Подавляющее большинство современных автомобилей работают от двигателей внутреннего сгорания. Но, учитывая мировые тенденции на снижение нефтяных запасов, а также необходимости бережного отношения к окружающей среде, в последнее время чаще подымается вопрос замены ДВС на что-то более экономичное и мощное, которое позволит полностью удовлетворить потребности человека в быстром, комфортном и безопасном передвижении.
Хорошей альтернативой современным автомобилям, работающим на энергии сгорания топлива, могут стать электромобили, питающиеся электричеством — это не гибридный вариант авто.
Правда, сегодня они еще имеют определенные конструктивные недостатки. В частности это малый запас хода (в большинстве случаев он не превышает 150 – 180 км), а также очень длительный срок подзарядки (обычно занимает несколько часов). Кроме прочего такие автомобили имеют достаточно высокую стоимость, поэтому в ближайшем будущем рассчитывать, что они полностью придут на замену существующим топливным машинам не стоит.
Поэтому хорошей альтернативой, совмещающей достоинства обеих конструкций — это автомобиль с гибридным двигателем. Принцип его работы заключается в использовании энергии сгорания топлива для подзарядки специальных аккумуляторов, которые в дальнейшем питают тягу авто.
Таким образом достигается минимизация использования топлива, снижение стоимости автомобиля, повышение уровня его мощности, а также повышение уровня его экологической чистоты. При этом отсутствует потребность тратить время на длительную подзарядку батарей, а одной заправки бака топливом хватает на большее расстояние, даже при повышенной мощности или расходе горючего в городских условиях, чем в обычном автомобиле.
Чтобы понять, что представляют собой и как работают автомобили с гибридным двигателем, следует рассмотреть принцип их действия. Сегодня, учитывая степень гибридизации, выделяют три основных типа таких двигателей, а именно:
• умеренные;
• полные;
• plug-in.
Для первой категории гибридного автомобиля характерна постоянная работа ДВС, а установленный электродвигатель включается в работу в экстремальных условиях, когда автомобилю нужна мощность. Такой подход позволяет существенно экономить топливо (ведь его расход при увеличении мощности существенно возрастает), более равномерно использовать ДВС и не допускать его чрезмерных перегрузок.
Для второго типа гибридного автомобиля характерна работа в качестве тягового агрегата только электродвигателя. ДВС в этом случае используется как источник его постоянной подзарядки. Такой подход дает возможность выработать постоянный режим работы ДВС, что дает возможность достигнуть максимального показателя его КПД. При этом, учитывая, что не требуется снижение или увеличение тяговой нагрузки, расход топлива существенно снижается.
В третьем случае в автомобиле еще и добавляется возможность прямой подзарядки от источника электрического питания. Такой тип машины полностью избавляется от главного недостатка обычных электромобилей, а именно он может работать после окончания заряда батареи (в этом случае включается ДВС и машина начинает работать по принципу обычного гибрида).
Ко всему прочему современные гибридные автомобили еще и оснащаются системами KERS (осуществляют переработку кинетической энергии вращения). Суть работы этой системы сводится к дополнительной подзарядке аккумуляторных батарей за счет вращательной энергии колес, когда автомобиль двигается накатом (своим ходом), либо во время торможения. Такой подход позволяет еще больше снизить уровень потребления топлива в городских условиях.
• последовательную;
• параллельную;
• последовательно-параллельную.
В первом случае принцип взаимодействия максимально прост. ДВС работает исключительно в качестве источника подзарядки аккумуляторной батареи и не привлекается в качестве тяговой силы.
Из положительных характеристик такой гибридной схемы следует выделить равномерность работы ДВС, достижение его максимального КПД, снижение уровня потребления топлива. Тут же отсутствие системы переключения передач, возможность передвижения даже при выключенном ДВС, за счет накопленной аккумуляторами энергии. Но есть и некоторые недостатки. В частности необходимость использования внушительных размеров аккумуляторов, а также потеря энергии в процессе преобразования.
В следующей, параллельной схеме используются два двигателя одновременно. При этом основным тяговым агрегатом остается ДВС, а электромотор выступает как вспомогательный. Его сила используется в случаях, когда начинает требоваться дополнительная мощность. Это позволяет существенно экономить расход горючего, при этом не требуется устанавливать громадных аккумуляторов.
Такая схема гибридного двигателя наиболее оптимально по стоимости и получения конечного результата. Отлично подходят для условий скоростной езды по трассам. А вот из минусов – в условиях городской езды, когда автомобиль постоянно «дергается», они малоэффективны. Тут же стоит отметить незначительную, по сравнению с другими гибридными вариантами, экономию топлива (большую продолжительность времени гибридный автомобиль все же работает от ДВС).
Третий тип схемы предусматривает совмещение принципа работы двух предыдущих. Здесь энергия работы тягового ДВС частично перенаправляется на генератор, заряжающий электродвигатель. В дальнейшем путем компьютерного регулирования оптимально синхронизируется работа двух двигателей, что позволяет максимально использовать полезные моменты каждого из них.
По сути на выходе получается универсальное транспортное средство, способное одинаково комфортно чувствовать себя как в городских условиях, так и на скоростных трассах. Но есть здесь и некоторые недостатки. В частности очень сложная конструктивная система, аккумулятор весьма внушительной мощности, компьютерное управление, необходимость установки дополнительного генератора.
На сегодня это все, что мы хотели Вам рассказать о гибридном двигателе.
Удачи!
Поделитесь информацией с друзьями:
shokavto.ru
Современные автомобили требуют все более и более совершенных двигателей. Это касается мощности, экономичности, динамических характеристик и обеспечения требований норм экологии. Разработчики постоянно улучшают возможности современных ДВС. Применяются другие источники энергии (водородные и газовые двигатели), создаются новые виды автомобилей (электромобили), но и для старого доброго ДВС находятся необычные варианты использования. Одним из них и является гибридный двигатель.
Обычный ДВС служит источником загрязнений атмосферы и окружающей среды. Многих его недостатков лишен электрический двигатель (но зато имеет свои). Автомобиль с обычным мотором способен проехать 500-600 км на одной заправке, электромобиль – 100-150 км на полной зарядке батарей. Одной из попыток решить это противоречие и является создание нового типа силового агрегата, так называемого гибридного двигателя. Для понимания того, что такое гибридный двигатель, надо просто представить совместную работу электрического и бензинового (дизельного) двигателей. ДВС вращает генератор, вырабатывающий электроэнергию, а электромотор обеспечивает движение автомобиля.
Это только описание принципа, который заложен в гибридный двигатель. Конкретная реализация идеи такого двигателя может быть достаточно разнообразной. Можно отметить, что существуют три различных исполнения подобного силового агрегата:
-полные;
-умеренные;
-"plug-in".
Так называемые умеренные двигатели в основном используют работу ДВС, т.е. в автомобиле работает обычный двигатель, а при необходимости к нему подключается электрический. Это чрезвычайно удобно, позволяет сгладить пики нагрузки на ДВС и обеспечить ему наиболее благоприятные условия работы. Полный гибридный двигатель на автомобиле для движения использует только электричество, здесь в чистом виде реализован описанный ранее принцип – совместная работа двух разных двигателей. Ну и, наконец, гибрид "plug-in" позволяет осуществить зарядку от электрической сети используемых им батарей.
Темой отдельного разговора может быть процесс взаимодействия электрического и бензинового двигателей в процессе работы. Достаточно только упомянуть, что такое взаимодействие может быть реализовано параллельно, последовательно и последовательно-параллельно. Каждый из упомянутых способов имеет недостатки и достоинства, поэтому выбор варианта взаимодействия зависит от условий использования двигателя на конкретном автомобиле.
В настоящее время существуют серийно выпускаемые автомобили с гибридным двигателем, например "Toyota Prius". Есть автомобили с подобными силовыми агрегатами и у других автопроизводителей. Такие автомобили наиболее популярны в Северной Америке, менее востребованы в Европе. Возможно, гибридные автомобили в России появятся в ближайшее время (начнется серийный выпуск русского гибридного автомобиля – им станет Ё-мобиль). Его презентация уже состоялась, так что желающим осталось только дождаться начала производства.
Конечно, гибридный двигатель не решит всех проблем разработчиков автомобилей. Однако его можно считать промежуточным вариантом, позволяющим продлить использование традиционного ДВС. И обеспечить его применение с меньшим уровнем загрязнения окружающей среды.
fb.ru
К каким только способам не прибегают авто производители дабы привлечь внимание потребителей. Покупателя околдовывают модным футуристическим дизайном, беспрецедентными мерами безопасности, применением более экологичных двигателей и т.д и т.п.
Лично меня не очень трогают последние изыски различных дизайнерских студий — даже более того: для меня автомобиль был и будет оставаться неодушевлённым куском металла и пластика и все потуги маркетологов рассказать мне о том, как высоко в небо должна устремиться моя самооценка после покупки «нашей новейшей модели» есть ни что иное, как сотрясение воздуха. Ну по крайней мере лично для меня.
Более волнующая меня, как автовладельца, тема — вопросы экономичности и живучести. Топливо стоит далеко не три копейки, к тому же на просторах «великого и могучего» слишком много последователей Василия Алибабаевича из «Джентльменов удачи». Переключиться на использование альтернативных видов топлива авто производители пытаются уже давно. В США электрокары заняли довольно прочные позиции, однако позволить себе приобрести такую машинку может далеко не каждый — дорого очень. Вот если бы электрическими делали машины бюджетного класса…
Интересную цель поставили перед собой французские производители PSA Peugeot Citroen, ими инициирована интересная программа по снижению расхода топлива. Эта группа авто производителей ведёт разработки гибридной силовой установки которая смогла бы тратить всего два литра топлива на сто километров пути. Инженерам компании уже есть, что показать — сегодняшние наработки позволяют экономить до 45% топлива в сравнении с обыкновенным ДВС: пусть даже с такими показателями в два литра на сотню пока что не влезть, но к 2020 году обещают покорить и этот рубеж.
Заявления довольно смелые и интересные, однако интереснее было бы поближе взглянуть на эту столь гибридную и не менее экономичную установку. Система называется Hybrid Air и как становится понятным из её названия помимо традиционного топлива использует энергию воздуха, сжатого воздуха.
Концепция Hybrid Air не столь сложна и представляет собой гибрид трёх цилиндрового двигателя внутреннего сгорания и гидравлического двигателя — насоса. В качестве баков для альтернативного топлива в центральной части авто и под пространством багажника установлены два баллона: который побольше — для низкого давления; а тот, что поменьше, соответственно для высокого. Разгон автомобиля будет происходить на ДВС, после набора скорости в 70 км/ч в работу включается гидравлический двигатель. Посредством этого самого гидравлического двигателя и хитроумной планетарной трансмиссии энергия сжатого воздуха будет превращаться во вращательное движение колёс. Кроме того на таком авто предусмотрена и система рекуперации энергии — во время торможения гидравлический мотор выступает в роли помпы и закачивает воздух в баллон низкого давления — то есть столь желанная энергия не пропадёт даром.
Как заявляют инженеры компании автомобиль с гибридной установкой Hybrid Air, даже не смотря на большую на 100 кг по сравнению с традиционным мотором массу, будет иметь показатели топливной экономии на уровне не менее 45% и это при том, что изыски в данной области моторостроения далеки от завершения.
Ожидается, что гибридные системы первыми будут применяться на хэтчбеках Citroen C3 и Peugeot 208, а покататься на «воздухе» можно будет уже в 2016 году, причём в качестве основных рынков сбыта автомобилей с гибридом Hybrid Air французские менеджеры видят Россию и Китай.
www.sciencedebate2008.com
28 Мар 2012 - editor
Гибридный двигатель правильнее назвать гибридным силовым агрегатом. Все знают, что именно такой стоит на нашем любимце
Toyota Prius. Он отличается повышенной экономичностью и хорошими динамическими характеристиками. Как он устроен и работает, почему он экономичный? Плюсы и минусы гибрида.
Устройство гибридного силового агрегата мы будем рассматривать на примере Тойота Приус.
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС), который принципиально несколько отличается от двигателя, который устанавливается на обычные не гибридные бензинки. Отличие состоит в добавленой фазе газораспределения (цикл Аткинсона), которая по-сути является выталкиванием топливной смеси во впускной коллектор. Цикл Аткинсона позволяет повысить КПД двигателя.
Два мотор-генератора. Электромоторы один мощностью от 30 до 60 Квт (на разных моделях), и второй примерно наполовину менее мощный. Электротяга может выдавать высокий крутящий момент на низких оборотах — этим она значительно выигрывает у бензиновых двигателей.
PSD (Power Split Device) — устройство распределения энергии. PSD — это планетарный редуктор, который позволяет объединять и перераспределять энергии от бензинового двигателя и электромоторов и передавать их на колёса автомобиля или обратно. Это ключевая часть всей системы.
Аккумуляторы высоковольтный и дополнительный 12 Вольтовый.
Электроника, которая всем этим управляет.
Холостой ход. Используется для прогрева двигателя после холодного запуска и для поддержания температуры отопителя. Работает только бензиновый двигатель. Вхолостую.
Стоп. Все двигатели стоят. Полная тишина. Допустим на светофоре.
Медленный старт или движение на электротяге. Light Acceleration. Движение осуществляется только при помощи тягового электромотора. Бензиновый двигатель не заводится. Энергия берётся из высоковольтной батареи.
Резкий разгон. Full Throttle Acceleration. Как бензиновый двигатель, так и тяговый электромотор передают всю свою энергию в колёса. Заряд батареи расходуется для питания тягового электромотора.
Равномерное движение, заряд. Normal Driving. Бензиновый двигатель работает, его энергия тратится как на поддержание скорости, так и на зарядку высоковольтной батареи.
Равномерное движение без зарядки. Бензиновый двигатель работает и его энергия тратится только на поддержание скорости.
Торможение. Deceleration & Braking. Бензиновый двигатель выключается. Включается режим рекуперации, т.е. энергия движения преобразуется в электрическую энергию и заряжает батарею.
Зарядка. Автомобиль стоит. Бензиновый двигатель работает и заряжает батарею.
Механическая простота. Нет трёх миллионов шестерёнок, кулис, синхронизаторов и пакетов. Все преобразования происходят в устройстве распределения энергии. Меньше движущихся частей — меньше вероятность выхода из строя по причине износа. Всё управляется электроникой.
Экологичность выхлопа. Двигатель внутреннего сгорания работает в оптимальных режимах даже при разгоне автомобиля. Не требуется переобогащать смесь.
Экономичность. За счёт применения менее мощного бензинового двигателя и режима рекуперации расход топлива в городском цикле значительно снижается.
Дороговизна некоторых компонентов. Очень viagra generic drug дорогой аккумулятор. Высокая стоимость электромоторов, в которых использованы дорогие магниты и медь.
Не экологичное производство этих же компонентов. Использование редкоземельных металлов.
Достаточно большой вес силовой установки.
Есть плюсы, есть минусы, но гибриды — это естественный переходный период к более новым техническим решениям в автомобилестроении.
PRIUSTIME.RU
priustime.ru
Гибридный автомобиль (HV) — это автомобиль, как минимум, с двумя различными преобразователями энергии и двумя различными системами накопления энергии (в автомобиле) для привода автомобиля.
С одной стороны, гибриды различаются по их конструкции (параллельный, последовательный, комбинированный или разветвленный гибрид) и, с другой стороны, по степени электрификации (микро, мягкий, полный гибрид).
Если автомобиль получает энергию не только от топлива, а и от электросети, то тогда его называют подключаемый гибрид (Plug-ln-Hybrid).
Параллельный гибрид
Рисунок. Параллельный гибрид
В параллельных гибридах ДВС и электродвигатель вместе воздействуют на трансмиссию. Оба двигателя могут быть меньшими по размеру, чем в том случае, если бы они устанавливались в автомобиль и работали по отдельности. Поскольку электродвигатель одновременно используется как генератор, то выработка энергии по время движения электродвигателем невозможна.
Последовательный гибрид
Рисунок. Последовательный гибрид
В последовательных гибридах на трансмиссию воздействует только электродвигатель. ДВС приводит в действие электрический генератор, который вращает электродвигатель и заряжает аккумуляторную батарею. Последовательный гибрид работает местами на чистом электричестве при заряженной аккумуляторной батарее и, таким образом, очень близок к электромобилю.
Поэтому он также называется электромобилем с увеличенным запасом хода (Range-Extender).
Комбинированный или разветвленный гибрид
Рисунок. Комбинированный или разветвленный гибрид
Комбинированный гибрид объединяет под капотом параллельный и последовательный гибрид. ДВС посредством генератора и аккумуляторной батареи подготавливает энергию для электродвигателя или непосредственно соединен с приводом. Переключение и соединение между двумя состояниями выполняется автоматически.
Подключаемый гибрид
Рисунок. Подключаемый гибрид
В подключаемых гибридах аккумуляторная батарея заряжается не только от ДВС, а и от сети. Таким образом, подключаемый гибрид может проезжать длинные дистанции на чистом электричестве. Подключаемый гибрид представляет собой следующий этап развития электромобилей.
Микрогибрид
Несмотря на то, что так называемые микрогибриды с рекуперацией энергии торможения и автоматикой старт- стоп уже сегодня вносят значительный вклад в экономию топлива и снижение выброса вредных веществ в атмосферу, воздействия на привод они не оказывают. Поэтому в узком смысле слова они не являются гибридными автомобилями.
Пример микрогибридной системы
Система i-StARS от фирмы Valeo может остановить двигатель еще до полной остановки автомобиля, то есть как только скорость упадет ниже 8 км/ч (в случае автоматической коробки передач) и 20 км/ч (в случае механической коробки передач). Таким образом, оптимизируется расход топлива и упрощается вождение автомобиля. Регенеративная функция тормоза срабатывает, как только водитель снимает ногу с педали акселератора. Затем система отправляет электронный сигнал на стартер генератор, вследствие чего кинетическая энергия автомобиля преобразуется сразу же в электрическую энергию, заряд аккумуляторной батареи. Этим достигается значительное сокращение расхода топлива.
Мягкий гибрид
Мягкий гибрид не работает на чистом электричестве. Электродвигатель только поддерживает ДВС.
Энергия для электродвигателя поступает, например, от использования энергии торможения.
В обычных автомобилях энергия движения — или кинетическая энергия — преобразуется при торможении в тепло на тормозных дисках. Тепло просто безвозвратно выбрасывается в окружающую среду. В гибридных автомобилях кинетическая энергия улавливается генератором и накапливается в высоковольтной аккумуляторной батарее.
Пример для системы с мягким гибридным приводом: Honda IMA (встроенный ассист двигателя)
Стартер-генератор расположен между двигателем и коробкой вместо маховика.
Одним из преимуществ автомобилей с мягким гибридным приводом является тот факт, что ДВС, который реализует, по существу, свою мощность в зоне средних и высоких оборотов, комбинируется с преимуществами электродвигателя, который развивает свою силу на низких оборотах. Гибридная система, поэтому, может рассматриваться как усилитель мощности и эффективности.
В целом, можно сказать, что посредством «уменьшения» ДВС снижается расход бензина, а также выбросы в окружающую среду. Однако клиенты не готовы принять малую мощность. Автомобиль с гибридным приводом при помощи электродвигателя может компенсировать недостающую мощность, например, при разгоне или ускорении.
Рисунок. Характеристика мощности и крутящего момента Honda-IMA
Рисунок. Обзор системы Mercedes S400 HYBRID
Другой пример мягких гибридов
Mercedes S 400 HYBRID имеет параллельный гибридный привод. При такой концепции привода как ДВС, так и электродвигатель механически соединены с ведущими колесами (параллельная схема двигателей). Мощности обоих двигателей могут суммироваться, в результате чего отдельные мощности двигателей могут быть меньшими. Движение на одном только электродвигателем невозможно.
Полный гибрид
Полный гибрид приводится в действие местами только электродвигателем. Технической основой полного гибрида является разветвленный, комбинированный или последовательный гибрид.
Рисунок. Audi А1 e-tron в качестве последовательного полного гибрида
Пример автомобиля с полным гибридным приводом
Audi А1 e-tron приводится в действие электродвигателем с максимальной мощностью 75 кВт/102 л.с. и максимальным крутящим моментом 240 Нм. Передача усилия происходит при помощи одноступенчатой коробки передач. Запас хода А1 при работе только на электричестве: 50 км. Если литийионный аккумулятор, установленный перед задним мостом, разряжен, то самая маленькая модель фирмы Audi приводится в действие, как и Opel Ampera или Chevrolet Volt, при помощи небольшого ДВС.
Литий-ионный аккумулятор расположен в основании кузова перед задним мостом, чтобы оптимизировать распределения веса и центр тяжести автомобиля А1 e-tron массой 1,2 т. Литий-ионный аккумулятор весом 150 кг имеет емкость 12 кВт/ч.
Рисунок. Коробка передач с двумя электродвигателями для привода
Другой пример
BMW Х6 ActiveHybrid
Мощные электромоторы (67 кВт/91 л.с. и 63 кВт/86 л.с.) компактно размещаются в активной, двух режимной трансмиссии, в корпусе размером с обычную автоматическую коробку передач.
В зависимости от дорожной ситуации привод осуществляется или посредством электродвигателей, или посредством ДВС, или попеременно обоими приводами.
И в этом режиме обе электромашины работают по разному и наряду с электрической поддержкой привода и функцией генератора, в частности, отвечают за эффективное переключение передач.
Рисунок. Расположение компонентов в автомобиле
Основной проблемой является привод дополнительных агрегатов, которые при остановке двигателя должны работать. Приводимые ранее в действие посредством ДВС компоненты теперь должны работать только на электричестве.
Электрический вакуумный насос
Функции вакуумного насоса:
Электрогидравлический усилитель рулевого управления
Для работы усилителя рулевого привода во время автоматической остановки двигателя необходимо разъединить усилитель и ДВС и обеспечить независимую поддержку рулевого управления. Благодаря такой поддержке по мере необходимости одновременно обеспечивается оптимизация расхода топлива.
Компрессор кондиционера с электроприводом
Для обеспечения достаточной мощности охлаждения салона автомобиля во время автоматической остановки двигателя необходимо разъединить привод компрессора кондиционера и ДВС и обеспечить независимое кондиционирование салона, а также независимое охлаждение высоковольтной батареи. Это выполняется при помощи компрессора кондиционера с электрическим приводом. Благодаря такому охлаждению одновременно обеспечивается оптимизация расхода топлива. Электрический компрессор кондиционера отвечает за всасывание, сжатие хладагента и прокачивания его через систему. Электрический компрессор кондиционера в зависимости от температуры испарения плавно регулируется блоком управления кондиционера в диапазоне от 800 до 9000 мин^-1.
ustroistvo-avtomobilya.ru
Проблема экономии энергоресурсов в настоящий момент стоит очень остро. Дорожающее автомобильное топливо способствует изобретению все новых и новых методов его экономии. Наилучшие результаты в минимальном потреблении горючего на сегодняшний день показывают автомобили с гибридными двигателями. Сегодня практически все мировые автопроизводители либо уже имеют такие модели своих машин, либо активно ведут работы над их созданием.
На самом деле автомобили с так называемым гибридным двигателем имеют два мотора. Первый представляет собой обычный бензиновый либо дизельный агрегат. Второй мотор – это электродвигатель, который работает от специального, очень емкого аккумулятора. О том, чтобы заряжать его от обычной электрической розетки речи не идет. Он запасается энергией во время движения машины накатом или торможения.
Порш
Идея создания гибридного двигателя появилась еще в начале ХХ века. Эта мысль пришла в голову известному сегодня конструктору и основателю одноименного бренда Фердинанду Порше. Сначала он построил автомобиль только с одним электрическим мотором. Через некоторое время конструктора посещает идея о значительной модернизации модели. И Порше встраивает в схему трансмиссии сразу два бензиновых агрегата. Они питали энергией электродвигатели, которые устанавливались непосредственно на колеса и приводили их в движение. Часть невостребованной энергии (своего рода излишки) перетекала в аккумуляторы, где скапливалась, и впоследствии расходовалась когда это было необходимо. Однако в те времена идея гибридного двигателя не стала востребованной. Это обуславливалось дороговизной подобных машин и более высокой сложностью их обслуживания. Кроме того, вопрос экономии топлива стоял тогда не настолько остро как сегодня. К идее создания гибридного средства передвижения вернулись только в шестидесятых годах прошлого столетия, когда в мире случился бензиновый кризис. Основная работа велась в Америке. Конструктор Виктор Воук совместил роторный бензиновый двигатель с электрическим мотором на автомобиле Buick Skylark. Результаты оказались впечатляющими. Расход горючего уменьшился наполовину.
В СССР тоже велись подобные разработки. Руководил ими ученый Нурбей Гулиа. Советские конструкторы создали прототип грузовика с гибридным двигателем на базе УАЗ-450. Велись работы и по созданию гибридных автобусов. Однако востребованными эти технологии в Советском Союзе так и не стали.
Гибридный двигатель на Порш
Массовое производство серийных машин с гибридными двигателями началось на рубеже двадцатого и двадцать первого веков. Самым популярным гибридным автомобилем и по сей день является Тойота Приус. Первая модель этой машины увидела свет еще в 1997 году. С тех пор она неоднократно обновлялась и подвергалась рестайлингу. Наибольшую популярность автомобили, имеющие гибридный двигатель, завоевали в США. Там очень популярны не только компактные машины, но и внедорожники, и даже спортивные автомобили с такими двигателями.
Существует три варианта гибридного двигателя:
Принцип работы первого варианта состоит в том, что бензиновый или дизельный двигатель соединен с электрогенератором. Этот генератор подает энергию электромоторам, которые приводят в движение ведущие колеса. Таким образом, при этом варианте бензиновый двигатель выступает всего лишь своеобразным помощником электрических моторов. Данная схема имеет массу недостатков и очень слабо распространена на современных автомобилях.
Параллельный вариант гибридного мотора работает по другому принципу. В этом случае энергия на колеса подается через специальный дифференциал. Она может идти как от двигателя внутреннего сгорания, так и от электромотора в зависимости от ситуации. Когда это требуется, энергия поступает сразу из двух этих источников. Особенностью данного варианта является еще и то, что он подразумевает использование механической коробки передач либо бесступенчатого вариатора. Наиболее распространен второй случай.
При смешанном варианте работы гибридного привода бензиновый или дизельный двигатель связан с электрическим мотором и электрогенератором так называемым планетарным редуктором. Эта схема работы очень сложна в изготовлении и обслуживании, а автомобили с такой схемой стоят намного дороже более простых аналогов. Наибольшее распространение этот вариант получил на автомобилях марки Лексус.
Гибридный двигатель
Сегодня, когда цены на топливо бьют новые рекорды, автомобили с гибридным двигателем становятся все более популярными у населения. Несомненно, что главной причиной является низкий расход горючего. Особенно значительной экономии можно добиться в городских условиях с частыми остановками на светофорах и пробками. В таких автомобилях работает так называемая система «старт – стоп», которая отключает двигатель внутреннего сгорания при коротких остановках и включает его снова во время начала движения. Кроме того, работает система рекуперации энергии. Таким образом, при торможении энергия накапливается в аккумуляторах и впоследствии расходуется электромотором. Использование двух двигателей позволило значительно увеличить мощность автомобилей. Аналоги с традиционными моторами уступают гибридным автомобилям в динамике разгона, поэтому в настоящее время такие агрегаты стали устанавливать на спортивные автомобили и внедорожники. Еще одним немаловажным фактором в пользу гибрида является меньшая зависимость от заправок. Заезжать на них владельцу таких машин приходится гораздо реже, что в свою очередь экономит значительную часть свободного времени. Кроме того, минимальные выбросы вредных веществ в атмосферу не могут не радовать экологов. А хозяина гибридного автомобиля, как правило, берет гордость за то, что он ездит на машине, в которой применены передовые технические разработки. Престиж сегодня для многих гораздо важнее практичности.
Однако есть в этой бочке меда и ложка дегтя. Самым существенным недостатком гибридных автомобилей является дороговизна. Уже при покупке машины владелец вынужден значительно переплачивать за машину с гибридной силовой установкой. Аналоги с традиционными моторами стоят существенно дешевле. Уже после покупки затраты также будут подстерегать автомобилиста на каждом шагу. Обслуживание этих машин, ввиду сложности конструкции, обходится существенно дороже. Особенно дороги аккумуляторы, от энергии которых работает электромотор. Они, к сожалению, не вечны и при интенсивной эксплуатации через несколько лет могут выйти из строя. Замена их новыми батареями очень дорогое удовольствие. Поэтому, несмотря на то что гибридный автомобиль потребляет мало топлива, назвать его экономичным и недорогим в эксплуатации нельзя. На сегодняшний момент покупка такой машины это скорее имиджевый ход, нежели забота о кошельке.
Похожие статьи:
autodont.ru
Отношение отечественного населения к гибридным автомобилям неоднозначное. Одна часть автолюбителей приветствует гибридные новинки и уделяет им особое внимание, как машине, которая причиняет минимальный вред экологии нашей планеты. Вторая часть автолюбителей пересказывает друг другу массу легенд, касающихся эксплуатационных свойств гибридов, не имея основательных фактов, которые бы подтверждали правдивость этих мифов. В статье мы попытаемся детально разобраться со всеми деталями, которые касаются эксплуатационных свойств этого рода авто. Также методом сравнительного анализа мы выясним, какой гибридный автомобиль лучше.
Россияне имеют неоднозначное отношение к гибридным автомобилям
Одной из главных проблем, которая волнует человечество, является сохранение окружающей среды. Эту проблему помогает решить уменьшение выбросов отработанных газов от автомобилей. Особой эффективности мероприятиям по сохранению окружающей среды придают методы, которые экономически выгодны потребителям. Потребитель из экономических соображений покупает экологическую продукцию и тем самым сохраняет окружающую среду. Политика ведущих государств мира направлена на снижение чрезмерного потребления энергоресурсов, а в комплексе со стремительным ростом цен на топливо потребителю выгоднее пользоваться энергосберегающими технологиями.
В последние годы производители автомобилей увидели в гибридах светлое будущее. Почти каждая компания-производитель с мировым именем начала разработку и наладила выпуск собственных моделей гибридных автомобилей. Пионерами в этой отрасли стали азиатские автомобильные производители Хонда и Тойота. В настоящее время существует огромное количество моделей гибридных автомобилей, что позволяет осуществить выбор на любой вкус и подобрать модель под определённые условия эксплуатации.
Многие автопроизводители выпускают свои гибридные автомобили
Спрос на гибридные модели авто постепенно, но уверенно растёт, что позволяет экспертам и аналитикам автомобильного рынка прогнозировать и дальнейший рост производства и продаж гибридов. Ещё одной причиной, по которой автолюбители всё чаще отдают преимущество гибридам, а не автомобилям с традиционным двигателем внутреннего сгорания, является рост государственной пошлины на модели машин с большим объемом двигателя.
Гибридным принято называть автотранспортное средство, в котором силовой агрегат имеет две технологии преобразования энергии, а не одну, как в традиционных моделях. Большинство гибридных моделей совмещают в себе двигатель внутреннего сгорания и электрический. Но модели гибридного авто бывают разные. Посредством одних технологий оба двигателя совместно приводят в движение колёса, другие предусматривают связку с колёсами только одного мотора, второй просто передаёт энергию.
Видео о том, как работает гибридный автомобиль:
Ещё одна технология заключается в том, что водитель по своему усмотрению включает тот или иной двигатель в зависимости от потребностей и сложившейся ситуации. Такой вариант наиболее распространён среди ведущих автомобильных производителей в мире. Автомобиль, имеющий такую технологию, имеет ряд преимуществ. Водитель может включать электродвигатель в ситуациях, при которых расход топлива значительно возрастает. При городском цикле, особенно в пробках, двигатель внутреннего сгорания имеет высокий расход топлива. Его мощность в такой ситуации не имеет особого значения, ведь машина не едет на высокой скорости и не требует динамичности. В таком случае целесообразно включать электрический двигатель. Это поможет значительно сэкономить.
Цена на автомобили растёт не только в зависимости от качества оборудования, но и от размера машины. Ведь укомплектовать небольших размеров автотранспортное средство значительно дешевле, нежели большой автомобиль. Чем больше автомобиль, тем больше он расходует топлива — это факт.
Экономный вариант предусматривает высокий уровень экономии. Возьмем, к примеру, Toyota Camry. Бензиновый вариант расходует 9,5 литров при городском цикле и 6,7 при загородном. Гибридная версия отличается на уровень низшим расходом топлива, соответственно 5,5–6 литров на сотню километров. Здесь выплывает закономерный вопрос о том, сможет ли окупиться экономичная версия, а если сможет, то за какой отрезок времени? Окупиться она должна исходя из своей стоимости. Дело в том, что гибридная версия стоит дороже классической на 3–4 тысячи американских долларов. Ссылаясь на последние исследования экспертов, для возвращения потраченных средств при покупке Toyota Camry Hybrid необходимо приблизительно пять лет.
Гибридные автомобили отличаются довольно низким расходом топлива
Для людей, которые используют машину только для поездки на работу и назад, покупка такого рода авто может быть экономически нецелесообразной, ведь через пять-шесть лет автолюбитель может захотеть приобрести новое авто. Для автолюбителей, которые используют автотранспортное средство в целях заработка, экономичная версия подойдёт должным образом, она окупиться всего за несколько лет, и в дальнейшем позволит владельцу экономить на топливе до 50% при городском цикле езды. Для такой езды великолепно подойдёт Toyota Prius C.
Рассмотрим Toyota Prius C ближе. Большинство автолюбителей утверждают, что эта модель очень медленная. Да, это так и есть, но авто не обладает высокими динамическими характеристиками с целью более эффективной экономии. При городском цикле езды особой мощности от автомобиля и не требуется. Вспомним, что множество современных моделей автомобилей с двигателем внутреннего сгорания имеет экономный режим, который предназначен для дополнительной экономии топлива, например, в пробках. Toyota Prius C, наоборот, имеет «мощный» режим, при котором авто становится намного отзывчивей к действиям водителя.
Если обратить внимание на более мощные модели гибридных авто, то можно констатировать, что они почти ничем не уступают своим бензиновым аналогам. Возьмём, к примеру, Lexus GS450h, обладающий высокими динамическими и скоростными характеристиками. Двигатель мощностью 338 лошадиных сил позволяет водителю почувствовать настоящую скорость. Для любителей динамичной езды конструкторы предоставили автомобильным владельцам воспользоваться режимом Sport S.
Некоторые гибридные автомобили не уступают по мощности бензиновым аналогам
Недавно даже компания Porsche представила общественности спортивный гибридный седан Panamera S, развивающий скорость до сотни всего за 5,7 секунды. Максимальная скорость составляет 270 километров в час, и это при расходе топлива всего 10 литров на сто километров при городском цикле езды. Нам кажется, что таких динамических и скоростных характеристик предостаточно даже для автомобилей с двигателем внутреннего сгорания.
Времена, когда гибридные авто имели довольно странный, а в некоторых случаях смешной внешний вид, давно миновали. Теперь автомобильные производители пытаются проектировать гибриды в соответствии с бензиновыми моделями. То есть гибрид будет выглядеть так, как бензиновая версия. Это касается, в первую очередь, Toyota Camry. Другие автомобильные производители создают гибриды, отличающиеся неповторимым уникальным дизайном экстерьера. Например, обновлённый Ford Fusion имеет восхитительный дизайн и напоминает по своему внешнему виду мощный спортивный автомобиль.
Электрические двигатели совершенствуются с каждым обновлением
Первые модели экологических авто были адаптированы исключительно для городских условий. Этот факт никак не могут забыть отечественные автолюбители. Большинство из них и до сих пор считают, что гибриды подходят для езды исключительно по городу, но это не так. Технологический прогресс ни минуты не стоит на месте. Разработчики электрических двигателей постоянно работают над их усовершенствованием. Теперь батарея может держать заряд намного дольше, чем несколько лет тому назад, а новые электрические двигатели способны развивать достаточно высокую скорость для междугородних поездок. Ярким примером тому является обновлённый Ford Fusion, обладающий всеми необходимыми характеристиками для длительных междугородних поездок. Он может проезжать до ста километров, используя только электрический двигатель, а учитывая тот факт, что при полной разрядке можно подключить бензиновый мотор — это великолепная производительность для гибрида.
Какой автомобиль с гибридным двигателем на сегодняшний день является лучшим? На этот вопрос однозначного ответа нет. Мы хотели бы выделить три лучших, по нашему мнению, гибрида.
Toyota Prius — первопроходец среди гибридных авто
Автомобиль Toyota Camry Hybrid сочетает в себе экономичность и безопасность
Ford Fusion Hybrid — гибридный семейный автомобиль
Итак, подведём итог. Гибридные автомобили за последние несколько лет сделали значительный шаг вперёд. Их скоростные и динамические характеристики полностью удовлетворяют современным условиям городской и загородной езды. В сочетании с экономичными гибридными двигателями это удовлетворит потребности отечественных автолюбителей.
365cars.ru
