Послідовна схема гібридного автомобіля. Що таке гібридний автомобіль

Гібридний двигун (або гібрид) – силова установка, яка використовує кілька видів палива (два і більше джерела) та синергетичний ефект від їхнього спільного застосування. Це може бути бензин та електроенергія, бензин та газ, дизель та електроенергія, водень, бензин та електроенергія, а також безліч інших поєднань. Благо, сучасна технікадозволяє це робити.

Історія гібридних двигунів.

Вважати гібридний двигун якимось суперсучасним винаходом – невелика помилка. Так, сучасні гібриди – це високотехнологічний інженерний проект, але якщо розібратися, гібридний двигун веде свою історію ще з XIX-XX століть. Так, 1897 року французька компанія Parisienne des Voitures Electriques почала виробляти автомобілі з гібридними двигунами.

Трохи згодом у 1900 році виробництво гібридів почала освоювати і знаменита американська корпорація. General Electric. Цікаво, що гібридні вантажівки виготовлялися в Чикаго до 1940 року, хоча загалом це було несерійне виробництво.

Чи не прижилася гібридна технологіятоді через кілька причин. По-перше, ціни на паливо та енергоресурси в ті роки були настільки низькими, що відбивали будь-яку економічну доцільність виробництва гібридів. По-друге, потужність звичайного бензинового двигуна тоді була однозначно набагато більшою.

Енергетична криза останніх років, пов'язаний зі стрімким зростанням цін на енергоносії, а також посилення екологічних нормпідштовхнули виробників до розробки та виробництва ефективних гібридних двигунів нового покоління. Сучасний гібрид - це, як правило, система з двох основних силових установок: бензинової (або дизельної) та електричної. Крім них, у ланцюзі задіяно ще кілька вузлів, що забезпечують. Наприклад, ними можуть бути: електрогенератор, акумуляторна батарея (накопичує заряд), інвертор (перетворює постійний струм на змінний) та електронний варіатор. Все це контролюється та управляється сучасним потужним комп'ютером, який підвищує ефективність використання енергоресурсів у десятки разів у порівнянні з традиційним ручним чи аналоговим керуванням. Паливна частина системи може працювати одночасно з електричною, але передбачені роздільні цикли. Важливо, що під час роботи паливної системи, Електрична не простоює, а накопичує (акумулює) енергію.

Пристрій, принцип гібридного двигуна. На сьогоднішній день існує кілька типів гібридів:

• Послідовний (Series Hybrid). За такої схеми двигун внутрішнього згоряннянадає руху генератор, електроенергія від якого запитує електродвигун. Останній, своєю чергою, обертає колеса автомобіля. Такий підхід дозволяє використовувати бензиновий двигун малої потужностіза умови, що він постійно працюватиме за максимального ККД. Автомобілі з такою схемою, як правило, малолітражні та мають велику батарею (наприклад, Chevrolet Volt);
• Паралельний (parallel hybrid). У цьому випадку колеса автомобіля надає руху і бензиновий двигун, і електричний. Залежно від умов руху, електродвигун може створити додаткову потужність. Така схема трапляється дуже часто. Акумулятори в цьому випадку компактні та заряджаються прямо під час руху транспортного засобу. Головний недолікТут у тому, що електродвигун не може одночасно обертати колеса та заряджати батарею. Подібна схема реалізована на автомобілях Civic Hybrid та Volkswagen Touareg Hybrid;
• Послідовно-паралельний (змішаний). З назви легко припустити, що третій тип поєднує у собі два попередні. на Наразіце найефективніша схема гібриду. Для обертання коліс може використовуватись комбінована тяга (бензиновий двигун плюс електродвигун). Крім того, електродвигун може одночасно виробляти електроенергію (працювати як генератор) і створювати тягу (як мотор). Недолік схеми у її дуже високій вартості.

Як приклад змішаної схеми можна навести гібридну силову установку Hybrid Synergy Drive від Lexus (Toyota). Тут бензиновий двигун об'ємом 3.3 літра, 2 електродвигуни та акумуляторна батарея. Для зв'язку між трьома цими елементами конструкції використовується пристрій розподілу енергії з компактною планетарною передачеюяка знижує втрати енергії на терті. Для керування потоками енергії є блок керування та напівпровідниковий пристрій перемикання. Інвертор в установці HSD перетворює постійний струм батареї в змінний струмдля електродвигуна.

Для руху автомобіля на невеликих швидкостях та для старту використовується електродвигун. Це дозволяє заощадити бензин і плавно рушити з місця. При переході до нормальний режимїзди включається бензиновий двигун, який працює паралельно із електромоторами. Надлишки енергії віддаються на акумулятор. Під час розгону активно працює двигун внутрішнього згоряння. У режимі гальмування використовується так звана рекуперативна система гальмування, коли електродвигуни працюють у генераторному режимі, заряджаючи акумулятор. Тобто. в основних режимах роботи використовується бензиновий двигун, а в проміжних (перехідних) електричний.

Переваги та недоліки гібридного двигуна. Звичайно ж, незважаючи на високий рівеньтехнологій, гібридна установкамає як незаперечні переваги, і деякі недоліки, з яких продовжують працювати провідні інженери. Почнемо з переваг:

• ефективна витрата палива та його економія до 35%;
• низький рівень токсичності вихлопних газів;
• низький шум;
• відмінна керованість та більш плавний розгін автомобіля;
• повний контроль установки за допомогою бортового комп'ютера та електронних систем;
• компоненти батареї гібридних автомобілів легко утилізувати та переробляти;
• система рекуперативного гальмування допомагає зберегти енергію;
• тривалий термін служби батареї біля гібридного транспортного засобу.

Серед недоліків гібридів варто згадати такі:

• висока вартість автомобілів із гібридною силовою установкою;
• велика вартість комплектуючих запчастин та ремонту. Ремонтувати навряд чи вийде, а повноцінний сервіс подібним автомобілям поки що можуть надати тільки в дуже великих містах. Крім того, можуть виникнути затримки з постачанням потрібних запчастин;
• Електрична система погано переносить значні перепади температур.

Популярною помилкою щодо гібридних двигунів є міф про втрату потужності та ефективності силової установки. Це не так, з потужністю у гібрида повний порядок. Крім того, не потрібне якесь спеціальне паливо для заправки.

Провідні світові автовиробники вже оцінили переваги гібридних двигунів. З кожним роком кількість гібридних автомобілів зростає, завойовуючи все більшу популярність у водіїв. Ринки розширюються. Гібридний двигун – справжній шедевр інженерної думки, суперсучасний економічний та екологічний пристрій, за яким найближче майбутнє світового автопрому. Через подорожчання вуглеводневого паливаможна сміливо передбачити, що вже за 5-10 років гібридні силові установки будуть широко поширені по всьому світу.

Критична ситуація з екологією та постійне зростання цін на паливо змушують шукати виробників транспорту нові рішення. Двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ) удосконалюються, модифікуються та «змішуються» з електродвигунами. Навіщо це робиться, як працює гібридний двигун, розглянемо в сьогоднішній публікації.

Ідею з'єднати два агрегати (двигун внутрішнього згоряння та електродвигун) новою не назвеш. У 1897 році французька компанія Parisienne des Voitures Electriques розпочала виробництво авто з гібридними двигунами, а трохи пізніше американська General Electric випустила перший гібрид з бензиновим. чотирициліндровим двигуном. Але тоді така новація виявилася економічно недоцільною. Паливо було дешевим, а потужність автомобіля-гібрида поступалася потужністю традиційних моделей. Але часи змінилися. Паливо дорожчає, екологічна ситуація погіршується. Автомобілі зі змішаними силовими агрегатами стали актуальними та почали набирати популярності.

Простими словами про складне

Що ж є гібридним двигуном? Гібридний двигун - це система, що складається з двох пов'язаних між собою агрегатів: електричного та бензинового. Вони можуть працювати як окремо, так і одночасно. Керує цією системою бортовий комп'ютеравтомобіля. Він вирішує, залежно від режиму руху, який тип силового агрегатуНеобхідно задіяти в конкретний час.

Для руху по місту, коли від двигуна не потрібно вироблення великої потужностівикористовується електродвигун. Під час руху заміськими трасами комп'ютер відключає електродвигун і задіює паливний агрегат.

При змішаному режимі їзди, коли двигун автомобіля працює під навантаженням з періодичними прискореннями та зупинками – два агрегати працюють у тандемі. Причому під час роботи паливного двигуна, йде зарядкаелектричного. На окрему увагу заслуговують.

Економія електроенергії у гібридних двигунах

Відомо, що на рух автомобіля витрачається величезна кількість енергії. У зв'язку з цим виникає закономірне питання: як електромотор навіть за умов малих навантажень може довго працювати без додаткового причепа з акумуляторами. Щоб зрозуміти принцип роботи електродвигуна автомобіля, слід простежити весь процес від початку руху до зупинки.

Коли автомобіль рушає або рухається на малих швидкостях, всю роботу здійснює електродвигун, який живиться від акумулятора. Далі в його завдання входить розігнати автомобіль до максимально можливої ​​для електродвигуна швидкості. Після цього комп'ютер дає команду включення паливного двигуна. При цьому ДВС частинаенергії віддає на генератор, який підміняє АКБ і продовжує замість неї живити електромотор паралельно заряджаючи акумулятор. Автомобіль при цьому працює на двох силових агрегатах одночасно.

При русі зі середньою швидкістюелектродвигун вимикається, працює лише ДВЗ, поповнюючи запас енергії акумулятора. При підвищенні навантаження на ДВС йому допоможе знову приходить електромотор. Але електроенергія поповнюється не лише за рахунок роботи ДВС. Гальмівний механізмавтомобіля з гібридним двигуномвлаштований таким чином, що енергія, що утворилася під час гальмування, перетворюється в електричну і теж йде на живлення електромотора. Таке гальмування отримало назву «рекуперативне».

Розглянутий алгоритм роботи описує загальну картину роботи гібридного силового агрегату автомобіля. На сьогоднішній день існує три типи таких двигунів: послідовний, паралельний та змішаний.

Послідовна схема гібриду

Принцип роботи такої схеми можна вважати найпростішим із гібридів. Двигун внутрішнього згоряння даному типіє допоміжним елементом та призначений для роботи генератора. Генератор, отримуючи енергію від ДВС, перетворює її на електричну і запитує електромотор, який приводить автомобіль у рух.

Така схема, як правило, застосовується у малопотужних автомобілях (малолітражках). Але акумулятор, що використовується, має велику ємність, з можливістю зарядки від звичайної електромережі. Велика ємністьАКБ дозволяє мінімізувати використання ДВЗ, тобто автомобіль може рухатися електродвигуном, який живиться тільки від акумулятора. Chevrolet Volt – це одна з моделей автомобілів, в якій використано послідовну схему гібрида.

Паралельна схема гібридного автомобіля

Принцип роботи паралельної схеми полягає в тому, що ДВЗ та електромотор встановлені таким чином, що з'являється можливість їх використовувати як разом, так і окремо. Але все ж таки основна функція електромотора в такій схемі - це створення додаткової потужності ДВЗпри прискоренні. Крім того електродвигун виконує функції стартера та генератора. Акумулятори за такої схеми не вимагають додаткової підзарядки, їм вистачає енергії, що виробляється під час руху.

Honda Insight, Honda Civic Hybrid, BMW Active Hybrid 7, Volkswagen Touareg Hybrid – моделі з паралельною схемоюгібридного двигуна.

Послідовно – паралельна схема гібриду

В цій схемою ДВСта електромотор пов'язує між собою планетарний редуктор, за допомогою якого потужність від обох двигунів передається на провідні колеса.

Змішана схема відрізняється від паралельної наявністю генератора, що створює енергію для електродвигуна.

Toyota Prius, Lexus RX 450h, Ford Escape Hybrid – це представники повного гібриду.

Позитивні сторони гібридних двигунів

1. Основна перевага гібридів полягає у його економічності. Мінімальна економія палива становить 20%, що в умовах зростання цін є досить відчутною перевагою.
2. Спільне використання двох двигунів знижує кількість викидів СО2.
3. Відмінні ходові характеристики, які досягнуті завдяки раціональному накопиченню та подальшому перерозподілу потужностей, вироблених спільно двома двигунами.
4. У порівнянні з традиційним автомобілемгібрид має відчутний запас ходу, тобто він може продовжувати рух навіть з порожнім баком.
5. Характеристики гібридних двигунів повністю ідентичні традиційним моделям з ДВС, всупереч стереотипам, а з урахуванням інших переваг часом навіть перевершує їх.
6. Електродвигуни практично безшумні, що додає комфорту під час експлуатації автомобіля.
7. У порівнянні з електромобілем, АКБ гібрида заряджається від паливного двигуна, що збільшує запас його ходу.
8. Заправка автомобіля здійснюється тим самим бензином, що й традиційні авто.

Недоліки гібридів

1. Висока вартість автомобіля.
2. Обслуговування автомобіля потребує великих витрат. Ремонтувати таку машину самостійно навряд чи вдасться, а кваліфікованих майстрів знайти велику складність. З комплектуючими також будуть гарантовано проблеми.
3. Перепади кліматичних температур погано впливають на АКБ і призводять до їхнього саморозряду.

Зовні автомобілі з гібридними силовими агрегатами не відрізняються від традиційних бензинових побратимів. Звичайно, якби моделі автомобілів з гібридними двигунами мали таку саму вартість, як аналоги з ДВС, а обслуговування не викликало складнощів, навряд чи хтось відмовився б від такої машини. Але на даний момент реалії такі, що різниця в ціні гібрида та аналога становить у середньому 4000 доларів. Навіть якщо зважити на всі плюси таких машин, включаючи економію палива, то різниця все одно буде невідповідна. Якщо не буде поломок, а пробіг буде значним, машина окупиться у найкращому випадкуроків за п'ять. Такий стан речей не вселяє оптимізму. Але як кажуть: «Скільки людей – стільки й думок», тож вибір завжди залишається за конкретною людиною.

Завдяки своїй економічності та надійності гібридні автомобілі Toyota викликають величезний інтерес у споживача. Плавний хід і стійкість на дорозі, виявляється, далеко не всі переваги цього японського автомобіля. Відмінні ходові якостімашини дивно поєднуються з економічною витратоюпалива. Роботу гібридного автомобіля Toyota Prius забезпечують два джерела потужності: електромоторі двигун внутрішнього згоряння(ДВЗ).

Спробуймо розібратися, яким чином при підвищенні потужності машина може витрачати бензин на рівні малолітражки. Пристрій гібридного автомобіля Toyota Prius складається з:

• двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ);
• електромотора;
• планетарного редуктора(Дільник потужності);
• генератора;
• інвертор;
• акумуляторної батареї.

ДВЗ та електромотор можуть працювати одночасно, почергово та доповнювати один одного при необхідності. У гібридному пристрої, крутний силовий момент на колеса може передаватися від електромотора та ДВС безпосередньо у різних пропорціях.

Це здійснюється за допомогою планетарного редуктора (дільника потужності), що складається з набору шестерень. Чотири з них приєднані до бензинового двигуна, а зовнішня до електромотора. Ще один сателіт приєднаний до генератора, який за потреби посилає енергію на електромотор або заряджає батарею.

Однією з головних переваг Приуса можна вважати те, що на відміну від електромобілів, для зарядки гібридного автомобіля не потрібне підключення до мережі живлення. Процесор, керуючий усіма діями машини, заряджає при необхідності акумулятор від ДВС.

Принцип роботи гібридного автомобіля

Основне завдання інженерів Toyota полягало в тому, щоб створити економічну машину, яка на трасі не поступалася б потужним залізним коням», але при цьому мала б невелику витрату двигуна. Для цього було використано поєднання ДВЗ та електромотора. Щоб досягти максимальної ефективності, в Toyota Prius обидва джерела потужності можуть працювати окремо, разом і паралельно.

Отже, принцип роботи гібридного ToyotaПріус. Запуск двигуна та розгін автомобіля здійснюється за допомогою тягового електромотора. Він обертає зовнішній сателіт планетарного редуктора і передаючи таким чином крутний момент на колеса. Але на акумуляторі далеко не поїдеш. Тому, як тільки автомобіль набрав швидкість, у справу входить ДВС.

Спільне використання електромотора та ДВС дозволяють досягти максимального ККД(коефіцієнта корисної дії) всієї системи, оскільки. При натисканні на гальмо двигун внутрішнього згоряння відключається і відбувається так зване рекуперативне гальмування (вся енергія від опору перетворюється на електричну), при якому електродвигун, працюючи в режимі генератора, заряджає акумуляторну батарею.

Якщо автомобілю знову потрібно підвищена потужність, Наприклад для обгону, знову включається електромотор, енергії якого цілком вистачає для різкого набору швидкості. Схеми роботи гібридних автомобілів були розраховані збільшення економічності авто і зниження викиду вуглекислого газу атмосферу. При підвищенні витрати палива (при натисканні на педаль газу) керуючий комп'ютер посилає сигнал на дільник потужності та включає електричне джерело, що дозволяє ДВЗ працювати в режимі без навантажень.

Toyota володіють унікальною надійністю і гнучкістю, оскільки управління рухом проводиться здебільшого по проводах, минаючи використання складних вузлів та агрегатів. До речі, в гібриді Toyota Prius генератор виконує роль стартера, і допомагає «розкрутити» ДВС до необхідних 1000 оборотів.

Режим роботи двигуна

• Старт. Переміщення лише за допомогою електричної тяги.
• Рух із постійною швидкістю. У цьому випадку проводиться передача моменту, що крутить, на генератор і колеса.
• Генератор, за потреби, заряджає акумулятор і передає енергію на електромотор. При цьому відбувається підсумовування моментів, що крутять, обох тягових установок.
• Форсований режим. Електромотор, отримуючи додаткове живлення від генератора, посилює потужність бензинового двигуна.
• Гальмування. Гібрид гальмує переважно за допомогою електродвигуна. Однак при сильному натисканні на педаль, задіяні гідравлічні вузли, і гальмування відбувається звичайним способом.

Двигун (ДВЗ)

Тип двигуна Тойота гібрид - Hybrid Synergy Drive (гібридний синергетичний привід), що дозволяє поєднувати два джерела потужності: ДВЗ та електромотор. Давайте з'ясуємо, які паливні двигунивстановлюються на Пріус.

У середині 50-х років минулого століття інженер Ральф Міллер запропонував удосконалити ідею Джеймса Аткінсона . Суть ідеї виражалася підвищення ефективності ДВС шляхом скороченого ходу стиснення. Саме цей принцип, який тепер часто називають циклом Міллера/Аткінсона, використовується в гібридних двигунах компанії Toyota.

Отже, Toyota Prius гібрид, як працює двигун цього автомобіля. На відміну від інших моделей ДВС, процес стиснення в циліндрі починається не в момент початку руху поршня вгору, а пізніше. Тому перед закриттям впускних клапанівчастина суміші з палива та повітря виходить назад у впускний колектор, що дозволяє збільшити час, у який використовується енергія тиску газів, що розширюють. Все це зумовлює значне підвищення ККД двигуна, Збільшення економічності агрегату, а також підвищує крутний момент.

Характеристики двигуна:

• Об'єм - 1794 куб см.
• Потужність (лс/Квт/про хв) - 97/73/5200.
• Крутний момент (Нм/про хв) - 142/4000.
• Подача палива – інжектор.
• Паливо – бензин АІ 95, АІ – 92.

Витрата Toyota Prius гібрид на 100 км у міському циклі становить 3,9 л, по трасі - 3,7 літрів.

Електромотор автомобіля Тойота

Конструкція гібридного синергетичного приводу передбачає використання тягового електродвигуна. Потужністьелектромотора Тойота Пріус-56 кВт, 162 Нм. Цей агрегат забезпечує рух автомобіля зі старту та до набору постійної швидкості, включається, коли машина йде на обгін і бере участь у гальмуванні. Вся система Toyota Prius продумана до найдрібніших деталей. Зарядка гібридного автомобіля здійснюється в процесі руху від ДВС через керуючий генератор.

Акумуляторна батарея

Гібрид оснащений двома акумуляторами (основним високовольтним та допоміжним), обидва перебувають у багажнику автомобіля. Основний пристрій акумуляторної батареї автомобіля виготовлено з нікель-метал-гідридного сплаву та має ємність 6,5 А/год, напругу 201, 6 В. Цей агрегат має власну систему охолодження. Усередині високовольтної батареї знаходиться контролер, що управляє процесом заряджання кожного осередку (блоку) всього 168 осередків.

Витрата та відновлення енергії акумулятора контролює керуючий процесор автомобіля. Акумуляторна батареяТойоти Пріус не вимагає підзарядки від електричної мережі, цей процес здійснюється під час руху та гальмування (здебільшого) транспортного засобу.
Допоміжний акумулятор: 12 В (35 А/год, 45 А/год, 51 А/год).

Висновок

Незважаючи на досить високу вартість, гібридні автомобілі викликають все більший інтерес у покупців. Порівняно з іншими гібрид-автомобілями, Toyota Prius дійсно споживає значно менше палива, і має низьким рівнемвикиду вуглекислого газу

Ідея створення гібридного автомобіля з використанням електричного двигуна з'явилася більше 100 років тому. Гібридні автомобілі виконують кілька основних функцій:

• Економія дорогого бензину завдяки його заміні використанням електродвигуна.
• Гібридні автомобілі є екологічнішими порівняно з класичними бензиновими.
• Збільшення відстані, що долається на гібридному двигуні за рахунок використання двох джерел енергії.

Гібридні автомобілі та їх пристрій

Існують помірні та повні гібридні автомобілі. Конструкція помірних гібридів використовує бензиновий двигун як основний, а електричне джерело живлення підключає як підстраховку в окремих випадках. Повні ж гібриди мають на увазі можливість використання альтернативного джерела живлення як основного двигуна.

Конструкції автомобілів із гібридним двигуном

Існує кілька видів конструкцій гібридів, що відрізняються за способом підключення двигуна:

• Автомобілі з послідовною схемоюпідключення.В рамках схеми використано двигун внутрішнього згоряння малої потужності, підключений до електрогенератора. Електромотор наводить машину в рух і є основним руховим механізмом. Моделі гібридних автомобілів з такою схемою – Chevrolet Volt, а також Opel Ampera. У таких автомобілях використовують електричні батареї збільшеної ємності.

Послідовна схема підключення вузлів

• Паралельна схема підключення.В рамках цієї схеми можуть працювати разом і окремо як бензиновий, так і електричні двигуни. В основному використовується електромотор потужністю 20 Вт, що зростає зі збільшенням швидкості автомобіля.

Паралельна схема підключення вузлів

• Змішана, послідовно-паралельна схема.Принцип побудови такого двигуна схожий на двигун з паралельною схемою, але в змішану схему доданий генератор, від якого живиться електромотор.

Послідовно-паралельна схема підключення вузлів

Як працює гібридний двигун?

Коли машина починає рух, витрачається запас електромотора та акумулятора. на високої швидкостідо роботи електричних джерел енергії підключається бензиновий двигун. В результаті роботи бензинового двигуна утворюється якийсь надлишок енергії, який заряджає генератор. Від генератора живиться електромотор, а він, у свою чергу, заряджає акумулятор.

При гальмуванні використовується принцип рекуперативного гальмування - електродвигун у цьому випадку виконує функцію генератора, підживлюючи акумулятор. Таким чином, енергія, отримана в результаті гальмування, використовується на користь автомобіля.

Пристрій гібридного автомобіля

Гібридний автомобіль складається з наступних основних вузлів:

1. Бензиновий двигун(двигун внутрішнього згоряння). Але в гібридних автомобілях, на відміну від класичних, ДВЗ малопотужний, тому що використовується у тандемі з електромотором.
2. Електричний двигун. Альтернативне джерелоенергії для автомобіля. Часто в таких двигунах використовується технологія рекуперації - електромотор працює не тільки як силова установка, що приводить машину в рух. Він також виконує функції генератора, накопичуючи енергію під час гальмування та спуску з пагорбів.
3. Генераторпризначений для виробництва електроенергії.
4. Акумуляторні батареїзберігають запас електроенергії для електродвигуна.
5. Паливний баквикористовується для зберігання бензину для ДВЗ.
6. Коробка передачдозволяє керувати як ДВЗ, так і електродвигуном.

Влаштування гібридного авто на прикладі Toyota Prius

Автомобіль гібрид призначений насамперед для ефективного використання енергоресурсу. Для досягнення цього ефекту використовується кілька прийомів:

1. Використовується енергія гальмування завдяки технології рекуперації.
2. Бензин економиться за рахунок перемикання механізму на роботу електродвигуна.
3. При виробництві гібридної машини використовують легкі матеріали, які полегшують конструкцію, тим самим зменшуючи споживання ресурсів.
4. Ефективно використовуються аеродинамічні властивості матеріалів та конструкцій.

Індустрія гібридних авто активно розвивається, адже поки що ми не можемо говорити про досконалість даних конструкцій та їх доступність. Розглянемо докладніше деякі переваги та недоліки конструкцій гібридних автомобілів:

• Економія при витраті палива та енергоресурсів. Безперечний плюс гібридів - скорочення витрат, до того ж електромотор може самостійно виробляти енергію.
• Екологія. Гібриди значно менше шкодять навколишньому середовищініж класичні автомобілі.
• Дальність пробігу. Гібридні автомобілі заправляють набагато рідше, ніж звичайні бензинові.
• Акумуляторні батареї гібридів набагато легші та зручніші у використанні, ніж батареї електричних автомобілів.
• Електродвигун працює практично безшумно.
• Гібридний автомобіль може обходитися без ДВЗ на міських вулицях.

Але існують деякі недоліки, пов'язані з гібридними машинами:

• Акумулятори електродвигунів повинні постійно експлуатуватися, інакше термін дії скорочується. Крім того, вони здатні самостійно розряджатися, не переносять різких перепадівтемператур. Ще не розвинуто інфраструктуру підприємств, здатних правильно утилізувати ці елементи.
• Складна конструкція двигуна робить його ремонт складним та дорогим. Часто деталі неможливо відремонтувати і доводиться замовляти у виробників нові, що затягує процес ремонту.
• Гібридні двигуни працюють в основному з бензиновими автомобілями, хоча використання дизельного паливаекономічно вигідніше.
• Вартість автомобілів з гібридними двигунами набагато вища за середню на ринку. Таке дороге придбанняне всім по кишені.

Незважаючи на деякі недоліки, галузь виробництва гібридних автомобілів динамічно розвивається та вдосконалюється. З кожним новим сезоном виробники представляють найкращі гібридні автомобілі, що володіють ширшим набором функцій і доступнішими для автолюбителів.

Чому ми хочемо розібрати разом із вами питання, як працює гібридний двигун? Справа в тому, що в більшості сфер нашого життя сьогодні спостерігається взаємодія різних технологій, які в результаті дають більше ефективні методи, прилади та механізми. Не залишилися осторонь і двигуни для нашого улюбленого транспортного засобу. Про принципи роботи, плюси та мінуси таких агрегатів ми й поговоримо на цій сторінці.

Як працює гібридний двигун – простими словами про нові технології

Якщо ми вже почали про змішування технологій, то слід пояснити, як це стосується і порушеної нами теми. Гібридний мотор також поєднує два види: паливний (бензин/дизель) і електричний. Цей коктейль, звичайно, недосконалий, але вніс у життя автомобілістів багато позитивного. Але про це трохи нижче, а спочатку слід розібрати принцип роботи гібридного двигуна.

Паливна частина такого двигуна може працювати разом з електричною, але можливе і здійснення абсолютно незалежних циклів. Звичайно, машини з гібридним двигуном постачаються комп'ютерами, які розподіляють правильно навантаження на обидві частини. Так, за містом, де важлива потужність силового агрегату, у справу вступає бензинова або дизельна технологія, до того ж, на трасі не такі згубні для людини вихлопні гази.

А от у місті переважно працює електрична складова, бо такий варіант чистіший та економічніший. Автомобілі з гібридним двигуном вміють самі себе обслуговувати, це стосується електричної частини двигуна. Електричний компонент не байдикує, поки працює паливний, він акумулює енергію, що виробляється, щоб потім знову пустити її в справу.

Не виключені ситуації, коли обидва елементи двигуна працюють одночасно, наприклад при розгоні, коли від автомобіля потрібні великі силові витрати.

Пристрій гібридного двигуна – опис схеми

Що означає гібридний двигун, ми коротко розібрали. Тепер хотілося б заглибитись трохи і розглянути його схему. Слід врахувати, що їх існує аж три. Тому почнемо з найпростішої, яка для нас становить найменший інтерес – це послідовний гібрид. Електромотор є головним учасником у запуску та русі коліс транспорту, а от (ДВС) лише знаходиться у нього на підтримці, розкручує генератор.

Для сьогоднішнього авто такий пристрій гібридного двигуна не буде найкращим варіантомадже потрібні ємні акумулятори, малолітражні ДВС, а сама машина буде повільна і неповоротка. Хоча все ж таки є деякі представники серед легкового автопарку, наприклад, ШевролеVolt. Але через головний електро-компонент йому притаманні всі мінуси електромобілів, взяти хоча б залежність кілометражу на одному заряді батареї, але це поступово вирішують застосуванням турбо-ДВС.

Наступні схеми називають паралельною та змішаною. Змішана схема найчастіше зустрічається в Lexusі є щільною взаємодією електромотора і ДВС. Вони працюють разом, рухаючи авто, принцип роботи побудований так, що навіть трансмісія є безступінчастою, далекою від звичної нам. Такі варіанти дуже сучасні, та й дуже дорогі.

А ось звична нам схема називається паралельною та зустрічається досить часто. Електромотор тут є хоч і не провідним, але незамінним помічником, страхуючи ДВС у разі потреби додаткової потужності. Батареї не є великими та ємними, через що їх легко зарядити прямо під час руху, і вони завжди готові відгукнутися на першу вимогу.

Авто з гібридним двигуном – плюси та мінуси

Інформація була б неповною без вказівки позитивних та негативних сторін гібридних моторів. Звичайно, плюсів буде більше, але й мінуси є, як у всьому новому та маловивченому з боку споживача. Наприклад, чомусь найчастіше зустрічається гібридний бензиновий двигун, хоча давно всім відома економічність і велика потужністьдизелів. Але жодного секрету тут немає, оскільки, по-перше, технологію розробляли за океаном, тобто. в Америці, а там із соляркою поки що знайомі слабо. По-друге, гібридний коштував би ще дорожче, хоча ціна на такі технології вже далеко вища за середню.

Невеликий скепсис викликають гібриди через електродвигун, тобто. його батареї. Це досить примхливий елемент, який вимагає постійної експлуатаціїІнакше термін служби гібридного двигуна значно знизиться саме через неї. Вона погано переносить перепади температур, може саморозряджатися, надалі виникають неясності з її утилізацією.. Так само тінь на репутацію змішаних моторів накладає не тільки їхня дорожнеча, але й велика вартість комплектуючих та ремонту, якщо він знадобиться. Причому самостійно провести його неможливо.

Ну, а тепер можна розповісти і про приємне. Про екологічність та економічність можна говорити сміливо, це справді так, хоча б виходячи з двоїстої природи агрегату. Наявність батареї дозволяє довше їздити без заправки, зберігаючи все технічні показникиу актуальному стані. Цю батарею не потрібно заряджати, заправка авто здійснюється лише паливом. Двигун, завдяки комп'ютеру, працює завжди в оптимальному режимі, хоч би як ви намагалися його «ґвалтувати» . Іноді такі машини можуть рухатися зовсім без палива, причому вони відрізняються ще й тихохідністю, мотор працює трохи чутно.