Įdiegę hibridines jėgos pavaras automobilių gamintojai pasiekia kelių tikslų. Pirma, tai yra anglies dioksido (CO₂) išmetimo mažinimas, kuris yra šaltinis šiltnamio efektas planetoje ir sukelti visuotinį atšilimą. Antra, sumažinti degalų sąnaudas, kurias dengia automobilių savininkai. Ir trečia, dėl dviejų sukimo momento šaltinių padidėja automobilio pagreičio dinamika.
Pirmieji du privalumai pasiekiami dėl galimybės judėti elektrine trauka (ypač tokiais režimais, kai vidaus degimo variklio efektyvumas mažas), stabdymo energijos atgavimo režimo (stabdymo elektros varikliu, kuris veikia generatoriaus režimu, generuoja elektrą). akumuliatoriui įkrauti), įsibėgėjimas naudojant vidaus degimo variklį ir elektros variklį, išjungiant vidaus degimo variklį trumpų sustojimų metu (start-stop sistemos).
Struktūriškai visa tai vyksta įvairiai, todėl ir gaunamas efektas skiriasi.
Hibridinė klasifikacija
Visuotinai priimta hibridų klasifikacija apima tris tipus: serijinius, lygiagrečius ir serijinius lygiagrečius.
- dizainas, kuriame variklis vidaus degimas(benzinas arba dyzelinas) varo tik generatorių. Vidaus degimo variklis šioje schemoje veikia maksimaliu degalų taupymo režimu. Generatoriaus pagaminta elektros energija tiekiama arba į traukos variklį, arba į baterija. Šios schemos elektros variklis per transmisiją perduoda reikiamą sukimo momentą ratams, o stabdymo režimu veikia kaip generatorius, įkraunantis akumuliatorių (stabdžių energijos atkūrimo režimas). Tokie hibridai žymimi santrumpa REEV (pailginto nuotolio elektromobilis) arba EREV (prailginto nuotolio elektromobilis).
Šis dizainas turi savo privalumų ir trūkumų. Šios schemos pranašumai yra Darbas visu etatu ICE ekonomiškiausiu režimu, paprastas valdymas ir sudėtingos transmisijos nebuvimas. Iš minusų reikėtų pažymėti žemą mechanizmo, perduodančio energiją iš vidaus degimo variklio į varomuosius automobilio ratus, efektyvumą. Šis dizainas naudojamas BMW i3 REx, Cadillac ELR sportiniame kupė ir Chevrolet voltas 2015 modelio metai, taip pat, pavyzdžiui, autobusuose su hibridinėmis elektrinėmis Toyota Coaster hibridas.
Lygiagretus dizainas ginkluoti vidaus degimo varikliu ir traukos elektros varikliu, kurie sujungti su automobilio varomaisiais ratais. Elektros variklis maitinamas akumuliatoriumi. Kadangi sukimo momentas nuo įvesties velenas gali būti tiesiogiai perduodamas automobilio ratams, koeficientas naudingas veiksmas toks hibridas yra aukštesnis. Šioje schemoje naudojamas vienas arba du elektros varikliai (generatorius + traukos variklis). Pirmuoju atveju elektros variklis gali veikti tiek generatoriaus režimu, tiek traukos variklis. Tačiau tokioje schemoje pavarų dėžės konstrukcija yra gana sudėtinga, nes sukimo momentas turi būti perduodamas ratams tiek iš vidaus degimo variklio, tiek iš elektros variklio. Be to, vidaus degimo variklis negali nuolat veikti ekonominiu režimu. Šis galios blokų dizainas turi Honda modeliai– „Civic Hybrid“, „Insight“ ir „CR-Z“.
Serijinis lygiagretus dizainas hibridinė jėgainė sujungia abi aukščiau minėtas schemas. Dėl to kombinuota schema pavyko pasinaudoti abiejų sistemų pranašumais. Šiuo atveju yra ir vidaus degimo variklis, ir elektros variklis, o, priklausomai nuo važiavimo sąlygų, automobilis gali važiuoti arba tik elektrine trauka (iki 1,5–2,0 km), arba tik trauka nuo vidaus degimo. variklis, arba ratai taip pat gali gauti varomąją energiją iš ICE ir iš elektros variklio. Toyotoje elektrinė Toyota hibridas Sistema naudoja planetinį galios srauto (sukimo momento) daliklį, kuris ateina iš vidaus degimo variklio ir gali būti lanksčiai keičiamas, dalį energijos perduodant generatoriui, o dalį – automobilio ratams. Tokiu atveju pagaminta elektra gali iš karto eiti tiek varikliui maitinti, tiek baterijoms įkrauti. Šis dizainas buvo įgyvendintas daugelyje Toyota modeliai, įskaitant Prius, Yaris Hybrid, Auris Hybrid, Camry Hybrid, Avalon Hybrid, taip pat Lexus modeliai– CT 200h, IS 300h, GS 300h, GS 450h.
Taip pat naudojamas kombinuotas hibridas visais ratais varomų modelių. Tačiau juose priekinės ašies ratai yra varomi aukščiau aprašytais kombinuota sistema, kaip ir priekiniais ratais varomų modelių, ir ratų pavarai galinė ašis naudojamas atskiras variklis. Šis dizainas yra daug paprastesnis, be sudėtingos transmisijos kardaninės pavaros ir reduktoriai. Jis taikomas visais ratais varomų visureigių, pavyzdžiui, in Toyota Highlander Hibridas ir RAV4 hibridas.
Įkraunami hibridai
Anksčiau buvo manoma, kad hibridai gali pasikrauti tik tada, kai elektros variklis veikia generatoriaus režimu (stabdžių energijos regeneracijos metu, važiuojant variklio stabdymo režimu ir pan.). Tačiau „Toyota“ buvo viena iš pirmųjų, nuėjusių toliau ir padariusių „Prius“ įkraunamą. Šie hibridai vadinami įkraunamas hibridas(Įkraunama hibridinė elektrinė transporto priemonė, PHEV). Juose yra didelės talpos baterijos („Toyota“ turi ličio jonų, o ne nikelio-metalo hidrido), kurias galima įkrauti iš buitinio elektros lizdo. Todėl iš tinklo įkraunamas hibridas gali nuvažiuoti tik varomas elektra didelius atstumus – ne 1,5–2,0 km. ir nuo 20 iki 80 km ir daugiau.
Kodėl norime su jumis aptarti klausimą, kaip tai veikia hibridinis variklis? Reikalas tas, kad daugelyje mūsų gyvenimo sričių šiandien sąveikauja įvairios technologijos, kurios dėl to duoda daugiau veiksmingi metodai, prietaisai ir mechanizmai. Nuošalyje neliko ir mūsų mylimos transporto priemonės varikliai. Apie tokių įrenginių veikimo principus, privalumus ir trūkumus kalbėsime šiame puslapyje.
Kaip veikia hibridinis variklis – paprastais žodžiais apie naujas technologijas
Jei jau pradėjome apie maišymo technologijas, turėtume paaiškinti, kaip tai taikoma ir temai, kurią palietėme. Hibridinis variklis taip pat derina dviejų tipų: kuro (benzino / dyzelino) ir elektrinį. Šis kokteilis, žinoma, netobulas, tačiau į automobilininkų gyvenimą atnešė daug teigiamų dalykų. Bet daugiau apie tai žemiau, bet pirmiausia reikia išardyti hibridinio variklio veikimo principą.
Tokio variklio kuro dalis gali veikti kartu su elektriniu, tačiau galima įgyvendinti ir visiškai nepriklausomus ciklus. Žinoma, automobiliuose su hibridiniu varikliu yra sumontuoti kompiuteriai, kurie teisingai paskirsto abiejų dalių apkrovą. Taigi, už miesto ribų, kur svarbi maitinimo bloko galia, benzinas arba dyzelino technologija, be to, išmetamosios dujos nėra tokios kenksmingos žmonėms greitkelyje.
Tačiau mieste elektrinis komponentas daugiausia veikia, nes ši parinktis yra švaresnė ir ekonomiškesnė. Automobiliai su hibridiniu varikliu gali tarnauti patys, tai galioja elektrinei variklio daliai. Elektrinis komponentas neveikia tuščiąja eiga, kol veikia kuro, kaupia susidariusią energiją, kad vėliau ją vėl panaudotų.
Neatmetamos situacijos, kai abu variklio elementai veikia vienu metu, pavyzdžiui, įsibėgėjant, kai automobiliui reikia didelių energijos sąnaudų.
Hibridinio variklio įtaisas – grandinės aprašymas
Ką reiškia hibridinis variklis, trumpai išanalizavome. Dabar norėčiau šiek tiek pasigilinti ir apsvarstyti jo schemą. Reikia pažymėti, kad jų yra net trys. Todėl pradėkime nuo paprasčiausio, kuris mus mažiausiai domina – tai nuoseklus hibridas. Elektros variklis yra pagrindinis transporto priemonės paleidimo ir ratų judėjimo dalyvis, tačiau (ICE) tik jis palaikomas, jis suka generatorių.
Šiandieniniam automobiliui tokio hibridinio variklio įrenginio nebus geriausias variantas, juk reikalingi talpūs akumuliatoriai, nedidelės talpos vidaus degimo varikliai, o pats automobilis bus lėtas ir nerangus. Nors automobilių parke vis dar yra atstovų, pvz. ChevroletVolt. Bet dėl dominuojančio elektrinio komponento jis turi visus elektromobilių minusus, paimkite bent jau ridos priklausomybę nuo vieno akumuliatoriaus įkrovimo, bet tai pamažu sprendžiama naudojant turbo-ICE.
Šios grandinės vadinamos lygiagrečiomis ir mišriomis. Mišri schema dažniausiai randama Lexus ir yra glaudi elektros variklio ir vidaus degimo variklio sąveika. Jie dirba kartu, paleidžia automobilį, veikimo principas sukurtas taip, kad net transmisija yra bepakopė, toli gražu ne tokia, prie kurios esame įpratę. Tokie variantai yra labai modernūs, bet ir labai brangūs.
Bet schema, prie kurios esame įpratę, vadinama lygiagrečia ir yra gana įprasta. Elektros variklis čia, nors ir ne pirmaujantis, bet nepakeičiamas asistentas, apdraudžiant vidaus degimo variklį, esant papildomos galios poreikiui. Akumuliatoriai nėra dideli ir talpūs, todėl juos lengva įkrauti vairuojant, be to, jie visada pasiruošę reaguoti į poreikį.
Hibridinis automobilis – pliusai ir minusai
Informacija būtų neišsami, nenurodant teigiamo ir neigiamus aspektus hibridiniai varikliai. Žinoma, bus daugiau pliusų, bet yra ir minusų, kaip ir visame, kas nauja ir mažai tyrinėta vartotojo. Pavyzdžiui, kažkodėl labiausiai paplitęs hibridas Dujinis variklis, nors visi seniai žino ekonomiką ir didelė galia"dyzeliai". Bet čia nėra jokios paslapties, nes, pirma, technologija buvo sukurta užsienyje, t.y. Amerikoje, o ten jie dar menkai susipažinę su dyzelinu. Antra, hibridas kainuotų dar brangiau, nors tokių technologijų kaina jau gerokai viršija vidutinę.
Šiek tiek skepticizmo kelia hibridai dėl elektros variklio, t.y. jo baterijos. Tai gana kaprizingas elementas, kurio reikia nuolatinė operacija, kitu atveju hibridinio variklio tarnavimo laikas gerokai sumažės būtent dėl to. Jis netoleruoja kraštutinių temperatūrų, gali savaime išsikrauti, o ateityje kils neaiškumų dėl jo šalinimo.. Taip pat šešėlį mišrių variklių reputacijai meta ne tik didelė jų kaina, bet ir didelės komponentų bei remonto kainos, jei reikia. Ir savarankiškai to padaryti neįmanoma.
Na, dabar galime kalbėti apie malonius dalykus. Galime drąsiai kalbėti apie ekologiškumą ir ekonomiškumą, tai tiesa, bent jau remiantis dviguba įrenginio prigimtimi. Akumuliatoriaus buvimas leidžia ilgiau važiuoti nepildant degalų, taupant viską techniniai rodikliai iki šiol. Šio akumuliatoriaus krauti nereikia, automobilis pilamas tik degalais. Variklis, dėka kompiuterio, visada veikia optimalus režimas kad ir kaip bandytum jį „prievartauti“. Kartais tokie automobiliai gali judėti visai be kuro, be to, jie išsiskiria mažu greičiu, vos girdimas variklis.
Kaip tai veikia, apsvarstykite „Touareg“ pavyzdį su hibridine jėgos pavara.
Ką reiškia terminas „hibridinė technologija“?
Terminas „hibridas“ kilęs iš lotyniško žodžio hybrida ir reiškia kažką sukryžiuotą arba sumaišytą. Inžinerijoje hibridas yra sistema, kurioje du skirtingos technologijos. Kalbant apie pavaros koncepcijas, terminas „hibridinės pavaros technologija“ reiškia dvi kryptis: dvivalentę (arba dviejų degalų) energijos vienetas hibridinė jėgos pavara
Kada hibridinė technologija pavara tai dviejų skirtingų galios blokų, kurių veikimas pagrįstas, derinys skirtingi principai veiksmai. Šiuo metu hibridinės pavaros technologija reiškia vidaus degimo variklio ir elektros variklio-generatoriaus (elektros mašinos) derinį. Ši elektrinė mašina gali būti naudojama kaip generatorius elektros energijai gaminti, traukos variklis automobiliui vairuoti ir starteris vidaus degimo varikliui užvesti. Priklausomai nuo pagrindinės konstrukcijos atlikimo, išskiriami trys hibridinių jėgos agregatų tipai: vadinamasis. „mikrohibridinis“ maitinimo blokas, vadinamasis. „vidutinio hibrido“ jėgos agregatas, vadinamasis. „visiškai hibridinė“ jėgos pavara.
„Mikrohibridinis“ jėgos agregatas
Šioje pavaros koncepcijoje elektrinis komponentas (starteris / generatorius) naudojamas tik paleidimo-stabdymo funkcijai įgyvendinti. Dalis kinetinės energijos vėl gali būti panaudota kaip elektros energija (rekuperacija). Važiavimas tik iš elektros traukos nenumatytas. 12 voltų stiklo pluošto akumuliatoriaus parametrai pritaikyti dažnam variklio užvedimui.
„Vidutinė hibridinė“ pavara
Elektrinė pavara palaiko vidaus degimo variklio darbą. Automobilio judėjimas tik naudojant elektrinę trauką yra neįmanomas. Naudojant „vidutinę hibridinę“ pavarą, didžioji dalis kinetinės energijos stabdymo metu yra regeneruojama ir saugoma kaip elektros energija aukštos įtampos akumuliatoriuje. Aukštos įtampos akumuliatorius, taip pat elektriniai komponentai skirti aukštesnei elektros įtampa taigi daugiau Aukšta įtampa. Dėl elektros variklio-generatoriaus palaikymo darbo režimas šiluminis variklis gali būti perkeltas į didžiausio efektyvumo sritį. Tai vadinama apkrovos taško poslinkiu.
„Pilna hibridinė“ jėgos pavara
Galingas elektros variklis-generatorius derinamas su vidaus degimo varikliu. Galima tik elektrinė pavara. Elektros variklio generatorius, jei leidžia sąlygos, palaiko vidaus degimo variklio darbą. Judėjimas iš mažas greitis atliekama tik naudojant elektrinę trauką. Įdiegta vidaus degimo variklio Startstop funkcija. Atkūrimas naudojamas aukštos įtampos akumuliatoriui įkrauti. Dėl atjungimo sankabos tarp vidaus degimo variklio ir elektros variklio-generatoriaus galima užtikrinti abiejų sistemų atskyrimą. Vidaus degimo variklis įjungiamas į darbą tik esant būtinybei.
Hibridinės technologijos pagrindai
Visiškai hibridinės jėgos pavaros sistemos skirstomos į tris pogrupius: lygiagrečią hibridinę jėgos agregatą, padalintą galios agregatą (su padalintais galios srautais) ir serijinę hibridinę jėgos pavarą.
Lygiagretus hibridinis jėgos agregatas
Lygiagretus hibridinio jėgos agregato vykdymas yra paprastas. Jis naudojamas, kai reikia „hibridizuoti“ esamą transporto priemonę. Vidaus degimo variklis, elektros variklio generatorius ir pavarų dėžė yra vienoje ašyje. Paprastai lygiagrečioje hibridinėje jėgos pavaros sistemoje naudojamas vienas elektros variklis / generatorius. Vidaus degimo variklio vienetinės galios ir elektros variklio-generatoriaus galios suma atitinka pilna jėga. Ši koncepcija suteikia daug skolinimosi komponentų ir dalių senas automobilis. At keturiais ratais varomų transporto priemonių su lygiagrečia hibridine jėgos pavara visus keturis ratus varo Torsen diferencialas ir pavarų dėžė.
Atskira hibridinė pavara
Padalinta hibridinė pavaros sistema, be vidaus degimo variklio, turi ir elektros variklio generatorių. Abu varikliai yra po gaubtu. Vidaus degimo variklio sukimo momentas, taip pat iš elektros variklio-generatoriaus, per planetinė pavara tiekiamas į automobilio pavarų dėžę. Skirtingai nuo lygiagrečios hibridinės pavaros, tokiu būdu neįmanoma išgauti atskirų ratų pavaros galių sumos. Sugeneruota galia iš dalies sunaudojama vairuojant automobilį, iš dalies elektros energijos pavidalu kaupiasi aukštos įtampos akumuliatoriuje.
Serija hibridinė jėgos pavara
Automobilyje sumontuotas vidaus degimo variklis, generatorius ir elektros variklis-generatorius. Tačiau, skirtingai nei abi anksčiau aprašytos koncepcijos, vidaus degimo variklis neturi galimybės savarankiškai vairuoti automobilio per veleną ar pavarų dėžę. Vidaus degimo variklio galia neperduodama ratams. Pagrindinę automobilio pavarą atlieka elektros variklio generatorius. Jei aukštos įtampos akumuliatoriaus talpa per maža, užvedamas vidaus degimo variklis. Vidaus degimo variklis aukštos įtampos akumuliatorių įkrauna per generatorių. Elektros variklio generatorius vėl gali būti maitinamas aukštos įtampos akumuliatoriumi.
Atskira nuosekli hibridinė jėgos pavara
Padalintos serijos hibridinė jėgos pavara yra mišri dviejų aukščiau aprašytų hibridinių pavarų forma. Automobilyje sumontuotas vienas vidaus degimo variklis ir du elektros varikliai-generatoriai. Vidaus degimo variklis ir pirmasis elektros variklio generatorius yra po gaubtu. Antrasis elektros variklio generatorius yra ant galinės ašies. Ši koncepcija naudojama visais ratais varomoms transporto priemonėms. Vidaus degimo variklis ir pirmasis elektros variklio generatorius gali varyti transporto priemonės pavarų dėžę planetine pavara. Ir šiuo atveju galioja taisyklė, pagal kurią vienos pavaros galios negali būti imamos ratų pavarai bendrosios galios pavidalu. Antrasis elektros variklio generatorius ant galinės ašies įjungiamas, kai reikia. Dėl šios pavaros konstrukcijos aukštos įtampos akumuliatorius yra tarp abiejų transporto priemonės ašių.
Kiti terminai ir apibrėžimai Čia bus trumpai paaiškinti kiti terminai ir apibrėžimai, dažnai naudojami kartu su hibridinės pavaros technologija.
Atsigavimas. IN bendras atvejisšis terminas inžinerijoje reiškia energijos grąžinimo būdą. Rekuperacijos metu turima vienos rūšies energija paverčiama kita, naudojama kitoje energijos rūšyje. Potenciali degalų cheminė energija transmisijoje paverčiama kinetine energija. Jei automobilis stabdomas įprastu stabdžiu, kinetinės energijos perteklius per stabdžių trintį paverčiamas šilumos energija. Gauta šiluma išsisklaido supančioje erdvėje, todėl jos panaudoti ateityje neįmanoma.
Jei, priešingai, kaip ir hibridinės pavaros technologijos atveju, be klasikinių stabdžių, generatorius naudojamas kaip variklio stabdys, tai dalis kinetinės energijos paverčiama elektros energija ir taip tampa prieinama vėlesniam naudojimui. Energijos balansas automobilis tobulėja. Toks regeneracinis stabdymas vadinamas regeneraciniu stabdymu.
Kai tik automobilio greitis sumažinamas lėtinant nuspaudus stabdžių pedalą tuščiosios eigos režimu arba transporto priemonė rieda arba važiuoja žemyn c Hibridinėje pavaros sistemoje yra elektros variklis-generatorius ir jis naudojamas kaip generatorius.
Tokiu atveju jis įkrauna aukštos įtampos akumuliatorių. Taigi priverstinės tuščiosios eigos režimu
važiuojant, atsiranda galimybė automobilius su elektrine hibridine pavara „papildyti“ elektra.
Automobiliui riedant, elektros variklis-generatorius, veikiantis generatoriaus režimu,
paverčia iš judėjimo energijos į elektros energiją tik tokį energijos kiekį, kad
reikalingas 12 voltų laivo tinklo veikimui.
Elektros variklis-generatorius (elektros mašina)
Terminas elektros variklis-generatorius arba elektros mašina vartojamas vietoj terminų generatorius, elektros variklis ir starteris. Iš esmės bet koks elektros variklis gali būti naudojamas ir kaip generatorius. Jei variklio veleną varo išorinė pavara, variklis, kaip ir generatorius, generuoja elektros energiją. Jei į elektros mašiną tiekiama elektros energija, ji veikia kaip elektros variklis. Taigi elektrinių hibridinių transporto priemonių elektros variklio generatorius pakeičia įprastą vidaus degimo variklio starterį, taip pat įprastą generatorių (apšvietimo generatorių).
Elektrinis stiprintuvas (E-boost)
Analogiškai su vidaus degimo variklių Kickdown funkcija, kuri leidžia maksimali galia variklis, hibridinė pavara turi elektrinio akceleratoriaus E-Boost funkciją. Naudojant šią funkciją, variklio generatorius ir vidaus degimo variklis suteikia maksimalią individualią galią, kuri sudaro daugiau nei Aukšta vertė bendra galia. Abiejų tipų variklių atskirų galių suma atitinka bendrą transmisijos galią.
Dėl elektros variklio-generatoriaus galios nuostolių jo galia generatoriaus režime yra mažesnė nei režimo traukos variklis. Elektros variklio-generatoriaus galia variklio režimu yra 34 kW. Elektros variklio-generatoriaus galia generatoriaus režimu yra 31 kW. Touareg su hibridine pavara vidaus degimo variklio galia siekia 245 kW, o elektros variklio-generatoriaus – 31 kW. Veikiant traukos variklio režimui, elektros variklis-generatorius gamina 34 kW galią. Kartu vidaus degimo variklis ir elektros variklis-generatorius traukos variklio režimu išvysto bendrą 279 kW galią.
Start-stop funkcija
|
Hibridinės pavaros technologija leidžia šioje transporto priemonės konstrukcijoje įdiegti „Start-Stop“ funkciją. Kada paprastas automobilis su Start-Stop, transporto priemonė turi sustoti, kad išjungtų vidaus degimo variklį (pavyzdys: Passat BlueMotion). Tačiau visiškai hibridinė transporto priemonė taip pat gali važiuoti elektra. Ši funkcija leidžia „StartStop“ sistemai išjungti vidaus degimo variklį, kai transporto priemonė juda arba rieda. Vidaus degimo variklis įjungiamas pagal poreikį. Tai gali atsitikti tuo atveju greitas pagreitis, persikėlus į didelis greitis, esant didelei apkrovai arba esant aukštas laipsnisžemos įtampos baterija. Kai aukštos įtampos akumuliatorius labai išsikrovęs, hibridinė pavaros sistema gali naudoti vidaus degimo variklį kartu su variklio generatoriumi generatoriaus režimu, kad įkrautų aukštos įtampos akumuliatorių. Kitais atvejais visiškai hibridinė transporto priemonė gali važiuoti elektra. Vidaus degimo variklis veikia sustabdymo režimu. Tai pasakytina ir apie lėtą eismą, sustojimą prie šviesoforo, važiuojant važiavimo režimu nuokalne arba transporto priemonei riedant. Kai vidaus degimo variklis neveikia, jis nevartoja degalų ir neišskiria kenksmingų medžiagų į atmosferą. Hibridinėje pavaros sistemoje integruota start-stop funkcija padidina transporto priemonės efektyvumą ir ekologiškumą. Kol vidaus degimo variklis veikia sustabdymo režimu, oro kondicionierius gali veikti toliau. Kompresorius oro kondicionierius yra aukštos įtampos sistemos elementas. |
|
Argumentai hibridinės technologijos naudai
Kodėl elektros variklį-generatorių deriname su vidaus degimo varikliu? Norint nuimti sukimo momentą, vidaus degimo variklio sukimosi greitis neturi būti mažesnis už tuščiosios eigos greitį. Sustojus variklis negali tiekti sukimo momento. Didėjant vidaus degimo variklio sukimosi greičiui, didėja jo sukimo momentas. Elektros variklio generatorius su pirmaisiais apsisukimais sukuria didžiausią sukimo momentą. Jis neturi tuščiosios eigos greičio. Didėjant greičiui, jo sukimo momentas mažėja. Dėl elektros variklio-generatoriaus veikimo sunkiausias darbo režimas neįtraukiamas į vidaus degimo variklį: diapazone žemiau tuščiosios eigos. Dėl elektros variklio-generatoriaus palaikymo vidaus degimo variklis gali dirbti efektyvesniais režimais. Šis apkrovos taško poslinkis padidina maitinimo bloko efektyvumą.
Kodėl verta naudoti visiškai hibridinę jėgos pavarą (pavarą)?
Pilnas hibridinis vienetas, skirtingai nei kiti hibridinės pavaros variantai, apjungia integruotos Start-Stop sistemos funkciją, E-Boost sistemą, rekuperacijos funkciją ir galimybę važiuoti tik su elektros varikliu (elektros traukos režimas).
Elektros variklis-generatorius
Elektros variklis-generatorius yra tarp vidaus degimo variklio ir automatinės pavarų dėžės. Jis yra sinchroninis variklis trifazė srovė. Su jėgos pagalba elektroninis modulis pastovus slėgis 288 V paverčiama trifaze kintamąja įtampa. Trifazė įtampa sukuria trifazį elektromagnetinį lauką elektros variklyje-generatoriuje.
aukštos įtampos baterija
Prie aukštos įtampos akumuliatoriaus galima patekti per grindų dangą bagažo skyrius. Jis sukurtas kaip modulis ir apima įvairius Touareg aukštos įtampos sistemos komponentus. Aukštos įtampos akumuliatoriaus modulis sveria 85 kg ir gali būti pakeistas tik kaip mazgas.
Aukštos įtampos akumuliatoriaus negalima lyginti su įprasta 12 V baterija. normalus režimas veikiant, aukštos įtampos akumuliatorius įjungiamas laisvajame įkrovimo lygio diapazone nuo 20% iki 85%. Įprasta 12 voltų baterija negali išlaikyti tokių apkrovų ilgą laiką. Todėl aukštos įtampos akumuliatorius turėtų būti laikomas veikiančiu elektros pavaros energijos kaupikliu. Kaip ir kondensatorius, jis gali kaupti ir vėl išleisti elektros energiją. Iš principo rekuperacija, energijos atkūrimas, gali būti vertinamas kaip galimybė papildyti automobilį energija važiuojant. Aukštos įtampos akumuliatoriaus naudojimui hibridinėje transporto priemonėje būdingi kintami įkrovimo (atkūrimo) ir iškrovimo (važiavimo) ciklai. elektrinė pavara) aukštos įtampos akumuliatorius.
Pavyzdys: Jei palyginsime aukštos įtampos akumuliatoriaus energiją su energija, gaunama deginant kurą, tai energijos kiekis, kurį baterija gali pagaminti, atitiks apie 200 ml kuro. Šis pavyzdys rodo, kad kelyje į elektra varomus automobilius baterijos turi būti gerokai patobulintos atsižvelgiant į jų gebėjimą kaupti energiją.
Pastaraisiais metais žmonės pradėjo rimtai galvoti apie planetos ekologiją. Ir automobilių gamintojai nori palaikyti šią tendenciją kurdami transporto priemones, kurios varomos aplinkai nekenksmingu kuru. Kalbant apie elektromobilius, juk jie dar nėra rimtai svarstomi. Ko negalima pasakyti apie hibridinius automobilius, kurie tampa vis populiaresni.
Kas nutiko hibridinis automobilis. Hibrido pliusai ir minusai.
Kas yra hibridinis automobilis? Žodis hibridas kilęs iš lotyniško „hybrida“, kuris reiškia mišinį. Tai yra organizmas, kuris gaunamas sukryžminus genetiškai skirtingas tėvų formas. Mūsų atveju pagrindinės formos yra , ir elektros variklis. Vienu sakiniu: hibridinis automobilis yra transporto priemonė, varoma elektros variklio-degimo variklio sistema, kuri yra labai ekonomiška. Šis įrenginys gali būti maitinamas tiek tradiciniu kuru, tiek elektra iš baterijų.
Kiekvienas iš variklių turi savo specifinę funkciją. Pvz.: jei automobilis stovi, pavyzdžiui, spūstyje arba juda lėtai, elektrinis variklis veiks. Kai automobilis padidina greitį, pradeda veikti benzininis variklis.
Hibridinių automobilių privalumai
Pagrindinis hibridinių automobilių privalumas yra tas jie labai ekonomiški. Paprastai jų degalų sąnaudos yra 25% mažesnės nei įprastų automobilių. O vis didėjant benzino kainoms šis daiktas yra pats svarbiausias.
Kitas svarbiausias dalykas yra ekologiškumas. Hibridai daro mažiau žalos mūsų ekosistemai nei paprasti automobiliai. Tai pasiekiama racionalesnėmis degalų sąnaudomis. Be to, automobiliui visiškai sustojus, nustoja veikti benzininis variklis, suteikdamas iniciatyvą elektros varikliui. Tai reiškia, kad sustojimų metu anglies dioksido išmetimas į atmosferą praktiškai neįvyksta.
Skirtingai nuo elektromobilių baterijų, hibriduose, Baterijas galima įkrauti iš benzininio variklio. Dėl to jo galios rezervas yra gana didelis. Be to, ilgiau tarnauja nepripylus benzino.
Daugelis žmonių mano, kad hibridai, kalbant apie našumą, yra daug prastesni tradiciniai automobiliai. Tai yra blogai. Visi reikalingos savybės(galia, pagreitis nuo nulio iki šimto ir pan.), jie ne ką prastesni.
Geriausias dalykas, hibridiniai automobiliai jaučiasi miesto cikle, kuriame yra labai daug dažni sustojimai ir variklis daug dirba tuščiąja eiga. Praktiškai mieste jis veikia kaip elektromobilis. Jei kalbėti apie kombinuotas ciklas, čia jie neturi ypatingų pranašumų.
Toyota Prius– populiariausias „hibridas“ Rusijoje. Kaip jau minėta, jei automobilis stovi, tada jis pereina į elektros variklio veikimo režimą. Tai suteikia beveik visišką triukšmingumą.
Na, o hibridinis automobilis pildomas įprastais angliavandeniliais, t.y. benzinas. Viskas atliekama standartiškai, kaip ir tradiciniuose automobiliuose.
Hibridinių automobilių trūkumai
Nieko nėra tobulo, čia taip pat yra trūkumų. O pagrindinis – hibridinių automobilių remontas yra eilės tvarka brangesnis nei tradicinės komplektacijos automobilio remontas. Tai paaiškinama variklio įtaiso konstrukcijos sudėtingumu.
Be to, dėl sudėtingos konstrukcijos sunku rasti specialistų, galinčių suremontuoti variklį.
Akumuliatoriai, kuriuose yra hibridai, gali išsikrauti savaime. Be to, jie neatlaiko didelių temperatūros svyravimų, o jų tarnavimo laikas gana ribotas.
Be to, kol kas nežinoma, kaip panaudotos baterijos veikia aplinką. Todėl jų šalinimas yra problema.
Nepaisant to, kad hibridiniai automobiliai vis dar turi daugiau privalumų, Rusijoje jie dar nėra populiarūs. Viena iš to priežasčių – kaina. Populiariausių mūsų šalyje kaina, Toyota hibridas Prius, yra nuo 1 200 000 rublių. Ir šis automobilis yra pigiausias hibridas. Be to, masiniam pirkėjui jie planuoja išleisti Rusijos plėtra hibridinis automobilis, vadinamasis „Yo-Mobile“. Jo kaina gali būti nuo 350 000 rublių. Tačiau šis projektas buvo uždarytas.
BMW ActiveHybrid X6 yra galingiausia hibridinė transporto priemonė iki šiol. Kalbant apie kovą už aplinką, pirkėjai visame pasaulyje skatinami pirkti hibridus. Taigi JAV tokių automobilių savininkams taikoma nemažai mokesčių lengvatų ir net nemokamų parkavimo vietų. Mūsų šalis taip pat ketina įvesti panašius įstatymus. Visų pirma, hibridinių automobilių importo muitų mažinimas.
Angliavandeniliais varomi varikliai lėtai, bet užtikrintai praras savo pozicijas. Ir hibridai yra vienas iš tų žingsnių. Tačiau kol jų kainos išliks tokios pačios, tol jų paklausa bus nedidelė.
Hibridinis automobilis nėra naujas išradimas. Pirmasis žingsnis hibrido kūrimo link Transporto priemonė, buvo pagamintas 1665 m., kai jėzuitų kunigas Ferdinandas Verbiestas pradėjo kurti paprastos keturratės transporto priemonės, kuri galėtų būti varoma garais arba arkliais, planus. Pirmieji automobiliai su hibridiniu varikliu pasirodė XIX ir XX amžių sandūroje. Be to, kai kuriems kūrėjams pavyko pereiti nuo projektų prie smulkios gamybos. Nuo 1897 m. ir per ateinančius 10 metų prancūzų Compagnie Parisienne des Voitures Electriques gamino elektrinių ir hibridinių automobilių partiją. 1900 metais „General Electric“. sukūrė 4 cilindrų hibridinį automobilį benzininis variklis. Ir „hibridiniai“ sunkvežimiai paliko Čikagos „Walker Vehicle Company“ surinkimo liniją iki 1940 m.
Žinoma, tai buvo tik prototipai ir mažos apimties automobiliai. Tačiau dabar didelis alyvos trūkumas ir ekonominė krizė paskatino hibridinių variklių kūrimą. Dabar pažiūrėkime atidžiau, kas yra hibridinis variklis ir kokia jo nauda? Hibridinis variklis yra dviejų variklių – elektros ir benzino – sistema. Priklausomai nuo darbo režimų, vienu metu arba atskirai galima įjungti ir benzininį, ir elektrinį. Šį procesą valdo galingas kompiuteris, kuris nusprendžia, kas šiuo metu turėtų veikti, tad važiuojant bėgiais įjungiamas benzininis variklis, nes baterijos trasoje neužteks. Jei automobilis juda miesto režimu, tada jau naudojamas elektros variklis, greitėjimo metu arba sunkių krovinių abu dirba. Kol veikia benzininis variklis, akumuliatorius kraunamas. Toks variklis, net ir atsižvelgiant į tai, kad sistemoje naudojamas benzininis variklis, leidžia sumažinti kenksmingų išmetimųį atmosferą 90% ir tuo pačiu žymiai sumažinamos benzino sąnaudos mieste (užmiestyje dirba tik benzininis variklis, tad taupyti nėra). 
Pradėkime nuo to, kaip automobilis juda. Judėjimo pradžioje ir esant mažam greičiui, dalyvauja tik akumuliatorius ir elektros varikliai. Akumuliatorijoje sukaupta energija patenka į energijos centrą, kuris, savo ruožtu, siunčia ją į elektros variklius, todėl automobilis juda sklandžiai ir tyliai. Padidinus greitį, vidaus degimo variklis prijungiamas prie darbo, o momentas ant varomųjų ratų tiekiamas vienu metu iš elektros ir vidaus degimo variklių. Šiuo atveju dalis vidaus degimo variklio energijos patenka į generatorių, o dabar maitina elektros variklius, o energijos perteklių atiduoda akumuliatoriui, kuris prarado dalį energijos rezervo pradžioje. judėjimas. Važiuojant įprastu režimu, tik priekinių ratų pavara, visose kitose – pilnas. Pagreičio režimu sukimo momentas ratams daugiausia ateina iš benzininio variklio, o elektros varikliai, jei reikia, padidina dinamiką, papildo vidaus degimo variklį. Vienas is labiausiai įdomių akimirkų- stabdymas. Automobilio elektroninės „smegenys“ nusprendžia, kada įjungti hidrauliką stabdžių sistema, o kai regeneracinis stabdymas, pirmenybę teikia pastarajam. Tai yra, tuo metu, kai nuspaudžiamas stabdžių pedalas, jie perkelia elektros variklius į „generatoriaus“ darbo režimą ir sukuria ratų stabdymo momentą, generuodami elektrą ir tiekdami akumuliatorių per energijos centrą. Tai yra „hibrido“ akcentas. 
IN klasikiniai automobiliai stabdymo energija visiškai prarandama, o šiluma pasišalina stabdziu diskai ir kitos detalės. Stabdymo energijos panaudojimas ypač efektyvus mieste, kai dažnai tenka stabdyti prie šviesoforo. Vehicle Dynamics Integrated Management (VDIM) integruoja ir valdo visas aktyvias saugos sistemas.
Vienas pirmųjų sėkmingų automobilių aprūpintas hibridiniu varikliu, kuris išėjo į mases, buvo sukurtas Toyota „Toyota Prius“, sunaudojantis 3,2 litro benzino 100 km (mieste). Taip pat Toyota išleido visureigį su hibridu Lexus variklis RX400h Tokio automobilio kaina, priklausomai nuo komplektacijos, svyruoja nuo 68 iki 77 tūkstančių dolerių. Reikėtų pažymėti, kad pirmasis Toyota versijos„Prius“ tiek greičiu, tiek galia nusileido tos pačios klasės automobiliams, tačiau „Lexus RX400h“ savo klasės draugams nenusileidžia nei greičiu, nei galia. 
Pirmaujantis automobilių rūpesčiai pasaulis taip pat atkreipė dėmesį į hibridinius variklius kaip degalų taupymo ir taršos problemos sprendimą aplinką. Taigi Volvo kompanija Grupė paskelbė apie hibridinio variklio kūrimą sunkvežimiams, vilkikams, puspriekabėms ir autobusams. Bendrovės kūrėjai tikisi, kad jų sumanymas leis jums sutaupyti 35% degalų.
Su visa tai reikia pasakyti, kad hibridiniai automobiliai „su trenksmu“ iki šiol ėjo tik Šiaurės Amerikoje (Kanadoje ir JAV). Ir Amerikoje jų paklausa vis labiau auga, nes ten Pastaraisiais metais buvo populiarūs automobiliai, sunaudojantys daug degalų, o kadangi degalai pradėjo smarkiai ir staigiai brangti, amerikiečiai aštriai galvojo apie jų taupymą ir kaip problemos sprendimą buvo pradėti naudoti automobiliai su hibridiniais varikliais. Europoje į hibridinių variklių atsiradimą buvo žiūrima ramiai, nes ten jie važinėja ekonomišku ir ekologiškesniu nei benzininiu varikliu – senu geru dyzelinu. Skirtingai nei JAV, Europoje daugiau nei 50% automobilių yra su dyzeliniais varikliais. Be to dyzelinių automobilių pigesnis nei hibridinis, paprastesnis ir patikimesnis. Juk visi žino, kad kuo sudėtingesnė sistema, tuo mažiau patikima! Ir būtent dėl jų sudėtingumo ir kaprizingumo posovietinėje erdvėje hibridinių automobilių praktiškai nėra. Oficialūs pardavėjai jie čia neatvežami. Ir bet kuris tokio automobilio savininkas neišvengiamai susidurs su degalinių problema. Neturime degalinių, kurie užsiimtų hibridiniais automobiliais. Ir jūs negalite pataisyti tokios mašinos patys!
