Главная » Выбор авто » Гибридная силовая установка

Гибридная силовая установка


Гибридная силовая установка - принцип работы

Гибридная силовая установка Lexus RX400h

Содержание:

В гибридной силовой установке сочетается работа современного ДВС и электромотора. Всем комплексом управляет электронная система, в том числе расходом топлива (в зависимости от выбранного способа вождения).

Начало движения

Движение начинает электромотор, который также работает при небольших скоростях. С увеличением скорости энергия направляется батарей на блок управления электропитанием, который  ее распределяет на электромоторы. Электромоторы позволяют гибридам трогаться с места очень плавно. Весь принцип работы гибридной силовой установки демонстрирует гибридный автомобиль Lexus RХ400h.

При движении машины в нормальном режиме энергия распределяется между колесами и генератором, генератором, который в движение приводит электромоторы.  Контролирует энергию, в целях ее максимальной экономии, электронная система. Генератор, в случае необходимости, отдает излишек энергии батареи, заряжая ее.

При разгоне гибрида, работает ДВС, а для того, чтобы улучшить динамику, существует электродвигатель. При торможении происходит преобразование энергий - кинетической в электрическую. Ее  направляют электромоторы на блок управления электропитанием, который, в свою очередь,  возвращает ее на высоковольтную батарею. При этом, в обычном режиме работает двигатель бензиновый.

Задача гибридных силовых установок:

«То есть, гибридные силовые установки в автомобилях должны объединить желание защитить окружающую среду с высокой безопасностью вождения и максимально получаемым от этого удовольствием». Это высказывание главного инженера Lexus RХ400h, который так же сообщил, что новая гибридная система, созданная компанией, отлично  подходит для автомобилей большого и среднего размера.

Гибридная трансмиссия

Ее целью в гибридной силовой установке является перераспределение потока мощности туда, где она нужна больше. Но, помимо обеспечения максимально экономного расходования мощности, она также управляет совместной работой двух двигателей, откликаясь на потребность водителя в большей мощности мгновенно.

Два источника энергии – электрический и бензиновый, которые  RX400h (как и любой другой автомобиль) приводят в движение, являются прекрасным дополнением друг друга. Моментально  обеспечивая дополнительную мощность, электрические моторы не расходуют топливо, сохраняя при этом чистоту атмосферы. Каждый из источников работает в системе в оптимальном режиме, обеспечивая топливную экономичность автомобилю и прекрасные качества ходовые.

Восстановление энергии в гибридной силовой установке

Энергию, безвозвратно теряемую в обычных условиях, гибридные технологии силовой установке позволяют частично использовать, т.е. это и является одним из источников экономии. В частности гибридные технологии Lexus обеспечивают высокую производительность благодаря  высокопроизводительному основному источнику энергии, в качестве которого используется современный двигатель внутреннего сгорания V6 и электромотору с большим крутящим моментом, обеспечивающему дополнительную мощность. При этом не возникает никаких вибраций, снижается уровень шума, расход бензина и количество СО2, выбрасываемых в атмосферу. Водитель только чувствует, как мгновенно двигатель реагирует на команды. Сложная и компактная одновременно  гибридная силовая установка, к которой относится высоковольтный мотор электрический, обеспечивает плавный разгон и максимальный комфорт во время движения.

При торможении автомобиля также используется генератор, что при поездках по городу особенно эффективно. В гибридной силовой установке практически отсутствует трения благодаря тому, что нет коробки передач, что  и позволяет сохранить энергию кинетическую, преобразовав ее в электрическую.

Инвертор в гибридной силовой установке

Постоянный ток преобразуется в переменный, который и питает электромотор, благодаря инвертору. В Lexus RХ400h используется высоковольтная схема, повышающая напряжение, за счет чему при том же значении тока растет электрическая мощность, повышается производительность и кутящий момент привода двигателя электрического.

VDIM, или система интегрированного управления динамикой машины

Повышение качества управления обеспечивает еще и модифицированная подвеска, электронная система управления, современная система контроля устойчивости и собственно VDIM, разработана которая, была с целью объединения систем, которые до этого имели тенденцию отдельного развития, даже, если установлены они были в одном авто: ABS - антиблокировочная система тормозов, TRC – система антипробуксовочная, VCS – система устойчивости курсовой, ЕРS – электроусилитель руля. Это и характеристики гибрида улучшило, и безопасность,  как и позволило сделать более предсказуемым и мягким поведение авто.  VDIM не только все их объединяет, получая с многочисленных датчиков информацию о текущем состоянии транспортного средства, но и  управляет системой полного привода и гибридной силовой установкой. А оптимизация работы систем, благодаря VDIM, положительно отражается на характеристиках динамических. Эта силовая установка намного эффективнее и менее «навязчива» в сравнении с обычными системами контроля устойчивости. Система управления динамикой при помощи высокоскоростной технологии управления трансмиссией, тормозами и двигателем, полностью контролирует  гибридную силовую установку, систему торможения и полный привод на все колеса, управляя одновременно обоими двигателями в соответствии с конкретными условиями движения. 

Запуск системы

Включается система подачи энергии, получив подтверждение от электронного ключа, означающее, что водитель находится внутри авто. Как только включается зажигание, осуществляется проверка системой исправности всех датчиков, мотора бензинового и электрического, батареи и генератора. Затем включаются различные компоненты системы высоковольтной – авто готово к работе.

Отключение системы

До того, как салон покинет водитель, отключивший зажигание,  все  компоненты силовой утсановки отключаются – последним отключается компьютер, удостоверившись, что  отключение компонентов завершено.

Контроль торможения в гибридной силовой установке

Система регенеративного торможения, которой управляет электроника, для оптимизации количества сохраняемой энергии, самостоятельно принимает решение о том,  когда необходимо использовать тормоза гидравлические, а в каких случаях производить регенеративное торможение, которое  она (система) по возможности применяет чаще.

Управление мощностью

Контроль за потребляемой энергией силовая установка осуществляет по всему автомобилю, определяя, отталкиваясь от текущего состояния гибрида, какой из двух моторов нужно включить в работу. То есть, исходит она из того,  требуется ли ускорение, а также на подаваемых компьютером сигналах от батареи. Если заряда батареи  достаточно, а температура не слишком низкая, то при первом запуске авто работает от электромотора, для чего вначале запускается от генератора мотор (сразу производится расчет энергии, которая нужна для всего авто). Далее производится расчет  условий движения исходя из обеспечения максимальной эффективности, требующейся для выработки  необходимой энергии. После этого, сигнал направляется к двигателю, чтобы получить требуемое количество оборотов, дальнейший контроль за которыми производит генератор.

Интересные материалы:

motocarrello.ru

Гибридная силовая установка - принцип работы

В поисках современных решений существующих проблем производители создают новые виды двигателей, совершенствуют конструкции автомобилей и внедряют улучшенные технологии. Результатом подобной работы стало появление гибридного автомобиля. Сейчас многие с большой уверенностью говорят, что именно так будут выглядеть машины на дорогах в ближайшем будущем.

Термин "гибридный" обозначает автомобиль, который имеет больше одного источника энергии. Мы привыкли к тому, что все автомобили используют двигатель внутреннего сгорания на бензиновом или дизельном топливе. Также раньше были известны так называемые электромобили. Сейчас же производители стараются привлечь покупателей, повышая экономию топлива, поэтому они объединяют двигатель внутреннего сгорания и электромотор в одном автомобиле.

Особенности конструкции

Гибридная силовая установка действительно обладает рядом преимуществ перед традиционными автомобилями.

Главная особенность гибридного двигателя заключается в том, что благодаря ему удается избежать работы двигателя при малых нагрузках, что в сочетании с рекуперацией кинетической энергии заметно повышает эффективность расхода топлива.

Если рассмотреть такой автомобиль более детально, то удастся выделить несколько основных элементов:

Подобные идеи уже появлялись раньше в том числе в СССР в 70-х годах, часть из них даже находила свое воплощение в различных видах железнодорожного транспорта, карьерной техники и прототипах городских автомобилей. В частности это касается генератора и других. Используя преимущества электромоторов и ДВС гибридный автомобиль способен показать более высокий коэффициент полезного действия, что собственно и является главной целью создания подобных машин. Данные идеи стали особенно актуальны в наше время в условиях повышения цен на топливо.

Подробнее о новинке Российского рынка — автомобиле с гибридной силовой установкой "Ё-мобиль":

Преимущества и недостатки

Среди основных преимуществ отмечают следующие черты:

В то же время на данный момент имеются свои недостатки. В частности это высокая сложность конструкции, вследствие чего увеличивается себестоимость. Из-за этого многие мировые автомобильные компании отказываются или откладывают на неопределенный срок создание подобных образцов. Также усложняется техническое обслуживание, возникают трудности с утилизацией аккумуляторных батарей и т.д.

Принцип работы

Электромотор используется для того, чтобы тронуться с места и дальнейшей езды на малых скоростях. При первичном разгоне батарея начинает отдавать свою энергию, направляя ее на блок управления электропитанием и затем непосредственно на электрические двигатели.

Во время движения в обычном режиме используется одновременно бензиновый двигатель и электромотор. Нагрузка распределяется между ними равномерно. Генератор производит зарядку батареи во время движения, когда в работу вступает ДВС.

Во время разгона основная нагрузка ложится на бензиновый двигатель. Если требуется улучшить динамику, то в дело вступает электромотор. В этом режиме вновь происходит зарядка батареи за счет энергии движения.

Во время торможения гибридная силовая установка использует кинетическую энергию и преобразует ее в электрическую, которая в свою очередь направляется на блок управления электропитанием. Бензиновый двигатель функционирует в нормальном режиме. За счет преобразования кинетической энергии торможения происходит зарядка высоковольтной батареи.

Отсюда можно понять, что гибридные автомобили гораздо более эффективны в работе, хотя бы за счет того, что используется кинетическая энергия, которая до этого просто расходовалась впустую. Кроме того производители устанавливают на свои машины самые современные двигатели внутреннего сгорания и сложные компьютерные системы.

Используя только электрические моторы, можно проехать порядка 100 километров, что также является одним из преимуществ.

Многие специалисты сейчас достаточно уверенно говорят, что это современная система расходования топлива и энергии, в которой так нуждались автомобили. В ближайшее время гибридные установки будут продолжать развиваться и совершенствоваться. Если удастся устранить существующие недостатки — сложность конструкции и более высокую стоимость — то подобные машины завоюют лидерство буквально за несколько лет. Остается только подождать новых шагов от мировых автомобильных компаний и посмотреть своими глазами, что же у них получится.

Фото

Toyota Yaris Hybrid

Toyota FT-Bh концепт гибрид

Toyota FT-Bh концепт гибрид 2

Салон Toyota FT-Bh на гибридной силовой установке

Концепт автомобиля будущего

Видео

Также вам будет интересно посмотреть следующее видео о гибридной силовой установке:

auto-wiki.ru

Гибридная силовая установка

Гибридная силовая установка (на примере автомобиля Lexus RХ400h) сочетает в себе современный двигатель внутреннего сгорания, технологически совмещенный с электромоторами. Весь комплекс управляется электронной системой. Гибридная силовая установка управляет расходом энергии в зависимости от условий движения автомобиля.

1. Бензиновый двигатель 2. Гибридная трансмиссия 3. Генератор 4. Электрический двигатель задних колес 5. Блок управления силовой системой 6. Электрических двигатель передних колес 7. Батарея высокого напряжения

Для начала движения и при движении на малых скоростях используется только электромотор.

1. При наборе скорости батарея направляет свою энергию на блок управления электропитанием.

2. Блок управления направляет энергию на электромоторы, расположенные в передней и задней частях автомобиля.

3. Передний и задний электромоторы позволяют автомобилю плавно трогаться с места.

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

1. Бензиновый двигатель разгоняет автомобиль, работая в нормальном режиме.

2. Для улучшения динамики дополнительная энергия поступает от электромотора.

3. При работе в нормальном режиме бензиновый двигатель также снабжает энергией генератор.

4. Генератор может направлять излишки энергии на блок управления электропитанием.

1. При торможении кинетическая энергия преобразуется в электричество.

2. Электромоторы направляют его на блок управления электропитанием.

3. Блок управления электропитанием возвращает энергию на высоковольтную

[spoiler]батарею. Бензиновый двигатель автомобиля работает в обычном режиме.
Задачи гибридной силовой установки

1. Обеспечение высоких эксплуатационных характеристик и набора скорости за счет мгновенной подачи энергии.

2. Сохранение энергии при торможении: часть энергии преобразуется в электричество, остальное – в тепловую энергию (в сравнении с обычным автомобилем, у которого на «тепло» уходят все 100%).

3. Обеспечение автомобиля самой современной системой управления расходом энергии.

4. Снижение массы и размеров компонентов.

Гибридная трансмиссия

Делитель мощности в гибридной трансмиссии направляет поток мощности туда, где она больше всего нужна. Обеспечивая максимально экономное расходование энергии, он не только направляет всю необходимую мощность, но и управляет совместной работой бензинового и электрического двигателей. Бесступенчатая трансмиссия мгновенно откликается, когда водителю нужна большая мощность.

Электрический и бензиновый источники энергии

Термин «гибридный» подразумевает сочетание бензинового и электрического двигателей, которые приводят в движение автомобиль. Эти два источника энергии прекрасно дополняют друг друга. Электродвигатели моментально обеспечивают дополнительную мощность, не расходуя топливо и не загрязняя окружающую среду. Бензиновый двигатель позволяет развить высокую скорость на уровне современных автомобилей. Работа в системе позволяет каждому источнику энергии работать в оптимальном режиме, обеспечивая автомобилю прекрасные ходовые качества и топливную экономичность.

Восстановление энергии

Один из источников экономии – снижение потребляемой энергии. Однако гибридные технологии Lexus позволяют возвращать энергию, которая в обычных условиях теряется безвозвратно. В частности, при торможении электродвигатели действуют как генераторы, и с подачи блока управления силовой установкой энергия движения «перекачивается» обратно в батарею высокого напряжения.

Большая производительность благодаря двум источникам энергии

Гибридная силовая установка использует в своей работе два источника энергии: бензиновый двигатель, соединенный с генератором, и электромотор, обладающий большим крутящим моментом.

Высокопроизводительный двигатель

В качестве основного источника энергии в гибридной силовой установке используется самый современный двигатель внутреннего сгорания. Сложная компьютерная система осуществляет непрерывное изменение забора воздуха в целях обеспечения оптимальных условий работы двигателя. Это не только обеспечивает двигателю дополнительную мощность, но и способствует значительной экономии топлива и уменьшению выбросов выхлопных газов. При этом не увеличивается уровень шума и не возникает никаких вибраций. Все, что чувствует водитель, – это чутко реагирующий на команды двигатель.

Высоковольтный мотор

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

Гибридная технология

Немного подробнее о принципах работы гибридной силовой установки.

1. Начало движения

При трогании с места и движении на малых скоростях используются лишь электромоторы.

2. Нормальный режим движения

На трассе двигатель и электромотор работают вместе; мощность двигателя делится между колесами и электрогенератором, который приводит в движение электромотор. Распределение мощности корректируется для обеспечения максимальной эффективности. При необходимости генератор подзаряжает батарею за счет избыточной мощности двигателя.

3. Разгон

Батарея дает энергию, дополняющую мощность двигателя; двигатель и электромоторы обеспечивают плавный разгон.

4. Торможение

При торможении электромоторы работают как генераторы. Они преобразуют кинетическую энергию в электрическую, накапливающуюся в батарее.

5. Остановка

При остановке двигатель автоматически выключается для экономии топлива и обеспечения максимальной эффективности.

6. Начало движения

Работают только электромоторы.

Устройство распределения электроэнергии

Сердцем устройства распределения энергии является компактный механизм планетарной передачи. Этот планетарный механизм управляет процессом взаимодействия бензинового двигателя, электромотора и генератора. Механизм планетарной передачи объединяет двигатель, электрогенератор и электромотор. Все это снижает потери на трение и обеспечивает более тихую работу, а также более длительный срок службы автомобиля.

Энергетический центр

Гибридный «энергетический центр» является уникальной системой, которая создает и управляет запасом электрической энергии, хранящейся в высокотехнологичной батарее. Процесс производства и управления расходом электроэнергии интегрирован в батарее. Ключевыми компонентами энергетического центра являются:

– мощная высокопроизводительная батарея;

– блок управления энергией;

– полупроводниковое коммутационное устройство;

– регенеративная тормозная система.

Мощная батарея

Для обеспечения энергией электромоторов и электрических систем автомобиля гибридная силовая установка использует в своей работе высокопроизводительную никель-металл-гидридную батарею.

Блок управления энергией и полупроводниковое устройство переключения

Блок управления энергией и полупроводниковое устройство переключения применяются для управления потоком энергии между генератором, батареей и электромотором. В то время как генератор и электромотор являются устройствами переменного тока, батарея представляет собой устройство постоянного тока. Кроме того, выходное напряжение батареи не соответствует выходному напряжению генератора, а также величине входного напряжения электромотора. Поэтому эти устройства осуществляют преобразование электроэнергии согласно потребностям системы.

Регенеративная тормозная система

При торможении генератор используется для замедления движения автомобиля. При этом он вырабатывает электроэнергию, которая хранится в батареях. В традиционных системах энергия, которая используется для торможения, теряется полностью. В отличие от них данная система особо эффективна при езде в городских условиях, где часто чередуются разгон и торможение. Без наличия традиционной коробки передач в системе образуется намного меньше трения, поэтому большее количество кинетической энергии может быть сохранено в виде электрической энергии.

Инвертор

Инвертор представляет собой устройство, которое преобразует постоянный ток от аккумулятора в переменный. При преобразовании постоянного тока в переменный он может быть использован для питания электромотора. В гибридной силовой установке автомобиля предусмотрена высоковольтная схема преобразования одного постоянного тока в другой, также постоянный ток. Поскольку она повышает напряжение, происходит равномерный рост электрической мощности при том же уровне тока, результатом чего является более высокая производительность и повышенный крутящий момент привода электромотора.

Система интегрированного управления динамикой автомобиля (VDIM)

Во взаимодействии с новой гибридной силовой установкой улучшение качества управления автомобилем достигается еще и за счет модифицированной подвески, специальной электронной системы управления и самой современной системы контроля устойчивости автомобиля и системы интегрированного управления динамикой автомобиля (VDIM). До сегодняшнего дня такие системы активной безопасности, как антиблокировочная система тормозов (АВS), антипробуксовочная система (TRC), система курсовой устойчивости (VCS) и электроусилитель руля (ЕРS), имели тенденцию развиваться отдельно друг от друга, даже если они были установлены в одном и том же автомобиле. По существу их успешная совместная деятельность была ограничена, а оптимальная работоспособность не реализована. Система интегрированного управления динамикой автомобиля (VDIM) была разработана с целью объединения этих различных систем, что существенно улучшило безопасность и характеристики автомобиля. Более того, поскольку обычные системы безопасности активируются сразу после того, как был достигнут предел технических возможностей автомобиля, VDIM активизируется еще задолго до наступления этого момента.

В результате расширяются рамки работы систем активной безопасности, и за счет этого обеспечивается более мягкое и предсказуемое поведение автомобиля, так как эти системы действуют точнее, более мягко и гибко. Располагая полной информацией о текущем состоянии, получаемой с датчиков, расположенных по всему автомобилю, VDIM не только объединяет функции систем АВS, ТRC, VSC и ЕВD с электроусилителем рулевого управления, но и управляет гибридной силовой установкой и системой полного привода. Используя объединенный контроль над всеми элементами, отвечающими за движение автомобиля, включая крутящий момент, тормозное усилие и рулевое управление, VDIM не только оптимизирует работу тормозной системы, системы курсовой устойчивости и антипробуксовочной системы, но и улучшает основные динамические характеристики автомобиля. Новая система управления динамикой не столь «навязчива», как обычные системы контроля устойчивости, но при этом намного более эффективна. С помощью высокоскоростной технологии управления двигателем, тормозами и трансмиссией система управления динамикой контролирует гибридную силовую установку, полный привод на все колеса и систему торможения, одновременно управляя моментом переднего и заднего электромоторов в соответствии с условиями движения, а также стабилизирует поведение автомобиля на дорожном покрытии с низким коэффициентом сцепления. За счет всего этого достигается безопасное и комфортное управление автомобилем.

[/spoiler]

avto.win7ka.ru

Что такое автомобиль гибрид?

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

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

Основные преимущества и недостатки гибридных авто

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

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

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

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

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

Как взаимодействует ДВС и электромотор в гибридах

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

Последовательное взаимодействие

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

Параллельное взаимодействие

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

Последовательно-параллельное взаимодействие

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

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

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

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

Эксплуатация гибридов: разрушаем мифы

Идея экономии горючего в гибридных авто состоит в том, чтобы при заряженном аккумуляторе как можно дольше двигаться только на электротяге на скоростях до 60 км/ч., чего зачастую хватает в плотном городском потоке. Также необходимо добавить, что система учитывает большое количество факторов: наружную температуру, степень прогрева ДВС и ОЖ, заряд батареи, движение под уклон или на горку и т.д. В разных условиях гибрид может задействовать ДВС, а может передвигаться только на электрической энергии.

Похожие статьи

krutimotor.ru

Автомобили с гибридными силовыми установками - 7 Декабря 2014 - АвтоБлог

 

В современном мире гибридные автомобили набирают все большую популярность. У многих автопроизводителей уже есть гибридный автомобиль собственной разработки, а некоторые производители могут похвастаться целой линейкой гибридных силовых установок и автомобилей, использующих такие установки.

Гибридный автомобиль – автомобиль, использующий для привода ведущих колёс более одного источника энергии. Чаще всего автопроизводители используют комбинацию двигатель внутреннего сгорания плюс электромотор. Также можно встретить автомобили, работающие на водороде или полностью электрические. Такие автомобили не будут считаться гибридами, так как они используют только один источник энергии. Это автомобили на альтернативном топливе. Путать их с гибридами нельзя.

Прототипы гибридных авто электромобили появились еще в середине XIX века. Самый первый из них, который использовал в качестве движущей силы электрическую энергию, в 1839гг. сконструировал шотландец Роберт Андерсон. В 1905 г. бельгиец Генри Пайпер запатентовал гибридную схему для авто, которая предусматривала использование электромотора наряду с бензиновым двигателем. Вторым гибридным устройством был Lohner Electric Chaise (Рис. 1), созданный немцем Фердинандом Порше.

По одной версии Chaise приводилась в движение несколькими электрическими моторами и двигателем внутреннего сгорания с генератором, производившим это электричество. По другой – автомобиль работал от перезаряжаемой 44-элементной батареи. Заряда батареи хватало на 65 км пути. Машина двигалась хоть и медленно, но почти бесшумно.

Рис. 1. Lohner Electric Chaise

 

Однако, по данным исторических источников, Порше стал собирать четырехприводные гибриды гораздо позже. За разработку во время Первой мировой войны машин с гибридными силовыми установками, моторов для дирижаблей и самолётов Порше был удостоен звания заслуженного профессора Венского технического университета и получил крест «За заслуги».

Помешал дальнейшему развитию гибридных технологий Генри Форд со своим конвейером, значительно удешевивший автомобильное производство. Его машины были гораздо мощнее и быстрее «электровозов», а также имели намного больший запас хода на одной заправке.

Постоянный рост цен на нефть и газ в 70 годы двадцатого века, а также усиление требований к экологическим характеристикам автомобилей вынудили разработчиков снова заняться разработками экологичного и экономичного средства передвижения. Тут то и понадобились давно забытые идеи конструкторов гибридных авто. В это время в западной Германии появились европейские гибридные автомобили производства Volkswagen. В 90-е годы концерн Toyota серьезно занялся разработкой максимально экономичных автомобилей с низкими показателями загрязнения окружающей среды.

 

Принцип работы гибридной силовой установки

При применении электротрансмиссии двигатель, работающий на обычном топливе, вращает электрогенератор; вырабатываемый ток через систему управления передаётся на электродвигатели, которые и приводят в движение транспортное средство. В этом случае уместно сравнение с размещённой на электромобиле электростанцией, вырабатывающей электричество для его движения. Схема работы гибридного автомобиля в целом аналогична, но значительно модифицирована, в первую очередь добавлением промежуточного накопителя энергии — как правило, аккумуляторной батареи, имеющей меньшую, чем у «чистого» электромобиля, ёмкость и, соответственно, вес.

Гибридный автомобиль сочетает в себе преимущества электромобиля и автомобиля с двигателем внутреннего сгорания: больший коэффициент полезного действия электромобилей и большой запас хода на одной заправке автомобиля с ДВС.

По методу подключения накопителя и двигателей к приводу гибридные установки имеют следующие схемы:

Последовательная: по сути, является модификацией электромеханической трансмиссии с добавлением промежуточного накопителя. Двигатель внутреннего сгорания механически соединён только с электрогенератором, а тяговый электродвигатель — только с колёсами (Рис. 2). Пример: Chevrolet Volt.

Рис. 2. Гибридный автомобиль, построенный по последовательной схеме 

Параллельная: и двигатель внутреннего сгорания, и электродвигатель механически соединены с колёсами посредством дифференциала, который обеспечивает возможность как их работы по отдельности, так и совместно (Рис. 3). Эта схема используется в автомобилях с Integrated Motor Assist (Honda). Характеризуется простотой (возможно применение вместе с механической коробкой передач) и низкой стоимостью. 

Рис. 3. Гибридный автомобиль, построенный по параллельной схеме

Последовательно-параллельная: двигатель внутреннего сгорания, генератор и электродвигатель механически связаны друг с другом и с колёсами посредством планетарного редуктора, что позволяет произвольно изменять потоки мощности между этими узлами (Рис. 4). Схема реализована в автомобилях с Hybrid Synergy Drive (Toyota), например, Toyota Prius (Рис. 5).

Рис. 4. Планетарный редуктор

Рис. 5. Toyota Prius

В качестве промежуточного накопителя, помимо аккумуляторных батарей, также могут использоваться батареи конденсаторов и ионисторы (суперконденсаторы). В случае применения накопителя энергии значительной ёмкости гибридный автомобиль имеет возможность двигаться без включения двигателя внутреннего сгорания — в «режиме электромобиля» (Chevrolet Volt). В случае, если зарядка накопителя может производиться не только от основного двигателя, но и от электрической сети, говорят о «подключаемом гибриде» (англ. Plug-in Hybrid) (Рис. 6).

Рис. 6. Автомобиль, построенный по схеме Plug-in Hybrid 

Преимущества и недостатки гибридных автомобилей

Преимущества

Главное преимущество гибридных автомобилей — это пониженное потребление топлива. Поскольку во время разгона машина вовсе не потребляет бензина, то в городском цикле экономия топлива составляет 25-35%. На одном только электроприводе гибрид эконом-класса может проехать до 80 км, а разогнаться — до 50—60 км/ч. Такие показатели позволяют уменьшить почти на треть количество заездов на заправку. В режиме загородной трассы этот показатель достигает половины заездов. А это, помимо значительной экономии топлива, приводит к сокращению времени в пути. К примеру, на одном 45-литровом баке гибридной Toyota Prius можно проехать до 1000 км.

Во-вторых, за счет того, что в авто, по сути, два двигателя, для достижения мощности негибридного аналога достаточно установить менее мощный бензиновый мотор. Как правило, экономия достигает 30—50% от мощностей традиционной модификации. Например, мощность двухлитрового автомобиля достигается в гибриде за счет работы 1,5-литрового мотора на пару с электродвигателем, коэффициент полезного действия которого составляет 90—95%. Сумма этих факторов приводит к тому, что гибридный среднеклассник потребляет не более 5—6 л/100 км в городском режиме, в то время как его негибридный собрат выходит в среднем на 11—12 л/100 км. Естественно, снижение потребления влечет за собой уменьшение выбросов вредных веществ в атмосферу. Гибриды выбрасывают в атмосферу на 90% меньше сажи и углеводородов, а оксидов азота — на 50%. Но подобный эффект достигается только при “среднестатистической” эксплуатации автомобиля, то есть на скорости не выше 70—80 км/ч в городском режиме и не более 120—130 км/ч — на трассе.

Еще одно преимущество, связанное с экологией, состоит в том, что во время простоя в пробке автомобиль вообще не генерирует выхлопов за счет работы от аккумуляторной батареи. Электродвигатель обеспечивает мгновенный запуск и остановку, не имеет необходимости в холостом ходе, что дает еще одно важное преимущество — отсутствие механизма сцепления. В теории такой механизм вовсе может быть размещен непосредственно в колесе. И такие разработки уже существуют. Кроме того, на обогрев салона не тратится ресурс традиционного для негибридных авто отопителя салона, работающего на том же топливе, что и ДВС.

Недостатки

Основным недостатком гибридов сегодня, при всех выгодах и будущих экономиях, является их цена. В сравнении с аналогами “экологические” машины стоят на 15—20% дороже. Окупить эту разницу за счет экономии на топливе можно лишь за четыре-семь лет в зависимости от мощности (и, соответственно, “прожорливости”) двигателя и интенсивности эксплуатации. Поэтому наиболее развитыми сегментами гибридных автомобилей являются бизнес-класс и люкс. Чем экономичнее гибрид, тем он дороже. Ведь чтобы сдерживать “прожорливость” ДВС как можно эффективнее, нужны более крупные батареи. А именно их цена — главная составляющая стоимости данных автомобилей.

Второй пункт, на который пока не очень обращают внимание, но который может остро встать на повестке дня уже через несколько лет интенсивной эксплуатации гибридов, — утилизация аккумуляторов. Батареи рано или поздно изнашивают свой ресурс перезарядов. Конечно, сегодняшние несколько десятков тысяч возможных “паспортных” перезарядок (около 100 000 км пробега) не идут ни в какое сравнение с несколькими сотнями, которыми обладали первые серийные батареи каких-то 15 лет назад. Однако даже такие долговечные аккумуляторы все равно когда-нибудь нужно будет утилизировать.

Среди бытовых “неурядиц”, которые сулят гибридным авто, — потенциальная невозможность работать в условиях сравнительно суровой зимы. Дескать, если температура будет ниже -15С, машина откажется заводиться. Впрочем, практическая эксплуатация показала, что максимальным неудобством, которое может принести зимняя погода, для гибрида является увеличение расхода топлива, что в принципе характерно и для обычного автомобиля. 

Гибриды в автоспорте

Гибридные двигатели уже сегодня могут составить конкуренцию бензиновым «монстрам». Тенденция налицо — в последние несколько лет было представлено сразу несколько гибридных суперкаров, подходящих по классу для выступления в гонках на выживание.

Наиболее известны среди них McLaren P1 (Рис. 7), Porsche 918 и LaFerrari — сейчас они существуют в ограниченном серийном производстве, но их спортивные версии хоть сегодня могут быть допущены к соревнованиям в Ле-Мане или подобным.  

Рис. 7. McLaren P1

Наилучшие перспективы, видимо, у McLaren P1 — недаром машину разрабатывало гоночное подразделение компании с полноценным использованием формульных технологий. Например, P1 оборудован системой DRS — меняющим конфигурацию задним антикрылом, позволяющим мгновенно повышать коэффициент аэродинамического сопротивления при торможении или прижимную силу при разгоне. Наглядный пример непосредственного перехода технологии из гонок в реальную жизнь.

В остальном три болида имеют целый ряд схожих черт, на основе которых можно составить картину гонок на выживание… скажем, 2020 года. Силовой агрегат — бензиновый турбодвигатель V8 или V12 в сочетании с электромотором и аккумуляторным блоком. При сложении мощности основного и электрического двигателей суммарная мощность суперкара такого класса достигает порядка 900 л. с. (из них до 800 л. с. — доля бензинового агрегата).

При столь серьезных показателях гибридные суперкары значительно экономичнее своих бензиновых собратьев (Porsche 918, по официальному заявлению, тратит до 3,5 л на 100 км). На LaFerrari установлена система KERS, аналогичная «формульной» и дающая двигателю дополнительную мощность (Рис. 8), а на McLaren P1 — система рекуперативного торможения, подзаряжающая аккумуляторы, когда автомобиль тормозит.

 

Рис. 8. Система KERS, установленная на болиде Формулы 1. Кинетическая энергия поступает с ведущей оси в коробку передач, оттуда - через двигатель к мотору-генератору. Энергия преобразовывается в электричество, которое заряжает батарею системы KERS

Гибридные суперкары в ближайшее время станут флагманами большинства компаний, производящих спортивные автомобили, и уже оттуда «переберутся» в многочасовые гонки-марафоны.

Внешне автомобили — как с открытыми колесами, так и кузовные — будут изменяться постепенно, в соответствии с общими тенденциями в мировом автомобилестроении. При этом внутри каждой отдельной серии автомобили будут унифицироваться, становясь все более и более схожими внешне.

Основные изменения коснутся силовых агрегатов. Классические бензиновые двигатели постепенно уступят место гибридным и электрическим. Тем не менее, вряд ли автоспорт через 20−25 лет будет коренным, революционным образом отличаться от сегодняшнего. 

Судя по последним тенденциям, перспективное будущее ожидает дизельные спорткары. Тренд задала компания Audi, решившаяся выставить на «24 часа Ле-Мана» 2006 года дизельный автомобиль Audi R10 TDI и одержавшая блестящую победу. С тех пор в Ле-Мане выигрывали исключительно дизельные спортпрототипы - Audi R10 TDI (2006−2008), Peugeot 908 HDi FAP (2009), Audi R15 TDI plus (2010), Audi R18 TDI (2011) и Audi R18 e-tron quattro (2012−2013). 

Причем последний автомобиль оснащен ко всему прочему маховиковой системой рекуперации энергии (Рис. 9).  

Рис. 9. Система рекуперации энергии Audi R18 e-tron Quattro 

Audi R18 e-tron Quattro (Рис. 10) является примером грамотно спроектированной гибридной машины. E-tron появился в 2012 году. И с тех пор, гибридный прототип Audi уже трижды выигрывал гонку 24 часа Ле-Мана и дважды становился чемпионом серии World Endurance Championship (WEC). 

Рис. 10. Audi R18 e-tron Quattro. Марафон 24 Часа Ле-Мана

Альтернативное топливо

Еще одно направление развития автомобильных технологий — авто, работающие на водороде (Рис. 11). Водородный двигатель безвреден для окружающей среды, так как в результате химической реакции как “побочный продукт” образуется простая вода. Происходят такие реакции в топливных камерах — керамических ячейках. Каждая из них перегорожена на две секции тончайшей полимерной мембраной, покрытой тонким слоем платинового катализатора. В одну секцию поступает кислород, в другую — водород. Протоны просачиваются сквозь мембрану и, теряя электроны, вступают в реакцию с кислородом, образуя воду. В обычной ситуации реакция носит взрывной характер, но в топливной камере протекает спокойно благодаря тому, что идет не во всем объеме ячейки, а только на поверхности мембраны. Электроны, отобранные мембраной у протонов, стекают по подведенному к ячейке проводнику, создавая электрический ток. Дальше эту энергию можно использовать для питания электродвигателя. 

Рис. 11. Схема автомобиля Honda FCX Calrity, использующего водород в качестве топлива 

Существенными препятствиями для достижения массовости данной технологии являются дороговизна платины, применяемой в качестве катализатора топливных элементов, и недостаточная мощность топливных элементов для работы в современных моделях автомобилей. Другой подвид — машины с двигателем внутреннего сгорания на водороде. Преимущество такого ДВС в том, что он обладает более широким по сравнению с бензином диапазоном пропорций смешивания с воздухом, при которых еще возможен поджиг смеси. Водород полнее сгорает в сравнении с бензином. Некоторым экспериментальным моделям килограмма водорода достаточно для преодоления 300 км. Такое авто разгоняется до скорости 48 км/ч всего за 5,5 сек. Максимальная скорость — чуть более 80 км/ч. Основной недостаток водорода как топлива — его высокая цена. Также, при хранении водорода, должны выполняться определенные условия. Водород должен храниться в баке под высоким давлением либо в жидком виде, но при сверхнизких (менее -253С) температурах. Соответственно, в первом случае нужен баллон, рассчитанный на высокое давление, а во втором — сильная теплоизоляция. Первый вариант более опасен, но водород может храниться долго. Во втором случае безопасность выше, но топливо будет постепенно нагреваться и растворяться в атмосфере. Автомобили, работающие на водороде: Honda (FCX Clarity (Рис. 12), продажи с 2009 г.), BMW (Hydrogen, 7100 экземпляров для известных людей), General Motors (Chevrolet Volt, продажи с осени 2010 г.), Mazda.

Рис. 12. Honda FCX Clarity

 

 

Источники:

  1. http://en.wikipedia.org
  2. http://www.popmech.ru/adrenalin/14594-avtosport-budushchego-blizhe-k-prirode/#full
  3. http://www.biauto.ru/history.shtml
  4. http://www.1gai.ru/publ/510779-gibridnye-i-elektricheskie-avtomobili-kratkaya-istoriya.html

 

www.autoscience.ru

Как устроены гибридные автомобили — ДРАЙВ

Евгений Багдасаров, 30 октября 2009. Фото из архива редакции и фирм-производителей

Первый в мире бензоэлектрический автомобиль Lohner Electric Chaise был создан Фердинандом Порше ещё в 1899 году. В 70-е годы XX века интерес к гибридам возобновился вследствие роста цен на топливо и ужесточения экологических норм.

Г ибридная силовая установка сочетает двигатель внутреннего сгорания и электромотор, что обеспечивает меньший расход топлива и снижает токсичность выхлопных газов. Однако чем экономичнее гибридный автомобиль, тем более ёмкие аккумуляторы ему требуются и, следовательно, тем выше его цена.

В зависимости от того, какую роль в силовой установке играет электромотор, гибриды делятся на умеренные (mild hybrids) и полные (full hybrids). У первых электромотор служит помощником двигателю внутреннего сгорания, как, например, у хэтчбека Honda Insight. Вторые способны проехать некоторое расстояние на одной электротяге, как Lexus RX 400h. Есть ещё якобы микрогибриды — придуманный маркетологами термин для рекламы системы start/stop. Но последняя по сути — генератор с расширенными функциями. А мы говорим о схемах, где электродвигатели передают крутящий момент на колёса.

В 1997 году на японском рынке дебютировал первый гибрид — Toyota Prius (вверху). А в 1999-м фирма Honda представила американцам свой Insight.

Последовательная гибридная схема

Существует также три основные схемы устройства гибридных силовых установок: последовательная, параллельная и смешанная. Последовательная гибридная схема появилась первой (её придумал в 1899 году сам Фердинанд Порше), но в легковых автомобилях распространена меньше. По ней, например, построены силовые агрегаты карьерных самосвалов, некоторых автобусов и локомотивов. В последовательной схеме колёса приводит в движение электромотор, а малолитражный ДВС крутит генератор, вырабатывающий электроэнергию. Тут отсутствует необходимость в коробке передач и мощном двигателе внутреннего сгорания. Зато требуются аккумуляторы, как правило, никель-металлогидридные, большой ёмкости.

Chevrolet Volt построен по последовательной схеме. Его ещё называют электромобилем с увеличенным запасом хода. На электротяге автомобиль делает бросок длиной 64 км. А при использовании вспомогательного турбомотора, заряжающего батареи, пробег на одной заправке может превышать 1024 км.

Параллельная гибридная схема

Самая распространённая сейчас схема — параллельная. Она запатентована ещё в 1905 году немцем Генри Пипером. Ей отвечают почти все умеренные гибриды. Они оснащаются мощным электромотором (10–15 кВт), который помогает двигателю внутреннего сгорания при разгоне, а при торможении запасает рекуперативную энергию. В качестве трансмиссии, как правило, используются вариатор или планетарная передача.

Хондовская гибиридная силовая установка IMA (Integrated Motor Assist) — пример параллельной схемы: на коленчатом валу двигателя вместо маховика размещён компактный электромотор-генератор.

Один из последних образцов параллельной схемы — гибридная силовая установка седана BMW ActiveHybrid 7.

Параллельные гибриды могут быть не только умеренными, но и полными, как, например, Audi Duo (1998). Эта модель могла проехать 50 км только на электромоторе, приводящем в движение задние колёса.

Но компания Honda нашла возможным оснастить своё бензоэлектрическое купе CR-Z шестиступенчатой «механикой». В качестве источника питания используются литиево-ионные или литиево-полимерные аккумуляторы. Умеренные гибриды не требуют ёмких батарей на борту, благодаря чему доступны по цене. Однако некоторые автопроизводители присматриваются к дорогущим суперконденсаторам, которые способны кратковременно отдавать ток очень высокой мощности.

Последовательно-параллельная гибридная схема

Распространены также смешанные, или, как их ещё называют, последовательно-параллельные гибриды. Классические представители этого семейства — хэтчбек Toyota Prius и Лексусы с индексом h, оснащённые фирменным «синергитическим» приводом HSD (Hybrid Synergy Drive). Чтобы объяснить принцип его работы мы приводим ниже наглядную демонстрацию.

Благодаря планетарной передаче и возникает синергия — взаимодействие двигателя внутреннего сгорания и электромотора. Тут ДВС крутит колёса в паре с электромотором, одновременно вращая генератор. В традиционной коробке передач нет необходимости: электроника регулирует обороты моторов и генератора, превращая такую систему в бесступенчатую трансмиссию ECVT.

У BMW Active Hybrid X6 с бесступенчатой коробкой передач ECVT с несколькими планетарными рядами два электромотора. Один работает на малых скоростях. А другой запускает ДВС и затем служит генератором. Полноприводная трансмиссия xDrive сохранена.

А вот у гибридного кроссовера Lexus RX 450h за привод на задние колёса отвечает дополнительный электромотор.

Новое поколение Тойоты Prius научилось бегать на одной электротяге, правда, недалеко — всего два километра. Кроме того, в компании работают над подзаряжаемой plug in версией гибрида с литиево-ионными батареями вместо никель-металлогидридных и увеличенным до 20 км пробегом на батареях.

Большинство двигателей, установленных на гибридах, — бензиновые. Многие работают по циклу Аткинсона с более коротким тактом сжатия и более эффективным рабочим процессом. Это обеспечивает лучшие экологические и экономические показатели. Распространение, казалось бы, более экономичных дизельэлектрических силовых установок сдерживает прежде всего то, что большинство гибридов продаются в не знакомой с дизелем Америке. Кроме того, дизельный мотор дороже бензинового, а это лишь увеличивает немалую цену гибрида.

www.drive.ru

News RusAutoNet » Гибридная силовая установка

Гибриднаясиловая установка (на примере Lexus RX 400h) состоит издвигателя внутреннего сгорания и электромоторов. Этот комплекс управляется припомощи электронной системы, которая регулирует расход энергии в зависимости оттого, где и как движется автомобиль.

Принципработы гибридной силовой установки можно описать, разделив весь процесс наследующие этапы:

Задачи,выполняемые гибридной установкой

Выделяютчетыре задачи:

Гибридная трансмиссия

Этотвид трансмиссии оснащен делителем мощности, который способен переправить потокмощности в то место, в котором они наиболее необходимы. Помимо этого, онауправляет одновременной работой электромотора и ДВС. Если водителю потребуетсярезко увеличить мощность, то трансмиссия отреагирует мгновенно.

Воснове слова «гибридный» лежит совместная работа двух типов двигателей,электрического и бензинового. Они совместно приводят автомобиль в движение,отлично дополняя друг друга, придавая автомобилю отличные ходовые качества.Благодаря электродвигателям автомобиль получает дополнительную мощность. Приэтом не расходуется топливо, а значит, не загрязняется окружающая среда. Витоге этой совместной работы заметно увеличивается общая производительностьавтомобиля.

Вавтомобилях Lexus применяется технология возвращенияэнергии, которая в обычных условиях просто пропадает. Например, батареяспособна подзаряжаться в моменты торможения автомобиля, так как электродвигателиначинают работать как генераторы. Несмотря на совместную работу двух типовдвигателя, основным источником энергии является самый обычный бензиновыйдвигатель, который управляется сложной компьютерной системой. Благодаря этомуработа двигателя постоянно регулируется с помощью изменения количествазабираемого воздуха. Это способствует снижению выбросов переработанных газов ватмосферу, снижению потребления топлива. И конечно, увеличивает мощность. Но иводитель не остается в стороне, ведь вести такой автомобиль одно удовольствие, таккак двигатель работает практически бесшумно и отлично реагирует на все команды.Второй частью этой системы является электромотор, который условно можноразделить на две части: непосредственно сам мотор и генератор. Они обеспечиваютплавный разгон автомобиля.

Устройствораспределения энергии функционирует при помощи механизма планетарной передачи.Этот механизм отвечает за правильное взаимодействие ДВС, электромотора игенератора. Благодаря этому заметно снижается уровень шума двигателя ипродлевается срок его эксплуатации. Еще одним важным элементом гибриднойсиловой установки является «Энергетический центр», который представляет собойсложную систему управляющую запасом электроэнергии в батареи. Основнымиэлементами этой системы являются:

Помимоэтого, в гибридной силовой установке присутствует инвертор. Он отвечает запреобразование постоянного тока в переменный. Причем во время преобразованияток может использоваться для питания электромотора. Но гибридная силоваяустановка способна также преобразовывать постоянный ток в другой постоянныйток. При этом повышается напряжение, а вместе с ним повышается и электрическаямощность. Хотя уровень тока остается прежним. В результате электромоторобладает высоким крутящим моментом и обеспечивает высокую производительность.

Система VDIM

Качествоуправления автомобилем обеспечивается не только за счет использования гибриднойустановки. На этот параметр большое влияние оказывает подвеска, системаконтроля устойчивости и система интегрированного управления динамикой. Ещенедавно, такие системы безопасности как, электроусилитель руля,анипробуксовочная система, антиблокировка тормозов и некоторые другие,улучшались и развивались отдельно друг от друга. Из-за этого невозможно былообеспечить их оптимальный уровень взаимодействии. Но после появления системыинтегрированного управления динамикой (VDIM)все изменилось. Теперь все эти системы объединены воедино, что повышает уровеньбезопасности автомобиля и улучшает его характеристики. Особенностью VDIM является заблаговременная активация. Тоесть они начинают работать до того, как технические возможности автомобилядостигнут предела. Благодаря этому движение автомобиля становится более мягкими предсказуемым, а все системы активной безопасности работают намного точнее.Это достигается благодаря большому количеству датчиков, расположенных в разныхчастях автомобиля. Информация с них постоянно поступает в системуинтегрированного управления динамикой, анализируется и способствует оптимизацииуправления различных функциональных элементов автомобиля, отвечающих за егодвижение. Например, электроусилителем руля, системой полного привода, крутящиммоментом, антиблокировочной системой тормозов и другими элементами. Благодаряэтому управление автомобилем становится более комфортным и безопасным.

rusauto.net

Смотрите также