Что такое двигатель гибридный: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Гибридный двигатель

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

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

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

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

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

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

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

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

Содержание

1. Принцип работы гибридных двигателей
2. Схемы взаимодействия электромотора и ДВС
3. Последовательная схема
4. Параллельная схема
5. Последовательно-параллельная схема

Принцип работы гибридных двигателей

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

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

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

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

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

Схемы взаимодействия электромотора и ДВС

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

Последовательная схема

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

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

Плюсы такой конструкции заключаются в следующем:

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

Однако есть у последовательной схемы и свои минусы:

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

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

Параллельная схема

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

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

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

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

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

Последовательно-параллельная схема

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

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

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

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

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

Принцип работы бензиново-электрических гибридных автомобилей

Как работает гибридный автомобиль? Какие процессы происходят под его капотом во время движения? В этой статье мы поможем вам понять принцип работы гибридной силовой установки.

Любое транспортное средство, использующее в своей работе два или более источника энергии, является гибридом. Огромная часть выпускаемых в наше время автомобилей являются бензиново-электрическими гибридами, силовая установка которых сочетает двигатель внутреннего сгорания и электромотор.

Бензиново-электрические гибридные автомобили — это своеобразный симбиоз автомобилей с бензиновыми двигателями и электромобилей. Различие, как известно, между бензиновыми и электрическими автомобилями заключается в источнике и механизме их питания. В бензиновом автомобиле топливо поступает к двигателю с топливного бака, в электромобиле же электрический мотор обеспечивают электроэнергией аккумуляторные батареи. Можно сказать, что гибридный автомобиль является своеобразным компромиссным вариантом между этими двумя автомобильными механизмами.

Для того, чтобы автомобиль был комфортным для пользователя в процессе эксплуатации, он должен отвечать определенным требованиям. Необходимо чтобы автомобиль был в состоянии:

— обеспечивать большой пробег до момента дозаправки/подзарядки;

— заправлялся быстро и легко.

Бензиновые автомобили отвечают вышеизложенным требованиям, но являются источником значительного загрязнения окружающей среды. Электрические же автомобили в процессе своей работы практически не образуют загрязняющих веществ, однако их пробег на одном заряде аккумуляторных батарей, как правило, не превышает 80-160 км. Главным недостатком электрических автомобилей является довольно продолжительный процесс их подзарядки.

Бензиново-электрические гибридные автомобили сочетают в себе преимущества как электрических, так и бензиновых машин, позволяя объединить в одной системе бензиновое топливо и электроэнергию. Совместное использование двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя позволяет значительно повысить топливную эффективность силовой установки транспортного средства, обеспечить быстрое достижение необходимого показателя скорости движения путем практически моментальной подачи энергии, снизить объемы образуемых вредных выхлопов, а также увеличить пробег автомобиля благодаря эффективному функционированию системы рекуперативного торможения, позволяющей преобразовывать кинетическую энергию движения в электроэнергию. К тому же, применение гибридной силовой установки в автомобиле создает возможность уменьшения его суммарного вес по сравнению с бензиновым аналогом.

Широкое использование гибридные автомобилей на дорогах способствует значительному снижению выбросок оксида азота в атмосферу (на 50%), а также сажи и углекислого газа.

Термин «гибридный автомобиль», чаще всего применяется к средствам передвижения, сочетающим в своей конструкции двигатель внутреннего сгорании и один или несколько электродвигателей. Однако, не исключена возможность использования в гибридных автомобилях и иных источников питания, помимо бензина и электроэнергии. В последнее время ряды гибридных автомобилей начали пополняться гибридными моделями, механизм работы которых предполагает сочетание ДВС и двигателя, работающего на сжатом воздухе, или же электромотора и двигателя, использующего в своей работе энергию солнца, ветра, биологического топлива.

Гибридные автомобили делятся на два вида: умеренные и полные. Движение умеренных гибридов обеспечивается преимущественно работой двигателя внутреннего сгорания, а электромотор при этом используется только в качестве дополнительного тягового механизма (яркий пример — Honda Insight). Полным же гибридам свойственна возможность перемещения исключительно только на одной электротяге, независимо от ДВС.

Наиболее популярными в мире гибридные автомобили — Toyota Prius, Shevrolet Volt, Honda Insight. В модели Toyota Prius реализован следующий механизм: движения автомобиля на низкой скорости (до 40 км/ч) происходит благодаря работе электродвигателя, питаемого литий-ионной аккумуляторной батареей, но при большем разгоне активизируется двигатель внутреннего сгорания, который обеспечивает тягу на высокой скорости. При этом электроника регулирует работу моторов и генератора.

Противоположный механизм работы реализован в гибриде Shevrolet Volt. Передвижение этого автомобиля происходит благодаря электродвигателю, функции же ДВС сводятся только к подзарядке его аккумуляторных батарей.

Для гибридных автомобилей свойствен механизм рекуперации энергии при торможении – электрический двигатель переходит в режим генератора, преобразующего кинетическую энергию в электрическую, которая способствует восполнению заряда аккумуляторных батареи.

Схемы подключения двигателей гибридного автомобиля:

— Последовательная схема – маломощный ДВС соединен только с генератором электроэнергии, а электрический двигатель — с колесами. ДВС приводит в движение небольшой генератор электрического тока, вырабатываемая электроэнергия от которого поступает к аккумуляторным батареям, обеспечивающим питание электрического мотора. При такой схеме подключения, ДВС никогда непосредственно не приводит транспортное средство в движение, и главным силовым механизмом является электромотор. Конструкция подобных гибридных автомобилей предполагает использование аккумуляторов увеличенной емкости. Данная схема подключения двигателей была использована в первых гибридных автомобилях, сконструированных Фердинандом Порше. На сегодняшний день представителями Plug-in Hybrid являются модели Chevrolet Volt, Opel Ampera.

— Параллельная схема – ДВС, электрический двигатель и коробка передач соединяются с помощью автоматических муфт. Данная схема свойственна практически для всех умеренных гибридов и для ряда полных (например, Audi Duo). Для гибридный автомобилей с параллельной схемой характерна возможность как одновременного, так и раздельного использования возможностей ДВС и электродвигателя для движения колес. Электрический мотор способствует быстрому разгону транспортного средства, а также обеспечивает выполнение функции рекуперативного торможения. Гибриды с параллельной схемой — Hyundai Elantra Hybrid, Civic Hybrid, BMW Active Hybrid 7, Volkswagen Touareg Hybrid.

— Последовательно-параллельная схема (смешанная) – планетарный редуктор обеспечивает связь ДВС, электрогенератора и электрического двигателя. Яркими примером гибридных автомобилей с последовательно-параллельной схемой (Full Hybrid ) является Toyota Prius, Ford Escape Hybrid, Lexus RX 450h.

Последовательная схема подключения двигателей гибридного автомобиля

Параллельная схема подключения двигателей гибридного автомобиля (слева)

Последовательно-параллельная схема подключения двигателей гибридного автомобиля (справа)

Гибридную силовую установку автомобиля могут образовывать следующие компоненты:

Двигатель внутреннего сгорания. В гибридных автомобилях также, как и в традиционных – бензиновых, используется ДВС, однако он значительно меньше и более усовершенствован в направлении сокращения уровня вредных выбросов в атмосферу и увеличения работоспособности.

Топливный бак. Топливный бак в гибридах является устройством хранения бензинового топлива для работы ДВС.

Электрический двигатель. Современные автомобилестроительные технологии позволяют использовать электродвигатель как в качестве силового двигателя, так и генератора энергии при торможении, тоесть электромотор способен ускорять автомобиль, питаясь от аккумуляторных батарей, или же может работать в генеративном режиме при спусках автомобиля по склону и торможении, обеспечивая восполнение энергии батарей.

Генератор. По механизму своей работы генератор схож с силовым электродвигателем, однако в ряде гибридном автомобиле он используется только для производства электрической энергии.

Аккумуляторные батареи – устройства хранения энергии для работы электродвигателя гибридного автомобиля. В то время, когда для бензинового двигателя свойственно только черпание бензина из топливного бака, электрический двигатель гибридного автомобиля может как использовать энергию батарей, так и восполнять её посредством механизма рекуперативного торможения.

В гибридных автомобилях, как правило, применяются более компактные и легкие аккумуляторные батареи, нежели в электромобилях.

Коробка переключения передач выполняет в гибридном автомобиле ту же функцию, что и бензиновом, с тем только различием, что контролирует работу как ДВС, так и электрического двигателей.

Для контроля потока энергии между генератором, батареей и электромотором используется блок управления энергией и полупроводниковое устройство переключения.

Ряд приемов позволяет увеличить эффективность использования бензинового топлива и энергии аккумуляторных батарей в гибридном автомобиле. Итак, в гибридном автомобиле с этой целью:

— Восполняется энергия, запасаемая в батареях, благодаря функции рекуперативного торможения электродвигателя.

— Приостанавливается работа ДВС. Гибридному автомобилю не нужно все время полагаться на бензиновый двигатель, поскольку в нем, как правило, есть полноценный тяговой электромотор.

— Используется развитая аэродинамика с целью уменьшения лобового сопротивления.

— Применяются легкие материалы. Снижение общего веса автомобиля является простым способом увеличения его пробега. Более легкий автомобиль потребляет значительно меньше энергии при ускорении и подъемах вверх по холмам. Композитные материалы, такие как углеродное волокно или же легкие металлы (алюминий, магний) могут использоваться для снижения веса общей конструкции гибридного транспорта.

— Используются специальные шины с пониженным сопротивлением качению.

Существует несколько эффективных методов обеспечения максимального пробега гибридного автомобиля:

— Поездки на небольших скоростях – аэродинамическое сопротивление резко возрастает при увеличении скорости.

— Поддержание стабильной скорости – при изменении скорости автомобиля, значительная часть энергии тратится впустую; поддержание скорости позволяет более эффективно использовать топливо.

— Предотвращение резких остановок – если транспортное средство будет останавливаться более длительный промежуток времени, электродвигатель сможет сгенерировать больше энергии.

Гибридный двигатель — что это и как работает

На сегодняшний день большое количество агрегатов инженеры получают путем скрещения двух и более механизмов, как это, отчасти, реализовано в атмосферных моторах. Все дело в том, что такое слияние позволяет добиться более эффективной работы многих устройств. Сегодня мы поговорим о том, что такое гибридный двигатель, его устройстве, принципе работы и характеристиках.

Принцип работы гибридного мотора

Для начала постараемся рассказать, что представляет собой такой двигатель. Прежде всего, это смесь электрического мотора с бензиновым или дизельным. Такой автомобиль может применять разные тяговые агрегаты для улучшения экономичности и повышения эффективности мотора. Пока что, такой двигатель еще не достиг своей финальной точки развития, но, тем не менее, уже порадовал большое количество автовладельцев.

Данный мотор может работать как совместно с электрическим приводом, так и отдельно от него. В процессе работы в дело вступает специальный компьютер, который позволяет правильно распределить нагрузку и вывести наиболее экономичный режим работы. Например, для движения по трассе двигатель будет потреблять такое топливо, как бензин, а в городской среде, где нет поездок на дальние расстояния, в дело вступит электропривод. Кроме того, такие двигатели могут прекрасно дополнять друг друга в различных условиях. При передвижении на бензиновой составляющей, в дело вступает специальный генератор, который подзаряжает аккумуляторную батарею и позволяет вам двигаться в дальнейшем на электрическом моторе. Это даст вам возможность сэкономить средства на электроэнергию, необходимую для электродвигателя.

При разгоне автомобиля, водитель требует от мотора максимальной отдачи, поэтому компьютер, считывая показания педали газа, подключает в дело сразу два силовых агрегата. В этом случае, гибридный двигатель работает наиболее эффективно.

Устройство гибридного ДВС

Поняв, из чего состоит гибридный двигатель, самое время разобраться в его принципе действия. Для начала, нужно научиться различать системы работы такого мотора, потому что всего существует три вида гибридных двигателей. В первую очередь, мы рассмотрим простейшую систему, которая применяется уже давно и становится на второй план – это последовательная.

Впервые, она была использована на тепловозах, которым требовалась мощная тяга для перемещения больших грузов на некоторое расстояние. Данная система представляет собой самый обычный двигатель внутреннего сгорания, который не принимает никакого участия во вращении колес транспорта.

Такой двигатель посредством общего вала или через редуктор раскручивает мощный генератор. Электрическая машина вырабатывает необходимую электроэнергию и приводит в движение сам электрический двигатель, который вращает колеса транспорта. В целом, это остается тот же мотор, с таким управлением положения дроссельной заслонкой, однако у данной системы есть один недостаток. Дело в том, что для более экономичной работы, мотор должен быть малолитражным, а аккумулятору необходима большая емкость для последующего запуска такого двигателя. В результате, данная система и осталась в реализации на железнодорожном транспорте – медленных, тяжелых и неповоротливых машин. Одним из представителем данной системы среди автомобилей можно назвать Chevrolet Volt со всеми вытекающими недостатками, которые в современном мире решаются применением специальных турбированных двигателей.

Вторая схема работы представлена смешанной системой. В этом случае бензиновый или дизельный мотор находятся на одном уровне с электрическим двигателем и одинаково приводят колеса в движение. Главной особенностью такого агрегата является то, что у трансмиссии такого двигателя отсутствуют ступени, что делает его не привычным, но довольно современным. Основной недостаток такого мотора – это высокая цена, а главным производителем автомобилей с таким двигателем является Lexus.

Последний вид двигателя – этот тот, о котором изначально шла речь. Представляет собой параллельную систему, когда электродвигатель помогает ДВС создать необходимую мощность для разгона автомобиля. Для такого мотора не выпускают больших и емких батарей, а потому на них применяются мощные генераторы, которые позволяют снабдить энергией электромотор в любое время в процессе движения автомобиля.

В чем преимущества и недостатки гибридных авто?

Как и у любой системы, тут тоже есть свои плюсы и минусы. Без этого, пока что не обходится ни один механизм в мире. Но есть и приятные новости – положительных сторон у такого двигателя намного больше, чем отрицательных, поэтому здесь в данных технологиях есть куда стремиться.

Начнем с плохого: большинство выпускаемых гибридных двигателей оснащаются только бензиновым мотором, хотя многим автопроизводителям и потребителям давно уже известно о том, что дизельный мотор более экономичнее и мощнее, чем его «собрат». На самом деле, понять это не сложно. Дело в том, что большинство выпускаемых двигателей с гибридной компоновкой является американским изобретением, где дизельное топливо освоено не в полной мере. Вторым недостатком такого мотора можно считать его высокую стоимость из-за высокой технологической сложности производства.

Последний минус связан со сложностью обслуживания такого мотора, а точнее его электрической части – батареи. Так как она имеет небольшую емкость, то склонна очень быстро терять свой заряд. Кроме того, она довольно плохо переносит большие перепады температур и в конце срока службы совершенно не подлежит утилизации.

Теперь поговорим о плюсах данного двигателя. Пожалуй, самый главный из них – это высокая экономичность агрегата. Она объясняется применением сразу двух мощных силовых агрегатов, где питание одного осуществляется от другого. Заправлять такой автомобиль нужно исключительно топливом, а работать будет он на двух видах энергии одновременно. Другой приятной стороной является оптимальность работы такого мотора. Как бы водитель не пытался его «угробить», сделать это не выйдет, так как компьютер этого не позволяет и создает только нормированные параметры, необходимые для работы электрического привода.

Ну и последнее – благодаря правильной конструкции трансмиссии и малой скорости электромотора, такой двигатель излучает самый минимальный уровень шума, что делает поездку на большие расстояния более комфортной.

Вот и все, что необходимо знать о гибридных двигателях. 

принцип работы, что значит, схема мотора

Гибридный двигатель имеет несколько источников энергии: бензиновый и электрический моторы. Оба агрегата приводят автомобиль в движение по отдельности или совместно. Разработано несколько видов гибридных конструкций, и каждая реализует в себе главное преимущество перед «обычными» моторами — топливную экономичность. А значит, и в возможность достичь высоких экологических требований к транспорту.

История гибридных двигателей

Гибридные силовые установки были известные ещё в 19 веке. Изобретателем первого гибрида, работающего на электроэнергии, стал Роберт Андерсон. Однако, патент на систему получил Генри Пайпер в 1905 году. В этом же направлении работал Фердинанд Порше. Серийными производителями гибридных моторов были французская компания Parisienne des Voitures Electriques, американская корпорация General Electric, бельгийская Pieper.

Бурного развития технология гибридов в начале 20 века не получила по нескольким причинам:

• низкая стоимость топлива;
• нерентабельность по сравнению с бензиновым ДВС.

К концу 20 века рост на энергоносители и ужесточение экологических стандартов заставили автопроизводителей возвратиться к разработкам эффективных моторов. Изначально в гонку включились VW, Mercedes, GM, Audi, но до серийного производства гибридных автомобилей так и не дошли, перейдя в другие сферы разработок. Первым удачным автомобилем с гибридным двигателем стал Toyota Prius 1997 года. За год компания смогла продать 25 000 моделей. Вторым популярным гибридом на рынке стал Honda Insight.

После Приуса, Тойота наладила серийный выпуск моделей: Hybrid Harrier, Highlander, Estima Hybrid, Crown, Camry Hybrid, Lexus RX. Среди разработок Хонда с гибридной установкой известны Accord Hybrid и Civic Hybrid. Единичные автомобили встречаются у Форда, Ауди, Мазды, Рено, БМВ, Ниссан, Хёндай.

Поговорим подробнее, что значит машина-гибрид. Рассмотрим устройство, принцип работы, в чём плюсы и минусы гибридных установок.

Положительные стороны гибридных двигателей

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

Принцип работы и устройство гибридных двигателей

Принцип работы гибридных двигателей основан на комбинировании возможностей ДВС и электромотора. Бензиновый агрегат развивает максимальный крутящий момент на высоких оборотах, в то время, как электрический двигатель — на низких. Объединение установок позволяет исключить из конструкции механизмы преобразования механической энергии, увеличить КПД силового агрегата и снизить расход топлива.

Полная конструкция

Автомобиль с гибридным мотором устроен иначе, чем привычные машины с ДВС. Здесь под днищем находятся:

• двигатель внутреннего сгорания;
• один или несколько электрических моторов;
• блок аккумуляторных батарей.
• для управления и преобразования энергии установлен электронный блок с инвертором.

Источником энергии в гибридном двигателе служит ДВС, работающий на бензине или дизеле. Мощность, преобразованная генератором, запускает тяговый электродвигатель и заряжает аккумуляторные батареи. Именно от блока аккумуляторов электромотор получает дополнительное питание, если не будет хватать энергии генератора.

Похожая статья ЗМЗ 406 двигатель: карбюратор и инжектор, характеристики ДВС

Инвертор преобразует постоянный ток высоковольтного аккумулятора в 3-фазный переменный ток большего напряжения. Энергия используется для:

• управления электромотором;
• обратной конвертации тока с генератора для подзарядки батареи;
• питания бортовой электросети.

Конструктивно инвертор представляет собой корпус с набором электронных плат и транзисторными сборками.

Общий принцип работы гибридного автомобиля рассмотрим далее.

Функционирование двигателя

Режим совместной работы ДВС и электромотора зависит от конструктивного устройства гибридного силового агрегата и режима движения автомобиля. Так, в начале движения бензиновый двигатель не всегда нужно запускать. Машина тронется за счёт работы электрического мотора, питающегося от батареи.

Большая ёмкость аккумулятора с возможностью внешней подзарядки может сократить потребление бензина до нуля, если суточный пробег автомобиля короткий.

Электромотор поддерживает работу автомобиля на холостом ходу: при стоянке на светофоре, временной остановке. В это время ДВС отключен, до те пор, пока хватает мощности электротяги. Обычно бензиновый мотор подключается на скорости 60км/ч. При больших нагрузках, например, для заезда в горку, понадобится двойное усилие обоих агрегатов. В таком режиме автомобиль сможет проехать более 500 км.

Отличительно, как работает гибридный двигатель во время торможения. Тормозная система привычного автомобиля с ДВС преобразует кинетическую энергию в тепловую, рассеивая её в воздухе. Гибриды оснащены системой рекуперации, т.е. возвращения. При замедлении движения электромотор переключается в режим генератора, отдавая электрическую энергию в аккумуляторную батарею.

Что собой представляет гибридный автомобиль, его плюсы и минусы

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

Toyota Prius

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Типы гибридных агрегатов

Гибридные двигатели различаются по типу применения и компоновочной схеме. По первому критерию гибриды делятся на микрогибриды, умеренные гибриды и полные гибриды. Более подробно о них поговорим ниже.

Применение разных компоновочных систем гибридных двигателей отражает уровень развития гибридизации, суть которой заключается в желании производителей перевести автомобиль на альтернативный источник энергии. Наиболее прогрессивными в плане разработок являются компании Тойота, БМВ, Хёндай, Вольво.

Схемы взаимодействия мотора и ДВС

Конструктивная схема гибридного двигателя выбирается исходя из проектных характеристик автомобиля: требуемой мощности, скорости разгона, расхода топлива и т.д. Различают последовательную, параллельную и комбинированную схемы.

Последовательная схема

Гибридная система автомобиля с последовательной компоновкой была придумана Порше в 1899 году. Схема включает в себя ДВС с генератором, тяговый электродвигатель и аккумуляторные батареи. По этой схеме двигатель внутреннего сгорания запускает генератор, который преобразует механическую энергию в электрическую, питая электрический мотор. В свою очередь электродвигатель воздействует на ведущие колёса, приводя машину в движение.

Большая ёмкость аккумуляторов позволяет автомобилю в некоторых режимах работать только на электрической энергии, при выключенном ДВС. Батареи заряжаются от генератора, когда потребляемая мощность электромотора невысока, например, во время размеренного движения. Однако, в режиме ускорения мощности генератора может не хватать, и тогда недостаток энергии компенсирует аккумулятор.

Последовательная схема гибридного двигателя хороша тем, что ёмкая АКБ позволяет устанавливать ДВС меньших габаритов и меньшего веса. Более простая конструкция расходует меньше топлива и требует меньших затрат на обслуживание.

Электрический мотор вращается в любом направлении, что позволяет упростить конструкцию автомобиля, убрав сцепление и коробку передач. А при установке электродвигателей с редуктором в ведущие колёса, можно обойтись и без дифференциала. Подобная схема встречается на карьерных самосвалах БелАЗ и городских автобусах ЗИЛ. В легковых автомобилях встречается редко.

Похожая статья Технические характеристики двигателя Мерседес OM 612

Параллельная схема

Гибридные двигатели с параллельной системой могут приводить автомобиль в движении от ДВС, тягового электромотора или их совместной работы. Часто электрический двигатель устанавливают вместо маховика, используя электромотор в качестве генератора и стартера для трогания и остановки автомобиля. Аккумуляторные батареи подзаряжаются во время рекуперативного торможения.

Параллельная схема подходит для автомобилей небольшой мощности. За счёт использования малоёмких батарей снижается вес и начальная стоимость машины. Подобная конструкция встречается в моделях Honda Insight, BMW 7 ActiveHybrid.

Последовательно-параллельная схема

По сути данная схема представляет собой доработку параллельной. Особенность гибридных двигателей с последовательно-параллельной системой — наличие делителя мощности в трансмиссии. Энергия ДВС разделяется на 2 потока в соответствии с режимом движения автомобиля. Часть мощности переходит к ведущим колёсам, другая — к накопителю электрической энергии.

Для реализации подобной компоновки необходим менее мощный ДВС, но с высокой эффективностью. Например, двигатель, работающий по циклу Аткинсона с коротким тактом сжатия. По такой схеме построены Toyota Prius и Lexus RX.

https://www.youtube.com/watch?v=k1nG8PkP28E&feature=youtu.be

Классификация по степени электрификации

Разбираясь в особенностях гибридных двигателей, поговорим и о различном применении электромоторов. Степень электрификации машины указывает на возможности электрической установки. В одном случае, она идёт как приложение, в другом — позволяет полноценно передвигаться на электротяге. Чтобы понять насколько прогресс ушёл вперёд, рассмотрим этапы электрификации последовательно.

Микрогибрид

Двигатель-микрогибрид представляет собой простейшую форму гибридизации. Автомобиль оснащается системой «Старт-Стоп», в которой электрическая установка используется, как стартер и генератор, но не передаёт энергию колёсам. Во время работы машины на холостом ходу блок управления глушит бензиновый двигатель, позволяя сэкономить топливо. В среднем расход в городе снижается на 10%.

Энергия, сохранённая от рекуперативного торможения, питает систему «Старт-Стоп» и бортовые устройства.

В силовую установку микрогибрида устанавливают штатную коробку передач с импульсным масляным насосом. В режиме «Старт-Стоп», пока двигатель не работает, необходимо сохранить элементы переключения включенными. Насос поддерживает давление масла в каналах КПП, чтобы после запуска двигателя, автомобиль был готов ехать спустя 0,3 с.

Мягкий гибрид

Термин «мягкий» или «умеренный» гибрид означает, что электромотор используется в автомобилях как лёгкая «поддержка» ДВС. Основную работу в режиме ускорения и штатного движения выполняет бензиновый двигатель. Суть использования электрической установки — помощь при трогании и ускорении автомобиля, а также для подзарядки батареи во время торможения. Мощность электродвигателя не превышает 50 кВт.

Похожая статья 123 двигатель Мерседес

К гибридам подобного действия относятся: BMW 7 ActiveHybrid, Honda Civic Hybrid, Suzuki Smart Hybrid, Mercedes S 400 Hybrid.

Полный гибрид

Полноценный гибридный автомобиль способен работать на одном тяговом электромоторе при выключенном ДВС. Электрический двигатель заменяет сцепление, работает как генератор для заряда аккумуляторных батарей, в том числе в режиме рекуперативного торможения. В отличие от умеренного гибрида, здесь применяется электромотор мощностью 60 — 250 кВт.

Принцип полного гибрида реализован в Audi A1 и BMW X6 ActiveHybrid. В такие гибриды устанавливают мощные литий-ионные аккумуляторные батареи. Однако, при ёмкости в 12кВт/ч, накопитель электроэнергии сможет обеспечить пробег автомобиля не более 60 км. При низком уровне заряда ДВС подключается автоматически, но чтобы снизить потребление топлива и увеличить пробег электрического мотора, инженеры разработали Plung-In.

Гибриды плагины

Plung-In или гибрид-плагин по принципу работы схож с полным гибридом. Разница заключается в возможности подзарядки аккумулятора от внешней сети. Расстояние, которое может проехать машина на одной электрической тяге, характеризуется показателем PHEV.

Чтобы превратить гибридный двигатель в Plung-In, необходимо поставить дополнительное оборудование: зарядное устройство, дополнительный блок управления и блок батарей. Розетка для заряда располагается возле лючка для заправки топливного бака. Для подпитки батареи можно использовать домашнюю электросеть, учитывая рекомендации производителя.

Преимущества и недостатки гибридных авто

Разобравшись, как работает гибридный автомобиль, подведём итог в виде объективной оценки. Сведём плюсы и минусы гибридного двигателя в таблицу.

Преимущества	Недостатки
1. Высокий КПД за счёт использования крутящего момента от ДВС при любых нагрузках	1. Мало специалистов по ремонту и обслуживанию гибридов
2. Экономия бензина в городе 10 — 30%	2. Высокая стоимость аккумуляторных батарей. При выходе из строя одного элемента приходится менять весь блок в сборе. Проблема с утилизацией
3. Энергия торможения рекупируется в электрическую энергию	3. Наличие большого количества электроники. Сложность с запчастями. Дорогой ремонт.
4. Использование ДВС меньшей мощности и габаритов. Возможность отказаться от сцепления и КПП	4. Недостаточное количество станций для подзарядки аккумуляторов. Малый пробег на одной электротяге
5. Надёжный запуск зимой	5. Плохая маневренность
6. Снижение токсичных выхлопов	6. Из-за холодов батареи быстрее выходят из строя
7. Тихая работа	7. Бесшумная работа приводит к авариям

Основные преимущества

Несмотря на довольно высокую стоимость автомобилей с гибридными двигателями, всё больше людей склоняются к их покупке. Как основные полюсы они отмечают:

Охрана окружающей среды

Снижение количества выхлопных газов позволяет сделать воздух в городе и на всей планете несколько чище, а это уже польза для всех. Автомобиль не требует внешней электрической зарядки, что немаловажно. Расход топлива тоже значительно снижается и владелец авто получает довольно большую экономию денег. Все модели такого типа имеют хорошие технические характеристики, часто превосходящие характеристики обычных автомобилей.

Минусы гибридных автомобилей

Наряду с перечисленными плюсами «гибриды» имеют и ряд негативных сторон, к которым можно отнести:

• Очень высокая стоимость самого автомобиля.
• Высокая сложность в конструкции влечет за собой высокую стоимость обслуживания.
• Недостаточно развитая система автосервисов. Сложность гибридной конструкции требует хороших знаний и высококлассных специалистов в автомастерских, что не всегда возможно, особенно в удаленных населённых пунктах.
• При выходе из строя батарей хозяину авто придётся довольно долго искать место доступной утилизации.

Все о гибридах: история, принцип работы, преимущества

Они комфортны, они безопасны и надежны, но самое главное – они существенно снижают ваши расходы на топливо. Вот основные причины, по которым гибридные автомобили с каждым годом становятся все популярнее на рынке. Однако гибридной технологии понадобилось больше ста лет, чтобы стать массовой.

История гибридов

Формально первым в мире гибридным автомобилем является Lohner-Porsche, который был представлен широкой публике на Парижском автосалоне в 1900 году. Этот передовой для своего времени автомобиль был устроен таким образом: два бензиновых двигателя, установленных посередине шасси, служили приводом для двух электрических генераторов. Динамо-машины вырабатывали ток, который подавался на двигатели в колесах, а избыточная мощность с колес поступала в аккумуляторные батареи. Уже тогда инженеры Порше создали технологию, которая позволяла использовать генераторы в качестве стартеров для бензиновых двигателей. Машина произвела фурор на выставке и была готова к выпуску в серию, но до широкого потребителя так и не дошла.

К разработкам в области гибридных автомобилей вернулись американские инженеры в 60-х годах прошлого века. Подобные идеи приходили в голову и советским разработчикам в 70-х. Однако ни у тех, ни у других не получилось создать пригодную для выпуска в серию и поистине массовую машину.

Это оказалось под силу японцам.

В 1997 году компания Toyota представила миру первый массовый гибридный легковой автомобиль – модель Prius. Еще в 1993 году руководство компании поручило талантливому японскому инженеру Такеши Учиямада создать проект под кодовым названием G21. Целью проекта было изучить технологии, которые позволили бы радикально снизить расход топлива у серийного автомобиля. Прежде чем у инженеров Тойоты получилось создать первый жизнеспособный образец, они перепробовали 80 различных вариантов гибридной системы: были проблемы с перегревами и низкой надежностью. В начале 1995 года руководство Тойоты приняло решение о серийном выпуске гибридного автомобиля, и команде господина Учиямада пришлось спешно разрабатывать уже не прототипы, а пригодную для массового производства модель.

В марте 1997 года японский концерн представил собственную гибридную систему, которую назвал просто – Toyota Hybrid System (THS). Основные компоненты системы Тойота производила сама, а батареи для гибридов поставляла компания Panasonic. Японские инженеры сильно переживали за жизнь молодой технологии, поэтому после старта продаж первых Приусов в компании был создан специальный отдел, который отслеживал все сообщения о неисправностях. Но вопреки всем опасениям, модель «прижилась» и даже начала набирать популярность.

Приус на рынке с 1997 года по сегодняшний день, модель пережила уже четыре поколения и три рестайлинга. Гибридная Тойота предлагается на рынке в кузове минивен и хэтчбек. Есть и компактная версия – Toyota Aqua. Сегодня японский концерн – лидер по производству и продажам гибридных автомобилей: с 1999 по 2007 год в США было их продано более миллиона. Тойота устанавливает гибридные установки не только на бюджетные, но и на автомобили премиум класса, например, Lexus LS 600h. Гибридную технологию от Toyota также лицензировали Ford и Nissan. Благодаря развитию технологий гибрид купить становится по силам все большему кругу потребителей.

Принцип работы гибридной установки

Гибридный синергетический привод (англ. Hybrid Synergy Drive, HSD) – запатентованная технология от Toyota, в основе которой лежит синергетический эффект. HSD состоит из семи основных элементов: бензиновый двигатель, электродвигатель, электрогенератор, планетарная передача, аккумуляторная батарея, инвертор и электронный вариатор.
Силовая установка разделена на два модуля – электрическая подсистема и подсистема внутреннего сгорания.

Их работа происходит в синергии, т.е дополняя и усиливая друг друга, они достигают нужного эффекта. Так на малой скорости (до 50 км/ч) автомобиль приходит в движение только за счет батареи. На средней скорости бензиновый двигатель передает часть энергии через водило и планетарную передачу на передние колеса, другая часть энергии поступает на электрогенератор. В генераторе энергия также разделяется: одна часть идет на подзарядку батареи, другая – возвращается в электромотор, который вращает передние колеса. В режиме ускорения весь ток от батареи и электрогенератора поступает на электромотор. При торможении бензиновый двигатель отключается, а электродвигатель возвращает энергию в батарею. Таким образом, автомобиль заряжается самостоятельно, пока вы жмете педаль тормоза.

Автомобили на электротяге сейчас разделяются на два класса: plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) – это гибридные установки, которые могут заряжаться как от движения, так и от домашней электросети, но у них есть и бензиновый агрегат; и электромобили – в конструкции нет бензиновых двигателей, движение осуществляется только за счет электромотора.

Преимущества гибридных автомобилей

1. Снижение расхода топлива
   Бензиновый агрегат в гибридных автомобилях включается в работу только в определенных режимах, но не работает постоянно. За счет этого автомобиль не потребляет топливо при прогреве, в пробках и во время движения с низкой скоростью. Средний расход топлива моделей Приус, например – 5-6 л на 100 км.
2. Увеличение моторесурса бензинового агрегата
   Бензиновому двигателю помогает электромотор, который берет на себя часть нагрузки. Компьютер распределяет усилие в зависимости от скорости и режима движения, не позволяя двигателю работать при повышенных нагрузках. За счет этого ресурс ДВС увеличивается.
3. Снижение вредных выбросов
   Есть исследования, которые показывают, что больше всего вредных выбросов в атмосферу бензиновые двигатели производят, когда работают на холостом ходу – в пробках и во время прогрева. Гибридные установки снижают количество вредных выбросов, поскольку гибридный автомобиль в этих режимах работает полностью на электротяге.

Продажи гибридов в мире

Швейцарское аналитическое агентство EVvolumes каждый квартал приводит статистику по продажам гибридных автомобилей в мире. По данным агентства в первом квартале 2018 года было продано 321 400 единиц гибридной техники что на 59% больше, чем за аналогичный период прошлого года. Электромобили выросли на 52%, а плагин-гибриды – на 39%.
Активнее всего рынок гибридных авто развивается в Китае (+113%). В Европе лидером продаж гибридов является Норвегия, но по темпу роста ее уже обходит Германия. Гибридные автомобили в России пока только набирают популярность, и большая их часть из-за близкого соседства с Японией сконцентрирована на Дальнем Востоке. Так выглядит общий рейтинг самых продаваемых электромобилей и гибридов:

Мировые бренды видят будущее за гибридными автомобилями, поэтому в модельном ряду всех лидеров автомобилестроения есть как минимум по одной версии с электромотором. Для потребителя сегодня рынок предлагает широкий выбор гибридов почти что на любой вкус. Купить гибридный автомобиль очень просто: свяжитесь с нами по телефону, и наши менеджеры расскажут обо всех актуальных предложениях и о том, как купить машину на японском аукционе. Ниже собраны самые популярные гибридные автомобили и актуальные цены на них:

Toyota Aqua NHP10

Toyota Prius ZVW30

Toyota Prius ALPHA ZVW41W

Toyota Prius ZVW55

Toyota Vellfire ANh30W

Nissan Leaf AZEO

Honda Fit GP5

Honda CR-Z ZF2

Honda Insight ZE2

Honda Vezel RU1

Mitsubishi Outlander PHEV GG2W

*****
Если Вам нравится любой из этих авто, звоните: 8-800-555-69-16
Мы расскажем все подробности, как приобрести такой автомобиль из Японии, с автоаукциона!

Устройство гибридного автомобиля

Содержание

• Устройство и принцип работы
• 3 типа гибридных агрегатов
  • Микрогибридный силовой агрегат
  • Среднегибридный силовой агрегат
  • Полногибридный силовой агрегат
• Схемы взаимодействия работы электродвигателя и ДВС
  • Последовательная схема взаимодействия
  • Параллельная схема взаимодействия
  • Последовательно-параллельная схема взаимодействия
• Заключение

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:

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

Отрицательные стороны последовательной схемы:

1. На этапах преобразования энергии происходит ее потеря.
2. 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.

Что такое Toyota Hybrid?

Пришло время отказаться от старого стиля вождения. Гибриды Toyota экономят топливо, сокращают выбросы и даже заряжают аккумуляторы без подключения к электросети. Вы можете подумать, что ими сложно владеть, но на самом деле все наоборот — они созданы для того, чтобы облегчить вашу жизнь.

Жизнь проще с гибридом

В управлении гибридом нет ничего сложного. Посмотрите, как Toyota разработала их так, чтобы с ними было так же легко жить, как с любым обычным автомобилем.

Технология Hybrid Synergy Drive

В управлении гибридом нет ничего сложного. Посмотрите, как Toyota разработала их так, чтобы с ними было так же легко жить, как с любым обычным автомобилем.

Удвоение мощности, удвоение отклика

Наши гибриды состоят из двух двигателей: бензинового и электрического. Они работают вместе, чтобы обеспечить плавную мощность и отзывчивый крутящий момент, когда и когда вам это нужно. Если вам потребуется дополнительная производительность, например, при обгоне, просто нажмите кнопку питания и получите немедленный ответ.

Удвоение мощности, удвоение отклика

Наши гибриды состоят из двух двигателей: бензинового и электрического. Они работают вместе, чтобы обеспечить плавную мощность и отзывчивый крутящий момент, когда и когда вам это нужно. Если вам потребуется дополнительная производительность, например, при обгоне, просто нажмите кнопку питания и получите немедленный ответ.

Интеллектуальная мощность в любом путешествии

В гору: Оба двигателя обеспечивают максимальную производительность автомобиля.

Замедление и торможение: Система использует кинетическую энергию для зарядки аккумулятора.

Обгон: Оба двигателя обеспечивают максимальную производительность автомобиля.

Останов : Оба двигателя автоматически выключаются, поэтому энергия не расходуется на холостом ходу.

Интеллектуальная мощность в любом путешествии

В гору: Оба двигателя обеспечивают максимальную производительность автомобиля

Замедление и торможение:  Система использует кинетическую энергию для зарядки аккумулятора.

Обгон: Оба двигателя обеспечивают максимальную производительность автомобиля.

Останов : Оба двигателя автоматически выключаются, поэтому энергия не тратится на холостом ходу

Экономия топлива, которую вы оцените

Не секрет, что для большинства автомобилей езда по городу увеличивает расходы на топливо. Гибриды ведут себя не так, как большинство автомобилей. Во-первых, они рециркулируют энергию и имеют два двигателя, работающих в гармонии, что обеспечивает впечатляюще низкие показатели расхода бензина — 3 литра на 100 км. Действительно заметная отдача, которую можно еще больше уменьшить при движении в экономичном режиме. Конечно, если вы хотите полностью исключить эту цифру, просто выберите режим электрического электромобиля, плавно жмите на педаль, и вы не будете использовать ни капли при разгоне до 50 км/ч.

Экономия топлива без лишних затрат

Ни для кого не секрет, что для большинства автомобилей езда по городу увеличивает расходы на топливо. Гибриды ведут себя не так, как большинство автомобилей. Во-первых, они рециркулируют энергию и имеют два двигателя, работающих в гармонии, что обеспечивает впечатляюще низкие показатели расхода бензина — 3 литра на 100 км. Действительно заметная отдача, которую можно еще уменьшить при движении в экономичном режиме. Конечно, если вы хотите полностью исключить эту цифру, просто выберите режим электрического электромобиля, плавно жмите на педаль, и вы не будете использовать ни капли при разгоне до 50 км/ч.

Тихое чувство спокойствия

Когда вы выбираете режим электромобиля на наших гибридах, вы заметите нечто совершенно особенное – совсем ничего! Тишина и полнейшее спокойствие двигателя — это то, что вы должны испытать, чтобы поверить. Электрический режим EV также не производит вредных выбросов и обеспечивает сверхплавную езду. На самом деле, это очень спокойное место.

Тихое чувство спокойствия

Когда вы выбираете режим электромобиля на наших гибридах, вы заметите нечто совершенно особенное – совсем ничего! Тишина и полнейшее спокойствие двигателя — это то, что вы должны испытать, чтобы поверить. Электрический режим EV также не производит вредных выбросов и обеспечивает сверхплавную езду. На самом деле, это очень спокойное место.

Низкий уровень выбросов, который нельзя игнорировать

Идеальное сочетание электродвигателя и бензинового двигателя означает, что выбросы нашего гибрида начинаются с 70 г на км, что является удивительно низким показателем для семейного автомобиля. На самом деле, при движении в режиме электрического электромобиля они могут двигаться со скоростью до 50 км/ч без каких-либо выбросов — вы найдете больше CO2 в отработанном воздушном шаре.

Низкий уровень выбросов, который нельзя игнорировать

Идеальное сочетание электродвигателя и бензинового двигателя означает, что выбросы нашего гибрида начинаются с 70 г на км, что является удивительно низким показателем для семейного автомобиля. На самом деле, при движении в режиме электрического электромобиля они могут двигаться со скоростью до 50 км/ч без каких-либо выбросов — вы найдете больше CO2 в отработанном воздушном шаре.

Подключаемый модуль для еще большего количества поездок с нулевым уровнем выбросов

Думайте о подключаемом гибриде как об электромобиле и гибриде в одном лице. Со всеми преимуществами наших моделей Hybrid, но с увеличенным запасом хода на электротяге для еще большего количества поездок с нулевым уровнем выбросов, Plug-in Hybrid еще бережнее относится к вашему кошельку и окружающей среде. Откройте для себя подключаемый модуль Prius здесь.

Что такое подключаемый модуль Hybrid?

Думайте о подключаемом гибриде как об электромобиле и гибриде в одном лице. Со всеми преимуществами наших моделей Hybrid, но с увеличенным запасом хода на электротяге для еще большего количества поездок с нулевым уровнем выбросов, Plug-in Hybrid еще бережнее относится к вашему кошельку и окружающей среде. Откройте для себя подключаемый модуль Prius здесь.

• ---

  +

• —
• —
• —
• —

Что такое гибридный автомобиль? | Как работает гибридный автомобиль?

Содержание

• 1 Что такое гибридный автомобиль?
• 2 Принцип работы гибридного автомобиля
• 3 Как заряжается аккумулятор гибридного автомобиля?
• 4 Что такое рекуперативное торможение?
• 5 типов гибридных автомобилей
  • 5. 1 1) Параллельный гибридный
  • 5.2 2) Серия Hybrid
  • 5,3 3) Гибридный автомобиль.
• 6 Компоненты гибридного автомобиля
• 7 Конструкция топливно-эффективной системы
• 8 Преимущества и недостатки гибридных автомобилей
  • 8.1 Преимущества гибридного автомобиля
  • 8.2 Недостатки гибридного автомобиля
• 9  Гибридный автомобиль или электромобиль
• 10 Раздел часто задаваемых вопросов
  • 10.1 Что означает гибрид в автомобиле?
  • 10.2 Что означает гибридный автомобиль?
  • 10.3 Как работает гибридный автомобиль?
  • 10.4 Как заряжать гибридный автомобильный аккумулятор?
  • 10.5 Как долго работает гибридный автомобильный аккумулятор?
  • 10.6 Из каких компонентов состоит гибридный автомобиль?

Комбинация двух или более источников питания известна как гибрид . Автомобиль, созданный по гибридной технологии, известен как гибридный автомобиль . Гибридный электромобиль (HEV) входит в число самых известных транспортных средств в мире. Гибридный электромобиль имеет два источника питания: I.C. двигатель, а другой — электродвигатель.

И.К. Двигатель и электродвигатель используются в гибридном автомобиле для увеличения мощности автомобиля и снижения уровня выбросов. Двигатель называют сердцем автомобиля. Это двигатель, который преобразует мощность топлива в движение автомобиля.

Что такое гибридный автомобиль?

Любое транспортное средство, которое может питаться от двух или более источников питания , называется Гибридным транспортным средством . Гибридный автомобиль — это тип транспортного средства, в котором используется как электродвигатель , так и двигатель I.C. двигатель как источник энергии.

Невозможно подключить гибридный электромобиль для зарядки аккумулятора. Вместо этого батарея заряжается за счет рекуперативного торможения и ИС. двигатель. Дополнительная мощность, обеспечиваемая электродвигателем, потенциально может позволить использовать двигатели меньшего размера.

Аккумулятор также питает вспомогательную нагрузку и снижает холостой ход двигателя при остановке. Эти два источника энергии (электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания) улучшают экономию топлива без ущерба для производительности.

В отличие от полнофункциональных I.C. автомобилей с двигателем, гибридный электрический автомобиль имеет батареи, которые питают электродвигатели и приводят их в действие, в дополнение к топливному баку, который подает питание на двигатель внутреннего сгорания. Существует несколько способов упаковки и зарядки аккумулятора. Основным преимуществом гибридного электромобиля (HEV) является его экономичность.

Эти типы автомобилей имеют более низкий уровень выбросов, более высокую мощность и лучшую топливную экономичность, чем обычные автомобили. Гибридный двигатель обеспечивает лучшую топливную экономичность и мощность, чем другие типы двигателей.

Когда гибридный автомобиль едет или тормозит, он создает избыточную энергию для зарядки аккумуляторной батареи двигателя. Поэтому вам не нужен внешний источник для зарядки аккумулятора вручную. Во-вторых, этот процесс также помогает улучшить запас топлива или эффективность.

Обычный гибридный автомобиль — это полностью электрический автомобиль. К ним относятся электродвигатель, приводящий в движение колеса, и аккумулятор, питающий электродвигатель. Затем есть совершенно отдельный бензиновый двигатель, который питает генератор. Обычные гибридные автомобили имеют очень маленькие двигатели.

Обычные гибридные автомобили имеют большой вес. Эти транспортные средства должны выдерживать вес аккумуляторов, бензиновых двигателей, генераторов и электродвигателей.

Обычный гибридный автомобиль не требует столько энергии от батареи, как чистый электромобиль, поэтому вы можете снизить вес, но полноразмерный электродвигатель и 10-киловаттный генератор весят сотни фунтов.

Теперь мы собираемся изучить, как работает гибридный автомобиль?

Принцип работы гибридного автомобиля

Основной целью создания гибридных автомобилей является снижение расхода топлива и выбросов вредных газов. Гибридные автомобили питаются как минимум от двух типов источников энергии.

Старый гибридный автомобиль имел стационарный газовый двигатель для питания генератора. Этот генератор передает электрическую энергию электродвигателю, установленному на ступице переднего колеса.

Новейший гибридный автомобиль использует комбинацию электрической и топливной (бензиновой или дизельной) энергии. Этот тип транспортного средства имеет различное количество электродвигателей.

Гибридный автомобиль работает следующим образом:

• В первую очередь карбюратор двигателя автомобиля засасывает воздух из окружающей среды и подмешивает топливно-воздушную смесь.
• Топливно-воздушная смесь направляется в цилиндр сжатия двигателя внутреннего сгорания. двигатель.
• Цилиндр сжатия содержит возвратно-поступательный поршень.
• Этот поршень сжимает топливно-воздушную смесь. Благодаря высокому сжатию топливовоздушная смесь воспламеняется, и вырабатывается мощность.
• Энергия, вырабатываемая двигателем, направляется в генератор для выработки электроэнергии.
• Вырабатываемое электричество используется для зарядки автомобильного аккумулятора или для работы двигателя.
• По мере того, как энергия передается на батарею, батарея сохраняет ее. Эта накопленная мощность используется для запуска автомобиля, когда двигатель не работает.

Как заряжается аккумулятор гибридного автомобиля?

Зависит от типа гибрида. В большинстве продуктов, включая подключаемые и серийные гибриды, используется бензиновый двигатель для выработки электроэнергии и зарядки аккумулятора.

Параллельные гибриды отличаются тем, что они только заряжают батарею, поглощая дополнительную энергию и преобразовывая ее в электричество. Дополнительная энергия, которая обычно тратится впустую, когда автомобиль работает на холостом ходу или замедляется, сохраняется в аккумуляторе для последующего использования (например, для рекуперативного торможения).

Эта «рекуперативная» зарядка используется в бензиновых двигателях и других гибридных автомобилях.

Что такое рекуперативное торможение?

Регенеративное торможение — это метод рекуперации энергии, потерянной во время торможения, и сохранения ее в виде электроэнергии в аккумуляторе.

Когда вы нажимаете на тормоз автомобиля, генерируется кинетическая энергия, которая используется для движения автомобиля вперед. Обычно он выделяет тепло тормозными колодками. Однако технология рекуперативного торможения гибридных автомобилей может преобразовывать это рассеянное тепло в электричество.

Когда вы нажимаете на педаль акселератора, батарея подает питание на двигатель. Когда двигатель получает мощность, он приводит в движение колеса.

Обратный процесс, когда вы убираете ногу с педали акселератора или нажимаете на тормоз. Питание электродвигателя отключается, и колеса передают кинетическую энергию электродвигателю, фактически превращая его в генератор и возвращая энергию обратно в аккумулятор.

Все гибриды также оснащены стандартными фрикционными тормозными дисками для резких остановок, поскольку рекуперативное торможение не подходит для резких остановок.

Читайте также: Различные типы двигателей

Типы гибридных автомобилей

Автопроизводители используют различные гибридные конструкции для достижения максимальной эффективности использования топлива или сохранения цены гибридного автомобиля на как можно более низком уровне. Существуют различные типы гибридных автомобилей. Гибридный автомобиль имеет следующие основные типы:

1. Parallel Hybrid
2. Series Hybrid
3. Plug-in Hybrid
4. 2-Mode Hybrid
5. Mild-Hybrid

1) Parallel Hybrid

Parallel hybrid includes in the most famous types of hybrid electric cars. Этот дизайн очень известен.

Параллельные гибриды используют как двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель для выработки мощности и управления автомобилем. В гибридном автомобиле Parallel и электродвигатель, и I.C. двигатель подключен параллельно к трансмиссии или коробке передач.

Параллельный гибрид использует микроконтроллер для управления процессом передачи энергии. Этот микроконтроллер определяет, работают ли двигатель и мотор отдельно или вместе.

Аккумуляторная батарея используется для питания электродвигателя, а топливный бак используется для подачи топлива в двигатель. Электродвигатель также действует как пусковой механизм двигателя. Эти валы двигателя соединены непосредственно с безмуфтовой трансмиссией.

Поэтому, когда транспортное средство приводится в движение исключительно двигателем, вал продолжает вращаться. Это позволяет двигателю работать как генератор. Вырабатываемая электроэнергия используется для зарядки аккумулятора.

Примерами параллельных гибридных автомобилей являются Hyundai Sonata, Toyota Prius, Honda Accord, Toyota Camry и т. д.

В настоящее время почти все гибридные автомобили являются параллельными, а не серийными гибридными автомобилями. Силовой агрегат гибридного автомобиля Toyota оснащен двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и двумя электродвигателями, которые также можно использовать в качестве генератора. Эти электродвигатели заряжают аккумуляторы двигателя. В противном случае энергия будет потрачена впустую, например, при поломке автомобиля.

Энергии, хранящейся в относительно небольшой батарее, достаточно для питания трансмиссии или движения автомобиля примерно на милю по мере необходимости. Поэтому гибридные автомобили Toyota могут работать только на электричестве; они также могут работать на I.C. двигатели или оба. Однако единственным источником энергии для автомобилей является топливо.

2) Последовательный гибрид

Процесс, в котором один источник энергии преобразуется в мощность другого, и эта мощность приводит в движение автомобиль, называется последовательным гибридом. Автомобиль работает на «серийном гибриде», известном как серийный гибридный автомобиль.

Серийный гибридный автомобиль имеет последовательно соединенные генератор и двигатель. Генератор использует электроэнергию, вырабатываемую двигателем, для выработки электроэнергии. Эта мощность используется для запуска двигателя или зарядки аккумулятора.

Когда двигатель не работает, электроэнергия, хранящаяся в батареях, может использоваться для движения автомобиля. Эти автомобили похожи на электромобили тем, что главная передача обеспечивается исключительно электродвигателем.

Скорость двигателя можно изменить, просто заменив источник питания, что устраняет необходимость в сложной системе передачи.

Эта система повышает КПД двигателя и позволяет двигателю работать с наиболее эффективными оборотами независимо от скорости автомобиля.

Энергия, вырабатываемая в таких ситуациях бездействия, сохраняется в аккумуляторе для последующего использования. Серийные гибридные автомобили более эффективны, но требуют большого преобразования энергии. Каждое из этих преобразований теряет мощность и снижает общую эффективность системы. Еще одним недостатком этой последовательной системы является то, что для нее требуется больше деталей, чем для параллельных систем. Это увеличивает общую массу автомобиля. 9Гибридные системы передачи энергии серии 0003

очень популярны на кораблях и локомотивах. Атомная подводная лодка — пример серийного гибридного автомобиля. Ядерные реакторы производят тепло, которое приводит в действие паровые турбины, которые затем приводят в действие генераторы. Тепловоз представляет собой гибридное транспортное средство.

В настоящее время этот метод используется, потому что гораздо проще передвигать транспортное средство на электроэнергии, чем получать чистую энергию от ядерного реактора или большого дизельного двигателя. Кроме того, поезда весят сотни тонн, и для движения поезда обязательно наличие безмуфтовой трансмиссии.

3) Подключаемый гибридный автомобиль

Подключаемый гибридный автомобиль позволяет традиционным гибридным автомобилям иметь аккумуляторы большей емкости, которые необходимо перезаряжать. Как правило, эти гибридные автомобили используют розетку на 110 В для зарядки аккумулятора, как и в случае с электромобилем.

Гибридные автомобили с подключаемым модулем работают на двигателях внутреннего сгорания и могут работать после полной зарядки, что значительно повышает топливную экономичность автомобиля. Volvo XC40 Recharge Plug-in Hybrid, Hyundai Ioniq Plug-in Hybrid и BMW 330e являются примерами подключаемых гибридных электромобилей.

4) Двухрежимные гибридные автомобили

Эти типы гибридных автомобилей работают двумя разными способами. В первом режиме он работает как обычный гибридный автомобиль. В режиме 2 ^и можно адаптировать конструкцию к различным требованиям двигателя для конкретной задачи автомобиля.

5) Автомобиль с мягким гибридом

В последние годы стоимость производства гибридных автомобилей с высокой эффективностью стала очень высокой. Автомобильные компании разрабатывают новые планы по доведению гибридных технологий до обычного человека.

Автомобильные компании приняли мягкую гибридную конструкцию, чтобы соответствовать нормам выбросов и немного повысить эффективность использования топлива без значительного увеличения затрат.

В мягком гибридном автомобиле электродвигатель помогает бензиновому или бензиновому двигателю повысить производительность, повысить эффективность использования топлива или и то, и другое. Он также используется в качестве стартера для функций автоматической остановки или запуска, которые снижают расход топлива, выключая двигатель, когда автомобиль стоит, и сокращая расход топлива. Baleno, Ciaz и Maruti Suzuki Ertiga являются примерами мягких гибридных автомобилей.

Читать также: различные типы дизельных двигателей

Части гибридного автомобиля

Гибридный автомобиль имеет следующие основные детали:

1. .
2. Контроллер силовой электроники
3. Двигатель внутреннего сгорания
4. Топливный бак
5. Топливный фильтр
6. Выхлопная система
7. Тяговый электродвигатель
8. Генератор
9. DC/DC преобразователь
10. Аккумулятор

2) Блок тяговых аккумуляторов  

Это устройство сохраняет энергию для использования тяговыми двигателями.

3) Тепловая (охлаждающая) система

Эта система может поддерживать подходящий диапазон рабочих температур для силовой электроники, электродвигателей, гибридных двигателей и других деталей.

4) Контроллер силовой электроники

Это устройство обеспечивает поток электроэнергии, подаваемый тяговой батареей, и регулирует скорость тягового двигателя и его крутящий момент.

5) Двигатель внутреннего сгорания

В двигателе внутреннего сгорания топливо впрыскивается внутрь камеры сгорания или во впускной коллектор, где оно смешивается с воздухом. Эта воздушно-топливная смесь воспламеняется искрой, создаваемой свечой зажигания.

6) Топливный бак

Топливный бак хранит бензин в автомобиле до тех пор, пока он не понадобится двигателю. Топливный насос используется для подачи бензина из топливного бака в карбюратор двигателя.

Читайте также: Работа топливного насоса

7) Топливный фильтр

Дозатор топлива подключается к баку автомобиля для заполнения топливного бака.

8) Выхлопная система

Эта часть гибридного автомобиля отводит выхлопные газы двигателя от выхлопной трубы через выхлопную трубу. Разработайте трехкомпонентный каталитический нейтрализатор для снижения выбросов двигателя в выхлопных системах.

9) Тяговый электродвигатель

Эта часть автомобиля с гибридным двигателем использует мощность тягового аккумулятора, и этот двигатель приводит в движение колеса автомобиля. В некоторых автомобилях используется мотор-генератор, который выполняет как регенерацию, так и ведущую роль.

10) Генератор  

Это устройство вырабатывает электроэнергию от колес, которые вращаются при торможении, и возвращает эту энергию тяговой батарее. В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как привод, так и регенерацию.

11) Преобразователь постоянного тока в постоянный

Этот компонент гибридного электромобиля заменяет источник постоянного тока высокого напряжения с тяговой аккумуляторной батареи на источник постоянного тока низкого напряжения, необходимый для питания аксессуаров автомобиля и зарядки вспомогательных аккумуляторов.

12) Аккумулятор (вспомогательный аккумулятор)  

В электромобилях вспомогательный аккумулятор обеспечивает питание для запуска автомобиля перед активацией тягового аккумулятора и обеспечивает питание автомобильных аксессуаров.

Конструкция системы с эффективным расходом топлива

• Мягкий гибрид: Эта конструкция также известна как микрогибрид. Он использует батареи и электродвигатели для приведения в движение транспортного средства и выключения двигателя при его остановке (например, на светофоре или в условиях прерывистого движения). Автомобиль с мягким гибридом потребляет мало топлива. Эти гибридные системы не могут питать транспортное средство только электричеством. Эти автомобили, как правило, дешевле, чем полные гибриды, но имеют преимущества в экономии топлива по сравнению с полными гибридами.
• Полные гибриды: Эти автомобили оснащены батареями большей емкости и более мощными электродвигателями для движения автомобиля на короткие расстояния и на низких скоростях. Эти гибридные автомобили имеют больше затрат, чем мягкие гибриды, но они более экономичны.

Преимущества и недостатки гибридных автомобилей

Преимущества и недостатки гибридных электромобилей приведены ниже:

Преимущества гибридных автомобилей

Основное преимущество гибридных автомобилей по сравнению с бензиновыми автомобилями заключается в том, что они чище и экономичнее. больше топлива. Это делает его экологически чистым. В гибридных автомобилях используются двигатели двойного действия (электродвигатель и бензиновый двигатель), которые снижают расход топлива и экономят энергию.

• Финансовые льготы

Гибридные автомобили поддерживаются множеством кредитов и стимулов, чтобы они оставались доступными. Снижение ежегодных налогов и освобождение от платы за пробки приводят к сокращению расхода топлива.

Одним из основных преимуществ гибридного автомобиля является то, что он потребляет меньше энергии, чем I. C. автомобили с двигателями. У него чистая работа. Это означает, что они выделяют меньше выхлопных газов и меньше зависят от ископаемого топлива. Это поможет снизить цены на бензин на местном рынке.

Когда вы нажимаете на тормоз вашего гибридного автомобиля, K.E. производит. Внутренний механизм используется для захвата и передачи этой генерируемой энергии в батарею. Это избавляет от необходимости прерывать период и регулярно заряжать аккумулятор.

• Легкий вес

Гибридные автомобили сделаны из более легких материалов и требуют меньше энергии для движения. Кроме того, двигатель меньше и легче, что позволяет экономить много энергии.

• Малый двигатель

I.C. двигатели, используемые в гибридных транспортных средствах, имеют небольшие размеры, легкие и эффективные, поскольку они не должны приводиться в действие исключительно транспортным средством.

И.К. двигатель этого транспортного средства потребляет мало топлива, поскольку электродвигатель помогает двигателю управлять транспортным средством.

В гибридных автомобилях двигатель запускается автоматически при нажатии педали акселератора и автоматически останавливается на холостом ходу. PHEV могут преодолевать большие расстояния на более высоких скоростях, чем обычные гибридные автомобили. Транспортные средства на водородных топливных элементах выделяют только водяной пар и горячий воздух, что приводит к снижению выбросов энергии.

Недостатки гибридного электромобиля

• Ограниченная мощность двигатели, и даже электродвигатели не такие мощные, поэтому вы не можете приблизиться к большому транспортному средству с бензиновым двигателем, которое сочетает в себе эти два. Поэтому гибриды могут быть не лучшим вариантом для тех, кто любит много мощности.

  • Более высокие цены

  Основным недостатком гибридного автомобиля является то, что он имеет очень высокую цену. Гибридные автомобили имеют относительно большую стоимость, чем обычные бензиновые автомобили, стоимость которых составляет от 5 100 до 11 000 долларов больше, чем в стандартной версии. Однако дополнительная сумма может быть уравновешена за счет снижения операционных расходов и освобождения от налогов.

  Гибридный автомобиль становится немного тяжелее своего бензинового аналога с дополнительными батареями. Таким образом, при вождении гибрида вы заметите некоторые проблемы с управлением, которые повлияют на подвеску и эффективность использования топлива.

  Гибридный автомобиль дороже в обслуживании, чем аналогичный бензиновый автомобиль. Это потому, что гибриды по-прежнему являются инновационными и могут многое добавить на рынок. Поэтому найти всех механиков, имеющих опыт ремонта таких автомобилей, не представляется возможным. Эта причина приводит к дорогостоящему ремонту гибридных автомобилей.

  Как мы уже говорили, гибридные автомобили имеют два двигателя. Наличие спаренных двигателей и постоянно совершенствующаяся техника усложняют ремонт и обслуживание гибридных автомобилей. Из-за этого гибридные двигатели имеют высокие затраты на содержание и обслуживание. Кроме того, найти мастера с таким опытом непросто.

  • Стоимость батареи

  Гибридные автомобили в значительной степени зависят от батарей, поэтому вождение без них практически невозможно. Что еще хуже, замена аккумулятора в гибридном автомобиле стоит очень дорого, и многие водители неохотно покупают такой автомобиль.

  • Дизайн

  Эти типы транспортных средств имеют сложную конструкцию. Поэтому конструкция этих транспортных средств очень тяжелая.

   Hybrid Car Vs Electric Car

  The main difference between the electric car and hybrid car is given below:

  Specifications	Electric Car	Hybrid Car
  Топливо	Для движения электромобилю требуется электричество, которое обеспечивается аккумуляторной батареей (DC).	Гибридный автомобиль использует для движения как топливо (бензин или дизельное топливо), так и электричество.
  Зарядка	Аккумулятор необходимо заряжать вручную.	Аккумулятор не нужно заряжать вручную.
  Цена	Слишком высокая цена.	Цена гибридного автомобиля почти равна цене автомобиля с двигателем внутреннего сгорания.
  Выхлопные газы.	Эти автомобили выделяют меньше выхлопных газов, чем гибридные автомобили.	Гибридные автомобили выбрасывают больше выхлопных газов, чем электромобили.
  Выбросы топлива	Эффективность использования топлива зависит от диапазона заряда батареи.	Эффективность использования топлива зависит от комбинации запаса хода батареи и двигателя внутреннего сгорания.
  Двигатель	В этих автомобилях используется только электрический двигатель.	В этих автомобилях используется как двигатель внутреннего сгорания, так и электродвигатель.

  FAQ Раздел

  Что означает гибрид в автомобиле?

  Комбинация двух или более источников питания называется гибридной. Автомобиль, созданный на основе гибридной технологии, известен как гибридный автомобиль. Гибридный автомобиль имеет двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель.

  Что означает гибридный автомобиль?

  Автомобиль, использующий два или более источников энергии, называется гибридным автомобилем.

  Как работает гибридный автомобиль?

  Во-первых, двигатель внутреннего сгорания вырабатывает энергию. Генератор преобразует эту мощность двигателя в электричество. Это электричество используется для привода двигателя, а оставшаяся энергия накапливается в аккумуляторе. Накопленная мощность используется для запуска автомобиля, когда двигатель не работает.

  Как зарядить гибридный автомобильный аккумулятор?

  Существует несколько способов зарядки аккумуляторной батареи гибридного автомобиля, но наиболее распространенные способы приведены ниже: 

  • Зарядка дома: Гибридные автомобили Maximum имеют мощное зарядное устройство на 240 В, которое можно подключить для зарядки к электросети вашей страны. Подключаемые гибридные автомобили для туристических поездок необходимо заряжать в течение ночи, чтобы полностью использовать аккумулятор. Эта идея очень выгодна благодаря расширенному ассортименту подключаемых гибридных автомобилей и низкой стоимости электроэнергии в непиковые периоды.
  • Мобильная зарядка: Некоторые подключаемые гибриды также имеют мобильный зарядный кабель на 120 В, который можно подключить к электрической розетке. При такой конфигурации зарядного устройства необходимо соблюдать осторожность, чтобы не отключить автоматический выключатель. Эти зарядные устройства требуют больше времени для полной зарядки аккумулятора, чем зарядка дома, но они полезны в крайнем случае.
  • Общественные зарядные станции: Количество зарядных станций растет день ото дня, поскольку гибридная технология становится все более распространенной и дешевой.

  Как долго работает гибридный автомобильный аккумулятор?

  Максимальные производители гибридов заявляют, что средний срок службы аккумуляторной батареи гибридного автомобиля составляет от 80 000 до 100 000 миль . В 2020 году Toyota пошла еще дальше и предложила 8-летнюю или 100 000-мильную гарантию на гибридные аккумуляторы.

  Из каких компонентов состоит гибридный автомобиль?

  Ниже приведены основные компоненты гибридного автомобиля:

  1. Трансмиссия
  2. Тропительный аккумулятор
  3. Термическая (охлаждающая) Система
  4. Power Electronics Controler
  5. Внутренний двигатель
  6. Fielcanc система
  7. Тяговый электродвигатель
  8. Генератор
  9. Преобразователь постоянного тока в постоянный
  10. Аккумулятор

  Читайте также

  1. Различные типы двигателей
  2. Различные типы дизельных двигателей
  3. 2-тактный двигатель против 4-тактного двигателя
  4. Работа и типы поршневых двигателей Что такое самозарядный

  08 гибрид и подключаемый гибрид?

  Почему вы можете доверять Pocket-lint

  (Pocket-lint) — термин «самозаряжающийся гибрид» ворвался в обиход за последние несколько лет, и множество людей комментируют тем, у кого подключаемые гибриды, что им следует вместо этого есть модель с «самозарядкой».

  Но что на самом деле означают все эти разговоры о гибридах? Давайте объясним, что представляют собой все эти гибридные автомобили.

  Что такое гибридный автомобиль?

  В чистом виде гибрид — это автомобиль с двигателем внутреннего сгорания и аккумулятором. Он использует комбинацию обоих источников энергии, чтобы вы могли управлять автомобилем, и существует широкий спектр различных типов и конфигураций гибрида.

  Все гибриды управляют потоком энергии автоматически, и многие из них позволяют вам при желании управлять автомобилем исключительно на электричестве (от аккумулятора). Это означает, что автомобиль работает без выхлопных газов и тихо, без шума работающего двигателя.

  Вообще говоря, целью гибридных автомобилей является сокращение выбросов выхлопных газов и сокращение потребления традиционного топлива, что позволяет снизить расходы на автомобили и уменьшить загрязнение воздуха в некоторых ситуациях. В некоторых регионах действуют также сниженные ставки, когда речь идет об экологических сборах или налогах.

  Pocket-lint

  Что такое самозаряжающийся гибрид?

  Самозаряжающийся гибрид — это маркетинговый термин, который Lexus и Toyota действительно собираются использовать. Он широко используется в рекламе и используется для того, чтобы отличать подключаемые гибриды от тех, у которых нет возможности их подключить. 

  На самом деле самозаряжающийся гибрид — это обычный гибрид. В приведенной ниже рекламе Lexus, кажется, хвастается преимуществом «отсутствия розеток», но на самом деле все гибриды в определенной степени самозаряжаются (как и электромобили).

  Гибридные автомобили используют регенерацию для подзарядки аккумулятора: вместо торможения за счет трения и превращения этой кинетической энергии (движения вперед) в тепло через тормоза, он использует ее для запуска генератора для подзарядки бортового аккумулятора. Они также могут использовать двигатель для прямой подзарядки аккумулятора.

  Таким образом, самозаряжающиеся гибриды лучше подходят для движения с частыми остановками: если вы едете только с постоянной скоростью по автомагистрали, возможности рекуперации энергии снижаются. И вы когда-либо сможете проехать только милю или две на одной батарее, прежде чем двигатель запустится и зарядит батарею. В конечном счете, помните, что вы не можете получить энергию из ниоткуда, поэтому, если вы не подключите ее, вы будете использовать двигатель внутреннего сгорания для этой мощности.

  Классический пример обычного или самозаряжающегося гибрида — Toyota Prius. По сути, это автомобиль, который начал революцию в гибридных силовых агрегатах, и многие модели Toyota и Lexus предлагают эту технологию.

  Итак, самозаряжающийся гибрид — это гибрид, который нельзя подключить. Вот несколько примеров:

  • Toyota Prius
  • Lexus LC500h

  Pocket-lint

  Что такое подключаемый гибрид?

  Подключаемые гибриды (или PHEV — подключаемый гибридный электромобиль) имеют то преимущество, что вы можете заряжать аккумулятор, подключив его к сети. Это означает, что вы не зависите только от восстановления энергии за счет регенерации для зарядки аккумулятора или от использования двигателя в качестве генератора для его зарядки.

  Это означает, что вы можете уехать из дома, зная, что батарея полностью заряжена. Поскольку аккумуляторы подключаемых гибридов больше, чем аккумуляторы самозаряжающихся гибридов (как правило, вы можете проехать около 30 миль только на аккумуляторе), вы можете совершать городские или местные поездки в режиме аккумулятора, переключаясь на двигатель только тогда, когда вы находитесь на больших дорогах, где запас хода может быть проблемой.

  Регенерация при торможении по-прежнему работает на подключаемом гибриде, как и на «самозаряжающемся» гибриде, так что, по сути, вы ничего не теряете. Подключаемые гибриды широко доступны, но обычно они дороже, чем тот же автомобиль, что и обычный гибрид, из-за приспособлений, необходимых для зарядки, и большей батареи.

  Hyundai Ioniq и Toyota Prius доступны в виде обычного гибрида или подключаемого гибрида, и разница в цене между ними составляет около 5000 фунтов стерлингов, но обе эти подключаемые модели также имеют аккумуляторы большей емкости, предлагая большую мощность и многое другое. дальность полета только на электричестве. Недостатком подключаемого гибрида является то, что запас хода на электротяге минимален, и опять же, если вы не ездите с частыми остановками, батарея быстро разряжается и остается (буквально) мертвым грузом, так что экономия на автомагистрали невозможна. хороший.

  Вот несколько примеров: 

  • Audi Q5 TFSIe
  • Mini Countryman Cooper S E

  Pocket-lint

  Что такое мягкий гибрид?

  Мягкий гибрид, возможно, не должен быть в этом списке. Но, в соответствии с нашим начальным определением того, что такое гибридный автомобиль, мы включаем его сюда.

  Мягкий гибрид — это автомобиль, который помимо двигателя внутреннего сгорания имеет аккумуляторную батарею, работающую от вторичной электрической системы. Эту систему можно использовать для разгрузки двигателя, тем самым снижая расход топлива.

  У Audi, например, есть система MHEV (мягкий гибридный электромобиль), которая позволяет автомобилю двигаться по инерции с выключенным двигателем до 40 секунд, а также раскручивать двигатель до нужной скорости для улучшения управляемости. динамику вождения автомобиля и улучшить опыт остановки-старта. Сообщается, что экономия топлива составляет около 0,7 литра на 100 км.

  В то время как самозарядные и подключаемые гибриды, вероятно, будут чем-то, что вы пойдете и намеренно купите, потому что хотите уменьшить выбросы выхлопных газов, MHEV имеет меньшее преимущество. Вот несколько примеров:

  • Audi A7
  • Kia Sportage 48V

  Какой гибрид лучше?

  В конечном счете, если целью является снижение экологических издержек, связанных с ездой на автомобиле, предпочтительнее подключаемый гибрид. Это позволит вам использовать автомобиль для коротких поездок полностью от аккумулятора — школьные поездки, еженедельные покупки, возможно, ваши поездки на работу — так что вы можете заряжать дома и снижать как выбросы, так и расходы на топливо.

  Когда дело доходит до снижения расходов на топливо в любых условиях, гибриды не так хороши при длительных поездках по автомагистралям, потому что аккумулятор действительно не предлагает большой помощи, и обычно обычный дизель дешевле в эксплуатации (по стоимости топлива), чем гибрид. Здесь схема MHEV может быть более эффективной, поскольку это в основном дизель с некоторыми дополнительными показателями эффективности.

  Электромобили будущего: будущие автомобили с батарейным питанием, которые появятся на дорогах в ближайшие 5 лет Крис Холл · 21 сентября 2022 г. · Обновлено

  Подтверждено, что эти электромобили появятся в 2021 году и в ближайшем будущем future

  В конечном счете, если вы хотите сократить как выбросы, так и затраты на топливо при поездках на большие расстояния, вам может подойти чисто электрический двигатель. Теперь, когда пробег в 300 миль становится все более распространенным явлением, а перезарядка стоит значительно меньше, чем бак дизельного топлива, и отсутствуют выбросы выхлопных газов, только те, кто хочет проехать больше без остановки для зарядки, могут бороться с электромобилем.

  Автор Крис Холл.

  Часто задаваемые вопросы о Toyota Hybrid Дарем, Северная Каролина

  Магазин гибридных автомобилей

  Как работают двигатели Toyota Hybrid?

  Hybrid Synergy Drive® — это интеллектуальная технология, сообщающая автомобилю, когда следует переключаться между обычным газом и электричеством, а когда сочетать и то, и другое для максимальной эффективности, что гарантирует высокий уровень ходовых качеств при минимальном расходе топлива и загрязнении выхлопными газами. газы. Когда газовый двигатель работает, он заряжает аккумулятор, а когда автомобиль тормозит, энергия, которую большинство автомобилей тратит впустую в виде тепла, теряемого во время торможения, преобразуется в электричество, которое автомобиль может использовать позже.

  Нужно ли когда-нибудь заменять гибридные аккумуляторы?

  Гибридные батареи рассчитаны на весь срок службы автомобиля. Поддерживаемые 8-летней гарантией на 100 000 миль, гибридные такси проехали более 250 000 миль на оригинальной батарее. Дело в том, что 99% гибридных автомобилей, которые мы продали с 2001 года, никогда не заменяли свои оригинальные аккумуляторы.

  Долго ли живут гибриды?

  Парки такси в крупных городах США и Канады используют гибриды уже более десяти лет, преодолевая миллионы миль, некоторые из которых имеют более 1 000 000 миль на одометре. Это означает, что вы можете рассчитывать на то, что ваш гибрид Toyota прослужит долго, пока вы будете ездить по Роли, Дарему, Кэри, Апексу и за пределами Северной Каролины!

  Никель-металлогидридные (NiMH) аккумуляторы хуже литий-ионных (Li-Ion аккумуляторов)?

  NiMH хорошо подходит для гибридных приложений, которые не предполагают циклов глубокой зарядки без дополнительных затрат на Li Ion. Химия NiMH подходит для гибридного применения.

  Гибриды хороши только для езды по городу?

  В то время как гибриды выигрывают от отключения двигателя и большего количества электромобилей в городе, гибридные двигатели Toyota имеют конструкцию цикла Аткинсона, которая более эффективна даже на шоссе, чем сопоставимые автомобили с обычным газовым двигателем. Конструкция цикла Аткинсона (по сравнению с циклом Отто в обычных двигателях) более эффективна, но ему не хватает крутящего момента на низких оборотах, что в сочетании с электродвигателями гибридного синергетического привода обеспечивает мгновенный крутящий момент на низких оборотах.

  Гибриды маленькие и маломощные?

  Highlander Hybrid — это внедорожник, который может буксировать с тяговым усилием 3500 фунтов, а Camry Hybrid имеет мощность 200 л.с. в среднеразмерном корпусе. Гибриды будут участвовать в гонках в Ле-Мане и дважды участвовали в ралли Newfoundland Targa Rally.

  Требуют ли гибриды большего обслуживания?

  В гибриде двигатели некоторое время выключены, тормоза рекуперативные, что продлевает срок службы колодок и роторов, нет трансмиссионной жидкости под нагрузкой, нет стартеров, генераторов или ремней, подлежащих замене. Фактически, большая часть графика технического обслуживания гибридного автомобиля почти идентична графику технического обслуживания автомобиля с обычным двигателем.

  Какая гарантия на гибридную систему действует на мою Toyota?

  Компоненты, связанные с гибридным двигателем, включая высоковольтную аккумуляторную батарею, модуль управления аккумуляторной батареей, модуль управления гибридным двигателем и инвертор с преобразователем, имеют гарантию 8 лет/100 000 миль. Базовое покрытие составляет 36 месяцев или 36 000 миль (все компоненты, кроме предметов нормального износа и технического обслуживания). Покрытие трансмиссии составляет 60 месяцев/60 000 миль, включая двигатель, трансмиссию/коробку передач, систему переднего и заднего привода. Покрытие Rust-Through действует в течение 60 месяцев/неограниченное количество миль (коррозионная перфорация листового металла).

  Есть ли у гибридов дорогие компоненты?

  Коробка передач e-CVT имеет меньше компонентов, чем традиционная автоматическая коробка передач, и в качестве дополнительных деталей есть только аккумулятор и инвертор. Аккумуляторы надежные и около 2500 долларов.

  Гибридные автомобили — просто причуда?

  Гибриды существуют уже более 10 лет, по всему миру продано более 3,3 миллионов автомобилей. Эта тенденция будет расти, поскольку другие производители разрабатывают гибриды.

  Заполняют ли гибридные батареи мусорные свалки?

  Гибридные батареи можно разобрать и переработать. У Toyota есть программа утилизации аккумуляторов, в рамках которой перерабатывается более 90% использованных аккумуляторов

  Безопасно ли ездить на гибридах?

  Гибриды так же безопасны в управлении, как и бензиновые автомобили с аналогичным оснащением. Гибриды не вызывают большего беспокойства у пассажиров или спасателей в случае столкновения, чем негибридные автомобили. Аккумуляторы герметизированы в защитном металлическом корпусе и изолированы от кузова автомобиля. Toyota размещает аккумуляторные батареи рядом с задней осью, что обеспечивает надежную защиту в случае столкновения. Гибридные автомобили должны соответствовать тем же государственным стандартам безопасности, что и все другие легковые автомобили. Кроме того, кабели гибридов покрыты ярко-оранжевой оболочкой в ​​качестве предупреждения для аварийных служб.

  Являются ли гибриды конкурентов такими же, как гибриды Toyota?

  Хотя почти у каждого производителя есть гибрид, наши гибриды на самом деле обеспечивают непревзойденную топливную экономичность благодаря характеру нашей запатентованной технологии (на которую некоторые другие производители даже лицензируют). Полногибридные автомобили Toyota оснащены системой полного вождения только для электромобилей, системой запуска и остановки двигателя, высокоэффективными двигателями, работающими по циклу Аткинсона, рекуперативным торможением и вспомогательным электродвигателем.

  Гибриды расходуют много бензина, но насколько меньше они загрязняют окружающую среду?

  Одним из важных показателей загрязнения от автомобилей является количество дымообразующих выбросов. Гибриды Toyota выбрасывают их на 80% меньше, чем средний новый автомобиль.

  Гибридный автомобиль: определение, преимущества и типы

  Гибридные автомобили — это ступенька в будущее: чтобы сделать мобильность максимально нейтральной с точки зрения выбросов углерода, автомобильная промышленность все больше обращается к электромобилям. Тем не менее, есть еще ряд проблем, связанных с чисто электрическими автомобилями. Гибридная технология сочетает в себе преимущества двух разных систем привода — электродвигателя и обычного двигателя внутреннего сгорания.

  Изменение климата, повышение уровня выбросов: Согласно исследованию Межправительственной группы экспертов по изменению климата, на транспорт приходится 24% всех выбросов CO ₂ во всем мире. Вот почему мобильность должна стать углеродно-нейтральной — не в отдаленном будущем, а как можно скорее. Необходимо уменьшить зависимость от бензиновых и дизельных двигателей, чтобы можно было заменить ископаемое топливо. Их все чаще заменяют электрифицированными приводными системами.

  Однако во многих случаях чисто электрические автомобили не могут конкурировать с обычными транспортными средствами: у них меньший запас хода, дорогие аккумуляторы, что приводит к более высоким ценам на автомобили, и во многих регионах сеть зарядных станций является неадекватным. Гибридные автомобили предлагают решение: они сочетают в себе систему электропривода и двигатель внутреннего сгорания. Это означает, что автомобили могут проехать дальше, чем чистые электромобили, и они потребляют меньше бензина или дизельного топлива, чем автомобили, работающие исключительно с двигателем внутреннего сгорания.

  Они также могут соответствовать все более строгим ограничениям для легковых автомобилей, установленным, например, ЕС. С 2021 года средний целевой показатель выбросов новых автомобилей для всего парка автомобилей в ЕС будет составлять 95 г CO ₂ на километр. А к 2030 году этот показатель должен снизиться еще на 37,5%. Многие другие страны также установили строгие ограничения.

  Гибридные автомобили: обзор основных фактов

  Что такое гибридный автомобиль?

  Слово «гибрид» имеет греческие корни и означает «из двух источников». Соответственно, гибридное транспортное средство получает энергию из двух разных источников и, следовательно, имеет более одной системы привода: как правило, электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания — обычно с бензином в качестве топлива; дизель встречается реже. Цель гибридного привода состоит в том, чтобы объединить преимущества обеих систем привода и сбалансировать их недостатки:

  • В настоящее время основным преимуществом автомобиля с бензиновым или дизельным двигателем по сравнению с системой электрического привода является запас хода. Это не из-за самого двигателя, а из-за накопителя энергии: аккумулятора. По мере того, как батареи становятся более эффективными, радиус действия будет увеличиваться. Еще одним преимуществом автомобилей с двигателями внутреннего сгорания является то, что они все еще дешевле, чем электромобили. Но с другой стороны, они потребляют топливо, вызывают выбросы и шумные. Значительная часть энергии топлива тратится впустую.
  • Автомобиль с электродвигателем не производит местных выхлопных газов и шума, не использует ископаемое топливо при условии, что электроэнергия поступает из возобновляемых источников. С электродвигателями ускорение также быстрее и динамичнее. Однако из-за батареи электромобили имеют меньший запас хода, чем автомобили с двигателями внутреннего сгорания. И им нужна большая и, следовательно, более дорогая батарея.

  Синтез обеих систем привода обеспечивает снижение расхода топлива и выбросов при приемлемых дополнительных затратах на покупку, динамичную управляемость и большой запас хода. Электродвигатель либо поддерживает, либо заменяет двигатель внутреннего сгорания, особенно там, где он неэффективен, и в определенных ситуациях повышает производительность.

  По этой причине, а также благодаря различным правительственным программам поощрения продажи гибридных автомобилей растут. В то время как в ЕС было зарегистрировано более миллиона новых гибридных автомобилей в 2019 , к 2020 году это число уже превысило 1,4 миллиона, по данным поставщика услуг данных Jato Dynamic. Это означает увеличение на 47 процентов по сравнению с 2019 годом.

  Знаете ли вы?

  Знаете ли вы?

  Toyota Prius был первым серийным гибридным автомобилем еще в 1997. Но системы гибридного привода на самом деле намного старше: первым автомобилем с комбинацией бензинового и электрического привода был «Mixte Hybrid», который Фердинанд Порше построил для K. u. K. Hof-Wagen und Automobil-Fabrik Jacob Lohner u. Co. – венская компания по производству роскошных кузовов. В этом транспортном средстве 16-сильный бензиновый двигатель работал вместе с генератором, который давал электричество для зарядки аккумулятора, который, в свою очередь, приводил в движение колеса.

  Как работает гибридный автомобиль?

  Электроэнергия для гибридных автомобилей обеспечивается, с одной стороны, за счет ископаемого топлива, а с другой — за счет электроэнергии. Следовательно, гибридное транспортное средство имеет как минимум две системы накопления энергии — топливный бак и аккумулятор — и как минимум два преобразователя энергии, электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания. Другими важными компонентами гибридной системы привода являются электронное устройство управления, которое решает, когда переключаться между двумя системами привода, и инвертор, который преобразует постоянный ток от батареи в переменный ток и управляет электродвигателем.

  Отдельные компоненты гибридного привода

  Как и многие другие компоненты, следующие детали играют важную роль в гибридном автомобиле:

  • Электродвигатель образует ядро. Он выполняет две функции: с одной стороны, в определенных дорожных ситуациях он приводит автомобиль в движение электрически. В качестве генератора он преобразует кинетическую энергию торможения в электрическую энергию и возвращает эту энергию аккумулятору через инвертор. Это известно как выздоровление.
  • Двигатель внутреннего сгорания представляет собой обычную систему привода, которая получает энергию в основном от бензина или, иногда, дизельного топлива. Двигатель внутреннего сгорания особенно эффективен, когда он работает с постоянной скоростью в оптимальной рабочей точке.
  • Электрическое устройство управления соединяет электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания и автоматически переключается на оптимальный привод, в зависимости от того, какой из них наиболее эффективен в данный момент. Электронное управление потоком энергии обеспечивает эффективную работу автомобиля.
  • Инвертор соединяет аккумулятор с электродвигателем. Силовая электроника преобразует постоянное напряжение батареи в высокочастотное переменное напряжение, которое формирует электромагнитное поле для выработки электроэнергии в электродвигателе.
  • Аккумулятор обеспечивает питание электродвигателя. В гибридном автомобиле литий-ионный аккумулятор работает с системой управления батареями. За исключением мягких гибридов (аккумулятор 48 В), используются высоковольтные аккумуляторы.
  • Топливный бак хранит ископаемое топливо, другими словами, бензин или дизельное топливо. Дальность действия машины зависит от размера танка.

  Как заряжается аккумулятор в гибридном автомобиле

  Гибридные автомобили обычно вырабатывают электроэнергию для зарядки аккумулятора во время движения. Как и в чисто электрической системе привода, электродвигатель в гибридном автомобиле также действует как генератор. Другими словами, во время торможения или движения накатом, когда транспортное средство движется без использования энергии, оно преобразует кинетическую энергию обратно в электричество — это называется рекуперацией. Если автомобиль представляет собой серийный гибрид (см. ниже), двигатель внутреннего сгорания также действует как генератор для выработки энергии. Только подключаемые гибриды также могут питаться электричеством от зарядной станции.

  Когда в гибридном автомобиле активны разные системы привода

  Большинство гибридных автомобилей автоматически переключаются между двумя системами привода или позволяют им работать вместе. Это зависит от реальной ситуации вождения. Например, электронный блок управления переходит в режим IC, когда автомобиль движется с постоянной высокой скоростью. В это время двигатель внутреннего сгорания работает особенно эффективно.

  Комбинация этих двух систем может быть полезна, например, на подъемах или при обгоне. В этих ситуациях на короткое время требуется усилитель энергии, а электродвигатель дополняет мощность двигателя внутреннего сгорания.

  Во многих гибридных автомобилях электродвигатель также может самостоятельно двигать автомобиль. В этом случае топливо не расходуется. Поскольку электродвигатель имеет высокий КПД даже при низких скоростях, он особенно подходит для пуска и для низких скоростей.

  Типичная ситуация вождения автомобиля с параллельной гибридной конфигурацией (см. ниже) выглядит следующим образом: при запуске автомобиля работает только электродвигатель. Когда автомобиль набирает скорость, включается двигатель внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания обычно используется на автомагистралях. Если водитель тормозит или позволяет автомобилю двигаться по инерции, энергия захватывается и сохраняется в аккумуляторе, а затем используется электродвигателем по мере необходимости.

  jpg_1414829238.jpg»> Какие существуют типы гибридных автомобилей?

  Две системы привода в гибридном автомобиле могут работать вместе по-разному, и типы привода могут иметь разный вес.

  Микрогибрид, мягкий гибрид и полный гибрид

  Гибриды различаются по уровню электрификации. По данным немецкой автомобильной ассоциации ADAC, возможна экономия топлива от 15 до 25% по сравнению с автомобилем с ДВС и даже больше с подключаемым гибридом.

  Микрогибрид
  Микрогибрид использует автоматическую систему старт-стоп для рекуперации энергии торможения и сохранения ее в классической 12-вольтовой стартерной батарее. Однако транспортное средство приводится в движение исключительно двигателем внутреннего сгорания, что объясняет, почему микрогибриды не указаны в качестве гибридной концепции во многих классификациях приводов. Другими словами, микрогибриды — это автомобили с системой привода ДВС и хорошо спроектированной электроникой привода. Уровень экономии топлива низкий.

  Мягкий гибрид
  В отличие от микрогибридов, мягкие гибриды (Mild Hybrid Electric Vehicle, MHEV) имеют электродвигатель в системе привода, но он никогда не работает сам по себе и используется только для поддержки двигателя внутреннего сгорания. Например, он увеличивает мощность двигателя при ускорении. В дополнение к обычному аккумулятору на 12 В в «мягких» гибридах используется еще и аккумулятор на 48 В. Из-за более высокого напряжения мягкий гибрид может рекуперировать больше энергии торможения, чем микрогибрид. Автоматическая система старт-стоп также более эффективна, так как двигатель можно останавливать чаще и дольше. Автомобили с мягким гибридом потребляют до 15% меньше топлива, чем автомобили с обычными двигателями внутреннего сгорания.

  Полный гибрид
  В полном гибриде (Full Hybrid Electric Vehicle, FHEV) электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания работают вместе интеллектуально и гибко. Чисто электрическое вождение также возможно, но обычно только при коротких поездках на несколько миль. В отличие от мягких гибридов, полные гибриды не имеют дополнительной батареи на 48 В, но имеют высоковольтную тяговую батарею на несколько сотен вольт. Мощность электродвигателя также выше, чем у мягкого гибрида. Федеральное агентство по охране окружающей среды Германии заявляет, что возможна экономия топлива более чем на 20% по сравнению с автомобилем с чистым ДВС.

  Подключаемый гибрид

  Подключаемые гибриды

  (Plug-In Hybrid Electric Vehicle, PHEV) являются дальнейшим развитием полных гибридов. Что отличает их от всех других гибридов, так это то, что в дополнение к рекуперации батарея также может заряжаться от зарядной станции или сетевой розетки, что объясняет название «подключаемый гибрид».

  Как и полные гибриды, подключаемые гибриды имеют высоковольтную батарею, хотя она намного больше и эффективнее. Например, в зависимости от модели возможна дальность до 100 километров (около 62 миль) и более в чисто электрическом режиме. Это позволяет, например, многим пассажирам совершать ежедневные поездки из дома на работу и обратно без каких-либо выбросов. Стандартный расход топлива подключаемого гибрида до 35% меньше, чем у сопоставимого автомобиля с ДВС. Однако то, будет ли это достигнуто в реальных дорожных условиях, во многом зависит от того, регулярно ли водитель заряжает аккумулятор и действительно использует потенциал экономии топлива. Также необходимо учитывать сезонные колебания, так как низкие зимние температуры сокращают запас хода батареи.

  Параллельный и последовательный гибрид

  В дополнение к уровню электрификации гибридные автомобили также различаются по конструкции. В настоящее время наиболее распространены параллельные гибриды, к которым относятся упомянутые выше мягкие, полные и подключаемые гибриды. Также доступны серийные гибриды, а гибриды с разделением мощности представляют собой комбинацию обеих концепций.

  Параллельный гибрид
  Эти типы транспортных средств имеют две системы привода – электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания. Оба могут двигать автомобиль вперед и соединены с ведущим мостом. Они развертываются по мере необходимости: транспортное средство может приводиться в движение исключительно электрически, только с двигателем внутреннего сгорания или с их комбинацией. В этом типе системы привода мощность электродвигателя и ДВС суммируется, образуя общую мощность.

  Гибриды серии
  Гибриды серии имеют электродвигатель и ДВС, но только одну систему привода. Источники питания соединены последовательно: как правило, электродвигатель двигает транспортное средство вперед, а двигатель внутреннего сгорания вырабатывает электричество для аккумуляторной батареи. Источники питания механически не связаны.

  Концепции расширения диапазона также относятся к этой категории. Проще говоря, двигатель внутреннего сгорания действует только как генератор для подзарядки батареи, когда она разряжена, пока транспортное средство не достигнет следующей зарядной станции.

  Гибриды Power Split
  Последовательные и параллельные гибридные приводы также можно комбинировать в одном автомобиле. В гибридах с разделением мощности или последовательно-параллельных, как их еще называют, водитель выбирает один из двух приводов.

  Гибридные автомобили: преимущества и недостатки

  Каковы преимущества гибридного автомобиля?

  По сравнению с автомобилями, оснащенными только двигателем внутреннего сгорания, гибридные системы привода или полностью электрические двигатели имеют много преимуществ:

  • В зависимости от ситуации и типа вождения гибридный автомобиль может использовать оптимальный режим движения, например, в городе и на загородных дорогах.
  • Расход топлива снижается на 15–50 % в зависимости от типа автомобиля. Особенно это касается вождения в городском потоке с частыми остановками.
  • Меньшее потребление и, в некоторых случаях, чисто электрический режим приводят к меньшему количеству выбросов.
  • Транспортное средство движется более эффективно. Потери энергии меньше, чем при использовании бензина или дизельного топлива, поскольку энергия от торможения и движения накатом улавливается и используется.
  • Также можно отправляться в дальние поездки, так как запас хода больше, чем у чисто электрического автомобиля.
  • По сравнению с обычной системой привода ускорение увеличивается на 10–20 %. Двигателю внутреннего сгорания нужны более высокие обороты для большего крутящего момента. С электродвигателем это высоко с самого начала.
  • Помимо подключаемых гибридов, транспортные средства не нужно заряжать электричеством – следовательно, водителям не нужно искать зарядную станцию.

  Каковы недостатки гибридного автомобиля?

  Гибридные автомобили также имеют несколько недостатков по сравнению с автомобилями с двигателями внутреннего сгорания или только с электродвигателями:

  • Их покупка дороже, чем автомобилей с ДВС, поскольку конструкция технологии двойного привода более сложна. Однако этот недостаток со временем компенсируется меньшим расходом топлива.
  • Автомобиль тяжелее из-за двух источников питания и дополнительной батареи. В некоторых моделях расход топлива может быть выше в определенных ситуациях, когда работает только двигатель внутреннего сгорания.
  • Дополнительная батарея занимает место. Это может означать, что багажник меньше, чем в обычном автомобиле.
  • У подключаемых гибридов общий углеродный след зависит от электричества, которое используется для зарядки аккумулятора — чем больше «зеленого» электричества, тем лучше.
  • В отличие от чисто электрических транспортных средств, гибриды по-прежнему зависят от ископаемого топлива и производят выбросы.

  jpg_1414829238.jpg»> Вклад Infineon в гибридные диски

  Как обычно, при производстве, хранении или преобразовании электроэнергии микроэлектроника также играет важную роль в электрических и гибридных транспортных средствах. Датчики измеряют различные параметры; микроконтроллеры принимают решения, например, когда ток должен течь в определенной части системы, а когда нет. И силовые полупроводниковые приборы реализуют эти решения. Степень, в которой электроника работает разумно и эффективно, оказывает большое влияние на запас хода, производительность и стоимость, а для подключаемых гибридов и полностью электрических транспортных средств также на время зарядки аккумулятора.

  Infineon очень рано начала разрабатывать полупроводники специально для электрических и гибридных автомобилей. В настоящее время компания является ведущим поставщиком чипов для электромобилей. Infineon ожидает дальнейшего роста. «В этом столетии мы достигнем точки, когда большинство всех новых автомобилей в мире будут полу- или полностью электрическими», — говорит Стефан Зизала, вице-президент и генеральный директор подразделения Automotive High Power компании Infineon. Соответственно, Infineon инвестирует в увеличение производственных мощностей. Например, в Филлахе в Австрии. Здесь строится новый завод стоимостью 1,6 миллиарда евро для производства силовой электроники для гибридных и электрических транспортных средств, а также для других целей.

  Infineon также работает над технологическими инновациями, чтобы сделать электронику еще более мощной и эффективной. Примером этого является использование новых полупроводниковых материалов, таких как карбид кремния. В некоторых приложениях чипы из карбида кремния обеспечивают большую мощность и более высокую энергоэффективность, чем традиционные кремниевые чипы. Например, это снижает потери энергии при зарядке подключаемого гибрида и увеличивает запас хода электромобилей.

  Обзор самых важных вопросов и ответов

  Что такое подключаемый гибрид?

  Подключаемый гибрид — это транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем. В отличие от других гибридных моделей, его аккумулятор заряжается не только за счет рекуперации при торможении и движении накатом; при необходимости подключаемый гибрид также может питаться от зарядной станции или настенной розетки, что объясняет название «подключаемый» гибрид. Аккумулятор подключаемого гибрида больше, чем у других гибридных автомобилей, поэтому на одном электричестве можно проехать дольше — в среднем 50 километров, а в некоторых автомобилях даже до 100 километров.

  Что лучше: гибрид или подключаемый гибрид?

  Какой тип мягкого, полного или подключаемого гибрида лучше всего подходит водителю, зависит от реальной ситуации. С подключаемым гибридом водители могут рассчитывать на более длительное вождение, используя только электричество. Аккумулятор также можно заряжать на зарядной станции или через настенную розетку. Это невозможно с другими типами гибридов: электроэнергия вырабатывается исключительно за счет рекуперации и с помощью двигателя внутреннего сгорания. Другие гибриды могут ездить исключительно на электричестве только на короткие расстояния, если вообще могут. Кроме того, электродвигатель увеличивает КПД двигателя внутреннего сгорания.

  Как заряжается гибридный автомобиль?

  Все гибридные автомобили получают электроэнергию за счет рекуперации: кинетическая энергия при торможении и движении накатом не теряется полностью; вместо этого часть его преобразуется в электричество и сохраняется в аккумуляторе. Это большое преимущество по сравнению с автомобилями с обычными двигателями внутреннего сгорания. Мощность бензинового или дизельного двигателя также может быть использована для выработки электроэнергии. Подключаемые гибриды также можно заряжать дома или на зарядной станции.

  Подходят ли гибридные автомобили для чисто дальних поездок?

  На гибридных автомобилях также можно ездить на большие расстояния. Однако преимущества системы комбинированного привода не столь ярко выражены, так как электроэнергия вырабатывается в основном за счет частых торможений при движении по городу. Кроме того, электродвигатель особенно поддерживает двигатель внутреннего сгорания при запуске автомобиля. На более низких скоростях некоторые гибриды также могут двигаться исключительно на электричестве. Как правило, из-за дополнительного электродвигателя топливный бак гибрида меньше, чем в автомобиле с двигателем внутреннего сгорания. Следовательно, он содержит меньше топлива, что может уменьшить дальность полета на большие расстояния.

  Насколько практичны гибриды только для коротких расстояний?

  В зависимости от типа транспортного средства гибриды могут ездить на короткие расстояния, например, по городу, используя только электричество. Тогда ископаемое топливо не потребляется. Однако, если водитель не тормозит часто, не так много энергии может быть рекуперировано, и двигатель внутреннего сгорания должен вступить во владение. Если преодолеваются в основном короткие расстояния, чисто электрический автомобиль может быть более подходящим, поскольку его можно подзарядить на зарядной станции. Подключаемый гибрид является альтернативой, если транспортному средству также необходимо проехать на большие расстояния.

  Последнее обновление: июль 2021 г.

  Короткое время зарядки, большой радиус действия

  В настоящее время мало кто готов водить электромобиль. Но это быстро изменится — с развитием зарядных станций большой мощности.

  Узнать больше

  Путь к устойчивой мобильности

  Узнайте больше о том, как Infineon ускоряет внедрение xEV на массовом рынке и помогает автомобильной промышленности достичь своих амбициозных целей по выбросам CO2.

  Узнать больше

  Ищете новые возможности для работы?

  Познакомьтесь с нашими сотрудниками и откройте для себя целый мир карьерных возможностей в этой области нашей компетенции.

  Учить больше

  Lexus Hybrid Drive: как это работает

  С момента появления Lexus в 2006 году владельцы автомобилей Lexus наслаждаются высочайшим уровнем комфорта и изысканности в сочетании с низкими эксплуатационными расходами и отличной топливной экономичностью благодаря технологии Lexus Hybrid Drive . Но как эта весьма выгодная гибридная технология работает на практике?

  Чтобы помочь вам лучше понять технологию гибридного автомобиля Lexus, в этом посте четко объясняется, что такое Lexus Hybrid Drive, как он работает и какую пользу приносит окружающей среде и вашему кошельку.

  Что такое гибридный автомобиль?

  Транспортные средства с двумя или более источниками энергии обычно описываются как «гибридные». В большинстве современных гибридных автомобилей используются два источника энергии: традиционный двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель. Однако способ, которым два источника объединяются для питания автомобиля, обычно соответствует одному из трех различных вариантов гибридных схем.

  Lexus Hybrid Drive известен как полная гибридная система , что означает, что его два источника энергии — электродвигатель с батарейным питанием и бензиновый двигатель внутреннего сгорания — полностью отделены друг от друга. Любой из них может питать автомобиль сам по себе, или мощность обоих блоков может быть объединена.

  Lexus Hybrid Drive является производным от новаторской технологии Hybrid Synergy Drive материнской компании Toyota, которая является самой популярной в мире гибридной системой, продано более десяти миллионов единиц с момента ее запуска в Японии в августе 1997.

  Вторая гибридная вариация описана как параллельная . В этой конфигурации основная мощность исходит от обычного двигателя внутреннего сгорания, но ему напрямую помогает электродвигатель, установленный между блоком двигателя и коробкой передач. По характеру своей конфигурации электродвигатель должен втискиваться в небольшое пространство в моторном отсеке между двигателем и коробкой передач, ограничивая мощность, которую он может обеспечить, и запас хода автомобиля при работе в полностью электрическом или электромобиле. режим. По этой причине параллельные гибриды обычно предлагают меньшую функциональность, чем полногибридные автомобили.

  Наконец, третий тип гибрида — это тип серии . Хотя этот тип гибрида по-прежнему имеет два источника энергии, транспортное средство приводится в движение только электродвигателем. Двигатель внутреннего сгорания не связан напрямую с трансмиссией, поэтому он служит только генератором для обеспечения электроэнергией электродвигателя. Особой проблемой для серийных гибридов является поддержание эффективности после разрядки аккумулятора. По этой причине автомобили с гибридными установками серийного типа встречаются редко.

  Как работает Lexus Hybrid Drive?

  Во всех автомобилях Lexus Hybrid Drive используется шесть основных компонентов: бензиновый двигатель, электродвигатель, электрогенератор, аккумулятор, блок управления мощностью и устройство разделения мощности. Устройство разделения мощности использует специальный планетарный редуктор для распределения мощности между двигателем, мотором и генератором.

  Благодаря такому умному сочетанию технологий Lexus Hybrid Drive можно охарактеризовать как интеллектуальную технологию экономии топлива, которая плавно и автоматически переключается между электродвигателем и бензиновым двигателем. Отслеживая условия вождения, он интеллектуально управляет потоком энергии от обоих источников, а также может определить, когда их объединить для максимальной эффективности и производительности на дороге.

  «Интеллект» системы Lexus Hybrid Drive позволяет двум источникам энергии работать с прекрасной синергией. Когда бензиновый двигатель работает, он приводит в действие генератор для зарядки аккумулятора. А когда позволяют условия, например, в городских условиях с низкой скоростью, генератор выключает бензиновый двигатель и дает возможность работать электродвигателю. Это означает, что автомобиль может работать с нулевым уровнем выбросов.

  Усовершенствованная система управления двигателем также распознает, когда автомобиль останавливается, и выключает двигатель для экономии энергии и сокращения выбросов, а при необходимости автоматически снова запускает его.

  Благодаря такому расположению аккумуляторы Lexus Hybrid никогда не нужно заряжать другими способами, например, подключив его к сети. Достаточный заряд всегда подается и удерживается внутри этой батареи через бензиновый двигатель.

  Как заряжаются гибридные аккумуляторы?

  Гибридный аккумулятор можно заряжать двумя способами. Помимо использования энергии двигателя для зарядки, Lexus Hybrid Drive также заряжает аккумулятор посредством рекуперативного торможения — системы, которая восстанавливает энергию, которая в противном случае была бы потрачена впустую во время торможения.

  Каждый раз, когда нажимается педаль тормоза или водитель отпускает педаль акселератора, чтобы снизить скорость, электродвигатель включает задний ход, фактически становясь электрическим тормозом и тем самым вырабатывая электричество. Затем это перенаправляется в аккумулятор для повторного использования.

  Другими словами, энергия торможения, которая обычно теряется в виде тепла и шума или просто тратится впустую, улавливается и позже используется для питания электродвигателя. При непрерывном движении с частыми остановками значительное количество энергии восстанавливается и сохраняется таким образом, что повышает общую эффективность гибрида Lexus и максимально увеличивает время, в течение которого он может оставаться в полностью электрическом режиме с нулевым уровнем выбросов в городах и поселках.

  Срок службы гибридных аккумуляторов Lexus: как долго они работают?

  Аккумулятор рассчитан на весь срок службы автомобиля. В любом случае гарантия на батарею составляет пять лет. Аккумуляторы намного больше, чем обычные автомобильные аккумуляторы, поскольку они должны генерировать и обеспечивать достаточное напряжение для питания автомобиля на низких скоростях без какой-либо поддержки со стороны бензинового двигателя. Их производство оказывает небольшое дополнительное воздействие на окружающую среду, но это с лихвой компенсируется экологическими преимуществами вождения гибридного автомобиля.

  Также существуют процедуры, позволяющие перерабатывать каждую батарею через дилерские центры Lexus.

  Отличается ли двигатель гибридного автомобиля Lexus от двигателя обычного автомобиля?

  В некотором роде да. В отличие от обычных четырехтактных двигателей, двигатель внутреннего сгорания, используемый в автомобилях Lexus Hybrid Drive, использует немного другой цикл, который выделяет меньше тепла. Этот цикл Аткинсона также повторно вводит охлажденные выхлопные газы в камеры сгорания, чтобы внести дополнительный вклад в снижение температуры двигателя.

  Обычный четырехтактный двигатель иногда должен впрыскивать больше топлива, чем необходимо, чтобы охладить камеру сгорания и предотвратить перегрев каталитических нейтрализаторов. Это полезный способ сохранения компонентов, но при этом расходуется больше топлива. Однако решение Lexus Hybrid Drive более экономично и доказало свою феноменальную надежность.

  Должен ли я ездить по-другому, чтобы максимально использовать гибридную технологию?

  Нет. Гибридный привод Lexus полностью автоматизирован и предназначен для оптимизации использования драгоценного ископаемого топлива каждым водителем. Вам остается только наслаждаться предстоящей дорогой!

  Гибридная система в Lexus LC 500h такая же, как и в других моделях Lexus?

  Нет. Модель Lexus LC 500h оснащена новой многоступенчатой ​​гибридной системой, обеспечивающей самый резкий и совершенный привод по сравнению с полным гибридом, с гораздо более сильным и прямым ускорением.

  Новая многоступенчатая гибридная система была разработана с явно противоположными целями. Они хотели создать гибрид с более спортивным и увлекательным вождением, с более близким соответствием между частотой вращения двигателя и входом дроссельной заслонки, и в то же время с достижением наилучшего баланса мощности и расхода топлива.

  Он оснащен всеми элементами традиционной полногибридной трансмиссии, включая 3,5-литровый бензиновый двигатель V6, мощный электродвигатель и литий-ионный аккумулятор, а также четырехступенчатую автоматическую коробку передач, установленную сзади гибридной трансмиссии. .

  Электродвигатель обеспечивает лучшее ощущение ускорения, чем обычный двигатель, а введение физических передач позволяет более точно согласовать обороты двигателя с использованием акселератора водителем. Результатом является гораздо более прямая связь между входами педали акселератора и ускорением автомобиля, при этом скорость до 62 миль в час значительно укладывается в диапазон менее пяти секунд.

  Многоступенчатая гибридная система привода — это первая полностью гибридная система Lexus с режимом трансмиссии «M», позволяющим водителю переключать передачи напрямую и с высокой точностью и наслаждаться самым спортивным и увлекательным вождением гибридного автомобиля Lexus.