Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Содержание

Гибридный двигатель

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

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

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

На сегодняшний день электромобиль имеет серьезные минусы. Наиболее значимые из них – это отсутствие развитой сети электрозаправок, а также недостаточная дальность поездки без дозарядки (у разных моделей электромобилей она составляет от 80 до 160 км).Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

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

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

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

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

Содержание

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

Принцип работы гибридных двигателей

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

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

Список автомобилей с гибридными двигателями
Audi Q5 Hybrid
BMW Active Tourer
Chevrolet Volt
Ford Escape Hybrid (Fusion Hybrid)
Hyundai Sonata Hybrid
Honda CR-Z (Insight Hybrid)
Jaguar Land Rover
Mitsubishi Outlander PHEV
Nissan Altima Hybrid
Toyota Prius (Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid


По степени гибридизации силовые агрегаты разделились три типа: «умеренные», «полные» и plug-in.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива В «умеренных» постоянно работает двигатель внутреннего сгорания, а электромотор включается только тогда, когда необходима дополнительная мощность.

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

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

Схемы взаимодействия электромотора и ДВС

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

Последовательная схема

Это наиболее простой вариант. Принцип его работы заключается в следующем: крутящий момент от ДВС в данном случае передается исключительно генератору, который вырабатывает электричество и заряжает аккумуляторы.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Автомобиль при этом движется только на электротяге.

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


Плюсы такой конструкции заключаются в следующем:

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

Однако есть у последовательной схемы и свои минусы:

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

Наибольшая эффективность такой схемы достигается при движении с частыми остановками, когда активно работает KERS.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Поэтому она нашла применение в городском транспорте. Также гибридные двигатели с последовательной схемой применяются в карьерных самосвалах, которым для работы важен большой крутящий момент и не требуется высокая скорость.

Параллельная схема

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

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

Плюсы подобной компоновки в том, что нет необходимости устанавливать аккумуляторную батарею большой емкости, потери энергии намного меньше, чем при последовательной схеме, поскольку ДВС напрямую связан с ведущими колесами, а кроме того, сама по себе конструкция довольно проста, а значит, дешева.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

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

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

Последовательно-параллельная схема

Последовательно-параллельная схема представляет собой совмещение первых двух. В параллельную схему добавлен дополнительный генератор и делитель мощности. Благодаря этому автомобиль при трогании и на малых скоростях движется только на электрической тяге, ДВС только обеспечивает работу генератора (как при последовательной схеме).Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

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

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

Плюсы последовательно-параллельного гибридного двигателя данной схемы, в максимальной топливной экономичности и высокой экологичности. Минусы системы – сложность конструкции и высокая стоимость, поскольку требуется дополнительный генератор, достаточно емкая аккумуляторная батарея и сложный электронный блок управления.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

принцип работы, что значит, схема мотора

Автор автомеханик А.Зарядин На чтение 10 мин. Просмотров 9.3k. Опубликовано

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

Содержание

  1. История гибридных двигателей
  2. Принцип работы и устройство гибридных двигателей
  3. Полная конструкция
  4. Функционирование двигателя
  5. Типы гибридных агрегатов
  6. Схемы взаимодействия мотора и ДВС
  7. Последовательная схема
  8. Параллельная схема
  9. Последовательно-параллельная схема
  10. Классификация по степени электрификации
  11. Микрогибрид
  12. Мягкий гибрид
  13. Полный гибрид
  14. Гибриды плагины
  15. Преимущества и недостатки гибридных авто
  16. Заключение

История гибридных двигателей

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

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

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

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

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

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

Принцип работы и устройство гибридных двигателей

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

Полная конструкция

Автомобиль с гибридным мотором устроен иначе, чем привычные машины с ДВС.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Здесь под днищем находятся:

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

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

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

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

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

Общий принцип работы гибридного автомобиля рассмотрим далее.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Функционирование двигателя

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

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

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

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

Типы гибридных агрегатов

Гибридные двигатели различаются по типу применения и компоновочной схеме. По первому критерию гибриды делятся на микрогибриды, умеренные гибриды и полные гибриды. Более подробно о них поговорим ниже.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

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

Схемы взаимодействия мотора и ДВС

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

Последовательная схема

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

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

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

Электрический мотор вращается в любом направлении, что позволяет упростить конструкцию автомобиля, убрав сцепление и коробку передач.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива А при установке электродвигателей с редуктором в ведущие колёса, можно обойтись и без дифференциала. Подобная схема встречается на карьерных самосвалах БелАЗ и городских автобусах ЗИЛ. В легковых автомобилях встречается редко.

Параллельная схема

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

Параллельная схема подходит для автомобилей небольшой мощности. За счёт использования малоёмких батарей снижается вес и начальная стоимость машины.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива  Подобная конструкция встречается в моделях Honda Insight, BMW 7 ActiveHybrid.

Последовательно-параллельная схема

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

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

https://www.youtube.com/watch?v=k1nG8PkP28E&feature=youtu.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива be

Классификация по степени электрификации

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

Микрогибрид

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

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

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

Мягкий гибрид

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

К гибридам подобного действия относятся: BMW 7 ActiveHybrid, Honda Civic Hybrid, Suzuki Smart Hybrid, Mercedes S 400 Hybrid.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Полный гибрид

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

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

Гибриды плагины

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

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

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

Преимущества

Недостатки

1.   Высокий КПД за счёт использования крутящего момента от ДВС при любых нагрузках1. Мало специалистов по ремонту и обслуживанию гибридов
2.   Экономия бензина в городе 10 — 30% 2. Высокая стоимость аккумуляторных батарей. При выходе из строя одного элемента приходится менять весь блок в сборе. Проблема с утилизацией
3.   Энергия торможения рекупируется в электрическую энергию3. Наличие большого количества электроники. Сложность с запчастями. Дорогой ремонт.
4.   Использование ДВС меньшей мощности и габаритов.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Возможность отказаться от сцепления и КПП4. Недостаточное количество станций для подзарядки аккумуляторов. Малый пробег на одной электротяге
5.   Надёжный запуск зимой5. Плохая маневренность
6.   Снижение токсичных выхлопов6. Из-за холодов батареи быстрее выходят из строя
7.   Тихая работа7. Бесшумная работа приводит к авариям

Заключение

Принцип работы гибридного автомобиля основан на использовании энергии бензинового и электрического двигателей. Их совместная работа позволяет достичь жёстких требований экологических стандартов, снижая расход топлива и выбросов. Инженеры постоянно совершенствуют конструкции, придумывают новые решения.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Однако, не все компании видят перспективу в гибридах, концентрируясь на создании полноценных электромобилей.

Тенденции технологии гибридных двигателей | For Construction Pros

Переход к двигателям меньшей мощности с различными вариантами дополнительных источников питания для пиковых нагрузок гарантирует, что оборудование всегда будет работать оптимально.

8 мая 2020 г.

Michelle EauClaire-Kopier

Гибрид F28 сочетает в себе дизельный двигатель с электронным маховиком.

FPT Industrial

О гибридизации уже давно говорят, поэтому этот термин не нов, но он все еще развивается по мере того, как новые источники питания, технологии и возможности становятся доступными и доступными. Всего лишь десять лет назад преобладающее обсуждение гибридных решений было сосредоточено вокруг параллельных и последовательных гидравлических гибридных трансмиссий из-за их возможностей захвата и высвобождения энергии с высокой плотностью. Поскольку гибридные источники питания, такие как батареи, эволюционировали, чтобы обеспечить более быстрое высвобождение энергии, и снизились в цене, они стали более разумными вариантами гибридных решений, встраиваемых в шасси или другие части машины.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Но все больше и больше производителей двигателей видят веские аргументы в пользу гибридов, помимо чистоты и повышения эффективности; гибридные двигатели позволяют использовать варианты с меньшей мощностью и, следовательно, более компактные двигатели, а также предоставляют OEM-производителям и клиентам больше возможностей для оптимизации выбора топлива или мощности в зависимости от предпочтений и доступности.

Речь идет о сокращении

В последнее время производители двигателей уделяют особое внимание своим гибридным решениям. Kubota Engines, например, в прошлом году выпустила свою систему Micro Hybrid Technology, которая включает в себя 48-вольтовый двигатель-генератор вместо традиционного генератора переменного тока. Цель состоит в том, чтобы активировать возможности повышения мощности электродвигателя 10 кВт только тогда, когда необходимо справиться с периодическими перегрузками, чтобы выбор двигателя не должен был основываться на пиковой мощности, а скорее на частых требованиях к мощности для обычных рабочих функций.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Узнайте больше о запуске гибридных технологий на сайте www.oemoffhighway.com/21076407.

По словам Котаро Шиодзаки, менеджера по продвижению продаж в Kubota Corp., «некоторые приложения, такие как вилочные погрузчики и колесные погрузчики, [должны выбирать размер двигателя в зависимости от] пиковой нагрузки, хотя количество времени, в течение которого они используют пиковую нагрузку, очень ограничено. в начале работы. Из-за этого им приходится выбирать большие двигатели. Но, имея возможность получать энергию от аккумуляторов или электродвигателей, им не нужно полагаться на двигатель для получения полной мощности».

На выставке CONEXPO компания Kubota представила прототип микрогибридной системы V3307. Система интегрируется с электронной системой управления двигателем, что делает ее совместимой со многими существующими дизельными, бензиновыми, газовыми и газовыми двигателями Kubota во всех диапазонах мощности. Используя независимую трансмиссию, система Micro-Hybrid поддерживает доступ к существующим положениям ВОМ обычного двигателя, что делает ее подходящей как для существующих приложений, так и для новых приложений, которые могут потребовать более компактной конструкции.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Смотрите и узнавайте: Kubota Engine Details Micro-Hybrid Technology, www.oemoffhighway.com/21128550.

Речь идет об опциях

Брейден Каммауф, глава подразделения FPT Industrial Brand в Северной Америке, не хочет указывать производителям, какой должна быть их мощность при выборе. Модульный многофункциональный двигатель F28 от FPT недавно представил гибридную версию в Северной Америке на выставке CONEXPO 2020, дополнив ранее доступные дизельные и газовые варианты компании. Универсальная конструкция делает F28 лучшим выбором для сдачи в аренду, от телескопических погрузчиков до генераторов.

По объему 3,4-литровый двигатель приближается к 2,2-литровому двигателю. Как это возможно? «Легкий EGR» FPT и DOC (катализатор окисления дизельного топлива), «поскольку у нас не так много твердых частиц, нам не нужна большая фильтрация, поэтому наша установка может быть такой маленькой», — объясняет Каммауф. Со сроком службы фильтра до 600 часов и всеми точками обслуживания на одной стороне двигателя FPT Industrial позиционирует этот двигатель как надежный выбор для рынка аренды.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива «Мы думали о легкой строительной технике, такой как телескопические погрузчики, которые поступят в аренду, когда этот двигатель будет сконфигурирован».

Модульность является важным преимуществом, позволяющим создавать наиболее универсальные решения для самых разнообразных приложений. Расширенный конфигуратор DEUTZ позволяет своим клиентам выбирать из линейки модульных приводных систем компании, включая дизельные, газовые, гибридные, электрические и водородные технологии. Приобретение компанией в 2019 году немецкой компании Futavis было инвестицией в разработку и использование аккумуляторных технологий в соответствии со стремлением компании к электрифицированным решениям.

По словам председателя правления DEUTZ доктора Франка Хиллера, «Решая задачу создания устойчивых приводных решений для будущего, мы всегда открыты для всех технологий. Наш подход основан на интеллектуальных комбинациях электроприводов и двигателей внутреннего сгорания, которые в будущем могут работать с нулевым выбросом углерода при использовании экологически чистых видов топлива».Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Одним из примеров является водородный двигатель TCG 7,8 h3, предлагаемый DEUTZ, — экономичная альтернатива другим технологиям с нулевым уровнем выбросов, таким как топливные элементы.

Еще раз подчеркнув приверженность рынкам аренды и оборудованию, компания DEUTZ представила систему электрического гибридного привода, специально разработанную для подъемных рабочих платформ с малой нагрузкой. Гибридный двигатель DEUTZ D1.2 сочетает в себе компактный трехцилиндровый дизельный двигатель объемом 1,2 л и электромотор на 48 В. Двигатель (а также 1,7-литровый вариант D1.7) был разработан для удовлетворения растущих требований к эффективности небольших подъемных платформ, землеройной техники и мини-погрузчиков с бортовым поворотом, насосов и оборудования для газонов и сада.

Смотрите и учитесь: DEUTZ описывает альтернативную энергетическую стратегию, www.oemoffhighway.com/21125599

После запуска нескольких вариантов гибридных двигателей на выставке Bauma 2019 компания Perkins представила гибридно-электрический концепт второго поколения, чтобы предложить OEM-производителям нулевую выбросы, нулевой уровень шума, только электрический режим.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива «Perkins сосредоточена на предоставлении большего выбора и повышении ценности для наших клиентов. Гибридные концепции, которые мы демонстрируем, — это примеры технологий будущего, которые выведут эффективность машин на новый уровень», — говорит Том Нанкервис, менеджер по маркетингу электрификации. «Благодаря нашей линейке гибридных двигателей клиенты могут уменьшить размер своего двигателя и использовать гибридную мощность для пиковых нагрузок, или они могут уменьшить мощность дизельного двигателя, выбрав снижение расхода топлива до 20%».

Слушайте и учитесь: Perkins Talks About Hybrid Technology in Engines, www.forconstructionpros.com/21122479

Для OEM-производителей, арендаторов и конечных пользователей автомобили с гибридным приводом никуда не денутся. Вариантов становится все больше, а преимущества продолжают расти по мере того, как производители двигателей изучают все более изощренные пути и стратегии, чтобы выжать больше полезности из меньшего пакета.

Изучите историю гибридных систем

Взгляните на некоторые материалы о разработках гибридных технологий от ForConstructionPros.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива com и нашего бренда технологий оборудования, OEM Off-Highway, чтобы увидеть, с чего мы начали разработку гибридных систем, по сравнению с тем, где мы есть сейчас.

2008: Объединение усилий

Взгляд на работу, проделанную OEM-производителями и поставщиками комплектующих для внедрения гидравлических и электрических гибридных технологий в дорожные грузовики.

Узнайте больше на www.oemoffhighway.com/10166528

2011: Землеройные машины становятся электрифицированными

Электрические технологии революционизируют землеройное оборудование и снижают затраты на топливо.

Подробнее на www.forconstructionpros.com/10256362

2013: Кого ты называешь гибридом?

Используя два или более источников энергии, гибридные системы дают возможность повысить эффективность автомобиля, расход топлива и производительность.

Подробнее см. на сайте www.oemoffhighway.com/10979779

2014: предназначенный гибрид намерений и сотрудничества остались нереализованными допоздна.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Узнайте больше на www.oemoffhighway.com/11553468

2015: Работа под давлением

Обновленная информация о текущем и будущем рынке гибридных гидравлических и пневматических систем.

Подробнее см. на сайте www.oemoffhighway.com/12092786

2018: Эволюция гибридных силовых агрегатов на подъемных платформах

Подъемные рабочие платформы позволяют использовать гибридные технологии для повышения эффективности машины и сокращения выбросов.

Подробнее читайте на сайте www.forconstructionpros.com/21017730

2018: переход на электроэнергию

Производители двигателей оценивают и разрабатывают электрические силовые агрегаты как средство сокращения выбросов и расхода топлива, а также обеспечения оптимальной производительности .

Подробнее см. на сайте www.oemoffhighway.com/21010232

2018 г.: этап подготовки гибридной строительной техники к массовому распространению

Повышение производительности и экономия топлива, обеспечиваемые гибридными землеройными машинами, могут компенсировать увеличение закупочной цены.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Подробнее читайте на сайте www.oemoffhighway.com/21006790

2019: Оптимизация трансмиссии с помощью смешанных технологий

Гибридные системы, сочетающие двигатели с электроникой или другими компонентами, обеспечивают повышение эффективности и переход к машинам с альтернативными двигателями.

Подробнее читайте на сайте www.oemoffhighway.com/21076407

CNH Industrial N.V.

Perkins Engines Inc.0156

Deutz Corporation

CNH Ends Construction Equipment Sales in China

Taylor Power Systems, Perkins Partner on 1 MW Generator

CNH Industrial N.V.

Perkins Engines Inc.

Готовность к будущему

Kubota Engine America стремится к углеродной нейтральности с помощью выставки CONEXPO

Trimble Construction: строим уверенно

Декарбонизаторы средней грузоподъемности, большегрузные автомобили

Премьера новой продукции Wacker Neuson на выставке CONEXPO-CON/AGG

Компания Wacker Neuson приглашает посетителей CONEXPO-CON/AGG 2023 посетить стенд W43501, чтобы новые продукты, внедряемые производителем оборудования.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Новые варианты топлива для экскаваторов снижают затраты и уменьшают выбросы углекислого газа

Независимо от того, любимы они или ненавидимы в отрасли, предложения электрических экскаваторов продолжают быстро развиваться, поскольку производители стремятся резко сократить выбросы.

Электрооборудование, ребрендинг Основные тренды выставки, прогнозируемые на 2023 год CONEXPO

World of Concrete 2023, позволили подрядчикам и дилерам ознакомиться с тенденциями в области оборудования, на которые следует обратить внимание на CONEXPO.

Trimble Construction: уверенное строительство

Новые способы выполнения работ — в срок, в рамках бюджета, по обещанной цене — с компенсацией таких проблем, как нехватка специалистов и растущие затраты.

Экологически приемлемые смазочные материалы: правильный термин, который следует искать на этикетке

Мы наблюдаем растущий интерес к экологически безопасным смазочным материалам. К сожалению, на рынке существует множество запутанных и вводящих в заблуждение терминов.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Будущее уже наступило: изучение альтернативных источников энергии для строительства

В связи с осуществлением глобальных инициатив по сокращению выбросов углерода до нуля к 2050 году производители строительной отрасли должны найти способы уменьшить воздействие дизельного топлива на выбросы углерода.

Зима близко: вот ваш контрольный список для хранения тяжелого оборудования

Правильная подготовка машин к зимнему хранению поможет избежать простоев весной.

Cenex выпускает дизельное топливо премиум-класса следующего поколения

Дизельное топливо премиум-класса Cenex разработано с использованием пакета присадок, который обеспечивает тем, кто работает в тяжелой промышленности, производительность, защиту и мощность, необходимые им на строительных площадках.

Westport представляет водородную топливную систему HPDI для двигателей внутреннего сгорания для большегрузных автомобилей

Технология топливной системы HPDI от Westport позволяет большегрузным грузовикам работать на биометане (возобновляемом природном газе) и природном газе с одинаковой мощностью и крутящим моментом.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива , эффективность и производительность, как у дизельных двигателей.

Trimble Construction: создавайте уверенно

Новые способы доставки — вовремя, в рамках бюджета, с обещанной стоимостью — с компенсацией таких проблем, как нехватка специалистов и рост затрат.

Электрификация движется в направлении основного применения тяжелого оборудования по мере развития технологий

Как электрификация продолжает развиваться в отрасли тяжелого оборудования, в том числе как технологические усовершенствования позволяют электрификации стать более распространенной и помогают повысить эффективность.

Дизельный двигатель: что нужно и чего нельзя делать для безотказной работы зимой

Простые шаги, такие как заполнение топливных баков и канистр, использование топлива, соответствующего погодным условиям, стратегическая парковка оборудования и регулярный уход за аккумулятором, могут существенно повлиять на то, как зимой влияет на ваш бизнес.

Компания John Deere среди инвесторов поставщика технологий возобновляемого топлива

Компания ClearFlame Engine Technologies получила финансирование от John Deere и других источников, чтобы ускорить разработку технологии, позволяющей использовать этанол и другие виды топлива с низким содержанием углерода в дизельных двигателях.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Что может повлечь за собой закон США о выбросах загрязняющих веществ Tier 5?

Калифорния изложила цели, стратегию и тактику для достижения целей Стандарта выбросов дизельных двигателей для бездорожья Tier 5.

Perkins расширяет онлайн-поддержку для техников по аренде

Perkins предоставляет техническим специалистам компании по аренде новый инструмент, позволяющий им более уверенно идентифицировать и обслуживать машины с двигателями Perkins в своих парках благодаря капитальному пересмотру своего веб-портала поддержки по аренде.

ГОТОВЫ РАСШИРИТЬ ЛИНЕЙКУ ОБОРУДОВАНИЯ?

Используя SKY1000 VOLTEQ с аккумуляторным питанием, ваш дилер может удовлетворить потребность в строительной технике с нулевым уровнем выбросов.

Все о технологии 48V / Mild Hybrid

Снижение расхода топлива и выбросов благодаря простоте внедрения в существующие автомобильные платформы: вот что делает мягкие гибриды 48V такими интересными на этапе перехода к электронной мобильности.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива На этой странице вы можете узнать все об этой технологии, которая в настоящее время распространяется на широкий круг производителей и классов автомобилей.

48 В/мягкая гибридная технология

Мягкая гибридизация: обзор функций, преимуществ и областей применения

Мягкая гибридизация — Краткий обзор: Что делает автомобиль мягким гибридом?

Мягкие гибриды делают обычные двигатели внутреннего сгорания значительно более эффективными без особых усилий. Это включает в себя восстановление кинетической энергии во время торможения автомобиля («рекуперация») — точно так же, как KERS в Формуле 1.

Эта энергия, которая в противном случае теряется, сохраняется в аккумуляторе 48 В и затем используется для поддержки двигателя и питания высокопроизводительной бортовой электрической системы 48 В. В дополнение к другим преимуществам, эта мягкая гибридизация снижает расход топлива на 15% и более и, таким образом, соответственно снижает выбросы CO

2 .Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

В простейшей реализации (топология P0) обычный генератор на 12 В заменяется в месте интеграции на ремне машиной на 48 В, например, рекуперационной машиной. Он преобразует кинетическую энергию в электрическую с высокой эффективностью во время торможения и сохраняет ее в небольшой дополнительной батарее 48 В. Он также поддерживает двигатель внутреннего сгорания мощностью до 12 кВт. Кроме того, важные для безопасности высокопроизводительные потребители, такие как функции помощи водителю или электрические усилители тормозов, могут надежно питаться напряжением 48 В.

Машина на 48 В также может быть гибко установлена ​​на других участках трансмиссии – с разной степенью интеграции и потенциалом экономии. Для достижения различных климатических целей в каждом регионе мягкие гибриды являются жизненно важным компонентом для производителей автомобилей. Эта технология используется во все большем количестве моделей и классов транспортных средств. Машиной на 48 В уже оборудовано более 4,5 млн автомобилей, преимущественно с топологией P0.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Исследовательская компания IHS Markit ожидает, что глобальное годовое производство 48-вольтовых «мягких» гибридов превысит 10 миллионов уже к 2025 году9.0003
Годовой прогноз производства гибридных автомобилей 48 В (источник: IHS Markit, https://ihsmarkit.com)

Что делает автомобиль мягким гибридом и что означает 48 В?

Мягкий гибрид относится к транспортному средству с двигателем внутреннего сгорания, которое также поддерживается небольшим электроприводом. Электродвигатель восстанавливает энергию торможения («рекуперация») и позже использует ее в качестве дополнительной мощности привода для снижения общего расхода топлива. В отличие от полного гибрида или электромобиля, мягкий гибрид может работать только в электрическом режиме только в ограниченной степени.

Существуют также мягкие гибриды, работающие от 12 В. Поэтому в большинстве случаев используется более мощная машина на 48 В, которая рекуперирует больше энергии и, таким образом, также в большей степени снижает расход топлива.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Поэтому эксперты часто используют термины «мягкий гибрид» и «48 В» как синонимы.

Зачем вообще нужны мягкие гибриды?

Эта технология предлагает множество преимуществ для водителей и производителей при низких затратах на внедрение.

Однако наиболее важным фактором является защита климата: электромобильность появляется, в первую очередь благодаря недвусмысленной политической приверженности на основных рынках, таких как Европа и Китай. Однако эту трансформацию нельзя ускорить по желанию, ведь технологии, доступность аккумуляторов, инфраструктура и производство электроэнергии должны развиваться одновременно.

По данным Bloomberg Electric Vehicle Outlook 2021, только к 2040 году ожидается выпуск более миллиарда автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Отчасти это связано с более медленным переходом на электромобили в таких регионах, как Африка, Латинская Америка и Индия.

Эти будущие автомобили с ДВС вызовут еще 27 миллиардов тонн выбросов CO 2 — около 10% глобального остаточного бюджета CO 2 для достижения цели в 1,5 градуса.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Эти транспортные средства должны быть максимально эффективными, чтобы свести к минимуму глобальное изменение климата. Мягкая гибридизация может предотвратить 15-25% этих выбросов. Пренебрежение этой технологией означало бы потерю этого потенциала экономии навсегда.

Оснащение всех миллиардов автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, которые будут произведены к 2040 году, гибридизацией 48 В позволит сэкономить не менее двух миллиардов метрических тонн CO 2 , что примерно в три раза превышает общий объем выбросов парниковых газов в Германии в 2020 году. Благодаря более сложным топологиям экономия составит 4 миллиарда долларов. метрические тонны и более возможны благодаря гибридизации 48 В.

Какие преимущества для водителя?

«Модернизация» обычного двигателя внутреннего сгорания до мягкого гибрида 48 В приносит водителю значительное увеличение диапазона мощности. Например, с рекуперацией 48 В энергия торможения машины рекуперируется при движении с мощностью до 15 кВт/20 л.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

с., чтобы затем поддерживать двигатель мощностью до 12 кВт/16 л.с., когда потребность в мощности увеличивается (ускорение). Это также может устранить турбо-задержку на низких оборотах двигателя.

Благодаря 48-вольтовому двигателю и комфорту с высоким расходом топлива автомобиль заводится особенно плавно и тихо. «Движение накатом», то есть движение с выключенным двигателем на высоких скоростях, становится возможным и позволяет дополнительно сэкономить топливо.

Благодаря значительному снижению расхода топлива мягкие гибриды являются лучшим решением не только для окружающей среды, но и для бюджета водителя: например, за срок службы 150 000 км машина с рекуперацией 48V Boost экономит более 1500 литров топлива по сравнению с обычный двигатель внутреннего сгорания. Это означает сокращение выбросов CO2 примерно на 4 тонны и сокращение затрат на заправку не менее чем на 2000 евро.

Электромобиль сегодня не для всех. Причинами этого могут быть частые поездки на дальние расстояния или отсутствие достаточной местной зарядной инфраструктуры.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива В этом случае 48-вольтовые гибриды являются практичным решением, которое минимизирует нагрузку на климат и делает вождение еще более комфортным и безопасным.

Как работает механическая интеграция в трансмиссию?

Мягкая гибридная технология может быть интегрирована во все существующие архитектуры силовых агрегатов для двигателей внутреннего сгорания. В зависимости от желаемого уровня производительности и СО 2 экономия, усилие варьируется от очень низкого до среднего.

Мягкая гибридизация всегда требует установки электронной машины с инвертором в трансмиссии в дополнение к двигателю внутреннего сгорания. Кроме того, добавлена ​​небольшая батарея на 48 В (~ 0,5–1 кВтч) для питания бортовой электросистемы на 48 В. Наконец, преобразователь постоянного тока в постоянный подает напряжение 12 В на бортовую электрическую систему. С другой стороны, более низкое напряжение делает ненужными сложные и, следовательно, дорогостоящие требования к защите от высокого напряжения и кабельные жгуты.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Необходимая электромеханическая машина может быть гибко установлена ​​в трансмиссии – на ремне, в трансмиссионной среде или на задней оси. Экономия CO 2 , возможности электронного вождения, усилия по интеграции и связанные с этим системные затраты — все это зависит от того, какое место в трансмиссии занимает 48-вольтовая машина. Это размещение также называется «топологией», а места установки обозначаются аббревиатурами от «P0» до «P4».

P0: интеграция ремня

— самый простой раствор для мягкой гибридизации. Для этого машина на 48 В, такая как BRM, просто заменяет генератор в существующем пространстве для интеграции на ремне. Модификация архитектуры трансмиссии минимальна, как и усилия по внедрению и затраты на систему. Тем не менее, рекуперация этого «стартового генератора» уже может снизить расход топлива до 15% в реальных условиях эксплуатации по сравнению с обычным двигателем внутреннего сгорания.

P1: между двигателем внутреннего сгорания и коробкой передач

Однако на практике это редко используется, так как реализация здесь более сложная и дорогостоящая, чем в случае с P0, без значительного использования потенциала дополнительной экономии.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

P2 / P3: настройка трансмиссии

P2 указывает на интеграцию непосредственно сбоку от главной трансмиссии или присоединение через ремень, P3 описывает положение непосредственно за ней на приводном валу. Обе топологии имеют сопоставимое соотношение цены и качества. Однако они механически намного сложнее, чем P0. Например, электродвигатель нужно устанавливать в трансмиссию не целиком, а отдельными компонентами, а воздушное охлаждение невозможно. Кроме того, в этой установке обычно все еще требуется стартер, что также увеличивает затраты.

В свою очередь, может быть достигнута более высокая экономия до 22 % за счет снижения потерь на трение в двигателе. Медленное, чисто электрическое вождение («режим ползучести»), например. при парковке или при остановке в пробках, также технически возможно.

P4: задний мост

Интеграция одной или двух машин 48 В на задний мост через дифференциал. Потери на трение в трансмиссии здесь самые низкие, что позволяет добиться наибольшей экономии (до 25%).Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Кроме того, эта топология предлагает самые полные функции электронного вождения. Помимо «режима ползучести» в сочетании с двигателем внутреннего сгорания может быть включен (временный) полный привод. Это решение представляет собой наиболее обширную модификацию силового агрегата и влечет за собой самые высокие системные затраты. В этом случае еще необходим дополнительный стартер или стартер-генератор.

С другой стороны, при соответствующем передаточном числе и мощности электродвигателя топология P4 также может использоваться для привода 48-вольтовых полных гибридов или даже компактных 48-вольтовых электромобилей — без архитектуры безопасности, необходимой для высоковольтных двигателей.

В чем преимущество бортовой сети 48 В? Заменяет ли он бортовую сеть 12 В?

Количество потребителей электроэнергии в автомобилях сегодня намного больше, чем раньше. Системы безопасности и комфорта, такие как активная подвеска колес или обогреватели ветрового стекла, потребляют не меньше энергии, чем высокопроизводительные насосы или турбонагнетатели.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Благодаря в четыре раза более высокому уровню напряжения машина на 48 В может рекуперировать и значительно больше кинетической энергии. Затем он надежно снабжает высокопроизводительных потребителей и обеспечивает дополнительные функции вождения, такие как комфортный запуск, ускорение и движение накатом. В то же время 48В — это достаточно мало, чтобы быть неопасным для человека. Поэтому, в отличие от высоковольтных систем, к бортовой электросети 48 В не предъявляются особые требования безопасности.

Мягкий гибрид 48 В фактически имеет две электрические системы. Обычная система 12 В продолжает питать все низковольтные потребители, такие как радио, фары или стеклоподъемники. Отсутствие переключения этих компонентов на другой уровень напряжения приводит к меньшей сложности, связанной с системной интеграцией. Преобразователь постоянного тока в постоянный соединяет две электрические системы, поэтому рекуперированная энергия торможения может также питать электрическую систему 12 В.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Сравнение технологий: В чем разница между мягким гибридом, полным гибридом, подключаемым гибридом и электромобилем?

Все эти концепции привода имеют на борту электронный двигатель, но они отличаются, прежде всего, с точки зрения первичного источника энергии, уровня напряжения и функций электрического привода.

Мягкий гибрид

В мягких гибридах основным приводом является двигатель внутреннего сгорания. Электронная машина в первую очередь служит для повышения эффективности: энергия торможения восстанавливается, сохраняется в небольшой батарее 48 В (~ 0,5–1 кВтч) и используется для дополнительного крутящего момента и для питания бортовой электрической системы. Это экономит 15-25% расхода топлива, в зависимости от топологии. Чисто электрическое вождение невозможно вообще или только с жесткими ограничениями.

Полный гибрид

Полный гибрид основан на том же принципе. Энергия подается в систему только извне через топливо, в то время как электродвигатель рекуперирует кинетическую энергию во время торможения и снова делает ее доступной позже.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Разница: полные гибриды обычно работают на высоковольтной основе и имеют большую батарею. Поэтому требования к безопасности и стоимость системы значительно выше. Положительным моментом является то, что можно рекуперировать и хранить еще больше энергии, а короткие расстояния можно преодолевать исключительно с помощью электродвигателя.

Подключаемый гибрид

Подключаемый гибрид имеет два полноценных привода – двигатель внутреннего сгорания и высоковольтный электродвигатель. Эта «двойная моторизация» и большая батарея (часто около 10 кВтч) увеличивают стоимость и вес. В свою очередь, чисто электрическое вождение обычно возможно примерно на 40-60 км, а двигатель внутреннего сгорания теоретически необходим только для поездок по пересеченной местности. Аккумулятор заряжается через розетку, например, от бытовой электросети.

E-Auto (BEV)

Электромобиль с аккумуляторным питанием (BEV) вообще не нуждается в двигателе внутреннего сгорания.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Однако для этого требуются батареи значительно большей емкости — около 20 кВт⋅ч на 100 км в зависимости от модели. Здесь тоже зарядка происходит через домашнюю розетку – или на растущей сети общественных зарядных станций

В настоящее время нет единственного лучшего выбора для каждого потребителя – различия слишком значительны с точки зрения личных потребностей (например, чистый город автомобиль против профессионального водителя) и региональные требования (особенно в отношении зарядной инфраструктуры и доли возобновляемых источников энергии в структуре электроэнергии). В долгосрочной перспективе трансформация индивидуальной мобильности явно движется в сторону BEV; тем не менее, автомобили с мягким гибридом, в частности, могут предотвратить много ненужного выброса CO 2 выбросов в этом путешествии.

Для каких типов транспортных средств можно использовать 48 В?

Сочетание мощного электродвигателя с низкими требованиями к безопасности делает машины на 48 В пригодными для широкого спектра применений, помимо мягких гибридных.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

В дополнение к ассортименту продукции производителей автомобилей, 48-вольтовые машины все чаще зарекомендовали себя в качестве основного привода для легких электромобилей. Эти приложения варьируются от электронных скутеров, таких как Schwalbe, до электрических рикш и минивэнов в Индии.

В легковых автомобилях напряжение 48 В тоже дает больше, чем просто умеренную гибридизацию. Электромашины можно соответствующим образом масштабировать, чтобы обеспечить мощность, достаточную для привода полных гибридов на 48 В или даже компактных электромобилей на 48 В. Например, этого можно добиться, поставив два EM 1.25 на заднюю ось.

В секторе коммерческих автомобилей машины на 48 В также открывают новые возможности — от функции старт-стоп в легких грузовиках до мягкой гибридизации тяжелых грузовиков. Системы 48 В также создают новые преимущества и возможности для снижения выбросов в различных внедорожных устройствах, таких как самоходные косилки.


Двух- и трехколесные транспортные средства могут быть полностью электрифицированы, например, с помощью BRM 48 В.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Что делает мягкую гибридизацию интересной и для производителей?

48V объединяет три аспекта, которые очень привлекательны для производителей автомобилей, особенно в сочетании: значительное снижение выбросов CO 2 , рыночные преимущества для конечного потребителя и рентабельная интеграция в существующие автомобильные платформы.

Ужесточение CO 2 ограничения заставляют производителей делать свои автомобили еще более эффективными. Систематическое внедрение гибридов на 48 В в портфолио может быстро и эффективно сократить потребление автопарка. Это также облегчит соблюдение стандартов выбросов, таких как Euro7, в будущем — с одной стороны, благодаря более низкому расходу топлива, а также благодаря тому, что бортовая электрическая система 48 В может предварительно нагревать каталитический нейтрализатор во время холодного запуска и, таким образом, уменьшить пики выбросов. .

В то же время, благодаря своим преимуществам для водителя, 48В стало и дополнительным стимулом к ​​покупке.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Покупателей явно привлекают более низкое потребление и дополнительные функции, такие как комфортный запуск или ускорение.

Усилия по механической интеграции вполне выполнимы. Машина на 48 В может легко заменить обычный генератор в месте его установки на ремне с низкими затратами практически на всех существующих транспортных платформах. Гибридная система 48 В не только экономична для клиента, но и позволяет сократить расходы производителя, избегая возможных штрафных санкций. В ЕС, например, легко достижимая экономия 10 г CO 2 на км за счет мягкой гибридизации соответствует избежанию штрафа в размере 9 евро.50,00 — по существу покрывает системные затраты на решение P0.

Какие решения на 48 В предлагает SEG Automotive?

SEG Automotive разрабатывает продукты для всех архитектур силовых агрегатов — независимо от того, поступает ли энергия из топлива, аккумулятора или водорода. Наша цель всегда одна и та же: сделать автомобиль максимально эффективным.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива Таким образом, наши надежные решения ускоряют переход на более эффективные двигатели внутреннего сгорания, электромобили и экологически нейтральную мобильность.

В частности, для 48 В мы предлагаем три разных семейства продуктов для различных применений — в зависимости от потребностей клиента SEG Automotive предлагает эти решения в виде полного пакета с электроникой и программным обеспечением или в виде отдельных компонентов:

Какие возможности карьерного роста есть в подразделении 48V SEG Automotive?

В последние годы сложность автомобилей быстро росла, и не только из-за функций автономного вождения. В результате наши продукты 48 В и электрификация поддерживаются тесно интегрированными командами по аппаратному обеспечению, программному обеспечению, электронике, тестированию и производству. Мы предлагаем захватывающие профили вакансий для инженеров, разработчиков программного обеспечения, специалистов по логистике и т. д., от проверки, прототипирования и разработки процессов до кодирования и обеспечения качества.Устройство гибридного двигателя: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *