, в то время как эффективный двигатель газонокосилки мощностью шесть лошадиных сил работал непрерывно, вырабатывая энергию и заряжая батареи. Сочетание силовых установок сделало автомобиль удивительно универсальным. Одни только батареи можно было использовать для поездок на расстояние менее 25 миль, но автомобиль имел неограниченный запас хода, пока работал генераторный двигатель, а водитель не имел склонности к дрэг-рейсингу.Вдобавок, если возникнет проблема с электрической силовой установкой, Opel сможет двигаться только на пяти-сильном двигателе со скоростью 30 миль в час. Дэйв сообщил, что объединение скрещиваний прошло так хорошо, что поначалу редакторы MOTHER’S были более чем скептически настроены. Было решено, что единственный способ эффективно проверить конструкцию — это построить свою собственную.

Несколько недель спустя у нас был гибридный двигатель, удобно расположенный в шасси Subaru 1973 года. Мы решили установить генераторный двигатель немного большего размера, но наша машина все равно набирала 83 балла.6 миль на галлон, работал безупречно и выделял минимум загрязняющих веществ при движении по шоссе. Идея стала популярной среди читателей MOTHER, и в течение следующего года 60 000 человек обратились с просьбой о планах переоборудовать свои машины. Как можно было представить, с 1979 года технологии развивались довольно быстрыми темпами, и недавно мы были рады услышать, что Дэйв снова был за чертежной доской, преобразовывая двигатель пикапа Toyota 1980 года в еще более эффективный гибрид электрического двигателя. и газовые форматы.Результаты просто лучше, чем когда-либо. МАТЬ говорила с Дэйвом в его доме в Фаяттевилле, штат Арканзас, о его проектах.

Основные сведения об электричестве

Если после уроков по физике прошло больше нескольких лет, а разговоры Дейва об усилителях и вольтах оставляют вас в темноте, вот короткое напоминание. Динамическое электричество — это просто электричество — количество освобожденных электронов или отрицательно заряженных атомных частиц, приведенных в движение. Ампер, или ампер, — это единиц измерения количества электронов, проходящих через проводник (в большинстве случаев через медный провод). Другими словами, ампер — это единица измерения количества электричества. Когда электроны проходят по проводу, они сталкиваются с сопротивлением других атомов и частиц. Ом — это мера этого сопротивления. Вольт — это мера силы электрического потока, которая заставляет один ампер электричества проходить через один ом сопротивления. Например, батарея на девять вольт способна генерировать поток электричества в девять ампер через провод с сопротивлением в один ом.

Как изменился формат гибридного автомобиля с 1979 года?

Несмотря на то, что за последнее десятилетие в конструкции двигателей внутреннего сгорания произошло немало изменений, технология аккумуляторов сделала настоящий скачок. Это удача для гибридного автомобиля, поскольку электродвигатель обеспечивает львиную долю мотивации. В основном аккумуляторы становятся легче и мощнее. Шестивольтовые батареи были единственными типами, подходящими для моих целей еще в 70-х годах. Вы когда-нибудь видели одну из тех старых шестивольтовых батарей? Они монстры. Мне пришлось использовать шесть, чтобы генерировать соответствующий ток, а при весе 75 фунтов за штуку очень значительное количество энергии батареи было потрачено на самообслуживание. Новые модели весят точно так же, но производят вдвое больше мощности. В результате дальность плавания теперь была увеличена, как и средняя крейсерская скорость. Я использую батареи глубокого цикла с мощностью запуска в холодном состоянии 1314 ампер. Я настоятельно рекомендую схему на 36 В, поэтому вам понадобятся как минимум три из этих 12-вольтовых батарей. Большинство автомобилей потребляют 150-200 ампер на скорости 45 миль в час.При поиске батареи сравните резервную емкость и количество пластин на батарею. Большое число указывает на возможность глубокого цикла и сильноточный выход. Одна батарея, которую я нашел, имеет 186 пластин и выходную мощность 75 А, 12 В на 100 минут.

Но может ли обычный двигатель подавать питание на батареи?

Совершенно верно. Это обязательно, если вы хотите путешествовать на расстояние более 25 миль. Малогабаритный двигатель внутреннего сгорания должен работать с постоянной частотой вращения, если используется дальнобойный привод, снабжающий батареи энергией.Я установил три 12-вольтовых мощных автомобильных аккумулятора — последовательно — «питаемых» 10-амперным генератором, чтобы выполнить эту работу. Затем небольшой двигатель приводит в действие генератор. Но я решил, что мне нужно немного больше мощности в новом пикапе, поэтому я решил отказаться от еще одного бензинового двигателя мощностью пять лошадиных сил в пользу дизельного двигателя мощностью девять лошадиных сил. Это примерно 20-сильный бензиновый двигатель. Оказалось, что это идеальная аранжировка. Он обладает огромным крутящим моментом, выдерживает очень большие нагрузки без остановки и невероятно надежен.

Можно ли зарядить аккумуляторы дома, если вы хотите использовать их в короткой поездке?

Конечно.Либо зарядное устройство на 36 В может использоваться для зарядки всех трех батарей одновременно, либо модель на 12 В (что намного дешевле) может использоваться для зарядки каждой батареи по отдельности. Любой из них можно подключить к стандартной домашней розетке. Стоимость электроэнергии здесь, в Арканзасе, составляет 74 за киловатт-час. При таком расчете стоимость эксплуатации гибрида в электрическом режиме составляет менее копейки за милю. Но диапазон ограничен количеством и типом используемых батарей. Если вы хотите ездить на большие расстояния только на электроприводе, необходимо соответственно увеличить аккумуляторную батарею.

Как мне найти правильный аккумулятор для моей машины?

Типичный гибридный электромобиль весом 2500 фунтов потребует примерно 200 ампер при напряжении 36 вольт для скорости 45 миль в час. Используя такую информацию, вы сможете выбрать аккумулятор, который лучше всего подходит для вашего конкретного случая. Например, два блока 186-пластинчатых 12-вольтовых батарей (шесть батарей) имеют девять киловатт-часов. Чтобы преодолеть 45 миль по открытой дороге, требуется 7,2 кВт / ч. С этой аккумуляторной системой у вас должен быть хороший час езды на одних батареях.

Как происходит процесс конвертации?

Это может случиться по-разному. Самая простая модификация, которую вы можете сделать, даст вам гибрид parallel . Добавьте электродвигатель к существующему двигателю автомобиля с помощью приводных ремней, установите электрическое сцепление (очень похожее на воздушный компрессор), и на этом все. Оригинальный двигатель и электродвигатель работают в тандеме, что значительно снижает расход топлива. Недостатком этого метода является то, что большой газовый двигатель должен постоянно работать.Было бы лучше, если бы вы могли работать на газе или электричестве независимо друг от друга. Гибрид серии выполняет это. В этой конструкции (используемой в грузовике) небольшой дизельный двигатель косвенно обеспечивает движущую силу автомобиля. Другими словами, он приводит в действие генератор, чтобы обеспечить электричеством электродвигатель. У этого метода есть несколько преимуществ. Дизельный двигатель может работать с постоянным числом оборотов в минуту, соответствующим его максимальной экономии топлива, а электричество, производимое генератором, можно шунтировать непосредственно на приводной двигатель или в аккумуляторную батарею. Одно из главных достоинств серийного гибрида — его эффективность. Тратится очень мало энергии. Каждый раз, когда вы спускаетесь и каждый раз останавливаетесь, у вас есть возможность превратить эту инерцию в электричество. Понимаете, электродвигатель, который приводит в движение автомобиль, также является генератором. Мотор и генератор — это практически одно и то же животное, пока мы говорим об электричестве постоянного тока. А когда вы замедляетесь, вы на самом деле «понижаете скорость»: это увеличивает частоту вращения двигателя, превращая его в генератор, который вырабатывает электроэнергии для аккумуляторов.Если вы посмотрите на амперметр, вы действительно увидите, как электричество возвращается в батареи, когда это происходит. Это не только энергоэффективно, но и значительно снижает износ тормозов, поскольку замедляет грузовик.

Почему вы выбрали пикап для своей новой конструкции?

Мне просто пришлось переделать старый грузовик. Любую машину можно использовать (хотя чем легче, тем лучше) в качестве гибрида. Мне нужен был тестовый автомобиль, способный демонстрировать различные версии, как последовательные, так и параллельные, поэтому я остановился на полноприводном пикапе, потому что сзади достаточно места для двигателя / генератора, в то время как оригинальный двигатель остается спереди.Задние колеса приводятся в движение электродвигателем; спереди оригинальный газовый двигатель. У автомобилей, модифицированных дома, вероятно, будет удален оригинальный двигатель, но мне нужно было продемонстрировать и то, и другое, чтобы продемонстрировать эффективность, производительность и т. Д. Грузовик модифицирован путем полного удаления заднего ведущего вала и установки на двигатель короткого ведущего вала и электрического сцепления. Короткий ведущий вал по длине такой же, как и передний ведущий вал.

Какую производительность вы получаете?

Электродвигатель работает и ускоряется лучше всего на низких оборотах, в отличие от бензинового двигателя, у которого большая часть крутящего момента приходится на высокие обороты. Таким образом, в зависимости от технического обслуживания, зарядки и т. Д. Вы разгоняетесь с нуля до 40 миль в час за шесть-восемь секунд. Генератор с приводом от двигателя может обрабатывать потребность главного двигателя на скорости около 50 миль в час. «Накопленная» в батареях энергия вступает в игру на более высоких скоростях, обеспечивая дополнительный толчок при прохождении и подъеме на холмы. Передачу можно изменить, если требуется более высокая производительность, но грузовик никогда не предназначался для обжига. Я стремился к надежности и эффективности. Пусть энтузиасты скорости придумают нагнетатель, если захотят!

Но разве вождение грузовика не сильно отличается от вождения обычного автомобиля?

Это точно так же.Слышен небольшой гул от электродвигателя и небольшой шум от дизельного двигателя, но на самом деле уровень шума в кабине ниже, чем в обычном автомобиле.

Какой пробег вы получаете при работающем дизельном двигателе?

Пробный пробег на 25 миль с использованием дизельного двигателя мощностью девять л. с. показал, что галлон топлива может дать достаточную силу тока при 36 вольтах, чтобы проехать два часа на скорости 45 миль в час. Это 90 миль на галлон. Если бы местность была немного менее холмистой, средняя скорость была бы ближе к 55 милям в час.Однако важно понимать, что движение с частыми остановками сокращает дальность действия и снижает эффективность из-за сильного потребления тока (600 ампер) при взлете. Вот тут-то и появляется импульсный ток (мощность запуска) аккумулятора. Большая часть езды по городу, безусловно, повлияет на общую экономию топлива.

Свинцово-кислотные батареи по-прежнему не лучшие друзья природы. Они собираются оставаться на свалках еще долго после того, как мы уйдем, все время протекая свинцом и кислотой.Насколько серьезной была проблема в вашем дизайне?

Если вы будете осторожны, никогда не выбрасывайте батареи в грузовике. Когда они исчерпаны, они могут быть дешево восстановлены производителем. Проблема в том, чтобы заставить потребителей захотеть, чтобы их переработала. Здесь, в Арканзасе, для того, чтобы как можно меньше батарей и загрязняющих веществ попало на свалки, на любого покупателя батареи, который не принесет с собой старую, наложен штраф в размере 10 долларов.Все эти старые батареи возвращаются и подлежат восстановлению.

Переоборудование Opel обошлось вам в 1500 долларов. Что случилось с ценами на оборудование с 1979 года?

Основными расходами были и остаются электродвигатели, которые фактически являются стартерными двигателями некоторых коммерческих реактивных двигателей. Часто излишки можно получить всего за 300–400 долларов. Новый обойдется вам примерно в 800 долларов. Электропроводка, батареи и реле обычно стоят около 400 долларов, генератор — около 200 долларов. Последней — и наиболее изменчивой крупной ценой — является двигатель внутреннего сгорания.Легкий автомобиль может прекрасно работать на 5-сильном двигателе, который использовался в моей первой машине. Вы будете выписывать чек всего на 200–300 долларов за этот чек, но если потребуется дополнительная мощность и двигатель большего размера, расходы вырастут. Мой дизельный двигатель обошелся мне примерно в 1200 долларов. Однако важно помнить, что все эти расходы значительно сократятся, если вы захотите заняться поиском и торговлей. Внимательный покупатель может потратить всего 2000 долларов на все, хотя я знаю людей, которые выкладывались вдвое больше за совершенно новое оборудование и установку на заказ.

Считаете ли вы этот процесс очень практичным, если конверсия будет стоить 2000 долларов с самого начала?

На самом деле это очень практично, если у вас есть старый автомобиль или грузовик с серьезными проблемами с двигателем, которые вы все еще хотите оставить. Я не предлагаю вырвать двигатель из вашего нового 93-го года, но старый автомобиль, у которого все еще есть хорошее шасси, будет надежно работать в течение многих лет на гибридном приводе, увеличивая пробег в два-три раза и производя лишь небольшую часть топлива. загрязняющие вещества в процессе.

Сколько лет проработает накопитель, прежде чем начнутся проблемы?

Вы можете не поверить в это, но я все еще использую тот же электродвигатель, который я установил в Opel в 1979 году, а этот двигатель был построен в 1952 году! На нем более 100000 миль, и единственное, что ему когда-либо требовалось, — это 8 долларов на запчасти. Единственная возможная проблема с электродвигателем — это перегрев, поэтому я решил использовать охлаждающий вентилятор и запускать его непрерывно. Самым слабым звеном в цепи, очевидно, является двигатель внутреннего сгорания.Двигатель газонокосилки мощностью 5 л.с., который я использовал в Opel, прослужил всего несколько лет, но был настолько дешев, что его замена не представляла особого труда. В конце концов я решил, что новый дизайн заслуживает инвестиций в дизельное топливо, которое я купил новым в 1980 году. Он до сих пор работает отлично. Я думаю, что шасси развалится раньше, чем двигатель.

Что ждет гибридный дизайн?

Сейчас я экспериментирую с роторным двигателем. Одним из его больших преимуществ является то, что его можно модифицировать для работы практически на любом топливном спирте, арахисовом масле и т. Д.Я также разработал несколько планов для людей, которым нужен максимальный запас хода. Мои новейшие банки могут выдержать пробег автомобиля более 100 миль. Этого более чем достаточно для большинства пригородных поездок. НАСА уже разработало мощные батареи, которые могут полностью зарядиться за считанные минуты. Эта технология станет дешевле и доступнее, и я ожидаю, что в недалеком будущем заправочные станции будут предлагать устройства быстрой зарядки для аналогичных аккумуляторных батарей в дополнение к обычному топливу. Лучшие эксперименты действительно только начались.

Опубликовано 1 июня 1993 г.

СТАТЬИ ПО ТЕМЕ

Ваш осенний сад дал вам изобилие кабачков для хранения, и теперь вы думаете, как их использовать.

Создание аквариумной форелевой фермы требует терпения и усердия. Требуется очень небольшая замена или прощение.Тем не менее, сверхурочные ваши усилия будут многократно щедро вознаграждены.

Начинающий поселенец узнает, что комфорт и благополучие должны заменить амбиции. Вместо того, чтобы ругать себя из-за несуществующих планов приусадебных участков, пообещайте отпраздновать успехи вашего стартапа на ферме.

Превратите свой автомобиль в подключаемый гибрид за 3000 долларов

После пяти лет исследований студенты Университета Среднего Теннесси установили полный подключаемый гибридный комплект в штатную Honda Accord 1994 года выпуска.Эта установка позволяет сократить расход топлива на 50–100% за счет двух электродвигателей, передающих мощность непосредственно на задние колеса, в результате чего передние колеса с приводом от двигателя работают без особых усилий. Стоимость всех запчастей составляет около 3000 долларов, и их можно применить практически к любому автомобилю.

Энергия для двигателей поступает от литий-ионно-фосфатной батареи, которая находится в багажнике. Аккумулятор в исследовательском автомобиле большой и уродливый, поэтому он может легко передавать данные, но серийная версия будет «размером с ручную кладь», — сказал главный исследователь профессор Чарльз Перри.

Сдвоенные трехфазные бесщеточные двигатели постоянного тока расположены в пустом салоне вокруг задних тормозов. Они приводят в действие колеса напрямую, а не через приводной вал, как у других гибридов. Каждый двигатель производит 200 фунт-футов крутящего момента. На установку уже поданы заявки на четыре патента, все из которых будут принадлежать университету для финансирования будущих исследований.

Перри сказал: «Вся суть заключалась в том, чтобы продемонстрировать возможность добавления электродвигателя к заднему колесу автомобиля без изменения тормозов, подшипников, подвески — всего механического.

Перри говорит, что дизайн нацелен на водителей, «путешествующих по городу», так как запас хода ограничен примерно 35 милями на одной зарядке, и как только автомобиль разгоняется до 40 с лишним миль в час, система отключается.

Перри разговаривает с потенциальными инвесторами, чтобы собрать средства для создания и демонстрации производственной версии их конструкции. О следующих шагах Перри сказал: «Нам нужно немало денег, чтобы получить подтверждение продукта. Мы достигли продемонстрированной технологии, а не проверенной технологии. Инвесторы хотят видеть проверенные на практике производительность и надежность.Мы должны пройти через этот переход от осуществимости к настоящему жизнеспособному продукту ».

Контент

Этот контент также можно просмотреть на сайте, с которого оно создано.

Гибридные электромобили DIY — Как работать с гибридными электромобилями

Ник Феррари

Предложение продавца подержанных автомобилей слишком заманчиво: чистый на вид гибридный седан по отличной цене. Газо-электрическая гибридная система работает идеально, и предыдущий владелец вдумчиво предоставил квитанции на топливо, которые доказывают, что маленький автомобиль в форме яйца постоянно способен экономить более 40 миль на галлон.Единственная проблема заключается в том, что в двигателе внутреннего сгорания повреждена прокладка головки блока цилиндров, но цена, запрошенная дилером, достаточно вкусная, чтобы вы могли легко исправить это самостоятельно и при этом оставаться на шаг впереди.
Прихрамывать раненого твари домой от дилера несложно, набор прокладок — разумная цена, а в руководстве по фиксированной ставке говорится, что работу можно выполнить за один день. Представьте себе, что четыре дня для работы своими руками — один день, чтобы вытащить головку, пару дней в механическом цехе, чтобы починить головку, и еще один день, чтобы собрать ее снова, — и вы будете готовы ездить в стиле газовых потягиваний, листая свой нос на Большой Нефти.Сладкий.
Пока вы не откроете капот, чтобы разобрать его. Предупреждающие таблички с молниями, оранжевые таблички с надписью «ОПАСНОСТЬ» и странные коробки с электрическими устройствами грозят превратить ваши пальцы в колбасу, а ваших детей — в сирот. Возможно, попытка создать собственный гибридный автомобиль — не такая уж хорошая идея.
Барбекю, кто угодно?
Hybrids и предстоящий раунд подключаемых гибридов имеют одну общую черту, независимо от конкретного типа гибридной системы питания, которую они используют: большой аккумуляторный блок постоянного тока — до 280 вольт — который способен обеспечить достаточное количество энергии. ток мгновенно превратит вас в хрустящее существо.Каждый раз, когда вы работаете с одним из этих транспортных средств, будь то двигатель или кузов, или где-то рядом с аккумулятором или кабелями, вам необходимо принять дополнительные меры предосторожности. Аккумуляторная батарея постоянного тока является лишь одним источником опасности высокого напряжения. Есть также несколько толстых кабелей, которые идут от блока к контроллеру двигателя, и больше кабелей, которые несут еще более высокое напряжение переменного тока — до 600 вольт — от контроллера к тяговому электродвигателю.
К счастью, сторона переменного тока в цепи находится под напряжением только тогда, когда подается питание на электродвигатель.Итак, ваша первая линия защиты — убедиться, что автомобиль действительно выключен, что не всегда очевидно. Поскольку одна из характеристик гибрида в области экономии газа — это способность выключать двигатель, когда автомобиль не движется, ваш автомобиль может быть готов к работе, даже если бензиновый двигатель не работает. Представьте себе такой сценарий: вы припарковали машину и оставили ключ в замке зажигания (или даже в кармане, если у вас есть умный ключ), пока вы возитесь. А теперь — вы не забыли как следует выключить машину? Или он все еще находится в режиме «готовности», что эквивалентно терпеливой работе обычного автомобиля на холостом ходу? За исключением незаметного освещения на приборной панели, нет ни звукового, ни тактильного подтверждения того, что ваш гибрид полностью отключен.Двигатель или охлаждающий вентилятор могут внезапно запуститься — без предупреждения — во время работы под капотом. Это простой способ потерять палец или того хуже. Возьмите за привычку вынимать ключ из замка зажигания или, если в вашей машине используется интеллектуальный ключ, держать его на безопасном расстоянии — 10 футов или более — чтобы убедиться, что вы не ошиблись. Аналогичные меры предосторожности применяются к чистым электромобилям, хотя на данный момент такие автомобили все еще редкость.
Как всегда, заводское руководство по техническому обслуживанию для вашего автомобиля является исчерпывающим источником информации о надлежащих процедурах ремонта.
Отцепить зверя внутри
Внутреннее обслуживание аккумуляторной батареи, контроллера мотора и тягового двигателя по-прежнему является достаточно специализированным, поэтому лучше доверить его квалифицированным специалистам. Это не означает, что осторожный субботний механик, вооруженный заводским руководством по обслуживанию (и несколькими ручными инструментами), не может или не должен иметь возможность при необходимости заменить блок или контроллер. Для этого необходимо отключить аккумуляторную батарею перед тем, как поворачивать какие-либо ключи. Не менее важно отключить аккумуляторную батарею перед выполнением любой работы, связанной с трансмиссией или нет, в любом месте рядом с аккумулятором или любыми высоковольтными компонентами переменного тока или проводкой.
Начать снизу
Первым шагом к отключению автомобиля является отключение низковольтной аккумуляторной батареи. Начните с записи предустановок радио на потом, потому что они испаряются в течение нескольких секунд после отключения батареи. Кроме того, если на вашем радиоприемнике есть код безопасности, убедитесь, что он записан, иначе вас могут заставить посетить дилера, чтобы он снова заработал.
Теперь можно просто снять отрицательный зажим с аккумуляторной батареи. Не снимайте положительный зажим, который потенциально может замкнуть на ближайшую землю и вызвать довольно хорошую искру большой силы тока.Отрицательный зажим уже заземлен, поэтому он не может образовывать дугу ни к чему, кроме положительного вывода.
Давайте поговорим о безопасности
Я предполагаю, что вы приняли самые простые меры предосторожности и припарковали свой гибрид или электромобиль в помещении или, по крайней мере, вдали от дождя, и что рабочая зона и автомобиль достаточно сухие. Аккумуляторная батарея электрически изолирована от массы автомобиля, поэтому единственная разность потенциалов — это между двумя жирными оранжевыми проводами, ведущими от аккумулятора к контроллеру мотора.Так что, в отличие от работы с бытовой электропроводкой, нет необходимости работать на сухом полу и носить утепленную обувь. Кроме того, в батарее есть собственное устройство защиты от замыканий на землю.
>
Вытягивание заглушки >>>
Ник Феррари
Перчатки изолированные
Работа рядом с аккумуляторной батареей должна быть малорисковой, если вы соблюдаете процедуры и надеваете изолирующие перчатки.Мы купили наш в Grainger, но в любом электроснабжающем доме будет ассортимент. Вам нужны перчатки, рассчитанные на 500 вольт, но мы обычно предпочитаем больший запас по высоте — наши рассчитаны на 1000 вольт. Более толстая резина менее подвержена повреждениям, но с ней труднее работать. Оставьте эти перчатки для электромонтажных работ — любое поверхностное загрязнение может испортить их, а самое маленькое точечное отверстие может привести к утечке тока.
Каждый раз, когда вы беретесь за эти перчатки, выполняйте этот простой тест: наденьте манжету на перчатку, закатайте ее на несколько дюймов и сожмите, чтобы надуть пальцы и область ладони. Любой воздух, выходящий из точечного отверстия, должен использовать эти перчатки для мытья посуды.
Вытягивание заглушки
Снимите все внутренние или съемные панели над высоковольтной аккумуляторной батареей. Наденьте перчатки (см. Ниже). Теперь вы можете разблокировать зажим на сервисной вилке и вынуть вилку из гнезда. Вы только что отключили аккумулятор от самого себя внутри, где-то в середине стопки отдельных ячеек. Это означает, что напряжение, которое вы можете измерить на выходных разъемах блока, равно нулю.Если необходимо снять блок, можно безопасно засунуть пальцы в выходные разъемы (хотя я не рекомендую этого делать). Наш фотоавтомобиль — это Toyota Prius PHEV, у которого есть три аккумуляторных блока: один поддерживает обычную гибридную функцию сбора энергии при торможении, а два обеспечивает работу электромобиля Prius на короткие расстояния. Следовательно, есть три сервисных заглушки. Другие гибриды используют простой переключатель на батарейном блоке, скрытый от глаз, чтобы отключить и сделать батарейный блок безопасным. Опять же, проверьте руководство по обслуживанию.
Когда вы закончите, просто наденьте перчатки и снова вставьте служебную вилку в гнездо. Вы должны убедиться, что заглушка полностью вставлена, а ее стопорная скоба полностью закрыта. В розетке есть дополнительные контакты, которые сообщают бортовому компьютеру, что вилка установлена и замок полностью вставлен. Теперь вы можете переустановить любые панели доступа или обрезать и снова подключить отрицательный зажим 12-вольтовой батареи. Введите любой код безопасности радиостанции и предустановки радиостанции.
Отключение аккумуляторной батареи — это первый шаг к работе с любым гибридом или электромобилем. В то время как полное напряжение батареи, от 144 до почти 300 вольт постоянного тока, доступно на выходных клеммах, производители батарей оставили нам простой способ деактивировать контакты и безопасно работать с батареей или снимать ее. Аккумуляторная батарея представляет собой длинную серию отдельных ячеек. Где-то рядом с электрическим центром этой цепочки находится сервисный выключатель или съемный штекер.Размыкание этого соединения приводит к разрыву цепи, поэтому напряжение на главном соединении блока отсутствует. Тем не менее, при работе с любыми электрическими устройствами с таким потенциалом соблюдайте обычные меры предосторожности.
Копание
Владельцы старых гибридных автомобилей могут столкнуться с потерей экономии топлива по мере старения аккумуляторной батареи, заставляя многих задаваться вопросом, можно ли что-нибудь сделать для восстановления производительности. Обычно виноваты только несколько отдельных ячеек стаи — общее количество ячеек может варьироваться от дюжины до более 100.Эти плохие клетки могут быть жертвами внутренних коротких замыканий, связанных с ростом дендритов, вызванных кристаллами соли металла, перекрывающими электроды внутри клеток. Эти клетки иногда можно восстановить, заменив их большим высоковольтным конденсатором, испаряющим дендриты. Схема зарядки на борту не имеет такой возможности, и это нормально, так как эту работу лучше доверить профессионалам. Чаще всего можно просто заменить узлы из шести-восьми отдельных ячеек. Но для определения того, какие элементы являются плохими, требуется сложное испытательное оборудование.Так что же делать домашнему мастеру? Лучше всего снять аккумулятор, упаковать его и отправить в компанию, которая ремонтирует аккумуляторные блоки. Цены на восстановленный или отремонтированный аккумулятор варьируются от 400 до 1200 долларов в зависимости от проблемы. Это все еще намного дешевле, чем цена от 1800 до 5000 долларов за новый у дилера.
Почему не свалка? Практический опыт показывает, что частично заряженные аккумуляторные блоки, которые были выведены из эксплуатации на несколько месяцев, имеют короткий срок службы после возврата в эксплуатацию.
Самые слабые элементы разряжаются быстрее и даже могут изменить свое напряжение. Это соображение также делает гибриды плохим выбором для снежных птиц или кого-либо еще, чьи потребности в автомобиле являются эпизодическими, а не повседневными.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
Преобразование гибридных автомобилей и электромобилей
Связанная информация
Обычное транспортное средство может быть преобразовано в гибридное электрическое транспортное средство (HEV), гибридное транспортное средство с подключаемым модулем (PHEV) или полностью электрическое транспортное средство (EV).И HEV можно преобразовать в PHEV или EV. Такие преобразования предоставляют возможности, выходящие за рамки того, что доступно у производителей оригинального оборудования (OEM). Сертифицированные установщики могут экономично и надежно преобразовать многие большегрузные автомобили для работы только на электричестве или для повышения эффективности традиционных транспортных средств.
Системы, используемые для преобразования автомобилей в HEV и PHEV, требуют сертификации Агентства по охране окружающей среды США (EPA). См. Страницу «Конверсии» для получения информации о правилах и стандартах, которые применяются ко всем видам переоборудования альтернативных видов топлива и усовершенствованных транспортных средств.
Транспортные средства с полной массой менее 10 000 фунтов, потребляющие более 48 вольт электричества и имеющие максимальную скорость более 25 миль в час, должны соответствовать Федеральному стандарту безопасности транспортных средств 305, Электромобили: утечка электролита. и предотвращение поражения электрическим током.
Преобразование гибридных электромобилей
Преобразование обычного автомобиля в HEV может быть привлекательным вариантом для автопарков, стремящихся повысить топливную эффективность и снизить выбросы.
Некоторые компании проводят переоборудование находящихся в эксплуатации транспортных средств. Если гибридная система будет установлена на находящемся в эксплуатации транспортном средстве, это транспортное средство должно иметь достаточную грузоподъемность, чтобы обеспечить дополнительный вес и требования к пространству компонентов гибридной системы. В некоторых случаях переоборудование может повлиять на заводскую гарантию автомобиля. Для преобразования HEV требуется сертификация EPA или Калифорнийского совета по воздушным ресурсам (CARB).
XL Fleet — это производитель, предлагающий систему преобразования HEV.
Преобразование гибридных электромобилей
HEV могут быть преобразованы в PHEV путем добавления дополнительной емкости аккумулятора и бортового зарядного оборудования. Некоторые переделанные автомобили могут достигать 100 миль на галлон бензинового эквивалента (MPGe), пока вспомогательная аккумуляторная батарея не разрядится, и в этот момент транспортное средство действует как HEV.
В некоторых случаях переоборудование может повлиять на заводскую гарантию автомобиля. Для переоборудования PHEV требуется сертификация EPA или CARB.
Переоборудование электромобилей
Транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания можно преобразовать в электромобиль, полностью сняв двигатель и добавив аккумуляторную батарею, один или несколько электродвигателей, высоковольтные кабели и контрольно-измерительные приборы.Чтобы максимально увеличить дальность движения электромобиля, такие преобразования часто выполняются на меньших и более легких транспортных средствах. Особое внимание следует уделить пространству, доступному для размещения дополнительных аккумуляторов и электродвигателей, а также способности исходного шасси выдерживать дополнительный вес и размещение этих компонентов, при этом соблюдая требования по выбросам и ударопрочности.
Ни EPA, ни CARB не требуют сертификации электромобилей до тех пор, пока в них не добавляется устройство, производящее выбросы при сгорании топлива.
Бывший инженер NASCAR и Tesla построил собственный гибрид.
Это было непросто
Когда самая быстрая машина на Нюрбургринге — это гибрид, нет никакого оправдания, чтобы все еще думать, что «гибрид» означает «медленный». Но есть причина, по которой даже крупные производители изо всех сил пытаются выпустить на рынок электромобили. Домашний мастеринг Мэтт Браун (с командой NASCAR и Tesla в его резюме) придумал способ создать свою собственную гибридную систему для дополнительной скорости, но его Honda S600 1964 года с заменой CBR1000RR доказала, что добавить гибридной мощности все еще не совсем так. просто.
Браун купил свою Honda S600 с целью замены двигателя мотоцикла. «Я потратил свой колледж на сборку мотоциклов с двигателями автомобилей Formula SAE и вроде как хотел машину с номерным знаком», — сказал он Ялопнику по электронной почте.
Этот кабриолет Honda S600 был идеален — он весил всего 1576 фунтов в стандартном виде, согласно данным о продажах Honda в то время, и Браун оценил тот факт, что это был первый серийный автомобиль Honda для массового рынка. Еще лучше то, что он нашел на форуме один для продажи без двигателя и сидений всего за 2000 долларов.
«Я уговорил этого парня снизить цену до 1500 долларов, но потом мне стало плохо, потому что я знал, что это стоит больше, и он учился в колледже, поэтому я отправил ему 1750 долларов».
Теперь, когда у него был идеальный автомобиль, Браун также купил на eBay силовой агрегат Honda CBR1000RR 2007 года выпуска за 1000 долларов. Этот 998-кубовый двигатель сохранил его в семействе Honda и был хорош для 147 лошадиных сил в новом, что уже было большим скачком по сравнению со штатной мощностью S600, составлявшей 57 лошадиных сил, достигнутых на низких-8500 оборотах в минуту.
Поскольку S600 не был разработан для работы с трансмиссией на несколько десятилетий младше, Браун сварил вместе специальные крепления для двигателя CBR1000RR, чтобы заставить его работать.Воздухозаборник двигателя тоже не поместился под капот, поэтому Браун изготовил новый, который тоже не подошел, но выглядел достаточно близко. Браун проделал отверстие в капоте Honda, чтобы установить новый, более тонкий воздухозаборник. Браун нашел к нему дешевый радиатор большего размера, который почти подошел бы к нему, поэтому он также сократил его до размеров и закрыл крышкой, чтобы он мог спрятаться под капотом. К тому времени, как он закончил, Браун утверждал, что его двигатель CBR1000RR развивал около 160 л.с.
В то же время он купил еще Mazda Miata с перегоревшим мотором на запчасти.Как и в случае с двигателем, Браун сделал компоненты подвески и тормозов от Miata, подходящие для S600, изготовив детали, которые потребуются этой более современной технологии. Изначально он хотел использовать задний подрамник Miata, но S600 оказался слишком узким. Очевидно, Miata — настоящая сухопутная яхта, абсолютно огромная и колоссальная машина. Ладно, не совсем, S600 просто крошечный. В любом случае Браун был вынужден спроектировать и изготовить собственный задний подрамник.
Если вы начинаете понимать, что Мэтт — очень талантливый автомобильный человек, вы не удивитесь, обнаружив на его странице в LinkedIn «инженера по разработке двигателей и шасси NASCAR».
Браун использовал полуоси Miata, детали подвесной подвески и тормоза в конструкции, но машина настолько маленькая и такая легкая, что он использовал амортизаторы и пружины от мотоцикла Yamaha R1 сзади и Yamaha R6 спереди. Он также сделал металлические коленчатые рычаги, которые позволили этим амортизаторам и пружинам располагаться сбоку в задней части S600, переводя вертикальное движение колеса в боковое движение на самих койловерах.
Браун установил специальный бензобак сразу за сиденьями, чтобы освободите место для этой более сложной подвесной системы, а также для массивного баллона с закисью азота.
«Я в основном собирал [S600] из дешевых деталей или вещей, которые у меня валялись», — сказал Браун Jalopnik. «Это своего рода тема этой машины: убрать ненужные вещи и добавить детали от более крупных и мощных машин; крысиный стержень ».
Чтобы продолжить эту тему, Браун добавил дифференциал от BMW E36, который сначала был сварен, но в конечном итоге заменен дифференциалом повышенного трения, изготовленным по индивидуальному заказу. Адаптер подключал трансмиссию мотоцикла CBR1000RR к двухкомпонентному карданному валу BMW, который передавал мощность на этот дифференциал BMW.
Внутри автомобиля новые сиденья и ремни безопасности, панель переключателей и штатный датчик мотоцикла завершают образ.
Пользовательский дифференциал был не единственным обновлением, которое S600 получил после того, как первоначальный проект был «завершен» три года назад. Он также добавил ручное сцепление на рычаг переключения передач (которое кажется странным, подходящим для замены двигателя мотоцикла) и надел на него верх от купальника. Руль внутри машины тоже был от лодки. Опять же, значок говорит «Хонда»; философия — это крысиная розга на всем пути.
Самым большим обновлением стало добавление в автомобиль самодельной гибридной системы. Это интересная идея. Велосипедный двигатель увеличивает мощность в диапазоне оборотов и предлагает немного крутящего момента. Электродвигатель, напротив, обеспечивает максимальный крутящий момент с нуля. Их сочетание, по крайней мере, концептуально, делает идеальный автомобиль еще более совершенным.
До этого крысиная удочка S600 Брауна уже была достаточно крутой, чтобы приземлиться в эпизоде Jay Leno’s Garage , где Лено описал эту сборку как построенную «больше мозгов, чем денег.«Это уже было громко, шумно и сплошной бунт, так как же сделать это лучше? Гибридная система, да.
«Я начал [превращать S600 в гибрид], потому что хотел узнать больше об электрических трансмиссиях, особенно в отношении хот-роддинга», — сказал Браун. «Я провел большую часть своей карьеры, работая над электромобилями, но я всегда был на стороне транспортных средств, а не трансмиссии, так что это все еще не очень мне знакомо. Я многому научился, работая над этим проектом. Большая часть того, что я узнал, — это то, чему мне еще предстоит научиться.
Мэтт не видел необходимости упоминать об этом, но да, в его резюме есть небольшая компания под названием «Тесла», он работал старшим инженером-проектировщиком с 2009 по 2014 год, а затем снова некоторое время в 2018 году с короткое время в другой малоизвестной компании под названием Apple.
Браун соединил двигатель CBR1000RR и электродвигатель Motenergy ME1304 параллельно цепью. Он заменил первую часть карданного вала автомобиля, состоящего из двух частей, на вал со шпонкой, который соединяется с электродвигателем, а двигатель внутреннего сгорания теперь приводит в действие цепь, которая связана с соединением электродвигатель / карданный вал.Это своего рода возвращение к форме для этого автомобиля, учитывая, что S600 изначально был цепным приводом.
Браун удостоверился, что вся цепная система регулируется, потому что он не смог получить точные измерения положения выходного вала электродвигателя относительно рамы автомобиля. Двигатель внутреннего сгорания по-прежнему крепится непосредственно к раме автомобиля, но новый электродвигатель занимает небольшое пространство позади него.
Сначала он вырезал две алюминиевые пластины с помощью гидроабразивных машин, чтобы удерживать два компонента трансмиссии на месте.Эти две пластины слиты вместе и удерживают электродвигатель, а также алюминиевую деталь с запрессованным в нее большим подшипником, на что указывает большая желтая стрелка на фотографии ниже. Мэтт использовал длинный вертикальный болт, который проходит по внешнему краю пластин, чтобы натянуть цепь, но это не единственная деталь, которая может при необходимости выровнять эти компоненты.
Этот большой подшипник вверху несет выходной вал двигателя CBR1000RR. Электродвигатель должен был как бы «плавать» рядом с этими двумя пластинами, чтобы натяжение цепи оставалось регулируемым.Четыре болта, выделенные желтым на фотографии выше, ослабляются, чтобы Браун мог также отрегулировать относительное расположение всех выходных валов двигателя внутреннего сгорания.
Браун решил, что его предположение об измерениях того, где выходной вал двигателя внутреннего сгорания и электродвигатель были по отношению друг к другу, было где-то в пределах шести миллиметров, так что именно столько возможностей регулировки вверх, вниз, влево или вправо он имеет, когда он ослабляет четыре болта в своей безумной нестандартной системе сэндвич-крепления.
Болты, удерживающие электродвигатель на месте, имеют прорези внутри пластин, чтобы Браун мог дополнительно регулировать этот конец. Когда все болты на двух пластинах затянуты, он скрепляет две алюминиевые пластины, как если бы все они были одной прочной конструкцией.
И о, Браун знает точно , о чем вы сейчас думаете.
«Это слишком сложно; определенно лучше подошел бы к немецкой машине », — пояснил Браун. «Это тоже сложно представить себе, не увидев лично.Каждый раз, когда я объясняю это другому человеку, даже автоинженеру, они просто смотрят на меня, как на оленя в свете фар ».
Остальная часть цепного привода подверглась некоторым пробам и ошибкам, поскольку Брауну уже пришлось перейти на более мелкие и громкие 15-зубчатые звездочки после того, как мощность всей системы, проходящая через одну короткую цепь, разорвала звездочки и растянула их. из цепи.
«Я поменял их на звездочки с 21 зубом, что очень помогает, за исключением того, что мне пришлось прорезать туннель трансмиссии, чтобы подогнать его под размер, поэтому рядом с моим коленом есть звездочка и цепь, вращающиеся со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту, — объяснил Браун. «Я добавил алюминиевый экран, от которого я не чувствую себя в большей безопасности».
(Может быть, пора взглянуть на противовзрывные экраны, которые они используют для трансмиссий дрэг-рейсинга? Просто мысль кого-то другого, кто тоже ценит свои колени.)
Действительно крутая вещь в системе Брауна заключается в том, что вы можете использовать обе трансмиссии сразу, или просто использовать, потому что они оба всегда крутятся, когда едет машина. Включение двигателя мотоцикла в нейтральное положение заставляет вращаться промежуточный вал трансмиссии, но позволяет ему покинуть свой район гораздо тише, чем когда-либо раньше.
«Двигатель велосипеда настроен на очень низкую передачу и должен иметь высокие обороты, чтобы вращать машину», — пояснил Браун. «Итак, даже когда я еду со скоростью 25 миль в час, все мои соседи видят этот ржавый хот-род с обручем, кричащим на скорости 8000 оборотов в минуту. Только электричество полезно для радости соседей ».
Даже когда электродвигатель не используется, Браун подключил контроллер электродвигателя так, чтобы он всегда был включен, когда машина включена. Это позволяет контроллеру управлять током, который проходит, когда катушки и магниты проходят мимо друг друга.Сам контроллер представляет собой контроллер двигателя переменного тока Sevcon Gen4 типоразмера 6, рассчитанный на ток около 700 ампер.
Он установил на ускоритель всего два датчика положения дроссельной заслонки — один для двигателя CBR1000RR, а второй — для электродвигателя. Они регулируются независимо друг от друга, но Браун сказал, что пока что оставил это просто. Когда дроссельная заслонка опущена наполовину, дроссельная заслонка двигателя мотоцикла открывается на 50 процентов, и контроллер передает ему 50 процентов мощности электродвигателя.
При полной зарядке с холодным двигателем гибридная система выдает около 400 ампер, что, как выразился Мэтт, означает «около 50 лошадиных сил, когда двигатель находится в нужном месте».Добавление гибридной системы также дало ему возможность двигаться задним ходом, чего никогда не было в одном только двигателе мотоцикла. Ему пришлось выйти и толкнуть машину назад, прежде чем он стал гибридом.
Питание всей системы составляет четверть аккумуляторной системы Chevrolet Volt первого поколения. Полная аккумуляторная батарея первого поколения Volt была 16 кВтч, и Мэтт объяснил, что его четверть батареи составляет 4 кВтч и 84 вольта. Там также не было тонны места для работы вокруг трансмиссии внутреннего сгорания, которая уже была внутри крошечной Хонды, но она аккуратно поместилась в багажнике.Он даже повторно использовал место заправки топливного бака в качестве порта для зарядки аккумуляторной батареи, поскольку теперь в бензобаке есть отдельный заправочный элемент.
«Эта батарея отлично подходит для чего-то вроде этого», — написал Браун. «Они очень дешевы (используются) по сравнению с батареями Tesla и Leaf, имеют жидкостное охлаждение, и люди вытаскивают из них тонны тока».
Он еще не придумал систему управления аккумулятором, которая подойдет для автомобиля и его бюджета. Тот, который обычно поставляется с батареями Volt, достаточно заблокирован для большинства домашних мастеров, и Браун говорит, что его трудно адаптировать для других целей.Вместо этого он сам проверял камеры, чтобы убедиться, что все они находятся относительно близко друг к другу. Системы управления батареями контролируют, как батареи обрабатывают энергию, и могут предотвратить опасные ситуации, такие как чрезмерная зарядка или чрезмерная разрядка каждой ячейки.
В настоящее время гибридная система очень чувствительна к напряжению, и Мэтт сказал мне, что при полной батарее она выдает в два раза больше энергии, чем когда в батарее осталось всего 25 процентов заряда.
Это, конечно же, подводит нас к тому факту, что Браун не уверен, что он доволен тем, чем на самом деле оказалась его самодельная гибридная система.Нам нравится думать о электрифицированных сборках как о крутящихся чудо-автомобилях, но они по-прежнему довольно дороги, и их трудно сделать правильно.
На свалке не было тонны дешевых электрических компонентов — предпочитаемых Брауном источников запчастей — кроме батарей Volt. Он получил неплохую сделку по контроллеру Sevcon, но он далек от удобства пользователя, и Браун утверждает, что они не особо заинтересованы в помощи тем, кто не работает в крупной автомобильной компании.
«Я отправлю им пять электронных писем из моего личного аккаунта без ответа, затем одно из моей корпоративной учетной записи и получу ответ через 10 минут», — пожаловался Браун.«Даже в этом случае они не очень полезны в мельчайших деталях настройки».
Все эти дополнительные гибридные компоненты добавили 150 фунтов веса автомобилю, который весил всего 1350 фунтов, как это было на Jay Leno’s Garage , что весьма заметно. Что еще хуже, поскольку электродвигатель непосредственно приводит в движение карданный вал, а не расположен перед трансмиссией в автомобиле, он немного тормозит в режиме работы только на электричестве при скорости менее 15 миль в час.
«Одно из преимуществ электродвигателя — это низкий крутящий момент!» — сказал Браун.«Результатом этого является то, что система работает довольно хорошо, когда у меня также есть внутреннее сгорание и я использую [электродвигатель] как параллельный гибрид, но он не работает хорошо как один электрический».
Он может проехать всего несколько миль только на электроэнергии, так как рубашки жидкостного охлаждения блока Motenergy расположены так далеко от ротора и статора двигателя (который является неподвижной частью двигателя, которая передает энергию ротору и заставляет он вращается), что ротор достигает максимальной температуры чуть выше 200 ° F — гораздо раньше, чем должен.Не помогает и то, что горячий выхлоп проходит прямо рядом с двигателем. Это настолько плохо, что он подумал о том, чтобы просверлить большое отверстие сбоку в кожухе двигателя и направить в это отверстие вентилятор, чтобы таким образом его охладить.
«Если честно, я, вероятно, вытащу электродвигатель и вернусь только к внутреннему сгоранию», — сказал Браун Ялопнику. «Дополнительная мощность не стоит дополнительных сложностей и веса».
Даже при всех его сомнениях по поводу гибридной системы, этот автомобиль по-прежнему вызывает восхищение.Браун говорит, что нажатие педали на пол на скорости около 50 миль в час «ощущается потрясающе», поскольку двигатель CBR1000RR выдает около 160 л. с., а электродвигатель — около 50 дополнительных л.с. Если подключен закись азота, это может добавить еще 50 л.с. Вскоре он разгоняется до максимальной скорости около 125 миль в час. Это может показаться не таким уж большим, но когда все это представляет собой микро-родстер весом 1500 фунтов, это становится довольно интенсивным.
«Он взлетает с удельной мощностью суперкара», — сказал Браун.
Но это не значит, что он покончил с электрификацией для домашнего пивоварения. Он хотел бы попытаться сделать еще одну попытку в будущем, возможно, с двигателем внутреннего сгорания и электродвигателями, приводящими в действие отдельные оси, или, возможно, с полностью электрическим. К тому времени у него, вероятно, появятся и лучшие инструменты для работы.
«Через пять или десять лет сцена электрических хот-родов превратится в бананы», — сказал Браун. Технология электромобилей постоянно совершенствуется, на свалках появляется все больше и больше электрических и гибридных автомобилей, а база знаний о том, как модифицировать различные компоненты, с каждым днем становится все больше и доступнее.
«В любом случае, я с нетерпением жду того дня, когда я смогу купить привод Tesla на eBay за 1000 долларов, накинуть на него какую-нибудь вещь типа Power Commander и засунуть два из них в Dodge Viper, просто чтобы почувствовать электроэнергия и невыразимое богохульство », — сказал Браун.
Мне тоже не терпится увидеть больше подобных сборок.
Вы можете следить за текущими и будущими сборками Брауна на его личном веб-сайте здесь или в его Instagram здесь.
Примечание автора: Сборка недели выходит за рамки обычного расписания и теперь размещает отдельные статьи по мере их поступления.Такие же дикие сборки, только не каждую пятницу. Конечно, я все равно хочу слышать о беспорядочных вещах, которые вы делаете с автомобилями.
Какие уникальные автомобили проекта вы мучили в последнее время? Есть ли какие-нибудь отличные темы для сборки или увлекательные автомобильные подвиги, о которых мы должны знать? Напишите мне на stef dot schrader на jalopnik dot com и расскажите мне об этом.
Электрические «двигатели для ящиков» позволяют легко превратить ваш бензиновый автомобиль в электромобиль
Breadcrumb Trail Links
Новые автомобили
Электромобили
Эти два новых набора для переоборудования являются готовыми к работе — батареи в комплект не входят — но учтите, пуристы могут не одобрить
Автор статьи:
Alex Reid Фотография Electric GT
Содержание статьи
Не одна, а две компании в этом месяце представили то, о чем энтузиасты электромобилей давно просили — электрический «Двигатели в ящиках», которые можно довольно легко заменить на любой бензиновый автомобиль, в который они физически впишутся.Батарейки в комплект не входят.
Объявление
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Согласно Autoblog , выскочка Electric GT (EGT) во главе с Эриком Хатчисоном планирует вскоре предложить комплект для переоборудования электромобилей как с одним, так и с двумя двигателями.
Приносим свои извинения, но это видео не удалось загрузить.
Электрические «двигатели для ящиков» позволяют легко превратить ваш бензиновый автомобиль в электромобиль. Вернуться к видео
Оба могут быть прикреплены болтами к механической трансмиссии, и многие крепления двигателя и пластинчатые адаптеры для различных коробок передач уже разработаны; компания также может изготовить адаптеры по индивидуальному заказу.
Подробнее по этой теме
Этот инженер-исследователь из Университета Далхаузи превратил свой Triumph Spitfire 1971 года в электрический
VW объединился с бутиком для создания электрических Beetles
Компания сначала приобрела популярность (или известность) благодаря обмену электрическую трансмиссию на Ferrari 308, заменив старый 2,9-литровый двигатель V8, который выдавал 280 лошадиных сил и 181 фунт-фут. крутящего момента — для трех электродвигателей AC51 HPEVS общей мощностью 465 л.с. и 330 фунт.-фт.
Объявление
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
https://www.instagram.com/p/B1fczzXnxzL/?utm_source=ig_embed&utm_campaign=dlfix
Новый двигатель электронного ящика имеет форму классического двигателя V8, за исключением того, что он примерно на 5 дюймов длиннее, чем у большинства классический шеви или форд смолл-блоки. Одномоторный комплект развивает мощность 140 л.с. и 240 фунт-фут; в то время как сдвоенные двигатели выдают 240 л.с. и 340 фунтов.-фт.
Swindon Powertrain в Великобритании также бросает свою шляпу в кольцо электронных ящиков и предложит двигатель меньшего размера в европейском стиле.
Двигатель Суиндона представляет собой более традиционную поперечную конструкцию для автомобилей с передним приводом или небольших автомобилей со средним расположением двигателя. Он весит больше 70 кг, чем у Чепмена, и развивает приличные 110 лошадиных сил. Размеры составляют 600 мм в ширину, 440 мм в глубину и всего 280 мм в высоту, что означает, что он поместится практически в любом месте, в том числе под капотом Mini.
Объявление
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Стоит отметить, что если вы переводите свой классический автомобиль на электроэнергию, то FIVA ( Fédération Internationale des Véhicules Anciens ), глобальная организация, занимающаяся сохранением старых автомобилей, недавно объявила, что рассмотрит ваш автомобиль — или любой винтажный электромобиль — осквернен.
Группа регулярно лоббирует права владельцев классических автомобилей в правительствах всего мира; но в их глазах ваш электромобиль, переделанный под старину, больше не является «классическим автомобилем», так что вы будете сами по себе.
СЛУШАТЬ: В выпуске этой недели мы рассказываем обо всех волнующих новостях автосалона в Лос-Анджелесе в 2019 году со старшим сценаристом Postmedia Driving Дэвидом Бутом, включая смелый внедорожник Ford Mustang Mach-e. И, конечно же, мы узнаем мнение Бута о Cybertruck от Tesla.
Подключен доступен в Apple Podcasts, Spotify, Stitcher и Google Podcasts.
Плеер не работает? Кликните сюда.
Поделитесь этой статьей в своей социальной сети
Вождение.CA’s Blind-Spot Monitor
Подпишитесь на рассылку новостей Driving.ca Blind-Spot Monitor по средам и субботам
Нажимая на кнопку подписки, вы соглашаетесь на получение вышеуказанного информационного бюллетеня от Postmedia Network Inc. Вы можете отказаться от подписки в любое время, нажав на ссылку отказа от подписки внизу наших писем. Postmedia Network Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300
Спасибо за регистрацию!
Приветственное письмо уже готово.Если вы его не видите, проверьте папку нежелательной почты.
Следующий выпуск «Монитора слепых зон» Driving.ca скоро будет в вашем почтовом ящике.