Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Содержание

Как работает гибридный автомобиль? Что это такое — машина гибрид, какие плюсы и минусы, принцип работы авто гибрида

Авто гибрид ‒ это транспортное средство, которое приводится в движение одновременно двигателем внутреннего сгорание и электромотором. В последние годы с появлением тренда на более экологический транспорт автомобиль с гибридным двигателем стал все более популярным. Многие мировые производители выпускают свои гибриды, которые пользуются переменным успехом.

Однако гибрид автомобили ‒ это далеко не новое изобретение. Первые наработки и модели машин появились еще в XIX веке. С тех пор технологии пошли далеко вперед. Современная машина гибрид ‒ это транспорт, который ничем не уступает автомобилям на ДВС.

Что такое гибридный автомобиль

Авто с гибридным двигателем работает не от одного источника энергии. Двигатель внутреннего сгорания и электромотор дополняют особенности друг друга, что позволяет одновременно снизить нагрузку и повысить эффективность транспортного средства.Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Несмотря на то, что тренд на экологичность транспорта только возрастает вместе с количеством автомобилей исключительно на электротяге, hybrid машина остается популярным вариантом для тех, кто заботиться о природе и ценит свой комфорт.

Автомобили с гибридным двигателем состоят из таких основных элементов конструкции:

  • двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

  • топливного бака;

  • электродвигателя;

  • генератора;

  • аккумулятора;

  • силового контроллера;

  • инвертора;

  • трансмиссии;

  • зарядного устройства.

Следует понимать, что автомобиль гибрид ‒ это универсальный вариант транспорта. Он отлично подойдет тем людям, которые желают воспользоваться новыми наработками автомобилестроения, однако в их регионе еще недостаточно зарядных станций для электрокаров.

Конструктивные особенности гибридного автомобиля

Прежде чем узнать, как работают гибридные автомобили, следует разобраться с конструктивными особенностями данного транспорта, чтобы лучше понимать его принцип работы.Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Машины с гибридным двигателем отличаются такими особенностями:

  • ДВС устанавливается меньшего веса и мощности в гибридное авто, это позволяет снизить нагрузку и вредные выбросы, а также значительно уменьшить расход топлива.

  • Электромотор может размещаться внутри силовой установки или отдельно. Установленный электрический двигатель в гибридные автомобили, принцип работы которого может отличаться, дополнительно вырабатывает энергию для аккумуляторной батареи. Это также уменьшает расход заряда.

  • Трансмиссия ‒ эта часть конструкции гибрида практически ничем не отличается от обычного у транспорта на ДВС. Используются как механические, так и автоматические коробки передач. Дополнительно можно выделить гибридные коробки передач, которые напрямую соединяются с электродвигателем.

  • Топливный бак размещается в задней части автомобиля. Необходим для корректной работы ДВС.

  • Аккумулятор выполняет для электромотора ту же роль, что и топливный бак для двигателя внутреннего сгорания, то есть служит источником энергии.Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива В гибридах используются два вида аккумулятора: высоковольтный ‒ для питания электромотора, обычный ‒ для питания бортовой сети (электроники) машины.

  • Инвертор преобразовывает постоянный ток в переменный для корректной работы электромотора.

  • Генератор авто гибрид, принцип работы которого идентичен с электродвигателем, вырабатывает электроэнергию в процессе движения, а не использует ее.

Как видите, гибридные автомобили ‒ это транспорт, который отличается усложненной конструкцией и принципом работы.

Принцип работы гибридного автомобиля

Если вас интересует принцип работы гибридных автомобилей, то обобщенно процесс можно разделить на 4 этапа:

  • Начало движения. На небольшой скорости в гибриде используется исключительно электромотор. Поэтому сперва АКБ направляет заряд на блок электропитания и дальше на электромоторы.

  • Движение. В процессе работы включается ДВС. Моторы равномерно распределяют энергию, которая необходима для движения транспорта.Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Если энергия остается, ее забирает генератор и возвращает в аккумуляторную батарею.

  • Разгон. На данном этапе в основном работает двигатель внутреннего сгорания. Электромотор просто поддерживает динамику работы системы. Генератор все также распределяет излишки энергии на блок управления электричеством.

  • При торможении ДВС работает в штатном режиме. А вот электромотор возвращает энергию в БУЭ, который передает ее назад в аккумулятор.

Авто гибрид (что это подробнее вы можете узнать дальше) отличается достаточно сложным принципом работы, который зависит от разновидности силового агрегата.

Автомобиль гибрид ‒ принцип работы в зависимости от вида силовой установки

Как уже было указано ранее, гибридные авто ‒ это транспорт, который передвигается за счет гибридной установки – комбинации электромотора и двигателя внутреннего сгорания. Чтобы лучше узнать, что такое гибрид авто, нужно ознакомиться с устройством гибридного силового агрегата.Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Они бывают 3 основных видов:

  • микрогибридный силовой агрегат;

  • среднегибридный силовой агрегат;

  • полногибридный силовой агрегат.

В первом варианте электрический привод используется лишь в процессе старта и торможения движения. Конструкция предусматривает наличие аккумулятора на 12 вольт, поэтому движение автомобиля исключительно за счет электромотора невозможно. В процессе движения остатки кинетической энергии преобразуются в электрическую через принцип рекуперации.

Среднегибридный силовой агрегат используется не только при старте и торможении, но и во время тяги. В конструкции уже предусмотрена высоковольтная батарея, однако самостоятельное движение за счет электромотора все еще невозможно.

Как работает гибридный авто на полногибридном силовом агрегате? В последнем варианте конструкция автомобиля предусматривает наличие мощного электромотора, который способен обеспечивать движение автомобиля без помощи ДВС (например, когда в баке закончилось топливо).Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Однако большую часть работы гибрид выполняет по принципу среднегибридного силового агрегата.

Вот вы и узнали, что такое машина гибрид ‒ автомобиль, который сумел объединить в себе две совершенно разные технологии.

Гибридные автомобили: плюсы и минусы

Стоит ли покупать гибридный автомобиль ‒ этот вопрос мучает многих автолюбителей, находящихся в поиске нового транспорта. Преимущества и недостатки такого авто помогут четко обозначить, что значит машина гибрид и как она используется современными водителями.

К основным достоинствам гибридного автомобиля относится:

  • Экономичный расход топлива. На 25% меньше нежели у моделей машин, которые работают только на ДВС.

  • Экологичность. Уменьшение количества бензина, которое необходимо для движения автомобиля, также снижает объем выхлопных газов, попадающих в атмосферу планеты.

  • Бесшумность. Уменьшенная мощность работы ДВС обеспечивает более низкий шум при движении автомобиля.Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

  • Увеличение дальности пробега на одном заряде. Полногибридный силовой агрегат способен продолжить работу даже в случае, когда топливо в баке закончилось.

  • Накопление энергии. Использование принципа рекуперации при торможении уменьшает расход электроэнергии и увеличивает дальность работы автомобиля.

Если вы хотите на 100% узнать, что такое автомобиль гибрид, ознакомьтесь также и с его недостатками:

  • Стоимость. В среднем гибридные модели на 50% дороже обычных.

  • Ремонтопригодность. Осуществлять ремонт гибридной установки сложнее, поэтому стоимость ремонта будет дороже.

  • Аккумуляторы. Литий-ионные аккумуляторы со временем теряют максимальный объем заряда.

  • Тихая работа. По статистике гибриды на 20% чаще попадают в аварии с участием пешеходов, которые не могут их услышать. Покупайте модели со специальным звуковым сигналом, чтобы избежать этого.

Что такое автомобиль гибрид? Это уверенность в том, что вы сможете продолжить путь даже после того, как закончилось топливо.Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Гибрид ‒ это авто с уникальным объединением разных технологий, которые делают движение транспорта более эффективным и экономичным.

Принцип работы гибридного автомобиля реферат по транспорту

Принцип работы Первоначально идея организации принципа «электрической коробки передач», то есть замены механической коробки передач на электрические провода, была воплощена в железнодорожном транспорте и большегрузных карьерных самосвалах. Причина применения такой схемы обусловлена огромными сложностями механической передачи управляемого крутящего момента на колеса мощного транспортного средства. Суть принципа заключается в том, что двигатель, работающий на обычном топливе, приводит в движение электрогенератор, и через систему управления нужное количество электроэнергии передаётся на электродвигатели, приводя в движение транспортное средство. Это похоже на электростанцию на электромобиле, вырабатывающую энергию для собственного движения. Суть схемы работы гибридного автомобиля аналогична, но значительно модифицирована, в первую очередь добавлением аккумуляторной батареи, только в отличие от электромобиля менее ёмкой, а следовательно, более лёгкой.Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Основные причины, стоящие за разработкой гибридной силовой установки — уменьшение количества вредных выбросов в атмосферу, что очень актуально именно для городского транспорта. Эта система позволяет снизить выброс сажи и углеводородов на 90%, оксидов азота — на 50%. При этом экономия топлива достигает 60% по сравнению с обычными автобусами с дизельными двигателями, а ускорение во время начала движения увеличилось на 50%. Такая силовая установка может устанавливаться на различные автомобили, которые выполняю самые разные задачи. Принцип работы гибридной силовой установки заключается в следующем: колеса приводятся в движение электродвигателем, который питается от АКБ, а дизельный двигатель приводит в действие генератор, питающий аккумулятор. К тому же дизель соединен с трансмиссией и часть своей мощности передает на колеса. Благодаря этому во время начала движения достигается максимальное ускорение без лишнего шума, затрат топлива и клубов дыма из выхлопной трубы. Что такое гибридный автомобиль Гибридный автомобиль — высокоэкономичный автомобиль, движимый системой «электродвигатель — двигатель внутреннего сгорания» (далее двигатель), питаемой как горючим, так и зарядом электрического аккумулятора.Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Главное преимущество гибридного автомобиля — снижение расхода топлива и вредных выхлопов. Это достигается полным автоматическим управлением режима работы системы двигателей с помощью бортового компьютера, начиная от своевременного отключения двигателя во время остановки в транспортном потоке, с возможностью продолжения движения без его запуска, исключительно на энергии аккумуляторной батареи, и заканчивая более сложным механизмом рекуперации — использования электродвигателя как генератора электрического тока для пополнения заряда аккумуляторов. Вообще, гибрид – это организм, полученный в результате скрещивания генетически различающихся родительских форм (видов, пород, линий и др.) (от лат. hibrida – помесь). Генетически различающиеся формы в нашем случае – это двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и электромотор. Причем в современной автоселекции гибридизация – это, похоже, единственно возможный вариант их выживания. С одной стороны, цена на нефть берет все новые высоты, что неизбежно приближает закат славной истории ДВС (в том же направлении работают экологические нормативы).Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива С другой – отсутствие способов компактно и долго хранить электрическую энергию ставит под большое сомнение будущее электромобилей в их генетически чистом виде… 3.При работе в нормальном режиме бензиновый двигатель также снабжает энергией генератор. 4.Генератор может направлять излишки энергии на блок управления электропитанием. Торможение: 1.При торможении кинетическая энергия преобразуется в электричество. 2.Электромоторы направляют его на блок управления электропитанием. 3.Блок управления электропитанием возвращает энергию на высоковольтную батарею. Бензиновый двигатель автомобиля работает в обычном режиме. Задачи гибридной силовой установки: 1.Обеспечение высоких эксплуатационных характеристик и набора скорости за счет мгновенной подачи энергии. 2.Сохранение энергии при торможении: часть энергии преобразуется в электричество, остальное – в тепловую энергию (в сравнении с обычным автомобилем, у которого на «тепло» уходят все 100%). 3.Обеспечение автомобиля самой современной системой управления расходом энергии.Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива 4.Снижение массы и размеров компонентов. «В своем желании создать привод, какого никогда не было раньше, мы отразили ключевые элементы защиты окружающей среды, безопасности и удовольствия от вождения автомобиля. Мы также поняли, что наша новая гибридная система хорошо подходит к автомобилям среднего и большого размера. В итоге получился блестящий пример настоящего прорыва в эволюции автомобильного транспорта». 0. Садаката (0. Sadakata), главный инженер Lexus RХ400h Гибридная трансмиссия. Делитель мощности в гибридной трансмиссии направляет поток мощности туда, где она больше всего нужна. Обеспечивая максимально экономное расходование энергии, он не только направляет всю необходимую мощность, но и управляет совместной работой бензинового и электрического двигателей. Бесступенчатая трансмиссия мгновенно откликается, когда водителю нужна большая мощность. Электрический и бензиновый источники энергии Термин «гибридный» подразумевает сочетание бензинового и электрического двигателей, которые приводят в движение RX400h.Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Эти два источника энергии прекрасно дополняют друг друга. Электродвигатели моментально обеспечивают дополнительную мощность, не расходуя топливо и не загрязняя окружающую среду. Бензиновый двигатель позволяет развить высокую скорость на уровне современных автомобилей. Работа в системе позволяет каждому источнику энергии работать в оптимальном режиме, обеспечивая автомобилю прекрасные ходовые качества и топливную экономичность. Восстановление энергии Один из источников экономии – снижение потребляемой энергии. Однако гибридные технологии Lexus позволяют возвращать энергию, которая в обычных условиях теряется безвозвратно. В частности, при торможении электродвигатели действуют как генераторы, и с подачи блока управления силовой установкой энергия движения «перекачивается» обратно в батарею высокого напряжения. Большая производительность благодаря двум источникам энергии Гибридная силовая установка использует в своей работе два источника энергии: 6-цилиндровый бензиновый двигатель, соединенный с генератором, и электромотор, обладающий большим крутящим моментом.Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Высокопроизводительный двигатель В качестве основного источника энергии в гибридной силовой установке используется самый современный двигатель внутреннего сгорания. Сложная компьютерная система осуществляет непрерывное изменение забора воздуха в целях обеспечения оптимальных условий работы двигателя. Это не только обеспечивает двигателю дополнительную мощность, но и способствует значительной экономии топлива и уменьшению выбросов выхлопных газов. При этом не увеличивается уровень шума и не возникает никаких вибраций. Все, что чувствует водитель, – это чутко реагирующий на команды двигатель. Высоковольтный мотор Усовершенствованный электромотор-генератор, соединенный с бензиновым двигателем V6, обеспечивает исключительно плавный разгон, когда вы нажимаете на педаль газа до упора. Высоковольтный электромотор гибридной силовой установки представляет собой сложную и одновременно компактную комбинацию электромотора и электрогенератора. Гибридная технология Немного подробнее о принципах работы гибридной силовой установки.Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива 1. Начало движения При трогании с места и движении на малых скоростях используются лишь электромоторы. 2. Нормальный режим движения На трассе двигатель и электромотор работают вместе; мощность двигателя делится между колесами и электрогенератором, который приводит в движение электромотор. Распределение мощности корректируется для обеспечения максимальной эффективности. При необходимости генератор подзаряжает батарею за счет избыточной мощности двигателя. 3. Разгон Батарея дает энергию, дополняющую мощность двигателя; двигатель и электромоторы обеспечивают плавный разгон. 4. Торможение При торможении электромоторы работают как генераторы. Они преобразуют кинетическую энергию в электрическую, накапливающуюся в батарее. 5. Остановка При остановке двигатель автоматически выключается для экономии топлива и обеспечения максимальной эффективности. модифицированной подвески, специальной электронной системы управления и самой современной системы контроля устойчивости автомобиля и системы интегрированного управления динамикой автомобиля (VDIM).Принцип работы гибридного автомобиля: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива До сегодняшнего дня такие системы активной безопасности, как антиблокировочная система тормозов (АВS), антипробуксовочная система (TRC), система курсовой устойчивости (VCS) и электроусилитель руля (ЕРS), имели тенденцию развиваться отдельно друг от друга, даже если они были установлены в одном и том же автомобиле. По существу их успешная совместная деятельность была ограничена, а оптимальная работоспособность не реализована. Система интегрированного управления динамикой автомобиля (VDIM), установленная в RХ400h, была разработана с целью объединения этих различных систем, что существенно улучшило безопасность и характеристики автомобиля. Более того, поскольку обычные системы безопасности активируются сразу после того, как был достигнут предел технических возможностей автомобиля, VDIM активизируется еще задолго до наступления этого момента. В результате расширяются рамки работы систем активной безопасности, и за счет этого обеспечивается более мягкое и предсказуемое поведение автомобиля, так как эти системы действуют точнее, более мягко и гибко. Располагая полной информацией о текущем состоянии, получаемой с датчиков, расположенных по всему автомобилю, VDIM не только объединяет функции систем АВS, ТRC, VSC и ЕВD с электроусилителем рулевого управления, но и управляет гибридной силовой установкой и системой полного привода. Используя объединенный контроль над всеми элементами, отвечающими за движение автомобиля, включая крутящий момент, тормозное усилие и рулевое управление, VDIM не только оптимизирует работу тормозной системы, системы курсовой устойчивости и антипробуксовочной системы, но и улучшает основные динамические характеристики автомобиля. Новая система управления динамикой не столь «навязчива», как обычные системы контроля устойчивости, но при этом намного более эффективна. С помощью высокоскоростной технологии управления двигателем, тормозами и трансмиссией система управления динамикой контролирует гибридную силовую установку, полный привод на все колеса и систему торможения, одновременно управляя моментом переднего и заднего электромоторов в соответствии с условиями движения, а также стабилизирует поведение автомобиля на дорожном покрытии с низким коэффициентом сцепления. За счет всего этого достигается безопасное и комфортное управление автомобилем. Запуск системы: Система подачи энергии включается, когда электронный ключ дает подтверждение, что водитель находится в салоне. При включении зажигания система осуществляет проверку нормальной работы всех датчиков, двигателя, электромотора, генератора и батареи. После этого переключатели на различных компонентах высоковольтной системы, таких как электромотор, генератор и батарея, включаются – машина готова к поездке. Отключение системы: После отключения зажигания и до того, как водитель покинет салон автомобиля, компоненты высоковольтной системы отключаются, и после подтверждения отключения этих систем компьютер управления гибридной системой также отключается. Управление мощностью двигателя: Система осуществляет контроль за потреблением энергии по всему автомобилю. Она определяет, нужно ли остановить бензиновый двигатель и задействовать вместо него электромотор или продолжать движение автомобиля за счет работы бензинового двигателя. Система принимает эти решения, основываясь на текущем состоянии автомобиля, то есть исходя из потребности в ускорении, а также на сигналах состояния, подаваемых компьютером аккумулятора. При первом запуске автомобиль начинает работать от своего электромотора, но при условии, что температура окружающего воздуха не слишком низкая и заряд аккумулятора достаточен. Для того чтобы привести в движение автомобиль с использованием электроэнергии, двигатель сначала запускается от генератора и одновременно система производит расчет энергии, необходимой для всего автомобиля. Далее система рассчитывает условия движения, при которых будет обеспечена максимальная эффективность, необходимая для выработки этого количества энергии, и направляет двигателю сигнал на установление определенного количества оборотов. В дальнейшем контроль за количеством оборотов двигателя осуществляет генератор. Мощность двигателя контролируется за счет учета мощности, расходуемой непосредственно на движение автомобиля, мощности, производимой электрическими устройствами, и мощности, необходимой для вспомогательного оборудования и подзарядки батареи. За счет оптимизации контроля мощности двигателя обеспечивается повышенная экономичность расхода топлива. Контроль движения: Общая мощность гибридной силовой установки складывается из сочетания мощностей бензинового двигателя и электромоторов. На малых скоростях большее количество энергии поступает от электромоторов. Такая комбинация создает ощущение плавного контроля над мощностью. Даже если бензиновый двигатель используется не постоянно, особенно в условиях частых остановок при движении, никогда не ощущается недостатка мощности. Контроль регенеративного торможения: Для оптимизации количества сохраняемой энергии система торможения, управляемая электроникой, принимает решение о том, когда следует использовать гидравлические тормоза, а когда – регенеративное торможение. Система старается применять регенеративное торможение как можно чаще с целью оптимизации процесса сохранения энергии. Достоинства автомобилей с гибридной установкой 1. Экономная эксплуатация энергию удаётся сохранить с самыми минимальными потерями и максимально дёшево. В качестве накопителя применяются как аккумуляторы, так и специальные конденсаторы. 6. Обычная заправка топливом У электромобилей пока есть один большой недостаток — необходимость зарядки аккумулятора. Процесс долгий, и требует некоторого специально оборудованного пункта зарядки. Таким образом он становится непригодным для длительных и дальних поездок. Но уже разработаны технологии, позволяющие заряжать литий-ионные аккумуляторы с электродами из наноматериалов до 80% ёмкости за 5-15 минут. У гибридного автомобиля этот недостаток устранён. Заправка осуществляется по привычной схеме, обычным углеродным топливом, тогда, когда это необходимо, и дальнейшее движение можно немедленно продолжить. В городском цикле эксплуатации гибридный автомобиль 80% времени работает в режиме электромобиля. В феврале 2006 года автолюбители из США смогли взломать электронную систему управления Toyota Prius, и научились принудительно переключать автомобиль в режим электромобиля. Французская компания PSA Peugeot Citroen к 2010 году начнет серийное производство гибридных версий Peugeot 307 и Citroen C4. В автомобилях предусмотрен режим электромобиля на скоростях менее 50 км/ч. Водитель может по желанию включать режим электромобиля. Недостатки автомобилей с гибридной установкой 1. Высокая сложность Гибридные автомобили сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, подвержены саморазряду. Кроме того, они дороже в ремонте. Опыт автоиндустрии США говорит о том, что автомеханики берутся за ремонт гибридных автомобилей с большой неохотой. США пытаются решить проблему дороговизны налоговыми льготами. Далеко не все крупные автопроизводители смогли создать собственную гибридную систему. Компания Porsche отказалась от попыток самостоятельного производства гибридного автомобиля. Компания Mitsubishi изначально не пыталась создать гибридный автомобиль, а сконцентрировала все свои усилия на разработке электромобилей. Наиболее удачная на сегодня серийная разработка — Hybrid Synergy Drive 0 30 1 (произносится [хайбрид 0 3 0 1синеджи драйв]) компанией Toyota. 2. Утилизация аккумуляторов Гибридные автомобили, как и электромобили, хоть и в меньшей степени, подвержены проблеме утилизации аккумуляторов. Влияние выбрасываемых аккумуляторов на окружающую среду, по-видимому, никто не исследовал. А ведь оно может быть опасным. 3. Высокая стоимость некоторых моделей. Естественно сложность и «нетрадиционность» создания некоторых моделей влечет за собой увеличение цены на автомобили. Экология и нефтяная действительность — чего можно ждать? Экология и нефтяная действительность Недавно опубликованный доклад Межправительственной группы экспертов ООН дает возможность понять, что около 90 % от всех изменений климата (отнюдь не в нашу пользу) – это итог действия человечества на окружающую среду. Каждый слышал ужасающие истории о том, что однажды арктические льды растают, уровень воды в океане поднимется, и целые регионы окажутся затопленными. Последнее время пугающие слова «парниковый эффект» у всех на слуху. Действовать нужно решительно и уже сейчас. Браться за решение этой проблемы могут многие, но просто не хотят и тем самым ставят под угрозу будущие поколения. По словам Ганса Верольма (Hans Verolme), директора исследовательских программ по климатическим изменениям Всемирного Фонда дикой природы (WWF), ухудшение условий жизни миллиардов людей и понижение благосостояния экономик многих стран напрямую зависят от глобальных изменений климата. Ученые утверждают, что если не сократить выбросы двуокиси углерода в ближайшее врем, человечеству придется столкнуться с неожиданными и непредсказуемыми последствиями своих же ошибок, и то, что казалось невозможным, в конце концов произойдёт К счастью, некоторые успешные компании уже сейчас готовы понести убытки, пойти навстречу экологам и всячески противостоять надвигающейся беде. Совсем недавно, к примеру, 150 компаний из Европы, Соединенных Штатов, Китая и Австралии на конференции в Буэнос-Айресе. подписали документ-прошение о принятии правительствами государств мер по борьбе с негативными факторами, вызывающими глобальное потепление. Среди организаций, участвующих в проекте, можно отметить разработчика мобильных телефонов Nokia, известную всем спортсменам компанию Nike, а также Britsh Airways, eBay, L`Oreal. Как видим, бизнесмены заинтересованы в поддержке частными и государственными структурами программ по ужесточению контроля за экологией производства товаров и предоставления услуг, поощрению «зеленых» инициатив. Конец осени 2007 года для рынка нефти ознаменовался непредсказуемыми ценовыми рекордами, десятками миллионов долларов доходов для одних участников и убытков для других. В этот период цена нефти успела преодолеть несколько рубежей и вплотную приблизилась к отметке в $100, хотя в начале этого года на рынке за баррель ископаемого топлива платили всего $50. Среди факторов, влияющих на рост цен на черное золото, многие эксперты отмечают нестабильность доллара, ситуацию в Ираке, Турции, природные катаклизмы, неопределенность в отношениях с Ираном. Помимо роста цен, сталкиваемся еще с одной проблемой уже недалекого будущего – нефть скоро закончится, так как является одним из работает проверенная схема окупаемости затрат и разрекламированной экономии. Другая причина – банальное незнание большинством наших соотечественников простых вещей — «что это такое» и «как это работает». (Информацию о гибридах смотрите по ссылке — http://www.biauto.ru/ info.shtml) Несомненно, в ближайшем будущем гибриды на отечественных дорогах будут оставаться достоянием состоятельных людей – либо в качестве игрушки на пару месяцев, либо в качестве полюбившегося средства передвижения на каждый день. Перспективы гибридных автомобилей — гибриды сегодня и завтра Многие потребители утверждают, что ездить на гибриде сегодня модно. Спасибо компаниям, занимающимся рекламой гибридных автомобилей. Свою задачу — внедрить в сознание человека, что это езда на экологически более чистом автомобиле приветствуется общественностью, — они небезрезультатно выполняют. Об этом нам говорит статистика и последние новости: -Toyota объявила о намерении к 2007 году увеличить объём выпуска гибридных автомобилей (автомобилей, оснащённых одновременно двигателем внутреннего сгорания и электромотором) до 300 тысяч в год, а к 2012 году вообще перейти исключительно на выпуск гибридов; -First Automotive Works планирует произвести 1000 гибридных автобусов к 2010 году для Олимпиады 2008 в Пекине и World Expo 2010 в Шанхае; -Лондон после 2012 года будет закупать только гибридные автобусы. Будет вводиться в эксплуатацию по 500 гибридных автобусов ежегодно. Подобные факты заставляют подумать о том, что вот уже в ближайшем будущем гибридные автомобили будут весьма популярны. Что же нас ждёт? Какие существуют прогнозы? В моде на гибриды даже есть своя доля патриотизма, скрытая под капотом универсальной покупки, позволяющей экономить. Однако в каждой стране к машинам с электротопливными тяговыми установками относятся по-разному. Возьмем, к примеру, американцев. У них имеется своя точка зрения на экологию их государства и мира в целом. Сейчас в стране действуют серьезные экологические нормы, которые стимулируют разработчиков авто делать безопасные машины и распространять их не только в масштабах государства, но и мира в целом. Еще не так давно новое, неизведанное пугало американцев. Несколько лет назад, когда на рынке страны появились первые Toyota Prius, большинство жителей США относились к таким авто с опаской. Кто-то остерегался непредвиденных поломок и затрат, кого-то смущала еще ничем не оправданная дороговизна. Тем не менее, сегодня в Соединенных Штатах продается больше гибридных авто, чем где-либо в мире, по улицам колесят гибридные купе, внедорожники и даже автобусы не только от японских разработчиков, но и родных General Motors, Ford. Популярностью пользуются мощные и большие машины, такие как, к примеру, Mercury Mariner. Интересно отметить, что в рамках проходившего в этом месяце в Лос- Анджелесе традиционного ежегодного автосалона 2007 Los Angeles Auto Show — сто первого по счёту, более половины компаний могли похвастаться гибридными приводами – еще один пример всё возрастающего распространения этих «эко-машин». Наибольший интерес аудитории вызвали дорогие и массивные внедорожники Porsche Cayenne, Dodge Durango, Cadillac Escalade Hybrid. Ценителей дорогого и раритетного эксклюзива сотрудники Porsche решили порадовать показом легенды истории гибридных автомобилей — Lohner Electric Chaise, о котором мы говорили ранее. Автомобиль впервые был вывезен из Европы и предстал во всей красе перед десятками тысяч посетителей выставки. Представители компании также раскрыли несколько секретов долгожданного гибрида Cayenne. Оснащенный параллельным электротопливным приводом, Cayenne способен с помощью одного лишь электромотора разгоняться до 120 км/ч. Блок аккумуляторов расположился под багажником, на месте запаски. Зарядка батарей может производиться посредством как рекуперативной тормозной системы, так и самого бензинового двигателя объемом 3,6 литров. Системой управляет бортовой компьютер. Инженеры обещают, что этот гибридный, довольно дорогой внедорожник сможет порадовать владельца неплохими показателями экономии — «всего» 8,9 литров топлива на 100 километров. Суммарная эффективная мощность гибридной установки – 155 л.с. (расход – 6,2 л на 100 км). Фордовская схема подозрительно похожа на тойотовскую «синергетическую» систему, разве что у RX 400h задний привод – электрический. Audi во Франкфурте представила гибридный концепт Q7. Большой внедорожник оснащен 4,2-литровым V8 (350 л.с.). А между ним и АКПП расположился 43-сильный электромотор. В багажнике находится батарея аккумуляторов. Автомобиль может двигаться как на комбинированной тяге, так и силами каждого из моторов в отдельности. Расход по сравнению с чисто бензиновой версией снизился на 13% и составляет около 12 л. Кстати сказать, Audi, как и многие европейские производители, в свое время экспериментировала с гибридными формами автожизни, но сочла их неперспективными. И вот теперь пришлось вспомнить опыт постройки и A4 Avant (1997 год, турбодизель 1,9 л, 90 л.с., электромотор 29 л.с.), и даже Audi 100 Avant (1989 год, 2,3 л, 134 л.с. плюс 12,6 «электрической» силы). После заявлений, что гибридный Q7 появится в продаже уже в 2007 году, разумно ожидать аналогичных версий VW Touareg и Porsche Cayenne. Корни у них те же. А DaimlerChrysler привез на IAA сразу три гибрида, все, правда, лишь в ранге перспективных разработок. Два из них – на базе новейшего S-класса. Бензино-электрический Direc Hybrid (3,5 л, 272 л.с., электромотор – 14 л.с.) расходует 8,3 л на 100 км. Это на 25% меньше обычного S350. А дизель- электрический Blueteс Hybrid (3,2 л, 243 л.с. в сумме) кроме упавшего на 20% (до 7,7 л) расхода еще и выбрасывает вредных веществ на 80% меньше. Правда, это уже из другой сказки – благодаря применению искусственной мочевины. A еще DaimlerChrysler показал экспериментальный smart crosstown. Неизвестно, чем он может помочь кризисной марке микроавтомобилей, но общую моду отражает: его силовая установка – бензиновый двигатель (60 л.с.) и электромотор вдвое меньшей мощности. В последний момент на подножку трамвая вскочила BMW. Компания присоединилась к стратегическому альянсу GM и DC, желая также получить нужные разработки. Хотя до недавнего времени баварцы нужными разработками считали автомобили на водородном топливе. Но, видимо, передумали и представили Conсept X3 Efficient Dynamics – самый обыкновенный гибрид. С самым обыкновенным электромотором между двигателем и КПП. Зато электрический заряд у X3 хранится не в громоздких аккумуляторах, а в компактных конденсаторах. Их емкость гораздо выше, но есть существенный недостаток – всю свою энергию конденсаторы отдают разом, за 10-15 секунд. Это ограничивает применение электротяги фазой интенсивного разгона. Но так как именно в этом режиме расход топлива у традиционных моторов зашкаливает за облака, гибридный X3 на 20% экономичнее негибридного. Вместе с корпоративными объединениями в гибридной сфере наблюдается активность небольших производителей вроде Daihatsu (за ней, правда, маячит Toyota) и Subaru. Первая во Франкфурте показала концептуальное полноприводное купе HVS (Hybrid Vehicle Sports) – техническая калька полноприводной системы RX 400h, но с 1,5-литровым двигателем (4,1 л на 100 км). Вторая уже на Токийский автосалон привезла концепт B5-TPH (Turbo Parallel Hybrid), оснащенный 260-сильным оппозитным турбомотором и фирменным «симметричным» полным приводом. Но главное – собственная продвинутая параллельная гибридная схема (похожая на используемую Toyota) с 14-сильным электродвигателем. АВТОМОБИЛИ: Ford: -Ford Escape Hybrid -Mercury Mariner Hybrid Honda: -Honda Insight (International Engine of the Year 2000) -Honda Civic Hybrid -Honda Accord Hybrid General Motors: -Chevrolet Silverado/GMC Sierra Hybrid (debatable, see Mild hybrid) -New Flyer hybrid buses using Allisons electric drive system Opel Astra Diesel Hybrid. Mazda: -Mazda Demio (Japan-only, debatable, see Assist hybrid) Renault: -Renault Kangoo (France) Toyota and Lexus: -Prius (Motor Trend Car of the Year 2004, International Engine of the -Year 2004, European Car of the Year 2005) -Lexus RX 400h -Toyota Highlander -Lexus GS 450h -Toyota Camry Hybrid -Toyota Estima (Japan-only) Nissan: -Altima Hybrid — гибридная схема Toyota ГРУЗОВЫЕ АВТОМОБИЛИ: Hino Motors: -Dutro Hybrid (продаётся в Японии и Австралии) ВЕЛОСИПЕДЫ С МОТОРОМ: -Moped -Power-assisted bicycle -Electric bicycle Гибридные автобусы и грузовики Автобусы: Автобусы с гибридными (дизель/электричество) силовыми установками разрабатывают и производят: -New Flyer — Канада. Выпускает гибридные автобусы с 1997 г.

Принцип работы гибридных автомобилей | Автомобильные дороги

  • Как работает гибридный автомобиль?
  • Каковы плюсы и минусы гибридных автомобилей?

Сегодня пришло время взглянуть на мир гибридных автомобилей!

Вы, наверное, слышали о гибридных автомобилях. Они с нами в течение нескольких последних лет и их популярность продолжает расти. Вы даже можете иметь один такой в своей семье или кто-то из знакомых ездит на гибриде.

Схематически, принцип работы гибридных авто
Но что же такое гибрид? Традиционные авто имеют только двигатели на бензине, а с другой стороны гибридный автомобиль может быть приведен в действие как бензиновым двигателем так и электрическим аккумулятором.

С чего бы автопроизводителям создавать автомобили, которые ещё работают и от электрических батарей? Электрические аккумуляторы в гибридных автомобилях стали использовать бензин более эффективно. На низких оборотах, автомобили с гибридным двигателем могут работать только на электрических батареях. Это уменьшает количество используемого бензина машиной.

На более высоких скоростях бензиновый двигатель запускается, чтобы обеспечить большую мощность. Когда Бензиновый двигатель работает, электрический аккумулятор подзаряжается. Таким образом он будет иметь достаточную ёмкость и мощность, тогда, когда это будет нужно.

С развитием цивилизации технологии совершенствуются и производители автомобилей постоянно улучшают системы своих гибридных автомобилей. Сегодня существует несколько различных типов гибридных автомобилей. Есть небольшие различия в том, как они работают, но основная идея остается неизменной: использование электрического аккумулятора, чтобы улучшить эффективность, которую вы получаете от бензиновых двигателей.

Следующая волна гибридных автомобилей, как ожидается, будет представлять собой гибридные автомобили, которые могут работать исключительно на электрической или переработанной энергии. Для зарядки таких машин, владельцам нужно будет подключить их к источнику питания для зарядки электрических аккумуляторов, когда они не имеют достаточно энергии.

В дополнение к большому пробегу, гибридные автомобили также дружественны к окружающей среде. Так как некоторая часть их энергии вырабатывается электрическими батареями, гибридные автомобили выбрасывают меньше испарений (загрязнения), чем обычные бензиновые автомобили.

Однако, прежде чем задуматься о покупке гибридного автомобиля, вам также нужно учесть их стоимость. Большинство гибридных автомобилей на несколько тысяч долларов дороже, чем их “привычные” аналоги. Это означает, что значительная часть денег, которую Вы экономите на бензине будет потрачена авансом, который Вы заплатите за машину при покупке.

Несмотря на их более высокую стоимость, гибриды привлекательны для многих людей из-за своего минимального воздействия на окружающую среду. Просто не забудьте про это исследование, когда обратите свои взоры на гибридный автомобиль. Всегда полезно рассмотреть плюсы и минусы при принятии любого важного решения!

Особенности гибридного автомобиля — как работает в теории

Гибридный автомобиль — транспортное средство, которое может передвигаться на низких скоростях, не потребляя бензин. Расскажем про особенности гибридного автомобиля и как работает.

Начало движения

Для начала движения и при движении на малых скоростях используется только электромотор.
  • При наборе скорости батарея направляет энергию на блок управления электропитанием.
  • Блок управления направляет энергию на электромоторы, расположенные в передней и задней частях автомобиля.
  • Передний и задний электромоторы позволяют автомобилю плавно трогаться с места.

Движение

При движении автомобиля в нормальном режиме привод колес осуществляется за счет бензинового двигателя и электромоторов; энергия двигателя распределяется между колесами и электрическим генератором, который в свою очередь приводит в движение электромоторы. Генератор также осуществляет зарядку батареи, отдавая ему излишки энергии.

Разгон

  • Бензиновый двигатель разгоняет машину, работая в нормальном режиме.
  • Для улучшения динамики дополнительная энергия поступает от электромотора.
  • При работе в нормальном режиме бензиновый двигатель снабжает энергией генератор.
  • Генератор направляет излишки энергии на блок управления электропитанием.

Торможение

  • При торможении кинетическая энергия преобразуется в электричество.
  • Электромоторы направляют его на блок управления электропитанием.
  • Блок управления электропитанием возвращает энергию на высоковольтную батарею. Бензиновый двигатель работает в обычном режиме.

Особенности работы

Гибридный авто подразумевает сочетание бензинового и электрического двигателей. Они прекрасно дополняют друг друга. Электродвигатели моментально обеспечивают дополнительную мощность, не расходуя топливо и не загрязняя окружающую среду. Бензиновый двигатель позволяет развить высокую скорость. Работа в системе позволяет каждому источнику энергии работать в оптимальном режиме, обеспечивая автомобилю прекрасные ходовые качества и топливную экономичность. Один из источников экономии – снижение потребляемой энергии. Гибридные технологии позволяют возвращать энергию, которая в обычных условиях теряется безвозвратно. В частности, при торможении электродвигатели действуют как генераторы, и с подачи блока управления силовой установкой энергия движения «перекачивается» обратно в батарею высокого напряжения.

В качестве основного источника энергии используется двигатель внутреннего сгорания. Сложная компьютерная система осуществляет непрерывное изменение забора воздуха в целях обеспечения оптимальных условий работы двигателя. Это не только обеспечивает мотору дополнительную мощность, но и способствует значительной экономии топлива и уменьшению выбросов выхлопных газов. При этом не увеличивается уровень шума и не возникает вибраций.

Усовершенствованный электромотор-генератор, соединенный с бензиновым двигателем, обеспечивает плавный разгон, когда вы нажимаете на педаль газа до упора. Высоковольтный электромотор гибридной силовой установки представляет сложную и одновременно компактную комбинацию электромотора и электрогенератора.


Для обеспечения энергией электромоторов гибридная силовая установка использует в своей работе высокопроизводительную никель-металл-гидридную батарею. В то время как генератор и электромотор являются устройствами переменного тока, батарея представляет устройство постоянного тока. Кроме того, выходное напряжение батареи не соответствует выходному напряжению генератора и величине входного напряжения электромотора. Поэтому эти устройства осуществляют преобразование электроэнергии согласно потребностям системы.

При торможении генератор используется для замедления движения авто. При этом он вырабатывает электроэнергию, которая хранится в батареях. В традиционных системах энергия, которая используется для торможения, теряется полностью. В отличие от них, данная система эффективна при езде в городе, где часто чередуются разгон и торможение.

Приус принцип работы гибридной установки. Toyota Prius II — самый гибридный гибрид

Будущее марки Тойота – это гибридные автомобили. Пока электромобили не совершенны и передвигаются без подзарядки максимум до 150 км. Аккумуляторные батареи гибридных автомобилей получают подзарядку от ДВС, обеспечивая комфорт и экономичность при езде на любые расстояния.

Устройство гибридного автомобиля

Устройство гибридного автомобиля (например, Тойота Приус) основано на последовательно-параллельно схеме. У таких транспортных средств крутящий момент на колеса может подаваться и от мотора, и от мотора-генератора. При этом величина мощности агрегатов варьируется в зависимости от степени заряда и возможностей мотора.

Основу конструкции составляют двигатель внутреннего сгорания, электромотор, два генератора и делитель мощности. Последнее устройство позволяет трогаться и осуществлять движение на малых скоростях исключительно на электромоторе. ДВС в этот момент будет обеспечивать только работу генератора.

Зарядка гибридного автомобиля осуществляется посредством отдельного генератора, поэтому электрический мотор-генератор используется только для привода ведущих колес. Во время высоких нагрузок, таких как подъем в гору или езда на высокой скорости в работу активно подключается бензиновый мотор. Делитель мощности контролирует передачу от крутящего момента ДВС на колеса, перераспределяя часть ее для заряда АКБ и генератора.

Принцип работы гибридного автомобиля

Принцип работы гибридного автомобиля (например, Тойота Приус) состоит в следующем: старт, первоначальный разгон и езду на малых оборотах обеспечивает электрический мотор-генератор, при повышенных нагрузках подключается бензиновый мотор. Компьютер регулирует его работу так, чтобы были обеспечены самые высокие показатели экономичности.

Шестерня делителя мощности, передающая крутящий момент на ведущие колеса, вращается посредством электромотора. Основной принцип действия гибридного автомобиля заключается в формировании передаточного числа трансмиссии делителем мощности, именно он распределяет уровень включенности в работу каждого из моторов.

Такая схема гибридного автомобиля называется последовательно-параллельной. Она соединила все преимущества последовательно и параллельной схем. В итоге инженеры японского автоконцерна смогли создать максимально надежный агрегат, ведь управление крутящим моментом происходит при помощи электроники, исключая участие множественных механических узлов и механизмов.

Рекуперативная система торможения также передает кинетическую энергию на генератор, восполняя запас аккумулятора. Для экстренного торможения применяется обычная фрикционная тормозная система.

Двигатель (ДВС) гибридного автомобиля

Мотор авто, работающего по принципу гибрида, в первую очередь основывается на принципе экономичности. Для Тойота Приус инженеры компании Toyota смогли выпустить агрегат в 1,8 литров мощностью 98 лошадиных сил. Теперь расход Тойота Приус гибрид составляет примерно 4,5 литра на 100 км (5 литров по городу и 3,9 литра по трассе). В холодное время года вне зависимости от режима езды потребление топлива увеличивается в среднем на 2 литра на 100 км. Для заправки завод-изготовитель рекомендует использовать бензин марки АИ-95.

Стоит отметить, что разогнать машину до сотни получится чуть боле, чем за 10 секунд. При этом максимальная скорость авто составит 180 км/ч.

Тип двигателя Тойота гибрид подбирался с точки зрения максимального коэффициента полезного действия. У современных гибридов он составляет 40%. Такие показатели позволило получить использование мотора, работающего по циклу Аткинсона. Основная особенность такого бензинового мотора состоит в том, что сжатие топлива запаздывает за ходом поршня. Оно запускается несколько позже начала движения поршня в верхнюю часть гильзы. Благодаря такой уловке некоторое количество топливно-воздушной смеси возвращается во впускной коллектор.

Данный тип ДВС дал современному мотору Toyota Prius следующие преимущества:

  • увеличение рабочего хода поршня;
  • повышение КПД;
  • уменьшение расхода топлива;
  • оптимально подходящая конструкция для работы в узком диапазоне оборотов коленчатого вала;
  • 122 лошадиных силы суммарной мощности движущей установки.

Электромотор автомобиля Тойота

В Toyota Prius имеется два электромотора: управляющий и тяговый моторы-генераторы. Оба движка питает АКБ.
Тяговый мотор-генератор обеспечивает авто запуск и первоначальный разгон. Управляющий мотор-генератор отвечает за зарядку гибридного автомобиля, а также выполняет функции стартера.

Как правило, по городу в режиме «старт/стоп» Toyota Prius перемещается исключительно за счет электрической установки.

Мощность электромотора Тойота Приус определяется следующими характеристиками:

  • 60 лошадиных сил;
  • 56 кВт;
  • 163 Н*м.

Последние модели Prius получили возможность заряжаться и от электрической розетки, что позволило сделать их еще экономичнее. Минус один – полная зарядка аккумулятора составит 6 часов, поэтому пока использование транспортного средства без участия двигателя внутреннего сгорания неудобно для поездок на дальние расстояния.

Аккумуляторная батарея

На борту Тойота Приус аккумуляторных батарей две:

1. Вспомогательная аккумуляторная батарея автомобиля емкостью 45 А/ч.

2. Основная никель-металлгидридная высоковольтная аккумуляторная батарея емкостью 6,5 А/ч и напряжением 201,6 В, состоящая из 168 ячеек.

Особенность устройства основной аккумуляторной батареи автомобиля состоит в том, что они оснащены собственной системой охлаждения.

В свое время Тойота Приус была первопроходцем среди автомобилей гибридов. Сегодня установки типа hybrid удалось усовершенствовать так, что они стали устанавливаться и на другие более массовые модели Toyota, тем не менее Prius заслуженно входит в рейтинг лучших гибридных автомобилей . Популярность подобной схемы мотора можно объяснить ее экологичностью, экономичностью и надежностью, проверенной годами.

Автомобиль с гибридным двигателем это не новое изобретение. Первый шаг в направлении создания гибридных транспортных средств, был сделан в 1665, когда Фердинанд Verbiest, Иезуитский священник, начал работу над планами постройки простых четырех колесных транспортных средств, которые могли бы работать на пару или конной тяге. Первые автомобили с гибридным двигателем появились на рубеже XIX—XX-го веков. Более того, некоторым разработчикам удалось перейти от проектов к мелкосерийному производству. Начиная с 1897 года и на протяжении 10 последующих лет, французская Compagnie Parisienne des Voitures Electriques выпустила партию электромобилей и машин с гибридными двигателями. В 1900 году General Electric сконструировала гибридный автомобиль с 4-цилиндровым бензиновым мотором. А с конвейера Walker Vehicle Company of Chicago «гибридные» грузовики сходили до 1940 года.
Конечно все это были только прототипы и мелкосерийные автомобили. Однако сейчас острый недостаток нефти и экономический кризис подхлестнули разработку гибридных двигателей. А теперь давайте подробно разберемся что такое гибридный двигатель и какой от него толк? Гибридный двигатель — это система из двух двигателей -электрического и бензинового. В зависимости от режимов работы может включатся и бензиновый и электрический одновременно или по отдельности. Этот процесс управляется мощным компьютером, который принимает решение, что щас должно работать.Так при передвижении по трассам включается бензиновый двигатель, так как аккумулятора на трассе на долго не хватит. Если автомобиль двигается в городском режиме, то тут уже используется электродвигатель, при разгоне или больших нагрузках работают оба. Пока работает бензиновый двигатель заряжается аккумулятор. Такой двигатель даже с учётом того, что в системе используется бензиновый двигатель, позволяет сократить вредные выбросы в атмосферу на 90% и при этом существенно снижается потребление бензина в городе(на трассе работает только бензиновый двигатель, поэтому там экономии нету).

Начнем с того, как автомобиль трогается с места. При начале движения и на малых скоростях задействованы только аккумуляторная батарея и электродвигатели. Энергия, запасенная в батарее, поступает в энергетический центр, который, в свою очередь, направляет ее к электромоторам, заставляющим автомобиль плавно и бесшумно тронуться с места. После набора скорости к работе подключается двигатель внутреннего сгорания, и момент на ведущие колеса поступает одновременно от электродвигателей и ДВС. При этом часть энергии ДВС поступает к генератору, и теперь уже он питает электродвигатели, а излишки своей энергии отдает аккумуляторной батарее, утратившей часть запаса энергии в начале движения. При движении в нормальном режиме автоматически используется только передний привод, во всех остальных — полный. В режиме разгона момент на колеса поступает в основном от бензинового двигателя, а электромоторы при необходимости увеличения динамики дополняют ДВС. Один из самых интересных моментов — торможение. Электронные “мозги” автомобиля сами решают, когда нужно задействовать гидравлическую тормозную систему, а когда рекуперативное торможение, отдавая предпочтение последнему. То есть в момент нажатия педали тормоза они переводят электродвигатели в “генераторный” режим работы, и те создают тормозной момент на колесах, вырабатывая электроэнергию и подпитывая через энергетический центр аккумуляторную батарею. В этом и заключается изюминка “гибрида”.

В классических автомобилях энергия торможения теряется полностью, уходя как тепло через тормозные диски и другие детали. Использование энергии торможения особенно эффективно в городских условиях, когда приходится часто тормозить на светофорах. Система интегрированного управления динамикой автомобиля (VDIM) объединяет и управляет работой всех систем активной безопасности.
Одним из первых удачных автомобилей оснащённых гибридным двигателем, который пошёл в массы стал разработанный компанией Toyota «Toyota Prius», расходующий 3,2 литра бензина на 100 км (в городе). Также компания Toyota выпустила и внедорожник с гибридным двигателем Lexus RX400h.Стоимость такого автомобиля в зависимости от комплектации колеблется от 68 до 77 тыс. долларов. Следует заметить тот факт, что первые версии Toyota Prius уступали автомобилям такого же класса и в скорости и в мощности, а вот Lexus RX400h уже не уступает своим одноклассникам ни в скорости ни в мощности.

Ведущие автомобильные концерны мира, так же обратили своё внимание на гибридные двигатели, как на решение проблемы экономии топлива и загрязнения окружающей среды. Так компания Volvo Group объявила о создании гибридного двигателя для грузовиков, тягачей, полуприцепов и автобусов. Разработчики компании рассчитывают на то, что их детище позволит получить 35% экономию топлива.
При всём при этом надо сказать, что гибридные автомобили «на Ура», пока что, пошли только в Северной Америке(Канада и США). И в Америке же всё больше на них растёт спрос, так как там до последних лет были популярны автомобили, которые потребляли много топлива, а так как топливо резко и круто начало дорожать американцы резко задумались об его экономии и как решение проблемы начали использовать именно автомобили с гибридными двигателями. В Европе к появлению гибридных двигателей отнеслись спокойно, так как там у них рулит экономный и более экологичный, чем бензиновый двигатель, старый добрый дизель. В отличии от США более 50% машин в Европе оснащены дизелями. К тому же дизельные автомобили дешевле гибридных, проще и надёжнее. Ведь всем известно, чем сложнее система, тем она менее надёжна! И вот именно из-за своей сложности и капризности, гибридных автомобилей практически нет на постсоветском пространстве. Официальные дилеры их сюда не завозят. И любой владелец такого авто у нас неминуемо столкнётся с проблемой СТО. Нет у нас СТО, которые бы занимались бы гибридными автомобилями. А уж сам такую машинку не починишь!

Гибрид модели Toyota Prius за три ее поколения успели настолько усовершенствовать, что сегодня этот силовой агрегат можно встретить и в ряде более популярных массовых моделях Toyota. Так в чем же конструктивные ноу-хау тойотовского гибрида?

Конструкция

Гибридная силовая установка Toyota Prius представляет собой последовательно-параллельную конструкцию (комбинированная), в которой крутящий момент на колеса может передаваться от двигателя внутреннего сгорания напрямую и от тягового электромотора в любых пропорциях. Для реализации работы по такой схеме в конструкцию силовой установки был внедрен, так называемый, делитель мощности. Это планетарный механизм с четырьмя шестернями-сателлитами. К наружной шестерне этого механизма подключен тяговый электродвигатель. Так же она непосредственно связана с главной передачей, которая передает крутящий момент к межколесному дифференциалу и далее на колеса. Четыре сателлита в этой конструкции подключены к двигателю внутреннего сгорания, т.е. их оси вращаются вокруг оси центральной солнечной шестерни. Последняя, в свою очередь, связана с управляющим мотор-генератором. Чтобы понять, как эта конструкция работает, следует по отдельности рассмотреть режимы ее работы.

Общий принцип работы

Начальный разгон машине обеспечивает тяговый электромотор-генератор MG2. Он вращает внешнюю шестерню планетарной передачи, через которую момент передается на колеса. Когда мощности тягового электромотора становится недостаточно, в работу вступает бензиновый двигатель. При этом он работает в самом экономичном режиме. Вращая шестерни сателлиты, приводятся в действие как наружная шестерня, так и внутренняя, солнечная, которой управляет мотор-генератор MG1. И именно от поведения MG1 зависит на сколько усилие ДВС передастся на колеса, иными словами это называется «формирование передаточного числа трансмиссии».

Так же MG1 отвечает за подзарядку батареи в любом режиме (даже стоя на месте) и за запуск двигателя, что делает систему очень гибкой, вне зависимости от режима эксплуатации. Благодаря этому инженерам Toyota удалось получить универсальную систему распределения крутящего момента, которая максимально оптимально распределяет энергию, полученную при сгорании топлива в ДВС. Эта система так же обладает уникальной механической надежностью, поскольку управление крутящим моментом происходит по проводам, минуя традиционное множество сложнейших механических и гидравлических узлов.

Делая эко-мобиль с очень умной силовой установкой инженеры Toyota серьезно подошли и к выбору двигателя внутреннего сгорания. Он, как и в целом автомобиль, разработан для максимальной экономии топлива. А так как эта характеристика напрямую зависит от коэффициента полезного действия мотора, т.е. от эффективности использования теплоты сгораемого топлива, было принято решение создавать ДВС, работающие по циклу Аткинсона. В данном моторе, в отличии от двигателей, работающих по циклу Отто, сжатие начинается не в начале хода поршня вверх, а чуть позже, поэтому часть топливо-воздушной смеси выталкивается обратно во впускной коллектор. Благодаря этому удается увеличить рабочий ход, чем увеличивают время использования энергии давления расширяющихся газов, т.е. повышают КПД мотора с соответствующим снижением расхода топлива. Цикл Аткинсона в гибридах более актуален по причине работы ДВС в данной конструкции в более узком диапазоне оборотов.

В последнем 4-м поколении Toyota Prius используется 1,8-литровый бензиновый двигатель, мощностью 98 л.с.. В Toyota Yaris Hybrid применен 1,5-литровый двигатель, мощностью 75 л.с., в модели Auris – 1,8-литровый 99-сильный ДВС, и в последней новинке Toyota RAV4 Hybrid использован 2,5-литровый ДВС мощностью 155 л.с. Суммарная мощность силовых установок этих гибридов составляет, соответственно, 122 л.с., 100 л.с., 136 л.с., 197 л.с.

Стоит отметить, что инженеры Toyota продолжают совершенствовать конструкцию ДВС, работающего по циклу Аткинсона. На данный момент уже выпускаются моторы с тепловым КПД (коэффициент полезного действия), который достигает 40%. Ранее этот показатель для данных моторов составлял 38 %, а для ДВС, работающих по циклу Отто – еще меньше. Более высокий коэффициент полезного действия означает более эффективное использование тепла, выделяемого при сгорании топлива. Соответственно, удельная мощность и экономичность новых гибридных агрегатов Toyota стали еще выше.

Кстати, понятие «холостого хода двигателя» у гибридов Тойота отсутствует. Если блок управления запустил мотор, это означает что: либо заряжается батарея, либо прогревается ДВС, либо обогревается салон, либо автомобиль движется.

Электромоторы

В конструкции гибридной силовой установки Toyota используется два электромотора – управляющий мотор-генератор (MG1) и тяговый мотор-генератор (MG2). Мощность тягового электромотора:

Yaris Hybrid – 45 кВт, 169 Нм;

Auris Hybrid – 60 кВт, 207 Нм;

Prius – 56 кВт, 163 Нм;

RAV4 Hybrid – 105 кВт, 270 Нм; задний электромотор – 50 кВт, 139 Нм;

Кстати, управляющий мотор-генератор в данной конструкции выполняет и функцию стартера. Это позволило исключить из конструкции ДВС классический стартер, которые в случае с ДВС, работающими по циклу Аткинсона не могут запускаться на низких оборотах (у обычных ДВС Отто – 250 об/мин). Данный агрегат для запуска нужно «раскрутить» до оборотов не менее 1000, что и делает управляющий мотор-генератор.






/

Электроника

За обеспечение работы гибридной силовой установки Toyota отвечают еще ряд систем. Это преобразователь напряжения (инвертор), 520В / 600В / 650В. В него входит бустер, инвертор преобразователь постоянного тока в постоянный ток 14 вольт (для питания бортовой сети, DC/DC) и жидкостная система охлаждения. Последняя нужна для создания наиболее благоприятных условий работы электроники. Она работает с наибольшей производительностью и наименьшими потерями при комнатной температуре (порядка 20 градусов Цельсия). Поскольку инвертор оборудован мощными каскадами транзисторов – они требуют быстрого отвода тепла. Этого же требуют и электромоторы в трансмиссии. Для этого к инвертору и трансмиссии подведена жидкостная система охлаждения, температурный диапазон которой гораздо ниже, чем нормальный температурный диапазон двигателя внутреннего сгорания.

Может ли пятиместная легковушка длиной 4,45 метра (это больше, чем у седана ВАЗ-2110), иметь расход бензина в городе (даже не дизтоплива) 2,82 литра на 100 километров без какого либо ущерба для динамических характеристик? Да, если это Toyota Prius II.

Прежде всего, нужно сделать поправку — упомянутый расход получен в испытании по японскому циклу 10-15, который по своему характеру — суть городской цикл движения — как известно, самый проблемный для машин в плане экономичности. Как говорится, внушает.

Мы уже рассказывали , что совсем недавно, выходя на рынок гибридных автомобилей, Ford решил купить соответствующую технологию у Toyota.

Понятно почему. Легковушка Toyota Prius первого поколения, выпускавшаяся с 1997 по 2003 годы, нашла немало покупателей по всему миру.

Новейший же Prius второго поколения, едва появившись, завоевал в США сразу четыре престижные награды, в том числе, стал лучшим автомобилем 2004 года в Северной Америке.

Потрясающие характеристики ему обеспечивает «гибридно-совместный привод» (Hybrid synergy drive) — система, которую вполне можно назвать гибридом в квадрате. Давайте разберёмся почему.

Toyota — не единственный производитель, серийно выпускающий гибридные автомобили (к примеру гибрид есть у Honda), а уж экспериментальные работы имеются почти у всех крупных автокомпаний.

Известны два основных типа гибридного привода — последовательный и параллельный.

В первом случае ДВС никак не соединён с колёсами — он работает на генератор, заряжающий аккумуляторы. Тяговые же электродвигатели в зависимости от режима движения получают ток либо от батарей, либо от генератора напрямую, плюс батареи, как добавка.

Во втором варианте ДВС соединён с колёсами через обычную коробку передач. И к колёсам же (неважно тем же самым или к другой оси) подсоединён электромотор, получающий питание от аккумуляторов.

Центральный дисплей наглядно показывает круговерть потоков мощности в разветвлённой системе привода Prius II (фото с сайта toyota.com).

И в том и другом случае тяговые электромоторы при торможении могут работать, как генераторы, обеспечивая возврат энергии, что и даёт выигрыш в экономичности.

Однако у Prius использована комбинация обоих типов. Вот и получается, что перед нами — гибрид гибрида. Как говорят японцы, в этом случае можно достичь очень высокой экономичности в сочетании с высокой же разгонной динамикой машины.

Прогуляемся же по основным узлам Hybrid synergy drive.

Во-первых, это ДВС. Рабочий объём 1,5 литра, 4 цилиндра, 4 клапана на цилиндр с регулируемыми фазами газораспределения, степень сжатия 13:1, мощность 76 лошадиных сил.

Мощность, заметим, не самая рекордная для такого объёма, да при такой степени сжатия.

Зато этот движок очень экономичен уже сам по себе (без учёта помощи электромотора).

Кроме того, он отвечает жесточайшим американским, ещё даже не введённым, нормам токсичности Super Ultra Low Emission Vehicle и Advanced Technology Partial Zero Emission Vehicles, то есть «ультра супер низкий» уровень выхлопа и стандарт, так называемый, «частично нулевой».


Начинка гибридного авто от Toyota (иллюстрация с сайта toyota.co.jp).

Имеются и отдельный генератор, плюс батареи — никель-металлогидридные.

Из их характеристик обращает на себя внимание высокая выходная пиковая мощность в 28 лошадиных сил (специально приводим параметры электрики не в киловаттах, чтобы удобнее было сравнивать с ДВС).

Заметим, классические аккумуляторы на обычных авто при огромном пиковом токе изо всех сил «напрягаются», чтобы крутить стартёр мощностью в одну-две «лошадки».

Естественно, есть электронная система перераспределения нагрузки между всеми этими элементами во всех режимах движения.

Возможен круиз лишь на одном ДВС, одном электродвигателе или совместное их использование.

При этом даже в случае равномерного движения часть мощности ДВС идёт на генератор, в систему управления и далее на тяговый электромотор.

Казалось бы, это лишние потери на преобразовании, однако так инженеры добиваются оптимального режима работы ДВС (обороты/нагрузка), что сказывается на удельном расходе топлива.


Схема связей в «гибридно-гибридной» системе (иллюстрация с сайта toyota.co.jp).

А ещё: большой крутящий момент электромотора, который он готов выдать на любых оборотах — залог удобного и гибкого управления колоссальной тягой на ведущих колёсах.

Зарядка же аккумуляторных батарей идёт сразу с двух сторон — от ДВС и от колёс (при торможении).

Тут нужно упомянуть максимальное напряжение в этой «интеллектуальной» тяговой электросети — целых 500 Вольт.

Оно предполагает сравнительно низкие, для таких мощностей токи, а значит — более низкие потери на омический нагрев проводов по сравнению с ранее применявшимися системами (скажем, у первого Prius было «всего лишь» 274 Вольта).

Изюминка машины — делитель мощности. Это планетарная трансмиссия, центральное (солнечное) колесо которой соединено с генератором, планетарное (водило) — с ДВС, а самое внешнее кольцо — с электромотором и колёсами машины.

Эта система плавно перераспределяет потоки мощности между узлами в самых различных направлениях.

В частности, возможен старт машины на одном электродвигателе с последующим запуском ДВС в движении.

Результат работы такой сложной системы говорит сам за себя.


Последовательный и параллельный гибридные приводы (иллюстрации с сайта toyota.co.jp).

Общий КПД Prius II (так сказать, рассчитанный по полному пути энергии от бака до колёс) — 37%, против 16% у бензинового аналога (при работе в «японском» стандартном городском цикле).

Трудно найти ещё один бензиновый автомобиль, который обладает такой экономичностью при таких размерах, да ещё с запасом пиковой мощности в 104 лошадиные силы (ДВС плюс батареи).

Критическая ситуация с экологией и постоянный рост цен на топливо заставляют искать производителей транспорта новые решения. Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) усовершенствуются, модифицируются и «смешиваются» с электродвигателями. Для чего это делается, как работает гибридный двигатель, рассмотрим в сегодняшней публикации.

Идею соединить два агрегата (двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель) новой не назовешь. В 1897 году французская компания Parisienne des Voitures Electriques начала производство авто с гибридными двигателями, а немногим позднее американская General Electric выпустила первый гибрид с бензиновым четырехцилиндровым двигателем. Но тогда такое новшество оказалась экономически нецелесообразным. Топливо было дешевым, а мощность автомобиля-гибрида уступала мощности традиционных моделей. Но времена изменились. Топливо дорожает, экологическая обстановка ухудшается. Автомобили со смешанными силовыми агрегатами стали актуальными и начали набирать популярность.

Простыми словами о сложном

Что же представляет собой гибридный двигатель? Гибридный двигатель – это система, состоящая из двух связанных между собой агрегатов: электрического и бензинового. Они могут работать как по отдельности, так и одновременно. Управляет этой системой бортовой компьютер автомобиля. Он решает, в зависимости от режима движения, какой тип силового агрегата нужно задействовать в конкретный момент времени.

Для движения по городу, когда от двигателя не требуется выработки большой мощности, используется электродвигатель. Во время движения по загородным трассам компьютер отключает электродвигатель и задействует топливный агрегат.

При смешанном режиме езды, когда двигатель автомобиля работает под нагрузкой с периодическими ускорениями и остановками – два агрегата работают в тандеме. Причем во время работы топливного двигателя, идет зарядка электрического. Отдельного внимания заслуживают .

Экономия электроэнергии в гибридных двигателях

Известно, что на движение автомобиля затрачивается огромное количество энергии. В связи с этим возникает закономерный вопрос: как электромотор даже в условиях малых нагрузок может долго работать без дополнительного прицепа с аккумуляторами. Чтобы понять принцип работы электродвигателя автомобиля, нужно проследить весь процесс от начала движения до остановки.

Когда автомобиль трогается либо движется на малых скоростях, всю работу осуществляет электродвигатель, который питается от аккумулятора. Далее в его задачу входит разогнать автомобиль до предельно возможной для электродвигателя скорости. После этого компьютер дает команду на включение топливного двигателя. При этом ДВС часть энергии отдает на генератор, который подменяет АКБ и продолжает вместо нее питать электромотор, параллельно заряжая аккумулятор. Автомобиль при этом работает на двух силовых агрегатах одновременно.

При движении со средней скоростью электродвигатель отключается, работает только ДВС, пополняя запас энергии аккумулятора. При повышении нагрузки на ДВС ему на помощь снова приходит электромотор. Но электроэнергия пополняется не только за счет работы ДВС. Тормозной механизм автомобиля с гибридным двигателем устроен таким образом, что образовавшаяся во время торможения энергия, преобразовывается в электрическую и тоже идет на питание электромотора. Такое торможение получило название «рекуперативное».

Рассмотренный выше алгоритм работы описывает общую картину работы гибридного силового агрегата автомобиля. На сегодняшний день существует три типа таких двигателей: последовательный, параллельный и смешанный.

Последовательная схема гибрида

Принцип работы такой схемы можно считать самой простой из гибридов. Двигатель внутреннего сгорания в данном типе является вспомогательным элементом и предназначен для работы генератора. Генератор, получая энергию от ДВС, преобразует ее в электрическую и запитывает электромотор, который приводит автомобиль в движение.

Такая схема, как правило, применяется в маломощных автомобилях (малолитражках). Но используемый аккумулятор имеет большую емкость, с возможностью зарядки от обычной электросети. Большая емкость АКБ позволяет минимизировать использование ДВС, то есть автомобиль может двигаться на электродвигателе, который питается только от аккумулятора. Chevrolet Volt – это одна из моделей автомобилей, в которой использована последовательная схема гибрида.

Параллельная схема гибридного автомобиля

Принцип работы параллельной схемы заключается в том, что ДВС и электромотор установлены таким образом, что появляется возможность их использовать как вместе, так и по отдельности. Но все же основная функция электромотора в такой схеме – это создание дополнительной мощности ДВС при ускорении. Кроме того электродвигатель выполняет функции стартера и генератора. Аккумуляторы при такой схеме не требуют дополнительной подзарядки, им хватает энергии, вырабатываемой при движении.

Honda Insight, Honda Civic Hybrid, BMW Active Hybrid 7, Volkswagen Touareg Hybrid – модели с параллельной схемой гибридного двигателя.

Последовательно – параллельная схема гибрида

В этой схеме ДВС и электромотор связывает между собой планетарный редуктор, при помощи которого мощность от обоих двигателей передается на ведущие колеса.

Смешанная схема отличается от параллельной наличием генератора, создающего энергию для электродвигателя.

Toyota Prius, Lexus RX 450h, Ford Escape Hybrid – это представители полного гибрида.

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.

Недостатки гибридов

  1. Высокая стоимость автомобиля.
  2. Обслуживание автомобиля требует больших затрат. Ремонтировать такую машину самостоятельно вряд ли удастся, а квалифицированных мастеров найти большая сложность. С комплектующими также гарантированно будут проблемы.
  3. Перепады климатических температур плохо влияют на АКБ и приводят к их саморазряду.

Внешне автомобили с гибридными силовыми агрегатами не отличаются от классических бензиновых собратьев. Конечно, если бы модели автомобилей с гибридными двигателями имели такую же стоимость, как аналоги с ДВС, а обслуживание не вызывало сложностей, вряд ли кто отказался бы от такой машины. Но на данный момент реалии таковы, что разница в цене гибрида и аналога составляет в среднем 4000 долларов. Даже если взять в расчет все плюсы таких машин, включая экономию топлива, то разница все равно будет несоразмерная. Если не будет поломок, а пробег будет значительным, машина окупится в лучшем случае лет через пять. Такое положение вещей не вселяет оптимизма. Но как говорится: «Сколько людей – столько и мнений», поэтому выбор всегда остается за конкретным человеком.

Что такое автомобиль гибрид?

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

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

Содержание статьи

Основные преимущества и недостатки гибридных авто

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

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

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

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

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

Как взаимодействует ДВС и электромотор в гибридах

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

  • последовательным;
  • параллельным;
  • последовательно-параллельным;

Последовательное взаимодействие

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

Параллельное взаимодействие

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

Последовательно-параллельное взаимодействие

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

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

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

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

Эксплуатация гибридов: разрушаем мифы

  • Гибридные авто являются новинкой, которая до конца не усовершенствована и имеет множество недоработок. Это миф, так как бренд Тойота занимается полномасштабным серийным производством гибридных моделей почти 20 лет.
  • В гибридах разряжаются аккумуляторы, что приводит к проблемам. Это правда, но только частично. На начальных этапах развития технологии подобные случаи встречались, но сегодня высокоточная электроника не допускает глубокого разряда батареи.
  • Гибридные авто чаще ломаются, их дорого и сложно ремонтировать. Это миф, так как гибридные автомобили не менее надежны в эксплуатации по сравнению с обычными дизельными и бензиновыми ДВС. Большинство СТО комплексно обслуживают гибриды наравне с обычными авто. Более того, КПП в гибридах исключает наличие фрикционов, что делает такую трансмиссию простой и надежной, чего не скажешь о различных типах АКПП. Что касается ДВС, мотор на гибридах чаще работает на низких оборотах, не выходит на пиковые нагрузки. Если также учесть цикл Аткинсона, тогда моторесурс двигателя на гибриде намного больше обычного мотора.
  • ДВС гибрида имеет меньшую мощность, такие авто теряют в динамике сравнительно с аналогами. Да, мощность ДВС на гибридах меньше, но за счет добавления электромотора суммарная мощность установок значительно превосходит мощность обычных аналогов с одним бензиновым мотором.
  • Расход гибридной машины на практике не сильно отличается от обычного авто. Частично это правда, так как показатель расхода гибридных автомобилей напрямую зависит от режимов езды. Для достижения максимальной экономичности необходимо изменить стиль вождения на медленный, спокойный и плавный, избегая разгонов, активного дросселирования и т.д. Другими словами, сильные нажатия на педаль газа будут давать команду системе управления к тому, что необходимо завести ДВС.
Идея экономии горючего в гибридных авто состоит в том, чтобы при заряженном аккумуляторе как можно дольше двигаться только на электротяге на скоростях до 60 км/ч., чего зачастую хватает в плотном городском потоке. Также необходимо добавить, что система учитывает большое количество факторов: наружную температуру, степень прогрева ДВС и ОЖ, заряд батареи, движение под уклон или на горку и т.д. В разных условиях гибрид может задействовать ДВС, а может передвигаться только на электрической энергии.
  • Аккумулятор для гибрида трудно найти в свободной продаже, а также батарея занимает много места в багажнике автомобиля. Это миф, так как аккумуляторы для гибридов всегда доступны к заказу в авто магазинах, а также представлен широкий выбор на различных Интернет-ресурсах. Что касается свободного места, батарея практически не занимает полезное пространство в багажном отсеке.
  • На гибридную машину нельзя поставить газ. Это миф, так как мировые производители ГБО производят оборудование, совместимое с электронным блоком управления гибридным авто.

Читайте также

  • Генератор в машине: что это такое?

    Принцип работы и устройство автомобильного генератора. Составные элементы генератора переменного тока в автомобиле: ротор, статор, обмотки, регулятор.

Особенности гибридных автомобилей

Подключаемые гибриды — главный автомобильный тренд последних лет. На рынке их уже немало, причём подзаряжаемым может быть гибрид любой конструкции: и последовательный, и параллельный, и гибрид смешанного типа — тяговая батарея ведь есть у всех. Примеры: Toyota Prius PHV и Prius Prime, Mitsubishi Outlander PHEV, Ford Fusion Energi, Hyundai Ioniq, Chevrolet Volt, Volvo V60, Audi e-tron, Chrysler Pacifica, Range Rover PHEV и другие. Даже китайские автопроизводители уже делают свои версии Plug-in-гибридов. Дело не только в экономии топлива и экологичности: производителям машин важно быть в авангарде современных технологий.

В будущем PHEV-гибриды, как и электрокары, избавятся от зарядных проводов. Уже сейчас есть мелкосерийные автомобили, способные заряжать батарею силовой установки на специальных индукционных парковочных местах, по аналогии с беспроводной зарядкой смартфонов. Вот только инфраструктура городов пока не поспевает за прогрессом транспорта.

Умеренный «мягкий» гибрид (Mild Hybrid)

Наверняка вы встречали автомобили в комплектации Mild Hybrid — в народе их нарекли мягким гибридом, хотя правильнее назвать такую силовую установку «умеренным гибридом». Что же такое Mild Hybrid, и насколько он «мягок»?

Mild Hybrid — это «зародыш» гибрида: стандартный автомобиль, озеленённый энергосберегающими технологиями. За красивым гибридным термином скрывается знакомая многим система «Старт-стоп», глушащая двигатель во время остановок, но чуть более продвинутая. ДВС Mild-гибрида снабжен специальным мотор-генератором; во время движения он работает как стандартный генератор, вырабатывая ток. Когда машина останавливается и система Start-Stop глушит двигатель, мотор-генератор вступает в дело, обеспечивая работу всех систем автомобиля: электрики, отопителя, кондиционера… Водитель даже не замечает, что двигатель заглушен. При нажатии на газ двигатель моментально заводится непосредственно от мотор-генератора и автомобиль трогается.

Как работает гибридный автомобиль?

Все мы знакомы с бензиновыми автомобилями, и большинство людей слышали или видели электромобили. Гибридный автомобиль — это комбинация этих двух факторов. Гибридный автомобиль содержит части как бензиновых, так и электромобилей, пытаясь получить лучшее из обоих миров.

Лучший способ понять преимущества гибридного автомобиля — это представить себе автомобиль, едущий по шоссе с заданной скоростью по ровной поверхности. В этом случае двигатель выполняет три функции:

  1. Это , преодолевая сопротивление качению в трансмиссии.
  2. Это преодоление сопротивления воздуха .
  3. Это вспомогательное оборудование , такое как генератор переменного тока, насос гидроусилителя рулевого управления и кондиционер.

Для выдерживания этой нагрузки двигателю может потребоваться мощность не более 10 или 20 лошадиных сил. Причина, по которой автомобили имеют двигатели мощностью 100 или 200 лошадиных сил, — это управление ускорением при остановке, а также при обгоне и подъеме на холм. Мы используем максимальный рейтинг HP только в течение 1% времени вождения.В остальное время мы переносим вес и трение гораздо более мощного двигателя, что тратит много энергии.

В традиционном гибридном автомобиле у вас есть полностью электрический автомобиль. Он включает в себя электродвигатель для обеспечения всей мощности колес, а также аккумуляторы для подачи электроэнергии на двигатель. Тогда у вас есть полностью отдельный бензиновый двигатель , питающий генератор . Двигатель очень маленький — от 10 до 20 лошадиных сил — и предназначен для работы только на одной скорости для максимальной эффективности.Цель этого небольшого и эффективного двигателя — обеспечить автомобилю достаточную мощность на крейсерской скорости. Во время разгона батареи обеспечивают необходимую дополнительную мощность. Когда автомобиль замедляется или стоит на месте, аккумуляторы заряжаются. Этот вид гибридных автомобилей по сути представляет собой электромобиль со встроенным зарядным устройством для большей дальности полета. Преимущество заключается в том, что небольшой и эффективный бензиновый двигатель имеет большой пробег.

Галерея изображений гибридного автомобиля

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

Honda Insight, в частности, пытается найти компромисс. Он использует более крупный бензиновый двигатель, который подключен непосредственно к трансмиссии, а также тонкий электродвигатель, прикрепленный к двигателю. Бензиновый двигатель обеспечивает большую часть мощности автомобиля, а электродвигатель добавляет дополнительную мощность, необходимую для ускорения.Поскольку электродвигатель может работать как генератор во время торможения и должен работать только часть времени, он очень легкий. Недостатком такого подхода является то, что бензиновый двигатель должен работать с разной скоростью, что снижает его эффективность.

Эти ссылки помогут вам узнать больше:

Как работают гибридные автомобили | HowStuffWorks

Устройство разделения мощности является сердцем Toyota Prius. Это умная коробка передач, которая объединяет бензиновый двигатель, генератор и электродвигатель.Это позволяет автомобилю работать как параллельный гибрид — электродвигатель может приводить в движение автомобиль сам по себе, газовый двигатель может приводить в действие автомобиль самостоятельно или они могут приводить в действие автомобиль вместе. Устройство разделения мощности также позволяет автомобилю работать как гибрид серии — бензиновый двигатель может работать независимо от скорости автомобиля, заряжая аккумуляторы или обеспечивая питание колес по мере необходимости. Он также действует как бесступенчатая трансмиссия (CVT), устраняя необходимость в механической или автоматической коробке передач.Наконец, поскольку устройство разделения мощности позволяет генератору запускать двигатель, автомобилю не нужен стартер.

Устройство деления мощности представляет собой планетарный ряд (ниже). Электродвигатель соединен с зубчатым венцом зубчатой ​​передачи. Он также напрямую связан с дифференциалом, приводящим в движение колеса. Таким образом, независимо от скорости вращения электродвигателя и зубчатого венца зависит скорость автомобиля.


Планетарный редуктор Prius

Генератор соединен с солнечной шестерней редуктора, а двигатель — с водилом планетарной передачи.Скорость коронной шестерни зависит от всех трех компонентов, поэтому все они должны постоянно работать вместе, чтобы контролировать выходную скорость.

Когда вы ускоряетесь, сначала электродвигатель и аккумуляторы обеспечивают всю мощность. Зубчатый венец устройства деления мощности соединен с электродвигателем, поэтому он начинает вращаться вместе с двигателем. Водило планетарной передачи, которое соединено с двигателем, неподвижно, поскольку двигатель не работает. Поскольку коронная шестерня вращается, планеты должны вращаться, что приводит к вращению солнечной шестерни и генератора.По мере ускорения автомобиля генератор вращается с любой скоростью, необходимой для того, чтобы двигатель оставался выключенным. Вы можете увидеть все это ниже:


Посмотрите на устройство разделения мощности Prius
, когда автомобиль разгоняется от 0 до 30 миль в час.

Когда вы достигнете скорости примерно 40 миль в час (64 км / ч), включится бензиновый двигатель. Генератор внезапно меняет скорость, заставляя водило сателлита повернуться и запустить двигатель. Когда двигатель работает, он устанавливает постоянную скорость, в то время как генератор изменяет свою скорость, чтобы соответствовать выходной скорости электродвигателя.Если вы действительно сильно ускоряетесь, мотор будет потреблять дополнительную мощность от батарей. Как только вы наберете скорость на автостраде, автомобиль будет двигаться под действием газа и электроэнергии, при этом вся электроэнергия будет поступать от генератора.

Как и Insight, Prius никогда не требует подзарядки; бортовой генератор автоматически поддерживает необходимый уровень заряда аккумуляторов.

И Honda, и Toyota имеют длительные гарантии на свои гибридные компоненты.Insight имеет восьмилетнюю / 80 000-мильную гарантию на большую часть трансмиссии, включая батареи, а Prius имеет восьмилетнюю / 100 000-мильную гарантию на батарею и гибридные системы. Двигатели и аккумуляторы в этих автомобилях обычно не требуют обслуживания в течение всего срока службы транспортного средства (однако, если вам все же придется заменить аккумуляторы после истечения срока гарантии, это, вероятно, будет стоить вам несколько тысяч долларов). Двигатель не требует большего обслуживания, чем двигатель любого другого автомобиля, а поскольку оба гибрида имеют рекуперативное торможение, тормозные колодки могут даже прослужить немного дольше, чем у большинства автомобилей.

Получить гибридную мощность, безусловно, сложнее, чем использовать прямую бензиновую мощность или прямую электрическую мощность. В следующем разделе мы рассмотрим, почему гибридные технологии так желательны как для потребителей, так и для производителей автомобилей.

Что такое гибридный автомобиль и как работает гибридный двигатель?

Различные операции по уровням гибридизации

Смешанный гибридный автомобиль (мягкий гибрид)

Мягкая гибридизация, также известная как мягкая гибридизация или микрогибридизация, использует небольшую литий-ионную батарею на 48 В и альтернативный стартер для поддержки теплового двигателя с целью экономии топлива, повышения производительности или того и другого.

Однако система микрогибридизации не может привести автомобиль в движение, используя только электричество. Электроблок используется только в качестве стартера для автоматической системы Start & Stop, которая отключает двигатель при остановке автомобиля для экономии топлива, например, в пробках или на светофоре. На некоторых моделях легкогибридных автомобилей электродвигатель также может помочь тепловому двигателю поддерживать постоянную скорость до 120 км / ч.

Несмотря на то, что они считаются более простым и дешевым способом вывода на рынок гибридных технологий, поскольку все традиционные модели автомобилей могут быть оснащены гибридной технологией, микрогибридные системы не улучшают расход топлива в такой степени, как полногибридные системы.Экономия модели составляет около 0,5 л / 100 км по сравнению с обычным тепловозом.

Полностью гибридный автомобиль

Полностью гибридные системы используют электродвигатель в качестве единственного источника тяги для движения на малой скорости и малых ускорений. Этот электрический режим может повысить энергоэффективность при определенных условиях движения.

Полно-гибридный автомобиль также имеет дизельный или бензиновый двигатель в качестве основного источника энергии для более высоких скоростей, которые обычно развивают скорость выше 50 км / ч.Электродвигатель обеспечивает дополнительную мощность, когда это необходимо, чтобы транспортное средство было более эффективным с менее мощным дизельным или бензиновым двигателем. Гибридный автомобиль экономит более 30% городского топлива по сравнению с тем же автомобилем с одним двигателем, работающим на ископаемом топливе.

Перезаряжаемый гибридный автомобиль (PHEV)

В отличие от гибридных автомобилей HEV, электричество которых вырабатывается только за счет рекуперативного торможения, подключаемые к электросети гибридные автомобили или PHEV (подключаемый гибридный электромобиль) предлагают возможность зарядки также от бытовой электрической розетки или на общедоступном терминале.По этой характеристике они находятся на полпути между обычными гибридами HEV и полностью электрическими транспортными средствами.

Несмотря на то, что у них есть тепловой двигатель, перезаряжаемые гибридные автомобили также имеют батареи большей емкости, чем обычные гибриды, и поэтому могут путешествовать на большие расстояния в 100% электрическом режиме, до 60 километров для некоторых моделей (цикл WLTP), таких как Peugeot 3008 Hybrid4 300. Перезаряжаемый гибридный автомобиль позволяет вам совершать ежедневные поездки без использования теплового двигателя, просто через бытовую подзарядку или через терминал.

Как работает гибридный автомобиль?

Мы поддерживаем читателей. Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию.


Вы, наверное, много слышали о гибридных автомобилях за последнее десятилетие. Все больше и больше людей переходят со своих стандартных автомобилей с бензиновым двигателем на гибридные или электромобили, но вы, вероятно, захотите узнать, как работает гибридный автомобиль, прежде чем будете готовы к переходу.

Изменение климата и другие экологические проблемы связаны с выбросами углерода, многие из которых происходят от транспортных средств, работающих на ископаемом топливе.Фактически, 29% общих выбросов парниковых газов в Соединенных Штатах приходится на транспорт. Это самый значительный источник парниковых газов.

Кроме того, один типичный легковой автомобиль будет ежегодно выделять почти пять метрических тонн двуокиси углерода. Конечно, это зависит от автомобиля, типа используемого газа и количества пройденных километров. Тем не менее, это много углекислого газа, особенно с учетом количества автомобилей в США.

Из-за огромного количества углекислого газа и воздействия, которое стандартные автомобили оказывают на окружающую среду, многие обменяли свои бензиновые автомобили с выбросами углерода на гибридные.Тем из вас, кто совершил переход или рассматривает его, возможно, вы захотите узнать, что такое гибрид. Как работает гибридный автомобиль?

Что такое гибридный автомобиль?

Гибридный автомобиль сочетает в себе электродвигатель с бензиновым двигателем. Вся система собирает энергию за счет рекуперативного торможения. Иногда электродвигатель выполняет всю работу за машину. В других случаях бензиновый двигатель сделает работу. Более того, иногда электродвигатель и газовый двигатель работают вместе.

В целом при этом сгорает меньше бензина. Это лучше для экономии топлива. Электроэнергия также может повысить производительность автомобиля. Это также лучше для окружающей среды.

Как работает гибридный автомобиль?

Электроэнергия от гибридного транспортного средства может поступать от аккумуляторной батареи или от зарядки внутренней батареи. В зависимости от типа гибридного автомобиля, автомобиль может заряжать аккумулятор с помощью рекуперативного торможения, двигателя внутреннего сгорания или от подключаемого модуля.Регенеративное торможение просто улавливает энергию, которая обычно теряется при торможении или накате. Эта энергия использует движение колес для вращения двигателя, который вырабатывает электричество и замедляет автомобиль.

В дополнение к рекуперативному торможению гибридные автомобили также имеют привод и вспомогательный электродвигатель. Вместо того, чтобы автомобиль полностью полагался на бензин, он использует электродвигатель для ускорения, подъема на холм и обгона. Это более эффективно для этих методов вождения, потому что они часто требуют больше всего бензина.

Еще одной особенностью большинства гибридных автомобилей является то, что они имеют автоматический запуск и остановку. Когда вы полностью останавливаетесь в гибридном автомобиле, двигатель полностью автоматически выключается. Когда вы нажимаете на акселератор, автомобиль перезагружается. Когда автомобиль стоит на холостом ходу, будь то знак остановки, светофор или проезжая часть, уходит много энергии. Это снижает количество потраченной впустую энергии.

Типы гибридных автомобилей

Хотя большинство гибридных автомобилей работают одинаково, существуют небольшие различия в типах гибридов.Есть много типов двигателей внутреннего сгорания и много типов гибридных транспортных средств. Ниже представлены несколько типов гибридных автомобилей:

  • Гибрид серии: Гибрид серии — это электромобиль, но к нему прикреплен газовый генератор. Единственное предназначение генератора — подзарядить аккумулятор. Таким образом, аккумулятор питает электродвигатель, который управляет движением автомобиля.
  • Параллельно-гибридный: Параллельно-гибридный автомобиль — это наиболее распространенный доступный тип гибрида.И электродвигатель с батарейным питанием, и бензиновый двигатель подключаются к колесам. Обычно они подключаются по линиям электропередачи. Некоторые модели могут иметь до трех электродвигателей. Системы работают вместе, чтобы привести автомобиль в действие.
  • Подключаемый гибрид: Подключаемый гибрид (PHEV) похож на параллельный гибрид, за исключением того факта, что он имеет большую батарею, которую необходимо заряжать от другого источника, например от электрической розетки. Поскольку он имеет аккумуляторную батарею большего размера, он может хранить больше энергии и даже ездить только на электричестве.Однако этот диапазон 100% электроэнергии обычно доступен только для более коротких поездок.
  • Мягкий гибрид: Легкие гибридные автомобили используют меньшую аккумуляторную батарею и электродвигатель. Они действуют только как помощники газового двигателя и помогают улучшить общую экономию топлива. Если бы вы хотели ездить на полном электричестве, батарея и двигатель на них были бы слишком маленькими. Однако он питает стартер и технологию запуска и остановки.
  • Полный гибрид: Наконец, есть полный гибрид, в котором для независимого управления автомобилем используются электрические компоненты.Не требует использования газовых двигателей. Полно-гибридные автомобили включают параллельные, серийные и подключаемые гибриды.

Есть несколько типов гибридных автомобилей. Прежде чем переключиться на гибридный автомобиль, вам следует выяснить, какой тип автомобиля вам нужен или который лучше всего подходит для ваших нужд.

Вы перейдете на гибридный автомобиль?

Гибридные автомобили намного лучше для окружающей среды, чем автомобили, работающие на газе. Они отлично подходят для экономии топлива и сокращения выбросов.Теперь, когда вы знаете, как устроен гибридный автомобиль, вы можете лучше решить, подходит ли он вам.

Что такое гибридный автомобиль и как он работает?

Гибридные электромобили входят в число всемирно известных автомобилей. Комбинация любых двух элементов называется гибридом. Двигатель очень важен для каждой машины. Потому что двигатель преобразует мощность топлива в движение автомобиля. Гибридный электромобиль зависит от двух источников энергии, и наиболее распространенным методом является использование двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и электродвигателя.

В отличие от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, гибридный электромобиль имеет аккумуляторы, обеспечивающие и приводящие в действие электродвигатели, в дополнение к топливному баку, который обеспечивает питание двигателя внутреннего сгорания. Есть несколько способов упаковать и зарядить аккумуляторную батарею двигателя. Еще один интересный аспект гибридного автомобиля — максимальная эффективность. Один из способов достижения этой цели — замедление, торможение, восстановление питания и сохранение заряда в аккумуляторе.

Два двигателя гибридного электромобиля вращают колеса согласованно друг с другом.Это улучшает топливную экономичность и снижает сжигание бензина. Гибридные автомобили обладают преимуществами более низких выбросов и лучшей топливной экономичности по сравнению с обычными автомобилями. Гибридный двигатель обеспечивает лучшую топливную экономичность и мощность по сравнению с другими типами двигателей. Когда гибридный автомобиль движется или тормозит, он создает избыточную энергию для зарядки аккумуляторной батареи двигателя. Во-вторых, этот процесс также помогает увеличить запас хода или эффективность топлива.

Автомобильные инженеры разрабатывают и продают гибридные автомобили с конца 19 века.Однако он остается непопулярным на рынке из-за дороговизны серийного производства. Однако автопроизводители продолжают исследовать и разрабатывать новые гибридные технологии, чтобы соответствовать строгим стандартам выбросов.

Принцип работы гибридного автомобиля

Гибридные автомобили питаются как минимум от двух типов источников энергии. В первом гибридном автомобиле для питания генератора использовался стационарный газовый двигатель. Этот генератор передавал электрическую энергию на электродвигатель, установленный на ступице переднего колеса.В 1901 году Фердинанд Порше изобрел этот гибридный автомобиль.

Этот принцип известен как «последовательный гибрид» и преобразует мощность одного источника в мощность другого, и эта мощность управляет автомобилем.

Последовательные гибридные системы передачи энергии очень популярны на кораблях и локомотивах. Атомная подводная лодка — образец серийного гибридного автомобиля. Ядерные реакторы производят тепло, которое приводит в движение паровые турбины, которые в свою очередь приводят в движение генераторы. Тепловоз — это гибридный автомобиль.Дизельные двигатели приводят в действие генераторы, приводящие в действие электродвигатели в колесах. В настоящее время этот метод используется, потому что гораздо проще управлять транспортным средством на электроэнергии, чем получать чистую энергию от ядерного реактора или большого двигателя Дильса. Кроме того, в поездах ходят сотни тонн веса, и для их движения обязательно наличие безмуфтовой трансмиссии.

В настоящее время почти все гибридные автомобили являются параллельными гибридами, а не серийными гибридными автомобилями. Трансмиссия гибридного автомобиля Toyota оснащена двигателем внутреннего сгорания (IC) и двумя электродвигателями, которые также можно использовать в качестве генератора.Эти электродвигатели двигателя заряжают аккумуляторные батареи двигателя. В противном случае энергия будет потрачена впустую, например, при поломке машины. Таким образом, эта энергия хранится в относительно небольшой батарее, которой достаточно для питания трансмиссии или проезда автомобиля примерно на милю по мере необходимости. Следовательно, гибридные автомобили Toyota могут работать только на электричестве; они также могут работать с двигателями внутреннего сгорания или и тем, и другим. Однако единственным источником энергии для автомобилей является топливо.

Следовательно, для гибридных автомобилей требуется топливо. По сравнению с автомобилем, в котором используется только двигатель внутреннего сгорания, он может потреблять энергию торможения и расходовать меньше топлива.Гибридные автомобили могут оптимизировать двигатель внутреннего сгорания, который потребляет гораздо меньше топлива (и требует некоторых дополнений к нормальному вождению).

Так называемый Plug-in Hybrid (PHEV) является расширением концепции параллельного гибрида. Он имеет большую батарею, которая позволяет транспортному средству проехать около 25 миль только на электричестве или со скоростью до 80 км / ч. Тормозное усилие не может зарядить аккумулятор этого автомобиля, поэтому его необходимо заряжать с помощью зарядного устройства переменного тока.

Типы гибридных автомобилей

Автопроизводители используют различные гибридные конструкции для достижения максимальной топливной экономичности или снижения цены гибридного автомобиля на минимально возможном уровне.Есть разные типы гибридных автомобилей. Известные типы подробно описаны ниже.

1) Параллельно-гибридный

Parallel Hybrid входит в состав самых известных типов гибридных электромобилей. Этот дизайн очень известен. Параллельные гибриды используют как двигатель внутреннего сгорания, так и электродвигатель для выработки мощности и управления автомобилем. Эти двигатели могут работать вместе или использоваться в качестве основного источника энергии, и другие силы могут действовать, если требуется дополнительная мощность, например, при обгоне, подъеме на холм и т. Д.Оба источника питания называются «параллельными», потому что они подключены параллельно трансмиссии или коробке передач. Примеры параллельных гибридных автомобилей: Hyundai Sonata, Toyota Prius, Honda Accord, Toyota Camry и т. Д.

2) Серия Гибрид

В этом типе гибридных автомобилей в гибридной серии также используются электродвигатель и бензиновый / бензиновый двигатель. Но в этом случае двигатель внутреннего сгорания не управляет автомобилем, а вырабатывает электрическую энергию для зарядки аккумулятора.Этот заряженный аккумулятор автомобиля обеспечивает питание электродвигателя, который передает эту энергию колесам. Chevrolet Volt, Ford Fusion, Kia Optima и BMW i3 являются примерами серийных гибридных автомобилей.

3) Подключаемый гибридный

Подключаемый к электросети гибридный автомобиль позволяет традиционным гибридным автомобилям иметь более мощные батареи, которые необходимо заряжать. Как правило, в этих гибридных автомобилях для зарядки аккумулятора используется розетка на 110 В, как и в случае с электромобилем.Эти гибридные автомобили используют двигатели 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 гибридной конструкции работают двумя разными способами. В первом режиме он работает как обычный гибридный автомобиль. В режиме 2 nd вы можете адаптировать конструкцию к различным требованиям двигателя для конкретной задачи автомобиля.

5) Мягко-гибридный

В последние годы стоимость производства гибридных транспортных средств 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 стандартам выбросов и немного повысить эффективность топлива без значительного увеличения затрат. В этом типе гибридного транспортного средства электродвигатель помогает бензиновому или бензиновому двигателю повысить производительность, повысить топливную экономичность или и то, и другое.Он также используется в качестве стартера для функций автоматической остановки или запуска, которые снижают расход топлива за счет выключения двигателя, когда автомобиль находится в неподвижном состоянии, и уменьшения расхода топлива. Baleno, Ciaz и Maruti Suzuki Ertiga являются примерами мягких гибридных автомобилей.

Компоненты гибридного электромобиля

Трансмиссия: Этот компонент гибридного автомобиля приводит в движение колеса, передавая механическую энергию от тягового или электродвигателя.

Тяговый аккумулятор: Это устройство экономит электроэнергию для использования тяговыми двигателями.

Тепловая система (охлаждение): Эта система может поддерживать подходящий диапазон рабочих температур для силовой электроники, электродвигателей, гибридных двигателей и других деталей.

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

Двигатель внутреннего сгорания (принудительное зажигание): В двигателе внутреннего сгорания топливо впрыскивается внутрь камеры сгорания или во впускной коллектор, где оно смешивается с воздухом, и воздушно-топливная смесь воспламеняется искрой, создаваемой искрой. затыкать.

Топливный бак (бензин): В топливном баке автомобиля хранится бензин до тех пор, пока он не понадобится двигателю.

Топливный фильтр: Дозирующая форсунка подключается к баку автомобиля для заполнения топливного бака.

Выхлопная система: Выхлопная система отводит выхлопные газы двигателя из выхлопной трубы через выхлопную трубу. Разработайте трехкомпонентный каталитический нейтрализатор для снижения выбросов двигателя в выхлопные системы.

Электрический тяговый двигатель: Эта часть автомобиля с гибридным двигателем использует мощность тяговой аккумуляторной батареи, и этот двигатель приводит в движение колеса автомобилей.В некоторых автомобилях используется мотор-генератор, который выполняет одновременно регенерацию и роль вождения.

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.

Преобразователь постоянного тока в постоянный: Этот компонент гибридного электромобиля заменяет источник постоянного тока высокого напряжения с тягового аккумулятора на источник постоянного тока низкого напряжения, необходимый для питания аксессуаров транспортного средства и зарядки вспомогательных аккумуляторов.

Батарея (вспомогательная батарея): В электромобилях вспомогательная батарея обеспечивает питание для запуска транспортного средства перед активацией тягового аккумулятора и обеспечивает питание автомобильных аксессуаров.

Лучшие гибридные автомобили 2021 года

Ниже представлены лучшие гибридные автомобили 2021 года.

  1. Chevy Bolt EV
  2. Hyundai Kona Electric
  3. Тойота Королла
  4. Honda Insight
  5. Hyundai Ioniq
  6. Хендай Элантра
  7. Honda CR-V
  8. Хонда Аккорд
  9. Хендай Соната
  10. Тойота Камри
  11. Тойота РАВ4
  12. Форд Мустанг Mach-E

1) Chevy Bolt EV

Chevy Bolt EV 2021 не так привлекателен, как Tesla Model 3, и не так привлекателен, как Hyundai Kona Electric.Его популярные стандартные характеристики, вместительный салон и тихая езда делают его привлекательным вариантом для рядовых покупателей бренда. Этот гибридный автомобиль имеет запас хода около 417 километров, и его нельзя недооценивать. Функция быстрой зарядки может увеличить запас хода на 161 километр за 30 минут.

2) Hyundai Kona Electric

Чтобы не отставать от все большего количества электромобилей на рынке, Hyundai Motor заменила бензиновый двигатель внедорожника Kona аккумулятором и электродвигателем, создав «Kona Electric 2021».Этот компромисс делает электромобили привлекательными благодаря мощным характеристикам, привлекательному обаянию вождения и полностью электрическому запасу хода до 415 километров. Различия в стилях имеют характерные колеса и решетку радиатора, но уникальный внешний вид Kona Electric ничем не уступает обычной версии. Конкурентные электромобили, такие как Kia Niro EV, Tesla Model 3 и Chevrolet Volt, предлагают те же функции. Тем не менее, начальные цены на автомобили Hyundai и непревзойденные гарантии делают их одними из самых разумных вариантов в этом секторе автомобильных соревнований.

3) Хонда Инсайт

Honda Insight 2021 — это экономичный гибридный автомобиль, который функционирует и выглядит почти так же, как традиционный компактный автомобиль. Он имеет много общих частей с популярным седаном Honda Civic и предлагает такие же комфортные ощущения от вождения и просторный практичный салон. Основное отличие — комбинация электродвигателя и бензинового двигателя, которая обеспечивает нетрадиционную мощность во имя эффективности. Эти гибридные системы идеально подходят для повседневной езды, но при ускорении могут издавать шум.Тем не менее, Honda Insight 2021 с меньшей премией и меньшим расходом топлива по сравнению с Civic делает его хорошим вариантом для покупателя.

4) Тойота Королла

Цена модели Toyota Corolla 2021 все еще слишком низкая по сравнению с некоторыми другими гибридными автомобилями. Он по-прежнему сохраняет свои традиции создания хорошо оборудованных небольших автомобилей с заботой о безопасности. Эта маленькая Toyota, доступная в четырехдверных хэтчбеках или седанах, может предложить самые разные личности.Оба варианта кузова оснащены уникальным 4-цилиндровым двигателем, а также предлагают очень скромную гибридную трансмиссию. Corolla может быть оснащена механической коробкой передач и спортивной подвеской для желающих водить машину. Но он все еще не так интересен, как большинство его конкурентов (например, Mazda3 и Honda Civic).

Toyota Corolla 2021 года — не самая привлекательная маленькая машина, но, тем не менее, это эффективный и стильный вариант.

5) Хендай Элантра

Hyundai известен своим смелым дизайном и компактным седаном компании Elantra 2021 года.Это последняя новинка со смелым внешним видом. Новая Elantra отличается угловатыми деталями и кабиной премиум-класса, которые призваны отвлечь внимание от таких крупных автомобилей, как Nissan Sentra, Toyota Corolla и Honda Civic. В то время как стандартная трансмиссия представляет собой 4-цилиндровый двигатель мощностью 147 л.с., Hyundai также предлагает модель N-Line с турбонагнетателем на 201 л.с. и доступной гибридной трансмиссией.

6) Хендай Ионик

Hyundai Ioniq 2021 нельзя назвать ни захватывающим, ни ярким.В отличие от этого небольшой хэтчбек имеет дело с гибридными и подключаемыми гибридными приводами, в которых приоритет отдается эффективности.

7) Хонда CR-V

автомобилей Honda CR-V 2021 входят в число самых привлекательных автомобилей 2021 года. Honda CR-V 2021 славится смелым дизайном. Автомобили Honda CR-V предлагают привлекательный и просторный салон, а их отличные решения для хранения делают идеальное решение для мышей и вождения по дорогам.

Разница между гибридными и электрическими автомобилями
Технические характеристики Электромобили Гибридные автомобили
Топливо Этим автомобилям для движения требуется электричество, которое обеспечивается аккумуляторной батареей (DC). Гибридный автомобиль использует для движения как топливо (бензин или дизельное топливо), так и электричество.
Зарядка Его аккумулятор необходимо заменить вручную. Батарею не нужно менять вручную.
Цена У него завышенная цена. Цена гибридного автомобиля практически равна стоимости автомобилей с двигателем внутреннего сгорания.
Выхлоп выхлопных газов. Эти автомобили выделяют меньше выхлопных газов, чем гибридные автомобили и автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Гибридные автомобили выделяют больше выхлопных газов, чем электромобили.
Выбросы топлива Его топливная экономичность зависит от диапазона заряда аккумулятора. Его топливная эффективность зависит от комбинации диапазона аккумуляторной батареи и двигателя внутреннего сгорания.
Двигатель В этих автомобилях используется только электрический двигатель. Эти автомобили используют как двигатели внутреннего сгорания, так и электрические двигатели.

Как работают гибридные автомобили ❤️ Все, что вам нужно знать

Понимание «как работают гибридные автомобили?» важная информация для водителей новых гибридных автомобилей.Гибридные автомобили полагаются как на электродвигатель, так и на систему сгорания бензина, чтобы обеспечить энергию для движения своего транспортного средства. В зависимости от типа гибридного автомобиля бензиновый двигатель может поддерживать и перемещать автомобиль, но он также может ограничиваться поддержанием заряда аккумулятора.

Авторемонт стоит ДОРОГОЙ


С момента своего появления в 1997 году Toyota Prius стала катализатором перемен для многих любителей гибридных автомобилей. Ежегодно автопроизводители соревнуются в разработке и производстве большего количества гибридных автомобилей, не использующих систему сгорания.Вместо этого они полагаются на комбинацию аккумуляторов внутреннего сгорания и аккумуляторов с электрическим приводом.

В этой статье вы найдете все, что вам нужно знать о том, как работают гибридные автомобили. Кроме того, в нем освещаются различные типы гибридных автомобилей и дополнительная базовая информация, необходимая любому водителю, не использующему гибридный автомобиль.

Что такое гибридный автомобиль? Как работают гибридные автомобили?

Основная идея гибридного автомобиля — максимально снизить сжигание бензина и уменьшить выбросы вредных газов в окружающую среду.Благодаря сочетанию электродвигателя и бензинового двигателя гибридные автомобили вырабатывают энергию.

В зависимости от скорости и ситуации гибридное транспортное средство может полностью полагаться на электродвигатель, бензиновый двигатель внутреннего сгорания или и то, и другое. В конце концов, управляя гибридным автомобилем, вам не нужно беспокоиться о частой заправке двигателя топливом, и, следовательно, вы сэкономите тонну на расходах на бензин. По мнению экспертов, гибридные автомобили также обеспечивают отличные характеристики при определенных обстоятельствах.

В гибридных автомобилях вы увидите еще один большой высоковольтный аккумуляторный блок, который полностью отличается от обычного аккумулятора, который вы увидите в своем автомобиле. Эта батарея заряжается от рекуперативного торможения, при котором энергия обычно теряется в виде тепла в любом обычном транспортном средстве.

Основное назначение системы сгорания бензина в гибридном автомобиле — непрерывное обслуживание аккумулятора и предотвращение его разряда. В зависимости от марки, модели и года выпуска гибридного автомобиля система сгорания бензина может выполнять разные функции.Например, он может поддерживать только батарею, в то время как другие транспортные средства могут использоваться для питания автомобиля на определенных скоростях. Все гибридные автомобили стремятся минимизировать использование системы сгорания, насколько это возможно, чтобы максимизировать экономию топлива.

Какие бывают типы гибридных автомобилей?

Хотя гибридные автомобили работают по одному и тому же принципу, не все гибридные автомобили одинаковы. На рынке существует множество типов, и вот некоторые из самых крупных, с которыми вы можете столкнуться при покупке следующего гибридного автомобиля:

Одним из наиболее распространенных типов гибридных автомобилей является параллельный гибрид.В этих автомобилях и бензин, и электродвигатель подключены к одной и той же трансмиссии, которая объединяет мощность от двух источников и использует ее должным образом в зависимости от ситуации.

Коробка передач может быть бесступенчатой, ручной или автоматической. Если вы встречали Chevrolet Volt или два в Prius, вы могли знать об очень распространенном типе гибридной трансмиссии, которая имеет вариатор с разделением мощности.

В параллельных гибридных автомобилях впечатления, звук и ускорение сильно зависят от типа трансмиссии, которую вы выбрали, и объема бензинового двигателя.

Некоторые из самых известных имен в мире параллельных гибридных автомобилей:

  • Бесконечность
  • Nissan
  • Линкольн
  • Honda
  • Форд
  • Киа
  • Hyundai
  • Лексус

Второй распространенный тип гибридных автомобилей — это серийные гибридные автомобили. В этом типе гибридного автомобиля электродвигатель является единственным источником энергии, подключенным к трансмиссии, а это означает, что бензиновая система не поддерживает и не производит никакой энергии для вращения колес.

Бензиновый двигатель отвечает за подзарядку аккумулятора по мере необходимости и за поддержание достаточного заряда для поддержания движения автомобиля на всех скоростях.

Поскольку бензиновый двигатель не отвечает за выработку энергии, заказчик указал, что серийные гибридные автомобили ближе к полностью электромобилям, а это означает, что вы не почувствуете вибрации или громких шумов при управлении этим транспортным средством, особенно если вы ускоряться.

С другой стороны, у других клиентов было другое мнение о поведении бензинового двигателя.Они указали, что вы можете услышать, что бензиновый двигатель набирает обороты, даже если ваш автомобиль работает в установившемся режиме, что может немного беспокоить и может отбить у клиентов желание продолжать ездить на серийных гибридных автомобилях.

Последний тип гибридных автомобилей — это подключаемый гибридный автомобиль. В этом типе эти автомобили оснащены гораздо большей аккумуляторной батареей, что позволяет транспортному средству преодолевать большие расстояния без необходимости подзарядки бензином.

По мнению клиентов и экспертов, подключаемый к сети гибридный автомобиль больше похож на полностью электрический автомобиль, который можно зарядить на ночь от бытовой розетки.Вы можете проехать до 15, если не 55 миль, без необходимости второй подзарядки с этим достаточным зарядом. Таким образом, вы заметите значительное снижение расхода топлива и лучшую экономию топлива при управлении подключаемым гибридным автомобилем.

Какие недостатки у гибридного автомобиля?

Хотя гибридные автомобили могут показаться впечатляющим инновационным дополнением к автомобильной промышленности, есть некоторые недостатки и недостатки, о которых следует знать, прежде чем принимать решение о покупке такого автомобиля.

Вот некоторые из общих недостатков гибридных автомобилей:

Поскольку гибридные автомобили не имеют массивного бензинового двигателя, и даже электродвигатель не является сверхмощным, вы не сможете приблизиться ни к одному большему автомобилю с бензиновым двигателем с их комбинацией. Поэтому для тех, кто предпочитает высокую мощность, гибридные автомобили могут быть не лучшим вариантом.

Поскольку гибридные автомобили относительно новы на рынке и включают в себя несколько дорогих компонентов, покупка одного из них может быть немного дороже и недоступна для многих клиентов.Например, бензиновые машины могут начинаться с 5000 долларов, чтобы получить приличный автомобиль. Однако самый дешевый гибридный автомобиль стоит более 10 000 долларов!

С добавлением электрических батарей гибридные автомобили немного тяжелее соответствующих бензиновых автомобилей. Поэтому, управляя гибридным автомобилем, вы заметите некоторые проблемы с плохой управляемостью, влияющие на подвеску и топливную экономичность.

Обслуживание гибридного автомобиля дороже, чем соответствующего бензинового автомобиля. Это связано с тем, что гибридные автомобили по-прежнему являются инновационными, и рынкам еще есть что добавить.Таким образом, вы не найдете каждого механика, имеющего опыт ремонта такого транспортного средства, поэтому его ремонт ограничивается дорогими дилерскими центрами.

Когда гибридный автомобиль попадает в аварию, высока вероятность неисправности массивных аккумуляторов. По мнению экспертов, утечка из батарей может привести к летальному исходу, что усложняет спасение пассажиров в случае аварии.

Поскольку гибридный автомобиль сильно зависит от аккумулятора, работа без аккумулятора практически невозможна.Сложнее всего то, что замена аккумуляторной батареи гибридного автомобиля стоит очень дорого, что отпугивает многих водителей от покупки такого автомобиля.

  • Проблемы с утилизацией батарей

Даже если бы вы могли получить новую батарею, переработка старой батареи требует определенных наборов навыков, так как вы не можете просто выбросить ее на свалку отходов заклинаний. Аккумуляторы электромобилей содержат много вредных компонентов, и вы должны утилизировать их правильно, чтобы не нанести вред окружающей среде.

Стоит ли покупать гибридный автомобиль?

Гибридные автомобили очень привлекательны и, кажется, значительно экономят электроэнергию и расход топлива. Однако всегда остается вопрос: стоит ли покупать гибридную машину?

Гибридные автомобили

приносят вам множество преимуществ, таких как защита окружающей среды, снижение расхода топлива и помощь в достижении всех благородных целей. Тем не менее, авансовые расходы на транспортные средства могут стать большой проблемой для многих клиентов, отталкивая их от покупки гибридного автомобиля, независимо от того, насколько они этого хотят.

Если вы все еще сомневаетесь в покупке гибридного автомобиля, вы должны оценить общую долгосрочную экономию, потому что экономия гибридных автомобилей не обязательно будет в течение первых двух лет. Поэтому важно посчитать, сколько именно вы собираетесь сэкономить на газе в ближайшие годы, и сравнить это с ценой первоначального взноса.

Имейте в виду, что вам не обязательно покупать самые современные гибридные автомобили или новенькие автомобили. Рынок заполнен приличными подержанными гибридными автомобилями по очень хорошей цене.Таким образом, не помешает походить по магазинам и посмотреть, сможете ли вы получить хорошую сделку.

Еще нужно иметь в виду, что ваш старый автомобиль может помочь вам подготовиться к первоначальному взносу для покупки гибридного автомобиля. Даже если ваш старый автомобиль не в отличном состоянии, такие компании, как Cash Cars Buyer, получают гранты на покупку вашего автомобиля, несмотря ни на что. Покупатель Cash Cars заберет вашу машину в течение одного-трех дней и произведет оплату наличными немедленно на месте!

Гибрид лучше электрического?

Гибридные автомобили и электромобили призваны сохранить окружающую среду и снизить потребление бензина.Тем не менее, оба автомобиля — это совершенно другая история, и у них обоих есть свои плюсы и минусы, поэтому здесь нужно решить, что лучше — гибрид или электрический, в значительной степени зависит от ваших собственных целей и потребностей.

Например, если вы ищете инновационный автомобиль, который не нуждается в газе, и хотите помочь улучшить качество воздуха в вашем районе за счет сокращения вредных выбросов от автомобилей, вам определенно рекомендуется приобрести электромобиль.

С другой стороны, если вы чувствуете, что электромобили для вас немного дороже и не можете себе этого позволить, вы все равно можете воспользоваться гибридными автомобилями и достичь той же цели, не доплачивая дополнительных тысяч долларов.

Имейте в виду, что, хотя электромобили потрясающие и не нуждаются в бензине, существует большая проблема с тем, как долго вы сможете проехать с этим электромобилем, прежде чем потребуется вторая зарядка. При поиске места для зарядки электромобилей становится немного сложнее, потому что вы не найдете станций быстрой зарядки в каждом месте в вашем штате.

Таким образом, мы рекомендуем вам провести подробное сравнение и рассмотреть все различные аспекты как электрических, так и гибридных автомобилей, прежде чем принимать окончательное решение.

Заключение

Гибридные автомобили — это удивительные инновационные автомобили, добавленные на рынок для снижения расхода топлива и ограничения вредных выбросов в атмосферу. Понимание «как работают гибридные автомобили?» необходим для тех, кто планирует водить гибридный автомобиль.

Гибридные автомобили используют электродвигатель и бензиновый двигатель для выработки энергии и движения автомобиля. Однако, в зависимости от типа гибридного автомобиля, использование бензинового двигателя может быть ограничено только поддержанием заряда электромотора и аккумулятора.

Если вы думаете о покупке гибридного автомобиля, возможно, сейчас самое подходящее время для этого. Знаете ли вы, что ваша старая машина может помочь вам с приличным первоначальным взносом? Даже если ваша старая машина не в хорошем состоянии, вы все равно можете воспользоваться ею и продать ее Покупателю Cash Cars.

Cash Cars Buyer — одна из самых популярных компаний по перевалке автомобилей в стране, которая гарантирует выплату максимальной суммы и бесплатную буксировку, несмотря на то, что вы проживаете в США.

Наш процесс очень прост и занимает не более пары дней, чтобы безопасно и с минимальными затратами получить ваш автомобиль.

Все, что вам нужно, это:

  • Опишите тип и состояние вашего автомобиля
  • Получите нашу мгновенную бесплатную калькуляцию
  • Принять предложение
  • Уберите машину и получите оплату наличными на месте !

Чтобы узнать больше о нашем процессе и нашем подростке, вы можете связаться с нами по телефону 866-924-4608 или посетить нашу домашнюю страницу, щелкнув бесплатное мгновенное онлайн-предложение.

Как работают гибридные автомобили | RAC WA

1 июля 2021 г.

Нравится вам это или нет, но электрификация наших автомобилей никуда не денется, и гибридные автомобили лидируют.

Гибриды часто считаются ступенькой между автомобилями с обычными двигателями внутреннего сгорания и чисто электрическими транспортными средствами. Гибриды, по сути, сочетают в себе и то, и другое.

Но существует несколько разных типов гибридов, поэтому, чтобы помочь вам понять варианты, а также плюсы и минусы каждого из них, мы рассмотрели некоторые причины, по которым вы могли бы рассматривать гибрид, и объяснили, как работают разные типы гибридов.

СВЯЗАННЫЕ: Гибридные автомобили появятся в Австралии в 2021 году »
СВЯЗАННЫЕ: Гибридные внедорожники появятся в Австралии в 2021 году »

Каковы преимущества гибридного автомобиля перед обычным бензиновым или дизельным автомобилем?

Сниженные эксплуатационные расходы:

Гибриды потребляют меньше топлива, чем обычные автомобили, так как электродвигатель приводит в движение колеса часть времени, особенно из состояния покоя или на более низких скоростях, и помогает в остальной части поездки.Когда двигатель запускается, ему не нужно работать так же интенсивно, поскольку автомобиль уже находится в движении, что еще больше улучшает экономию топлива.

Выбросы из нижней выхлопной трубы:

В режиме только для электромобилей отсутствуют вредные выбросы из выхлопных труб, что делает гибриды особенно подходящими в густонаселенных районах.

Более тихая и плавная работа:

Электродвигатели почти полностью бесшумны и поэтому тише двигателя, а также работают более плавно, повышая комфорт.

Более высокая производительность:

Электродвигатель обеспечивает дополнительную полезную мощность и крутящий момент для более сильного ускорения и отклика на газ.

Каковы преимущества гибридного автомобиля по сравнению с полностью электрическим автомобилем?

Дешевле купить:

Если взять Hyundai Ioniq в качестве примера, Elite Hybrid стоит меньше половины цены — 38 974 доллара по сравнению с его эквивалентом только для электричества — 54 415 долларов. Также доступна гибридная версия Ioniq с подключаемым модулем, и цена на нее находится посередине — 47 040 долларов.

Нет беспокойства о дальности:

Благодаря гибридам, которые могут использовать свои двигатели внутреннего сгорания для поддержания заряда аккумуляторов, водителям не нужно беспокоиться о том, откуда поступит их следующая зарядка.

Не дожидаясь зарядки аккумулятора:
Для полной зарядки электромобилей

требуется время: от 30 минут на зарядной станции большой емкости до 24 часов и более при использовании бытовой розетки, в зависимости от размера батареи.

Парковка не подлежит пополнению:

Hybrids не нужно парковать и подключать к электросети для подзарядки, вместо этого бортовой двигатель вырабатывает большую часть необходимой ему электроэнергии.

Как работают гибридные автомобили?

Все гибридные автомобили используют умную комбинацию двигателя внутреннего сгорания (обычно бензинового) и одного или нескольких электродвигателей для привода колес. Самый распространенный тип гибрида — это гибридный автомобиль без подключаемого модуля, такой как Toyota Camry Hybrid.

Следующим по популярности является подключаемый гибрид (PHEV), который имеет большую батарею, которую можно заряжать электричеством от внешнего источника, такого как бытовая розетка. Оба имеют двигатель, соединенный с электродвигателем, аккумуляторной батареей и генератором, чтобы передавать привод по отдельности или одновременно на колеса.

Third — это мягкий гибрид, который, как следует из названия, использует лишь небольшое количество электроэнергии. В то время как у мягких гибридных автомобилей двигатель внутреннего сгорания работает все время во время движения, они получают некоторые преимущества в экономии топлива за счет электрической помощи.

Существуют также гибриды-расширители ареала, которые в Австралии редки. Мы объяснили это в пункте 4 ниже.

1. Гибридный электромобиль (HEV)

В последовательно-параллельном HEV аккумулятор относительно невелик.Он обеспечивает достаточный заряд, чтобы автомобиль мог двигаться со скоростью и на расстояние около 40 км / ч и 2 км соответственно, прежде чем двигатель запустится, чтобы помочь непосредственно управлять колесами.

Аккумуляторная батарея HEV заряжается двигателем во время движения, на холостом ходу или в движении, и / или за счет кинетической энергии, полученной при торможении. Это называется рекуперативным торможением. Внешняя зарядка аккумуляторной батареи невозможна, поэтому не беспокойтесь о поиске сетевой розетки или зарядной станции.Обратите внимание, что Toyota продвигает свои гибриды как «самозарядные», что технически верно, но игнорирует тот факт, что для этого по-прежнему требуется ископаемое топливо.

PHEV, тем временем, имеет гораздо больший аккумулятор, предлагающий до 50 км чистого запаса хода до того, как двигатель возьмет верх. Однако, хотя аккумуляторная батарея PHEV также заряжается в соответствии с HEV, подключение к электросети необходимо из-за ее дополнительных размеров и емкости. Это цена, которую вы платите за то, чтобы иметь пригодный для повседневного использования электрический диапазон.

Некоторые старые модели HEV, такие как несуществующие Insight, Civic Hybrid и CR-Z от Honda, использовали «только параллельную» гибридную установку, в которой электродвигатель помогал бензиновому двигателю, но никогда не приводил в движение колеса напрямую. В Honda Accord Hybrid 2020 года используется «последовательно-параллельная» компоновка, аналогичная схеме Toyota.

Honda-Accord-VTi-LX-Hybrid

Преимущества HEV:

Доступность. HEV — это самый дешевый вход в систему электрификации транспортных средств, при этом цены на Toyota Corolla Hybrid начинаются от 31000 долларов на машине.

Поразительно. Доступная производительность сильно зависит от того, что электродвигатели развивают максимальный крутящий момент с нулевых оборотов, увеличивая ускорение и обеспечивая немедленную реакцию на дроссельную заслонку. Это, в свою очередь, означает, что достаточно меньшего объема и более легкого бензинового двигателя, что еще больше повышает эффективность.

Экологичные машины. HEV производят меньше выбросов углерода и оксидов азота, чем автомобили с бензиновым или дизельным двигателем, что приводит к значительно более экономичным и экологически чистым автомобилям — особенно в городских районах, где интенсивное движение означает, что электродвигатель, скорее всего, будет главной силовой установкой, приводящей колеса.

Эффективность. Все HEV оснащены функцией остановки и запуска, которая отключает двигатель при движении по инерции на более низких скоростях и при торможении. Это дополнительно экономит топливо, снижает выбросы и снижает уровень шума. Сидеть в плотном потоке (немного) легче, без гудения двигателя на холостом ходу.

Заправляйся и забывай. Сама природа HEV — комбинация электродвигателя и двигателя — означает, что аккумуляторную батарею никогда не нужно подключать к внешнему источнику питания для подзарядки.Двигатель отводит энергию на генератор, чтобы зарядить его, или электричество преобразуется из потраченной впустую кинетической энергии с использованием технологии рекуперативного торможения. Если вы живете в квартире или у вас нет доступа к парковке во дворе, вам не нужно беспокоиться о том, чтобы найти достаточно длинный шнур питания.

Результат? Никакого беспокойства по поводу дальности хода или траты времени и энергии на поиск места для подключения автомобиля, HEV отлично подходит для езды по городу и поездок на короткие расстояния.

Недостатки ГЭВ:

Расход. Несмотря на то, что существуют дешевые HEV, они, как правило, дороже, чем их аналогичные по размеру и оборудованные бензиновые аналоги из-за дополнительных затрат и сложности электрификации, от аккумуляторной батареи и электродвигателя до уникальной трансмиссии и электрических кабелей.

Не так уж и здорово за городом. HEV являются лучшими с точки зрения ходовых качеств и эффективности при движении по городу, потому что они могут использовать преимущества крутящего момента электродвигателя на низкой скорости в движении с остановкой и запуском.На открытой дороге на высокой скорости они обычно теряют свои преимущества в экономии по сравнению с автомобилями, работающими только на бензине, поскольку бензиновые двигатели становятся более экономичными на крейсерских скоростях, но все же должны нести вес аккумулятора и электродвигателя. По сути, вождение только по шоссе не позволяет должным образом использовать потенциал HEV, и у вас остается машина с двумя силовыми установками вместо одной, которую можно таскать с собой.

Меньше места для багажа. Батареи тяжелые и обычно располагаются в нижней задней части автомобиля за счет некоторой вместимости багажа и обычно с временной запасной шиной вместо полноразмерной.У некоторых есть только комплект для накачивания шин.

Еще что-то пошло не так. Наличие двух силовых установок в одном автомобиле увеличивает стоимость и сложность обслуживания и ремонта, хотя большинство из них доказали свою надежность и долговечность, поскольку электродвигатели содержат меньше движущихся частей и жидкостей, чем бензиновый двигатель.

Деградация аккумуляторных элементов. Хотя на аккумуляторные блоки обычно дается гарантия восемь лет, со временем их способность удерживать заряд снижается. У гибридов это означает, что бензиновый двигатель будет работать немного чаще, чем когда автомобиль был новым.Тем не менее, даже если аккумуляторная батарея превосходит все свои возможности, гибридная система по-прежнему будет иметь преимущества по сравнению с автомобилем, работающим только на бензине. Если в первые три года работы с аккумулятором не возникнет серьезной неисправности, замена аккумулятора в стареющем гибриде обычно становится неэкономичной.

Шок и трепет. HEV представляют дополнительный риск для безопасности работников аварийных служб, которые должны быть специально обучены работе с опасностями, связанными с высоковольтным оборудованием, при посещении места происшествия.

HEV: Игроки

Кредит, где он причитается.Вы не можете говорить о HEV, не начав с Toyota.

С 2001 года Toyota предлагает обычный Prius, а с 2012 года в ее гибридный модельный ряд был добавлен городской автомобиль Prius C за 25 000 долларов, который теперь был заменен на Yaris Hybrid. Toyota также выпустила семиместный универсал Prius V в 2012 году, однако его производство будет прекращено в 2021 году.

Toyota продолжила выпуск гибридных версий многих своих популярных моделей.

К ним относятся Camry Hybrid (с 2012 года), Corolla Hybrid (с 2018 года), C-HR и RAV4 Hybrids (с 2019 года), Yaris и Yaris Cross Hybrids (2020) и Kluger Hybrid (во второй половине 2021 года). .

Toyota Yaris Hybrid

Эта стратегия последовала за лидером роскошного бренда Toyota Lexus еще в 2003 году, выпустив средний внедорожник RX премиум-класса, и с тех пор этому примеру последовало большинство моделей. Также вероятно, что самый продаваемый автомобиль в Австралии, грузовик Toyota HiLux, в конечном итоге перейдет на технологию HEV.

Помимо Toyota / Lexus, в настоящее время существует только пять HEV стоимостью около 50 000 долларов — Hyundai Ioniq Hybrid, Subaru XV и Forester E-Boxer, Kia Niro Hybrid и Honda Accord Hybrid.

2. Подключаемый гибридный электромобиль (PHEV)

Как следует из названия, PHEV — это гибрид, но с розеткой, как у электромобиля, поэтому его можно заряжать от внешнего источника, например дома, в офисе или на зарядной станции.При нормальном вождении некоторое количество электроэнергии возвращается в аккумуляторную батарею от двигателя и систем рекуперативного торможения в автомобиле, однако возможность подключения дает возможность заряжать аккумулятор PHEV (который обычно больше, чем аккумулятор обычного гибрида) от внешний источник питания, позволяющий увеличить запас хода только на электричестве.

Некоторые PHEV можно заставить использовать их бензиновый двигатель для полной зарядки аккумулятора во время движения, однако это не очень эффективный способ зарядки аккумулятора.

Благодаря внешнему заряжаемому аккумулятору PHEV намного ближе к владению и опыту вождения электромобиля.

По сравнению с гибридным собратом, аккумулятор Hyundai Ioniq PHEV более чем в пять раз больше емкости. Думайте о аккумуляторной батарее как о топливном баке для электричества, поэтому чем он больше, тем дальше вы можете путешествовать. В подключаемых гибридах в режиме электромобиля приоритет отдается использованию электродвигателя до тех пор, пока батарея не разрядится, после чего автомобиль работает больше как обычный гибрид, при этом бензиновый двигатель и электродвигатель чаще работают вместе для обеспечения движения и поддержания заряда. минимальный заряд в АКБ.

Это решение, позволяющее избавиться от беспокойства по поводу дальности полета и при этом пользоваться многими преимуществами электромобиля. Вам просто нужно будет заряжать PHEV чаще, чем полностью электрический автомобиль, чтобы продолжать работать от электричества.

Некоторые PHEV обладают феноменальным комбинированным запасом хода бензин / электромобиль, например, у Mercedes-Benz E300e за 120 000 долларов теоретическое расстояние между заправками составляет 2700 км. Хотя для этого вам нужно будет останавливаться каждые 50 км или около того, чтобы подзарядить аккумулятор.

Как и все электромобили, PHEV поставляется с собственным зарядным оборудованием, а именно кабелем к трехконтактной домашней розетке.Кроме того, можно приобрести настенную коробку, установленную сторонним поставщиком, примерно от 3000 долларов США.

Mercedes Benz GLC 300e

Преимущества подключаемого гибрида:

Получил вашу спину. Как и в случае с электромобилями, владельцы PHEV сообщают, что они обычно подключают свои автомобили к зарядке на ночь, как к мобильным телефонам, за исключением того, что они не беспокоятся о том, что останутся в затруднительном положении, если время от времени забудут зарядить свои автомобили.

Экономит деньги. Исследования в США показали, что использование бытовой электроэнергии для зарядки PHEV стоит значительно меньше топлива, которое требуется HEV для подзарядки их (гораздо меньших) аккумуляторных блоков — хотя PHEV обычно стоит намного дороже, чтобы купить в первую очередь.

Экономьте больше денег. Низкие показатели расхода топлива и выбросов для PHEV пригодятся, если Австралия перейдет на систему регистрации и налогообложения на основе выбросов в европейском стиле, что еще больше повысит вознаграждение электромобилей и автомобилей PHEV.

Выбор. PHEV позволяют водителю управлять работой электродвигателя, чтобы сохранить заряд, когда он наиболее выгоден для работы в режиме EV, например, в населенных пунктах или во время пробок.

Не только по городу.Инфраструктура зарядки электромобилей быстро растет по всей Австралии, а это означает, что владельцы PHEV все чаще могут использовать свои автомобили без защитного покрытия двигателя, если они того пожелают.

Как там безмятежность. В режиме EV PHEV такие же бесшумные и плавные, как и электромобили, но при этом обладают достаточным крутящим моментом на низком уровне.

Ценовой шок. PHEV дешевле электромобилей. Если взять в качестве примера Hyundai Ioniq, модель с подключаемым модулем стоит на 7300 долларов меньше, чем ее электрический аналог.

Hyundai Ioniq Hybrid

Недостатки подключаемого гибрида:

Еще больше ошибетесь. Дополнительная сложность более крупного и тяжелого аккумуляторного блока в сочетании с дополнительной электротехникой для технологии сменных модулей означает больше для обслуживания и ремонта в долгосрочной перспективе, помимо двигателя и комбинации двигателя.

Дефицит. В настоящее время существует несколько моделей PHEV на выбор.

Закупочная цена. PHEV стоят значительно дороже, чем их бензиновые и HEV-аналоги: около 8000 долларов — это дополнительная надбавка, которую вы заплатите, чтобы получить Hyundai Ioniq PHEV по сравнению с обычным гибридом Ioniq.

Меньше места для багажа. Как и в случае с большинством HEV, электрификация трансмиссии PHEV часто приводит к снижению грузоподъемности, хотя у PHEV она хуже, потому что аккумуляторная батарея снова больше, что часто требует снятия запасного колеса.

Стоимость аккумулятора. Хотя гарантия на срок до восьми лет является нормой, если вы все же решите заменить аккумуляторную батарею PHEV, она будет дороже, чем аналог HEV меньшего размера. Например, аккумуляторная батарея Prius стоит около 4000 долларов, в то время как PHEV для некоторых моделей может стоить более 15000 долларов (без учета затрат на ремонт), поэтому вам нужно будет подумать, имеют ли такие затраты экономический смысл для более старого автомобиля.

Неудобство при зарядке. Использование обычной бытовой розетки требует от шести до восьми часов в зависимости от PHEV, в то время как, очевидно, HEV не требует проблем с подключением.

Зарядите или потеряйте. Владельцы, которые забывают или не удосуживаются подключить свои автомобили к розетке и ездят на своих PHEV исключительно на бензине, будут иметь более высокий расход топлива по сравнению с обычными автомобилями и особенно с HEV.

PHEV: Игроки

Mitsubishi Outlander PHEV (от 47 390 долларов) проложил путь для массовых PHEV, когда он появился в 2013 году.Сочетание практичности внедорожника с запасом хода электромобиля в 50 км помогло ему стать самым продаваемым PHEV в истории.

Среди самых дешевых — Hyundai Ioniq Plug-in (от 47040 долларов), Kia Niro PHEV (49 990 долларов) и Ford Escape ST-Line PHEV (59 305 долларов).

Kia Niro PHEV

Отсюда в основном все премиум-класса, от BMW 330e, Mercedes-Benz C300e и Volvo S60 / V60 T8 PHEV по цене менее 100 тысяч долларов до роскошных лимузинов по более чем вдвое большей стоимости, таких как BMW 745e и Porsche Panamera. 4E-Гибрид.

Известные внедорожники PHEV включают Mini Countryman, Volvo XC40, XC60 и XC90 T8, Mercedes GLC 300e, BMW X5 45e, Range Rover / Range Rover Sport и Cayenne E-Hybrid, в то время как Ferrari SF90 Stradale стоит 850 тысяч долларов.

3. Мягкие гибриды

Мягкие гибриды обычно имеют стартер двигателя, который также может работать как генератор электроэнергии (известный как стартер-генератор), поэтому после запуска двигателя тот же блок может также отправлять энергию обратно в аккумуляторную батарею автомобиля, которая обычно составляет 48 единица -вольт, а не 12 вольт.

Это устраняет необходимость в обычном генераторе переменного тока и отдельном стартере, снижая вес, и дает возможность дать бензиновому двигателю ускорение при ускорении.Мягкие гибриды со стартер-генераторами также обычно включают технологию запуска / остановки двигателя, которая работает гораздо более плавно, чем системы запуска / остановки в автомобилях с обычными стартерными двигателями.

Мягкие гибридные автомобили, которые в настоящее время продаются в Австралии, включают Mazda3 Skyactiv-x и MX-30, Mercedes-Benz C 200 и Audi A4.

4. Гибриды с расширителями диапазона

Гибриды

Range-extender (или REx) имеют только электродвигатель, приводящий в движение колеса, но они несут на борту небольшой бензиновый двигатель, который используется исключительно в качестве генератора электричества для подзарядки аккумуляторной батареи.

Holden Volt (2011-2014) и BMW i3 REx (2014-2019) являются несуществующими примерами. Оба были хорошо упакованы и удобны в управлении, но с малым запасом хода и слишком дорогими, причем последний также подвергался критике за неутешительный дополнительный расширенный бензиновый диапазон, в то же время он был заметно шумным при работающем двигателе расширителя.

В настоящее время в Австралии не продается новый гибридный расширитель запаса хода, хотя Mazda заявила, что может представить его в 2022 году.

Mazda MX-30

Часто задаваемые вопросы о гибридных автомобилях

Что лучше — HEV или PHEV?

Hybrid с ограниченным бюджетом, PHEV для полностью электрического опыта, но с резервным бензиновым двигателем для длительных поездок и без опасений по дальности.

Стоят ли гибриды?

Если для вас важно использование значительно меньшего количества топлива и меньшее количество выбросов, то определенно. Гибриды обычно более доступны, чем полностью электромобили, и часто более отзывчивы к вождению, чем их эквиваленты, работающие только на бензине.

Какие недостатки у гибридного / подключаемого гибрида?

Они дороже при покупке и могут стоить дороже в обслуживании. Иногда они весят больше, поэтому их регистрация здесь, в Вашингтоне, может быть немного дороже из-за массы автомобиля, влияющей на затраты на рего, и у них часто меньше багажа и / или места для сидения, а также может не быть полноразмерной запасной шины.

Подключаемые гибриды заряжаются во время вождения?

Да, они «самозаряжаются» в том смысле, что бензиновый двигатель передает энергию для зарядки аккумуляторной батареи, а энергия от торможения улавливается и сохраняется в виде электричества. Некоторые PHEV также могут полностью заряжать аккумулятор во время вождения. Затем вы также можете выбрать работу в бензиновом / электрическом гибридном режиме и сохранить заряженный аккумулятор на будущее.

Какой подключаемый гибрид имеет самый большой запас хода?

Производитель автомобилей класса люкс BMW предлагает 330e PHEV с полностью электрическим запасом хода более 60 км, в то время как Mercedes-Benz утверждает, что его E300e PHEV может проехать до 2800 км, сочетая в себе запас хода от аккумулятора и 60-литровый бензобак.Однако для этого вам нужно очень внимательно заряжать аккумулятор, что может оказаться непрактичным в длительных поездках.

Можно ли управлять подключаемым гибридом без зарядки?

Да, точно так же, как и автомобиль с нормальным двигателем, но дополнительный вес электрических битов означал бы, что он будет потреблять больше топлива, чем эквивалент без PHEV.

Что произойдет, если не зарядить подключаемый гибрид?

Ничего, он по-прежнему будет ездить нормально, за исключением того, что вам не понравится какой-либо чисто электрический диапазон вождения.

Могут ли гибридные автомобили работать только на топливе?

Да. Для работы HEV требуется топливо, поскольку их полностью электрический запас хода составляет всего около 2 км до того, как сработает бензиновый двигатель. Бензиновый двигатель запустится раньше, если вы едете в гору или резко ускоряетесь. Подключаемые модели в большинстве случаев могут проехать около 40-50 км, прежде чем их двигатель включится на помощь.

Что происходит, когда у гибридного автомобиля заканчивается заряд аккумулятора?

Ничего, это обычное дело, когда включается двигатель, помогая управлять колесами и заряжать аккумулятор.

Выбираете гибрид для своей следующей машины? Мы наградим вас

Наша программа «Миссия по снижению выбросов» вознаграждает владельцев автомобилей с низким уровнем выбросов со скидками до 25% на комплексное страхование автомобилей, льготными тарифами с RAC Finance и экономией на RAC Auto Services.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован.