Uzstādot hibrīda spēka agregātus, autoražotāji sasniedz vairākus mērķus. Pirmkārt, tas ir oglekļa dioksīda (CO₂) emisiju samazināšana, kas ir avots siltumnīcas efekts uz planētas un izraisīt globālo sasilšanu. Otrkārt, samazinot degvielas izmaksas, kuras sedz automašīnu īpašnieki. Un, treškārt, automašīnas paātrinājuma dinamikas palielināšanās divu griezes momenta avotu dēļ.
Pirmās divas priekšrocības tiek sasniegtas, pateicoties iespējai pārvietoties ar elektrisko vilci (īpaši režīmos, kur iekšdedzes dzinēja efektivitāte ir zema), bremzēšanas enerģijas atgūšanas režīmā (bremzēšana ar elektromotoru, kas darbojas ģeneratora režīmā, radot elektrību akumulatora uzlādēšanai), paātrinājums, izmantojot iekšdedzes dzinēju un elektromotoru, iekšdedzes dzinēja izslēgšana īsas apstāšanās laikā (start-stop sistēmas).
Strukturāli tas viss notiek dažādos veidos, tāpēc arī iegūtais efekts ir atšķirīgs.
Hibrīda klasifikācija
Vispārpieņemtā hibrīdu klasifikācija ietver trīs veidus: sērijveida, paralēlo un sērijveida paralēlo.
- dizains, kurā dzinējs iekšējā degšana(benzīns vai dīzelis) darbina tikai ģeneratoru. Iekšdedzes dzinējs šajā shēmā darbojas maksimālā degvielas ekonomijas režīmā. Ģeneratora saražotā elektroenerģija tiek piegādāta vai nu vilces motoram, vai uz akumulators. Elektromotors šajā shēmā caur transmisiju pārraida nepieciešamo griezes momentu uz riteņiem, un bremzēšanas režīmā darbojas kā ģenerators, uzlādējot akumulatoru (bremžu enerģijas atgūšanas režīms). Šādi hibrīdi ir apzīmēti ar saīsinājumu REEV (pagarināts elektriskais transportlīdzeklis) vai EREV (paplašināta diapazona elektriskais transportlīdzeklis).
Šim dizainam ir savas priekšrocības un trūkumi. Šīs shēmas priekšrocības ir Pilnas slodzes darbs ICE visekonomiskākajā režīmā, ērta darbība un sarežģītas transmisijas neesamība. No mīnusiem jāatzīmē mehānisma zemā efektivitāte enerģijas pārnešanai no iekšdedzes dzinēja uz automašīnas dzenošajiem riteņiem. Šis dizains tiek izmantots BMW i3 REx, Cadillac ELR sporta kupejā un Chevrolet Volt 2015 modeļa gads, kā arī autobusos ar hibrīdelektrostacijām, piemēram Toyota Coaster hibrīds.
Paralēlais dizains bruņoti ar iekšdedzes dzinēju un vilces elektromotoru, kas savienoti ar automašīnas dzenošajiem riteņiem. Elektromotoru darbina akumulators. Jo griezes moments no ieejas vārpsta var tieši pārsūtīt uz automašīnas riteņiem, koeficientu noderīga darbībašāds hibrīds ir augstāks. Šajā shēmā tiek izmantots viens vai divi elektromotori (ģenerators + vilces motors). Pirmajā gadījumā elektromotors var darboties gan ģeneratora, gan ģeneratora režīmā vilces motors. Bet šādā shēmā transmisijas dizains ir diezgan sarežģīts, jo griezes moments ir jāpārraida uz riteņiem gan no iekšdedzes dzinēja, gan no elektromotora. Turklāt iekšdedzes dzinējs nevar visu laiku darboties taupības režīmā. Šis jaudas bloku dizains ir Honda modeļi– Civic Hybrid, Insight un CR-Z.
Sērijveida paralēlais dizains hibrīda spēkstacija apvieno abas iepriekš minētās shēmas. Pateicoties tam kombinētā shēma izdevās iegūt abu sistēmu priekšrocības. Šajā gadījumā ir gan iekšdedzes dzinējs, gan elektromotors, un, atkarībā no braukšanas apstākļiem, automašīna var braukt vai nu tikai ar elektrisko vilci (līdz 1,5–2,0 km), vai tikai ar vilci no iekšdedzes. dzinējs, vai arī riteņi var saņemt dzinēja enerģiju no ICE un no elektromotora. Pie Toyota elektrostacija Toyota hibrīds Sistēma izmanto planētu jaudas plūsmas (griezes momenta) dalītāju, kas nāk no iekšdedzes dzinēja un ir elastīgi maināms, daļu enerģijas pārnesot uz ģeneratoru, bet daļu uz automašīnas riteņiem. Šādā gadījumā saražotā elektrība var uzreiz nonākt gan jaudas motora darbināšanai, gan akumulatoru uzlādēšanai. Šis dizains ir ieviests vairākās Toyota modeļi, tostarp Prius, Yaris Hybrid, Auris Hybrid, Camry Hybrid, Avalon Hybrid, kā arī Lexus modeļi– CT 200h, IS 300h, GS 300h, GS 450h.
Tiek izmantots arī kombinētais hibrīds visu riteņu piedziņas modeļi. Bet tajos priekšējās ass riteņus dzen iepriekš aprakstītais kombinētā sistēma, kā priekšējo riteņu piedziņas modeļi, un riteņu piedziņai aizmugurējā ass tiek izmantots atsevišķs motors. Šis dizains ir daudz vienkāršāks, bez sarežģītas transmisijas ar kardāna zobrati un reduktori. Tas tiek piemērots visu riteņu piedziņas SUV, piemēram, iekšā Toyota Highlander Hibrīds un RAV4 hibrīds.
Plug-in hibrīdi
Agrāk tika uzskatīts, ka hibrīdi var uzlādēties tikai tad, kad elektromotors darbojas ģeneratora režīmā (bremžu enerģijas reģenerācijas laikā, braucot dzinēja bremzēšanas režīmā utt.). Taču Toyota bija viena no pirmajām, kas devās tālāk un padarīja Prius uzlādējamu. Šos hibrīdus sauc plug-in hibrīds(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV). Tajos ir lielas ietilpības akumulatori (Toyota ir litija jonu, nevis niķeļa-metāla hidrīda), ko var uzlādēt no sadzīves elektrības kontaktligzdas. Tāpēc spraudņa hibrīds var pārvietoties tikai ar elektrību lielos attālumos - nevis 1,5-2,0 km. un no 20 līdz 80 km un vairāk.
Kāpēc mēs vēlamies ar jums apspriest jautājumu par to, kā tas darbojas hibrīda dzinējs? Lieta tāda, ka mūsdienās lielākajā daļā mūsu dzīves jomu notiek dažādu tehnoloģiju mijiedarbība, kas rezultātā dod vairāk efektīvas metodes, ierīces un mehānismi. Malā nestāvēja arī mūsu mīļotā spēkrata dzinēji. Par šādu vienību darbības principiem, plusiem un mīnusiem mēs runāsim šajā lapā.
Kā darbojas hibrīddzinējs – vienkāršiem vārdiem par jaunajām tehnoloģijām
Ja mēs jau esam sākuši ar sajaukšanas tehnoloģijām, tad mums vajadzētu paskaidrot, kā tas attiecas arī uz tēmu, kuru mēs pieskārāmies. Hibrīddzinējs apvieno arī divus veidus: degvielu (benzīnu / dīzeļdegvielu) un elektrisko. Šis kokteilis, protams, ir nepilnīgs, taču autobraucēju dzīvē ienesis daudz pozitīvu lietu. Bet vairāk par to zemāk, bet vispirms jums ir jāizjauc hibrīddzinēja darbības princips.
Šāda motora degvielas daļa var darboties kopā ar elektrisko, bet ir iespējams arī realizēt pilnīgi neatkarīgus ciklus. Protams, automašīnas ar hibrīddzinēju ir aprīkotas ar datoriem, kas pareizi sadala slodzi uz abām daļām. Tātad ārpus pilsētas, kur svarīga ir spēka agregāta jauda, benzīns vai dīzeļa tehnoloģija, turklāt izplūdes gāzes nav tik kaitīgas cilvēkiem uz šosejas.
Bet pilsētā galvenokārt darbojas elektriskā sastāvdaļa, jo šī iespēja ir tīrāka un ekonomiskāka. Automašīnas ar hibrīddzinēju spēj sevi apkalpot, tas attiecas uz motora elektrisko daļu. Elektriskā sastāvdaļa nedarbojas tukšgaitā, kamēr darbojas degviela, tā uzkrāj saražoto enerģiju, lai vēlāk to izmantotu vēlreiz.
Nav izslēgtas situācijas, kad abi dzinēja elementi darbojas vienlaicīgi, piemēram, paātrinājuma laikā, kad automašīnai nepieciešamas lielas jaudas izmaksas.
Hibrīda dzinēja ierīce - ķēdes apraksts
Ko nozīmē hibrīddzinējs, mēs īsi analizējām. Tagad es gribētu nedaudz iedziļināties un apsvērt tās shēmu. Jāpiebilst, ka tādu ir pat trīs. Tāpēc sāksim ar vienkāršāko, kas mūs interesē vismazāk - tas ir secīgs hibrīds. Elektromotors ir galvenais transportlīdzekļa riteņu palaišanas un kustības dalībnieks, bet (ICE) tas tikai atbalsta, tas griež ģeneratoru.
Mūsdienu automobilim tāda hibrīddzinēja iekārta nebūs labākais variants, galu galā ir vajadzīgi ietilpīgi akumulatori, mazas jaudas iekšdedzes dzinēji, un pats auto būs lēns un neveikls. Lai gan autoparkā joprojām ir daži pārstāvji, piemēram, ChevroletVolt. Bet dominējošās elektriskās sastāvdaļas dēļ tam ir visi elektrisko transportlīdzekļu trūkumi, ņemiet vismaz nobraukuma atkarību no vienas akumulatora uzlādes, bet tas pamazām tiek atrisināts, izmantojot turbo-ICE.
Sekojošās shēmas sauc par paralēlām un jauktām. Jauktā shēma visbiežāk sastopama Lexus un ir cieša mijiedarbība starp elektromotoru un iekšdedzes dzinēju. Viņi strādā kopā, iedarbinot automašīnu, darbības princips ir uzbūvēts tā, ka pat transmisija ir bezpakāpju, tālu no tā, pie kā esam pieraduši. Šādas iespējas ir ļoti modernas, bet arī ļoti dārgas.
Bet shēmu, pie kuras mēs esam pieraduši, sauc par paralēlu un ir diezgan izplatīta. Elektromotors šeit ir, lai gan ne vadošais, bet neaizstājams palīgs, apdrošinot iekšdedzes dzinēju papildu jaudas nepieciešamības gadījumā. Akumulatori nav lieli un ietilpīgi, tāpēc tos ir viegli uzlādēt braukšanas laikā, un tie vienmēr ir gatavi reaģēt pēc pieprasījuma.
Hibrīdauto - plusi un mīnusi
Informācija būtu nepilnīga, nenorādot pozitīvo un negatīvās puses hibrīdmotori. Protams, būs vairāk plusu, bet ir arī mīnusi, kā jau visā jaunajā un patērētāja maz pētītajā. Piemēram, nez kāpēc visizplatītākais hibrīds Gāzes dzinējs, lai gan visi sen zina ekonomiku un liela vara"dīzeļi". Bet šeit nav nekāda noslēpuma, jo, pirmkārt, tehnoloģija tika izstrādāta ārzemēs, t.i. Amerikā, un tur viņi joprojām slikti pārzina dīzeļdegvielu. Otrkārt, hibrīds maksātu vēl dārgāk, lai gan jau tā šādu tehnoloģiju cena ir krietni virs vidējās.
Nelielu skepsi izraisa hibrīdi elektromotora dēļ, t.i. tās baterijas. Tas ir diezgan kaprīzs elements, kas prasa pastāvīga darbība, pretējā gadījumā hibrīddzinēja kalpošanas laiks ievērojami samazināsies tieši tā dēļ. Tas nepieļauj galējās temperatūras, tas var pašizlādēties, un nākotnē ar tā iznīcināšanu rodas neskaidrības.. Tāpat ēnu uz jaukto motoru reputāciju rada ne tikai to augstās izmaksas, bet arī augstās komponentu un remonta izmaksas, ja nepieciešams. Un to nav iespējams izdarīt saviem spēkiem.
Nu, tagad mēs varam runāt par patīkamām lietām. Mēs varam droši runāt par videi draudzīgumu un ekonomiju, tā ir taisnība, vismaz pamatojoties uz vienības divkāršo raksturu. Akumulatora klātbūtne ļauj braukt ilgāk bez degvielas uzpildes, ietaupot visu tehniskie rādītāji aktuāls. Šis akumulators nav jāuzlādē, automašīna tiek uzpildīta tikai ar degvielu. Dzinējs, pateicoties datoram, vienmēr darbojas optimālais režīms neatkarīgi no tā, kā jūs mēģināt viņu "izvarot". Dažkārt šādas mašīnas var pārvietoties vispār bez degvielas, turklāt tās izceļas arī ar zemo ātrumu, dzinējs ir tikko dzirdams.
Kā tas darbojas, apsveriet Touareg piemēru ar hibrīda spēka piedziņu.
Ko nozīmē termins "hibrīdtehnoloģija"?
Termins "hibrīds" cēlies no latīņu vārda hybrida un nozīmē kaut ko sakrustotu vai sajauktu. Inženierzinātnē hibrīds ir sistēma, kurā divi dažādas tehnoloģijas. Saistībā ar piedziņas jēdzieniem termins hibrīda piedziņas tehnoloģija tiek lietots, lai apzīmētu divus virzienus: divvērtīgo (vai divu degvielu) spēka agregāts hibrīda spēka piedziņa
Kad hibrīda tehnoloģija piedziņa tas ir divu dažādu spēka agregātu kombinācija, kuras darbība ir balstīta uz dažādi principi darbības. Šobrīd hibrīdpiedziņas tehnoloģija nozīmē iekšdedzes dzinēja un elektromotora-ģeneratora (elektriskā mašīna) kombināciju. Šo elektrisko mašīnu var izmantot kā ģeneratoru elektroenerģijas ražošanai, vilces motoru automašīnas vadīšanai un starteri, lai iedarbinātu iekšdedzes dzinēju. Atkarībā no galvenās struktūras izpildes tiek izdalīti trīs hibrīda spēka agregātu veidi: t.s. "mikrohibrīda" spēka agregāts, tā sauktais. "vidēja hibrīda" spēka agregāts, t.s. "pilna hibrīda" spēka piedziņa.
"Mikrohibrīda" spēka agregāts
Šajā piedziņas koncepcijā elektriskais komponents (starteris/ģenerators) tiek izmantots tikai starta-stop funkcijas ieviešanai. Daļu no kinētiskās enerģijas atkal var izmantot kā elektrisko enerģiju (rekuperācija). Piedziņa tikai no elektriskās vilces netiek nodrošināta. 12 voltu stikla šķiedras akumulatora parametri ir pielāgoti biežai dzinēja iedarbināšanai.
"Vidēja hibrīda" piedziņa
Elektriskā piedziņa atbalsta iekšdedzes dzinēja darbību. Automašīnas kustība tikai ar elektrisko vilci nav iespējama. Ar "vidēja hibrīda" piedziņu lielākā daļa kinētiskās enerģijas bremzēšanas laikā tiek reģenerēta un uzkrāta kā elektriskā enerģija augstsprieguma akumulatorā. Augstsprieguma akumulators, kā arī elektriskās sastāvdaļas ir paredzētas augstākam elektriskais spriegums un līdz ar to vairāk liela jauda. Pateicoties elektromotora-ģeneratora atbalstam, darba režīms siltuma dzinējs var pārslēgt uz maksimālās efektivitātes reģionu. To sauc par slodzes punkta nobīdi.
"Pilna hibrīda" spēka piedziņa
Jaudīgs elektromotors-ģenerators ir apvienots ar iekšdedzes dzinēju. Iespējama tikai elektriskā piedziņa. Elektromotora ģenerators, ja apstākļi atļauj, atbalsta iekšdedzes dzinēja darbību. Kustība no zems ātrums veic tikai ar elektrisko vilci. Iekšdedzes dzinējam ir ieviesta Startstop funkcija. Atkopšana tiek izmantota, lai uzlādētu augstsprieguma akumulatoru. Pateicoties atvienojošajam sajūgam starp iekšdedzes dzinēju un elektromotoru-ģeneratoru, ir iespējams nodrošināt abu sistēmu atdalīšanu. Iekšdedzes dzinēju pieslēdz darbam tikai nepieciešamības gadījumā.
Hibrīdtehnoloģijas pamati
Pilnas hibrīda spēka piedziņas sistēmas ir iedalītas trīs apakšgrupās: paralēlā hibrīda spēka piedziņa, dalītā spēka piedziņa (ar dalītām jaudas plūsmām) un sērijveida hibrīda spēka piedziņa.
Paralēlā hibrīda spēka piedziņa
Hibrīda spēka agregāta paralēla izpilde ir vienkārša. To lieto, ja ir nepieciešams "hibridizēt" esošo transportlīdzekli. Iekšdedzes dzinējs, elektromotora ģenerators un pārnesumkārba atrodas uz vienas ass. Paralēlā hibrīda spēka piedziņas sistēma parasti izmanto vienu elektromotoru/ģeneratoru. Iekšdedzes dzinēja vienības jaudas un elektromotora-ģeneratora jaudas summa atbilst pilna jauda. Šī koncepcija nodrošina augstu sastāvdaļu un detaļu aizņemšanās pakāpi veca mašīna. Plkst četru riteņu piedziņas transportlīdzekļi ar paralēlo hibrīda spēka piedziņu visus četrus riteņus dzen Torsen diferenciālis un sadales kārba.
Atsevišķa hibrīda piedziņa
Sadalītajai hibrīda piedziņas sistēmai papildus iekšdedzes dzinējam ir arī elektromotora ģenerators. Abi dzinēji atrodas zem pārsega. Iekšdedzes dzinēja griezes moments, kā arī no elektromotora-ģeneratora, caur planetārais zobrats tiek piegādāts transportlīdzekļa pārnesumkārbai. Atšķirībā no paralēlās hibrīda piedziņas, šādā veidā nav iespējams iegūt atsevišķu riteņu piedziņas jaudu summu. Radītā jauda daļēji tiek tērēta automašīnas vadīšanai, daļēji elektriskās enerģijas veidā uzkrājas augstsprieguma akumulatorā.
Sērijas hibrīda spēka piedziņa
Auto ir aprīkots ar iekšdedzes dzinēju, ģeneratoru un elektromotoru-ģeneratoru. Tomēr atšķirībā no abiem iepriekš aprakstītajiem jēdzieniem iekšdedzes dzinējam nav iespēju patstāvīgi vadīt automašīnu caur vārpstu vai pārnesumkārbu. Jauda no iekšdedzes dzinēja netiek nodota riteņiem. Automašīnas galveno piedziņu veic elektromotora ģenerators. Ja augstsprieguma akumulatora jauda ir pārāk zema, ieslēdzas iekšdedzes dzinējs. Iekšdedzes dzinējs uzlādē augstsprieguma akumulatoru caur ģeneratoru. Elektromotora ģeneratoru atkal var darbināt ar augstsprieguma akumulatoru.
Atsevišķa secīga hibrīda spēka piedziņa
Sadalītās sērijas hibrīda spēka piedziņa ir divu iepriekš aprakstīto hibrīda piedziņas jaukta forma. Auto ir aprīkots ar vienu iekšdedzes dzinēju un diviem elektromotoriem-ģeneratoriem. Zem pārsega atrodas iekšdedzes dzinējs un pirmais elektromotora ģenerators. Otrs elektromotora ģenerators atrodas uz aizmugurējās ass. Šo koncepciju izmanto visu riteņu piedziņas transportlīdzekļiem. Iekšdedzes dzinējs un pirmais elektromotora ģenerators var darbināt transportlīdzekļa pārnesumkārbu caur planetāro pārnesumu. Un šajā gadījumā tiek piemērots noteikums, saskaņā ar kuru riteņu piedziņai nevar ņemt vienas piedziņas jaudas kopējās jaudas veidā. Vajadzības gadījumā tiek aktivizēts otrs elektromotora ģenerators uz aizmugurējās ass. Saistībā ar šo piedziņas konstrukciju augstsprieguma akumulators atrodas starp abām transportlīdzekļa asīm.
Citi termini un definīcijas Šeit tiks īsi izskaidroti citi termini un definīcijas, kas bieži tiek lietotas saistībā ar hibrīda piedziņas tehnoloģiju.
Atveseļošanās. IN vispārējs gadījumsšis termins inženierzinātnēs nozīmē veidu, kā atgriezt enerģiju. Rekuperācijas laikā viena veida pieejamā enerģija tiek pārvērsta citā, ko izmanto nākamajā enerģijas veidā. Degvielas potenciālā ķīmiskā enerģija transmisijā tiek pārvērsta kinētiskajā enerģijā. Ja automobili bremzē ar parasto bremzi, tad liekā kinētiskā enerģija caur bremžu berzi tiek pārvērsta siltumenerģijā. Iegūtais siltums tiek izkliedēts apkārtējā telpā, un tāpēc to nav iespējams izmantot nākotnē.
Ja gluži pretēji, tāpat kā hibrīdpiedziņas tehnoloģijā, papildus klasiskajām bremzēm ģenerators tiek izmantots kā motora bremze, tad daļa kinētiskās enerģijas tiek pārvērsta elektroenerģijā un tādējādi kļūst pieejama turpmākai lietošanai. Enerģijas līdzsvars automašīna uzlabojas. Šo reģeneratīvo bremzēšanas veidu sauc par reģeneratīvo bremzēšanu.
Tiklīdz transportlīdzekļa ātrums tiek samazināts, palēninot ātrumu, nospiežot bremžu pedāli tukšgaitas režīmā, vai transportlīdzeklis brauc brīvgaitas režīmā vai brauc lejup c Hibrīda piedziņas sistēma ietver elektromotoru-ģeneratoru un izmanto to kā ģeneratoru.
Šajā gadījumā tas uzlādē augstsprieguma akumulatoru. Tātad piespiedu dīkstāves režīmā
darbojas, kļūst iespējams "uzpildīt" automašīnas ar elektrisko hibrīdpiedziņu ar elektrību.
Automašīnai griežoties, elektromotors-ģenerators, kas darbojas ģeneratora režīmā,
pārvērš no kustības enerģijas elektroenerģijā tikai tādu enerģijas daudzumu, kas
nepieciešami 12 voltu borta tīkla darbībai.
Elektromotors-ģenerators (elektriskā mašīna)
Terminu ģenerators, elektromotors un starteris vietā lieto termins elektromotors-ģenerators vai elektriskā mašīna. Principā jebkuru elektromotoru var izmantot arī kā ģeneratoru. Ja motora vārpstu darbina ārēja piedziņa, tad motors, tāpat kā ģenerators, ģenerē elektrisko enerģiju. Ja elektromašīnai tiek piegādāta elektroenerģija, tad tā darbojas kā elektromotors. Tādējādi elektrisko hibrīdautomobiļu elektromotora ģenerators aizstāj parasto iekšdedzes dzinēja starteri, kā arī parasto ģeneratoru (apgaismojuma ģeneratoru).
Elektriskais pastiprinātājs (E-boost)
Pēc analoģijas ar iekšdedzes dzinēju Kickdown funkciju, kas padara pieejamu maksimālā jauda dzinējs, hibrīda piedziņai ir elektriskā akseleratora E-Boost funkcija. Izmantojot šo funkciju, motora ģenerators un iekšdedzes dzinējs nodrošina maksimālo individuālo jaudu, kas kopā veido vairāk nekā augsta vērtība kopējā jauda. Abu veidu dzinēju atsevišķo jaudu summa atbilst transmisijas kopējai jaudai.
Elektromotora-ģeneratora jaudas zudumu dēļ tā jauda ģeneratora režīmā ir mazāka nekā režīmā vilces motors. Elektromotora-ģeneratora jauda dzinēja režīmā ir 34 kW. Elektromotora-ģeneratora jauda ģeneratora režīmā ir 31 kW. Touareg ar hibrīda piedziņu iekšdedzes dzinēja jauda ir 245 kW, bet elektromotora-ģeneratora jauda ir 31 kW. Vilces motora režīmā elektromotors-ģenerators saražo 34 kW jaudu. Kopā iekšdedzes dzinējs un elektromotors-ģenerators vilces motora režīmā attīsta kopējo jaudu 279 kW.
Start-stop funkcija
|
Hibrīda piedziņas tehnoloģija ļauj šajā transportlīdzekļa dizainā ieviest Start-Stop funkciju. Kad parasta automašīna ar Start-Stop, transportlīdzeklim ir jāapstājas, lai izslēgtu iekšdedzes dzinēju (piemērs: Passat BlueMotion). Tomēr pilnīgi hibrīda transportlīdzeklis var darboties arī ar elektrību. Šī funkcija ļauj StartStop sistēmai izslēgt iekšdedzes dzinēju, kad transportlīdzeklis kustas vai griežas. Iekšdedzes dzinējs tiek ieslēgts atkarībā no nepieciešamības. Tas var notikt gadījumā ātrs paātrinājums, pārceļoties uz liels ātrums, ar lielu slodzi vai plkst augsta pakāpe zemsprieguma akumulators. Kad augstsprieguma akumulators ir ļoti izlādējies, hibrīda piedziņas sistēma var izmantot iekšdedzes dzinēju kopā ar motora ģeneratoru ģeneratora režīmā, lai uzlādētu augstsprieguma akumulatoru. Citos gadījumos pilna hibrīda transportlīdzeklis var darboties ar elektrisko jaudu. Iekšdedzes dzinējs ir apturēšanas režīmā. Tas attiecas arī uz lēnas kustības, apstāšanos pie luksofora, braucot pārbraukšanas režīmā lejup no kalna vai kad transportlīdzeklis brauc brīvgaitā. Kad iekšdedzes dzinējs nedarbojas, tas nepatērē degvielu un neizdala kaitīgas vielas atmosfērā. Hibrīda piedziņas sistēmā integrētā start-stop funkcija palielina transportlīdzekļa efektivitāti un draudzīgumu videi. Kamēr iekšdedzes dzinējs ir apturēšanas režīmā, gaisa kondicionieris var turpināt darboties. Kompresors gaisa kondicionieris ir augstsprieguma sistēmas elements. |
|
Argumenti par labu hibrīdtehnoloģijai
Kāpēc mēs savienojam elektromotoru-ģeneratoru ar iekšdedzes dzinēju? Lai noņemtu griezes momentu, iekšdedzes dzinēja griešanās ātrums nedrīkst būt mazāks par tukšgaitas apgriezieniem. Apstādināts dzinējs nevar nodrošināt griezes momentu. Palielinoties iekšdedzes dzinēja rotācijas ātrumam, palielinās tā griezes moments. Elektromotora ģenerators ar pirmajiem apgriezieniem rada maksimālo griezes momentu. Tam nav tukšgaitas ātruma. Palielinoties ātrumam, tā griezes moments samazinās. Pateicoties elektromotora-ģeneratora darbībai, no iekšdedzes dzinēja tiek izslēgts visgrūtākais darba režīms: diapazonā zem tukšgaitas apgriezieniem. Pateicoties elektromotora-ģeneratora atbalstam, iekšdedzes dzinēju var darbināt efektīvākos režīmos. Šāda slodzes punkta nobīde palielina barošanas bloka efektivitāti.
Kāpēc izmantot pilnu hibrīda spēka piedziņu (piedziņu)?
Pilns hibrīda vienība, atšķirībā no citām hibrīda piedziņas iespējām, apvieno integrētās Start-Stop sistēmas funkciju, E-Boost sistēmu, rekuperācijas funkciju un iespēju braukt tikai ar elektromotoru (elektriskās vilces režīms).
Elektromotors-ģenerators
Elektromotors-ģenerators atrodas starp iekšdedzes dzinēju un automātisko pārnesumkārbu. Viņš ir sinhronais motors trīsfāzu strāva. Ar spēka palīdzību elektroniskais modulis pastāvīgs spiediens 288 V tiek pārveidots par trīsfāzu maiņspriegumu. Trīsfāzu spriegums elektromotorā-ģeneratorā rada trīsfāzu elektromagnētisko lauku.
augstsprieguma akumulators
Piekļuve augstsprieguma akumulatoram tiek nodrošināta caur grīdas segumu bagāžas nodalījums. Tas ir veidots kā modulis un ietver dažādas Touareg augstsprieguma sistēmas sastāvdaļas. Augstsprieguma akumulatora moduļa masa ir 85 kg, un to var nomainīt tikai kā komplektu.
Augstsprieguma akumulatoru nevar salīdzināt ar parasto 12 V akumulatoru. parastais režīms darbība, augstsprieguma akumulators tiek aktivizēts brīvā uzlādes līmeņa diapazonā no 20% līdz 85%. Parastais 12 voltu akumulators ilgstoši nespēj izturēt šādas slodzes. Tāpēc augstsprieguma akumulators ir jāuzskata par darbspējīgu elektriskās piedziņas enerģijas uzkrāšanas ierīci. Tāpat kā kondensators, tas var uzglabāt un atkal atbrīvot elektrisko enerģiju. Principā rekuperāciju, enerģijas reģenerāciju var uzskatīt par iespēju uzpildīt automašīnu ar enerģiju braukšanas laikā. Augstsprieguma akumulatora izmantošanu hibrīdautomobilī raksturo pārmaiņus uzlādes (atkopšanas) un izlādes (braukšana tālāk) cikli. elektriskā piedziņa) augstsprieguma akumulators.
Piemērs: Ja salīdzinām augstsprieguma akumulatora enerģiju ar enerģiju, kas rodas, sadedzinot degvielu, tad enerģijas daudzums, ko akumulators spēj saražot, atbildīs aptuveni 200 ml degvielas. Šis piemērs parāda, ka ceļā uz elektriskajiem transportlīdzekļiem akumulatori ir būtiski jāuzlabo, ņemot vērā to spēju uzglabāt enerģiju.
Pēdējos gados cilvēki sāka nopietni domāt par planētas ekoloģiju. Un autoražotāji ir gatavi atbalstīt šo tendenci, radot transportlīdzekļus, kas darbojas ar videi draudzīgu degvielu. Galu galā, kas attiecas uz elektriskajiem transportlīdzekļiem, tie vēl netiek nopietni apsvērti. Ko gan nevar teikt par hibrīdautomobiļiem, kas kļūst arvien populārāki.
Kas notika hibrīdauto. Hibrīda plusi un mīnusi.
Kas ir hibrīdauto? Vārds hibrīds cēlies no latīņu vārda "hybrida", kas nozīmē maisījums. Tas ir, organisms, kas iegūts, krustojot ģenētiski dažādas vecāku formas. Mūsu gadījumā vecāku formas ir , un elektromotors. Vienā teikumā: hibrīdauto ir transportlīdzeklis, ko darbina elektromotora iekšdedzes dzinēja sistēma, kas ir ļoti ekonomisks. Šo ierīci var darbināt gan ar tradicionālo degvielu, gan ar elektrību no baterijām.
Katram no dzinējiem ir sava specifiska funkcija. Piemēram: ja automašīna stāv, piemēram, sastrēgumā vai brauc lēni, darbosies elektromotors. Kad automašīna uzņem ātrumu, iedarbojas benzīna dzinējs.
Hibrīdauto priekšrocības
Hibrīdauto galvenā priekšrocība ir tā tie ir ļoti ekonomiski. Parasti to degvielas patēriņš ir par 25% mazāks nekā parastajām automašīnām. Un, ņemot vērā arvien pieaugošās benzīna cenas, šī prece ir vissvarīgākā.
Nākamais svarīgākais punkts ir videi draudzīgums. Hibrīdi nodara mazāku kaitējumu mūsu ekosistēmai nekā parastas automašīnas. Tas tiek panākts ar racionālāku degvielas patēriņu. Tāpat, automašīnai pilnībā apstājoties, benzīna dzinējs pārstāj darboties, dodot iniciatīvu elektromotoram. Tas ir, apstāšanās laikā oglekļa dioksīda emisijas atmosfērā praktiski nenotiek.
Atšķirībā no EV akumulatoriem hibrīdos Akumulatorus var uzlādēt no benzīna dzinēja. Kas padara tā jaudas rezervi diezgan lielu. Turklāt tas kalpo ilgāk bez benzīna uzpildes.
Daudzi cilvēki domā, ka hibrīdi veiktspējas ziņā ir daudz zemāki tradicionālās automašīnas. Tas ir nepareizi. Visi nepieciešamās īpašības(jauda, paātrinājums no nulles līdz simtam un tā tālāk), tie nav sliktāki.
Labākā lieta, hibrīdauto iejusties pilsētas ciklā, kurā ir ļoti biežas pieturas un motors strādā daudz tukšgaita. Praktiski pilsētā tas darbojas kā elektromobilis. Ja runā par kombinētais cikls, tiem šeit nav īpašu priekšrocību.
Toyota Prius- populārākais "hibrīds" Krievijā. Kā jau minēts, ja automašīna stāv, tad tā pāriet elektromotora darbības režīmā. Tas nodrošina gandrīz pilnīgu bezskaņu.
Nu, hibrīdauto tiek uzpildīts ar parastajiem ogļūdeņražiem, t.i., benzīns. Viss tiek veikts standarta veidā, tāpat kā ar tradicionālajām automašīnām.
Hibrīdauto mīnusi
Nekas nav ideāls, un arī šeit ir trūkumi. Un galvenais ir tas, ka hibrīdauto remonts ir par lielumu dārgāks nekā tradicionālās konfigurācijas automašīnas remonts. Tas izskaidrojams ar dzinēja ierīces konstrukcijas sarežģītību.
Arī dizaina sarežģītības dēļ ir grūti atrast profesionāļus, kas varētu salabot dzinēju.
Akumulatori, kas ir aprīkoti ar hibrīdiem, var pašizlādēties. Turklāt tie neiztur lielas temperatūras svārstības, un to kalpošanas laiks ir diezgan ierobežots.
Turklāt vēl nav zināms, kā izlietotās baterijas ietekmē vidi. Tāpēc to iznīcināšana ir problēma.
Neskatoties uz to, ka hibrīdautomobiļiem joprojām ir vairāk priekšrocību, tie Krievijā vēl nav populāri. Viens no iemesliem tam ir cena. Mūsu valstī populārāko produktu izmaksas, Toyota hibrīds Prius, ir no 1 200 000 rubļu. Un šī automašīna ir lētākais hibrīds. Arī masu pircējam viņi plāno atbrīvot Krievijas attīstība hibrīdauto, tā sauktais "Yo-Mobile". Tās cena var būt no 350 000 rubļu. Tomēr šis projekts tika slēgts.
BMW ActiveHybrid X6 ir līdz šim jaudīgākais hibrīdauto. Saistībā ar cīņu par vidi pircēji visā pasaulē tiek aicināti iegādāties hibrīdus. Tātad ASV ir vairāki nodokļu atvieglojumi šādu automašīnu īpašniekiem un pat bezmaksas stāvvietas. Arī mūsu valsts gatavojas ieviest līdzīgus likumus. Jo īpaši nodevu samazināšana hibrīdautomobiļu importam.
Dzinēji, kas darbojas ar ogļūdeņražiem, lēnām, bet noteikti zaudēs savas pozīcijas. Un hibrīdi ir viens no šiem soļiem. Taču, kamēr to cenas saglabāsies tādā pašā līmenī, pieprasījums pēc tiem būs mazs.
Hibrīdauto nav jauns izgudrojums. Pirmais solis ceļā uz hibrīda izveidi Transportlīdzeklis, tika izgatavots 1665. gadā, kad jezuītu priesteris Ferdinands Verbiests sāka darbu pie vienkārša četrriteņu transportlīdzekļa, ko varētu darbināt ar tvaiku vai zirgu vilktu, plāniem. Pirmās automašīnas ar hibrīddzinēju parādījās 19. un 20. gadsimta mijā. Turklāt dažiem izstrādātājiem ir izdevies pāriet no projektiem uz maza mēroga ražošanu. Sākot ar 1897. gadu un nākamo 10 gadu laikā, franču Compagnie Parisienne des Voitures Electriques ražoja elektrisko un hibrīdautomobiļu partiju. 1900. gadā General Electric izstrādāja 4 cilindru hibrīdauto benzīna dzinējs. Un "hibrīdās" kravas automašīnas atstāja Čikāgas Walker Vehicle Company montāžas līniju līdz 1940. gadam.
Protams, tie bija tikai prototipi un maza mēroga automašīnas. Tomēr tagad akūts eļļas trūkums un ekonomiskā krīze ir veicinājusi hibrīddzinēju attīstību. Tagad apskatīsim tuvāk, kas ir hibrīddzinējs un kāda ir tā izmantošana? Hibrīddzinējs ir divu dzinēju sistēma - elektriskā un benzīna. Atkarībā no darba režīmiem gan benzīnu, gan elektrisko var ieslēgt vienlaicīgi vai atsevišķi. Šo procesu kontrolē jaudīgs dators, kurš izlemj, kam šobrīd jāstrādā.Tātad, braucot pa sliedēm, tiek ieslēgts benzīna dzinējs, jo akumulators trasē neizturēs ilgi. Ja automašīna pārvietojas pilsētas režīmā, tad jau tiek izmantots elektromotors, paātrinājuma laikā vai smagas kravas abi strādā. Kamēr benzīna dzinējs darbojas, akumulators tiek uzlādēts. Šāds dzinējs, pat ņemot vērā to, ka sistēmā tiek izmantots benzīna dzinējs, ļauj samazināt kaitīgās emisijas atmosfērā par 90% un tajā pašā laikā ievērojami samazinās benzīna patēriņš pilsētā (uz šosejas strādā tikai benzīna dzinējs, tāpēc tur nav ietaupījumu). 
Sāksim ar to, kā automašīna pārvietojas. Kustības sākumā un pie maziem ātrumiem tiek iesaistīts tikai akumulators un elektromotori. Akumulatorā uzkrātā enerģija nonāk enerģijas centrā, kas, savukārt, nosūta to elektromotoriem, liekot automašīnai kustēties vienmērīgi un klusi. Pēc ātruma uzņemšanas iekšdedzes dzinējs tiek pieslēgts darbam, un moments uz piedziņas riteņiem tiek piegādāts vienlaikus no elektromotoriem un iekšdedzes dzinējiem. Šajā gadījumā daļa no iekšdedzes dzinēja enerģijas nonāk ģeneratorā, un tagad tas baro elektromotorus, un lieko enerģiju atdod akumulatoram, kurš gada sākumā ir zaudējis daļu enerģijas rezerves. kustība. Braucot parastajā režīmā, tikai Priekšējā piedziņa, visās pārējās - pilnīgs. Paātrinājuma režīmā griezes moments uz riteņiem galvenokārt nāk no benzīna dzinēja, un elektromotori, ja nepieciešams, palielina dinamiku, papildina iekšdedzes dzinēju. Viens no visvairāk interesanti mirkļi- bremzēšana. Automašīnas elektroniskās "smadzenes" izlemj, kad ieslēgt hidrauliku bremžu sistēma, un reģeneratīvās bremzēšanas gadījumā dodot priekšroku pēdējai. Tas ir, brīdī, kad tiek nospiests bremžu pedālis, tie pārsūta elektromotorus uz “ģeneratora” darbības režīmu, un tie rada bremzēšanas momentu uz riteņiem, radot elektrību un barojot akumulatoru caur enerģijas centru. Šis ir “hibrīda” izcēlums. 
IN klasiskās automašīnas bremzēšanas enerģija tiek pilnībā zaudēta, atstājot siltumu cauri bremžu diski un citas detaļas. Bremzēšanas enerģijas izmantošana ir īpaši efektīva pilsētās, kad bieži nākas bremzēt pie luksoforiem. Vehicle Dynamics Integrated Management (VDIM) integrē un pārvalda visas aktīvās drošības sistēmas.
Viens no pirmajiem veiksmīgas automašīnas aprīkots ar hibrīddzinēju, kas devās uz masām, izstrādāja Toyota "Toyota Prius", patērējot 3,2 litrus benzīna uz 100 km (pilsētā). Arī Toyota izlaida SUV ar hibrīdu Lexus dzinējs RX400h.Šādas automašīnas izmaksas atkarībā no konfigurācijas svārstās no 68 līdz 77 tūkstošiem dolāru. Jāpiebilst, ka pirmais Toyota versijas Prius bija zemāks par vienas klases automašīnām gan ātruma, gan jaudas ziņā, taču Lexus RX400h vairs neatpaliek no saviem klasesbiedriem ne ātruma, ne jaudas ziņā. 
Vadošais bažas par automašīnu pasaule ir pievērsusi uzmanību arī hibrīddzinējiem kā degvielas ekonomijas un piesārņojuma problēmas risinājumam vidi. Tātad Volvo uzņēmums Grupa paziņoja par hibrīddzinēja izveidi kravas automašīnām, vilcējiem, puspiekabēm un autobusiem. Uzņēmuma izstrādātāji sagaida, ka viņu ideja ļaus jums ietaupīt 35% degvielas.
Ar visu šo jāsaka, ka hibrīdauto "ar blīkšķi", līdz šim gājuši tikai Ziemeļamerikā (Kanādā un ASV). Un Amerikā pieprasījums pēc tiem pieaug arvien vairāk, kopš tur pēdējos gados populāras bija automašīnas, kas patērēja daudz degvielas, un, tā kā degviela sāka strauji un strauji sadārdzināties, amerikāņi asi domāja par tās taupīšanu un kā problēmas risinājumu sāka izmantot automašīnas ar hibrīddzinējiem. Eiropā hibrīddzinēju izskats tika uztverts mierīgi, jo tur tie brauc ar ekonomisku un videi draudzīgāku par benzīna dzinēju, veco labo dīzeli. Atšķirībā no ASV, Eiropā vairāk nekā 50% automašīnu ir aprīkotas ar dīzeļdzinējiem. Turklāt dīzeļa automašīnas lētāks nekā hibrīds, vienkāršāks un uzticamāks. Galu galā visi zina, jo sarežģītāka sistēma, jo mazāk uzticama tā ir! Un tieši to sarežģītības un kaprīzuma dēļ pēcpadomju telpā hibrīdauto praktiski nav. Oficiālie izplatītāji viņi šeit netiek atvesti. Un jebkurš šādas automašīnas īpašnieks neizbēgami saskarsies ar degvielas uzpildes staciju problēmu. Mums nav degvielas uzpildes staciju, kas nodarbotos ar hibrīdauto. Un jūs pats nevarat salabot šādu mašīnu!
