Гибридный двигатель это: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Содержание

Гибридные автомобили: польза для окружающей среды

Башавтоком Уфа

Официальный дилер Volkswagen

Обратный звонок

7 347 216 77 77

Уфа, ул. Адмирала Макарова, 32


Не каждый владелец личного автомобиля знает тонкости работы гибридных автомобилей.


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


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

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

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

Основные составные части гибридных автомобилей


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


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

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

Батареи. Они требуются для приведения в действие электродвигателя.

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

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

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. 

Что такое гибридные автомобили и как они работают?

Электромобили, несомненно, находятся на пути к тому, чтобы стать доминирующим типом транспортных средств на рынке. Однако до того, как Tesla сделала электромобили обычным явлением, некоторые крупные производители автомобилей создали ступеньку, которая привела к полностью электрическим автомобилям: гибрид.

Строго говоря, гибридным транспортным средством является любой автомобиль с двумя разными типами двигателей. Так что танк с ГТД и ДВС — это все-таки гибридная машина. Тем не менее, сегодня мы сосредоточимся на гибридных автомобилях — что они собой представляют и как они работают.

Что такое гибридный автомобиль?

Первым серийным гибридным автомобилем стала Toyota Prius 1997 года. Этот автомобиль приводится в движение 1,5-литровым рядным 4-цилиндровым бензиновым двигателем и электродвигателем на 288 В в сочетании с вариатором. Это означает, что бензиновый двигатель и электродвигатель работают вместе, чтобы приводить автомобиль в движение.

Эта технология позволяет экономить топливо, так как электродвигатель приводит автомобиль в движение на малых скоростях, где он наиболее эффективен. Затем, как только вы достигаете скорости шоссе, бензиновый двигатель вступает во владение. Кроме того, при торможении автомобиль улавливает тепло, выделяемое тормозами, и использует его для подзарядки аккумулятора. Эта система гарантирует, что ваш автомобиль всегда будет работать эффективно.

Различные типы гибридных автомобилей

В то время как ранее упомянутое описание было оригинальной конструкцией гибридного автомобиля Toyota, несколько производителей автомобилей в конечном итоге разработали свои собственные системы. Вы найдете гибридные двигатели, устанавливаемые на различные типы автомобилей — от повседневных автомобилей эконом-класса, таких как Toyota Prius и Chevrolet Volt, до суперкаров, таких как Acura NSX и Porsche 918.

Итак, чтобы помочь вам отличиться, вот различные гибридные системы, которые вы можете найти.

Параллельный гибрид

Источник изображения: Kevaauto/Wikimedia Commons

Это наиболее распространенная гибридная конструкция на рынке, в которой двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и электрический двигатель работают одновременно для обеспечения мощности. Два двигателя обычно соединяются с осью через бесступенчатую трансмиссию.

С помощью этой системы автомобиль сам определяет наиболее эффективную трансмиссию — электрическую, бензиновую или и то, и другое — и делает соответствующий выбор.

Помимо Toyota Prius, другие параллельные гибридные автомобили включают Chevrolet Malibu, Honda Insight и другие.

Plug-In Hybrid

Источник изображения: Mariordo (Mario Roberto Durán Ortiz)/Wikimedia Commons

Подключаемый гибрид похож на параллельную гибридную систему, но имеет большую батарею, которую необходимо заряжать от розетки. Автомобили с этой системой обычно называют подключаемыми гибридными электромобилями (PHEV), и они в основном работают на своих электродвигателях. Как только бортовая батарея разрядится, система вернется к типичной параллельной гибридной установке.

Эта система лучше всего подходит для движения по городу, когда водители обычно ездят на короткие расстояния. В этом случае вам, возможно, даже не придется заправлять машину в течение нескольких месяцев, так как она будет использовать только аккумулятор, особенно если вы будете заряжать его каждый раз, когда находитесь дома. Примером этого является Ford Fusion Energi, у которого полностью электрический запас хода составляет 21 милю.

Дорожный гибрид

В этом гибридном силовом агрегате используются разные силовые агрегаты на разных осях. Например, подключаемые гибридные модели Volvo используют передний привод типичной модели ICE и соединяют его с задней осью с электрическим приводом.

Эта система упрощает установку, что снижает затраты на разработку. Кроме того, он добавляет функциональность полного привода (AWD) к модели с передним или задним приводом. Гибриды для бездорожья могут быть подключаемыми или параллельными моделями.

Помимо разработок Volvo, другие примеры гибридов для бездорожья включают Acura NSX, BMW i8 и Porsche 918 Spyder. Эта конструкция популярна среди суперкаров, поскольку они проще, меньше весят, обеспечивают тягу полного привода и увеличивают общую выходную мощность.

Серия

Гибрид

В отличие от параллельной гибридной трансмиссии, серийные гибридные автомобили приводятся в движение исключительно электрическим двигателем. Хотя на борту все еще есть двигатель внутреннего сгорания, он не подключен к какой-либо оси; таким образом, он не может водить машину.

Основное назначение бензинового двигателя — обеспечивать питанием электродвигатель — либо напрямую, либо путем подзарядки автомобильного аккумулятора. Эта установка позволяет испытать электромобиль без беспокойства о запасе хода, которое он доставляет.

Однако, поскольку двигатель внутреннего сгорания не подключен к педали акселератора, некоторые водители могут быть сбиты с толку, услышав, что их бензиновый двигатель работает на высоких оборотах, даже если они работают на холостом ходу в пробке. Это просто означает, что он работает на полную мощность, чтобы перезарядить аккумулятор. Одним из примеров этого является BMW i3 с опцией Range Extender.

Мягкий гибрид

Система является полной противоположностью серийной гибридной системе. Вместо электрического двигателя, работающего от ДВС, мягкие гибриды представляют собой автомобили с бензиновым двигателем и электродвигателем, который помогает повысить производительность.

Основной целью электродвигателя является повышение производительности двигателя, когда бензиновый двигатель работает с большими нагрузками, улучшение экономии топлива на низких и средних скоростях и использование в качестве стартера для систем старт-стоп.

Эта система не обеспечивает лучшей экономии топлива, чем другие гибридные системы, но обычно это самая дешевая и простая гибридная технология для разработки существующей модели автомобиля. Некоторые примеры включают Honda Civic Hybrid и Mercedes Benz S400 BlueHYBRID.

Зачем переходить на гибрид?

Поскольку электромобили сейчас набирают популярность, а зарядные станции для автомобилей становятся все более распространенными, особенно в городских районах, зачем покупать гибридный автомобиль?

Основная причина выбора гибридного автомобиля заключается в том, что он по-прежнему оснащен бензиновым двигателем, что устраняет любые проблемы с запасом хода, которые могут возникнуть у электромобиля. Кроме того, они являются единственным экологически чистым транспортным средством, которое есть у многих пользователей в местах, где нет разветвленной сети зарядки — по сути, в любой стране за пределами Северной Америки, Европы и Японии.

И если вы относитесь к тому типу людей, которым необходимо максимально увеличить запас хода автомобиля и часто совершать поездки на большие расстояния, возможно, пока нецелесообразно приобретать полностью электрический автомобиль.

Гибридные автомобили — следующий лучший вариант

Для большей части мира электромобили просто недоступны. Они либо слишком дороги, либо непрактичны, и их нелегко перезарядить. Если вы обычно ездите по городу с большим количеством нагнетателей, то электромобили — это практичный выбор, если вы можете их себе позволить.

Но если вы живете в месте, где нет станций быстрой зарядки для автомобилей, то единственным выходом для вас может стать гибрид. Хотя эти автомобили не имеют нулевых выбросов, они могут удвоить или утроить ваш пробег на одном полном баке, что значительно снижает ваш углеродный след.

Как работают гибридные автомобили?

The Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее.

Мир постепенно приходит к пониманию того, что да, человек влияет на климат нашей планеты, и не в лучшую сторону. К счастью, за последние два десятилетия мы добились больших успехов в сокращении нашего углеродного следа и загрязнения, которое мы извергаем в океаны и атмосферу. Ключевой частью этого сдвига является внедрение гибридных автомобилей.

Хотя они лучше для здоровья планеты, чем традиционные автомобили, работающие только на бензине, гибриды, по сути, являются временной мерой. Они более эффективны и меньше загрязняют окружающую среду, чем автомобили с бензиновыми двигателями, но они не так безвредны для окружающей среды, как электромобили — , и даже у электромобилей все еще есть проблемы . Они объединяют две силовые установки для достижения своих целей по снижению выбросов и расхода топлива.

И хотя гибриды, такие как Toyota Prius, существуют уже более двух десятилетий, до сих пор существует путаница в отношении того, как они работают, какие типы гибридов доступны, их надежность и другие вопросы. К счастью для вас, Электрифицированные редакторы The Drive занимаются спасением планеты и обеспечением наших детей свежим воздухом даже после того, как нас не станет.

Оставайтесь с нами, пока мы говорим о гибридах!

Гибрид Toyota RAV4, Toyota

Что такое гибрид?

Как работают гибриды?

Наиболее распространенный тип гибридного транспортного средства сочетает в себе бензиновый двигатель внутреннего сгорания с одним или несколькими электродвигателями и аккумуляторной батареей для достижения большей экономии топлива или производительности по сравнению с транспортным средством только с двигателем внутреннего сгорания.

Это работает за счет того, что батарея подает электроэнергию на ведущие колеса или заряжает саму батарею с помощью бензинового двигателя, например: 

  • Prius или McLaren смешивают электрическую энергию с бензином. Один генерирует энергию для батареи, Prius, а другой расширяет границы производительности, McLaren.
  • Acura NSX использует только электрическую энергию для привода передних колес, в то время как бензиновый …

Гибриды также используют рекуперативное торможение, чтобы возвращать небольшое количество электроэнергии в свои батареи.

Sup, Prius Prime?, Toyota

Какие существуют типы гибридов?

Существует несколько типов двигателей внутреннего сгорания, а также несколько типов гибридных силовых агрегатов. Давайте разберем его на более удобоваримые термины.

Параллельный гибрид

Наиболее распространенным типом гибрида является параллельный гибрид, в котором электродвигатель с питанием от батареи и газовый двигатель имеют прямое соединение с ведущими колесами через соединительный механизм, такой как трансмиссия. Эти гибриды имеют один, два или три электродвигателя, в зависимости от марки и модели автомобиля.

Серийный гибрид

Серийный гибрид в виде электромобиля с прикрепленным газовым генератором. Нет прямой связи с ведущими колесами от газового двигателя, поскольку он просто заряжает аккумулятор, в то время как электродвигатели управляют движением. Прекрасным примером является крутой BMW i3 с увеличенным запасом хода.

Plug-In Hybrid (PHEV)

Plug-in Hybrid — это, по сути, параллельный гибрид с аккумуляторной батареей большего размера, которая требует зарядки от внешнего источника, т. е. штепсельной вилки. Накопив больше энергии, PHEV может двигаться, используя 100-процентную электрическую тягу, хотя запас хода на чистом электричестве по-прежнему ограничен относительно короткими поездками по городу.

Мягкий гибрид

В мягких гибридах электрические компоненты не способны сами по себе напрямую управлять колесами. Вместо этого небольшой аккумулятор и электродвигатель выступают в качестве помощников, помогая снизить расход топлива, немного повысить производительность за счет резкого увеличения крутящего момента, регенерировать энергию и аксессуары для питания. Одной из наиболее распространенных функций электродвигателя в мягком гибриде является одновременное использование в качестве стартера и питания технологии «старт-стоп». Более производительные и эффективные «мягкие» гибриды с 48-вольтовыми аккумуляторными батареями в последнее время получили широкое распространение в отрасли.

Полногибридный автомобиль

Полногибридный автомобиль имеет электрические компоненты, которые могут напрямую приводить в движение колеса сами по себе, без газового двигателя. Различные типы полных гибридов включают параллельные гибриды, серийные гибриды и подключаемые гибриды.

Да, у Porsche тоже есть гибриды. , Porsche

Надежны ли гибриды?

Мы много писали о том, что делает автомобиль надежным, и это касается и гибридных автомобилей. На самом деле это то, как вы заботитесь о своей машине, какое профилактическое обслуживание вы выполняете и как вы водите машину.

Преимущества по сравнению с Недостатки гибридов

Как и все, у владения и вождения гибридного автомобиля есть свои преимущества и недостатки. Чтобы лучше проиллюстрировать это, мы разработали целую статью о просто «Преимущества и недостатки гибридных автомобилей».

Гибридные термины, которые вы должны знать

Учиться, йоу.

MPGe

MPG, или миль на галлон, – это показатель того, сколько миль автомобиль может проехать на одном галлоне бензина. MPGe, который используется для измерения «экономии топлива» гибридных и электрических транспортных средств, означает мили на галлон в эквиваленте.

По данным Министерства энергетики США, 33,70 кВтч электроэнергии содержат 100% энергии одного галлона бензина. Таким образом, если транспортное средство способно проехать 100 миль на 33,70 кВтч, оно оценивается в 100 миль на галлон.

Рекуперативное торможение

Регенеративное торможение — это процесс рекуперации энергии через тормозную систему автомобиля. Обычно при торможении негибридного автомобиля кинетическая энергия преобразуется в тепло и высвобождается за счет трения между тормозными колодками и тормозом.

При нажатии педали тормоза на гибридных и электрических транспортных средствах электродвигатель превращается в генератор, а колеса передают энергию от трансмиссии к генератору. Затем генератор превращает кинетическую энергию в электрическую и сохраняет ее в аккумуляторе. Генерирующий крутящий момент энергии от генератора замедляет транспортное средство.

Есть даже Bentayga Hybrid!, Bentley

Часто задаваемые вопросы о гибридных автомобилях

У вас есть вопросы, The Drive 9У 0074 есть ответы!

В: Что происходит, когда заканчивается электричество в гибриде?

Ответ: Продолжай ехать! В этом прелесть гибрида: когда у вашего электромобиля кончается запас топлива, у вас все еще есть запасной бак с бензином!

В: Так можно ли перезарядить гибридную батарею?

A: Если вы говорите о подзарядке автомобиля каждую ночь, конечно! Если вы говорите о том, что после смерти, то нет!

В: Но можно ли управлять гибридом без аккумулятора?

Ответ: Краткий ответ? Может быть. Если гибридный аккумулятор выйдет из строя, вы, возможно, сможете управлять им, но опыт не будет похож на опыт обычного автомобиля с бензиновым двигателем. Скорее всего, он будет дергаться и может повредить другие компоненты трансмиссии. И если это система, в которой он действует как генератор переменного тока и стартер, вы можете вызвать эвакуатор.

В: Хорошо, тогда как часто нужно заменять гибридную батарею?

A: Вот где есть некоторые разногласия. Хотя гибриды существуют уже почти 20 лет, до сих пор недостаточно данных, чтобы понять, когда что-то выйдет из строя. Большинство производителей говорят, что пробег составляет от 100 000 до 150 000 миль, но в зависимости от вашего уровня ухода и манеры вождения он может быть больше или меньше.

В: В таком случае обслуживание гибридных автомобилей обходится дороже?

Ответ: Не совсем так. Единственная реальная дополнительная плата за обслуживание гибрида — это выход из строя аккумуляторной батареи, а это случается довольно редко.

В: Сколько стоит замена аккумуляторной батареи гибридного автомобиля?

Ответ: Стоимость зависит от автомобиля, но в среднем составляет от 1000 до 8000 долларов.

Найдите свой следующий автомобиль с Carvana

Вы знаете, как приятно бросить монету в торговый автомат, ввести соответствующий буквенно-цифровой код для Reese’s, услышать жужжание мотора, крутящего вкусную чашку с арахисовым маслом, покрытую шоколадом. к вам, и, наконец, падает в мусорное ведро для вашего удовольствия? Да, теперь так легко купить следующую машину благодаря Carvana.

Carvana взяла процесс торгового автомата и применила его к покупке автомобиля, включая монеты и торговый автомат. Их также можно доставить на дом, как и вязаный свитер в стиле «Достать ножи», который вы никогда не наденете. С тысячами автомобилей всех марок и моделей, выбор Carvana обширен, и компания уверена, что даже предлагая 7-дневную политику возврата без риска, у нее есть ваш следующий автомобиль.