Двигатель гибрид что это значит: принцип работы, что значит, схема мотора

Содержание

принцип работы, что значит, схема мотора

Автор автомеханик А.Зарядин На чтение 10 мин. Просмотров 235 Опубликовано

Гибридный двигатель имеет несколько источников энергии: бензиновый и электрический моторы. Оба агрегата приводят автомобиль в движение по отдельности или совместно. Разработано несколько видов гибридных конструкций, и каждая реализует в себе главное преимущество перед «обычными» моторами — топливную экономичность. А значит, и в возможность достичь высоких экологических требований к транспорту.

История гибридных двигателей

Гибридные силовые установки были известные ещё в 19 веке. Изобретателем первого гибрида, работающего на электроэнергии, стал Роберт Андерсон. Однако, патент на систему получил Генри Пайпер в 1905 году. В этом же направлении работал Фердинанд Порше. Серийными производителями гибридных моторов были французская компания Parisienne des Voitures Electriques, американская корпорация General Electric, бельгийская Pieper.

Бурного развития технология гибридов в начале 20 века не получила по нескольким причинам:

  • низкая стоимость топлива;
  • нерентабельность по сравнению с бензиновым ДВС.

К концу 20 века рост на энергоносители и ужесточение экологических стандартов заставили автопроизводителей возвратиться к разработкам эффективных моторов. Изначально в гонку включились VW, Mercedes, GM, Audi, но до серийного производства гибридных автомобилей так и не дошли, перейдя в другие сферы разработок. Первым удачным автомобилем с гибридным двигателем стал Toyota Prius 1997 года. За год компания смогла продать 25 000 моделей. Вторым популярным гибридом на рынке стал Honda Insight.

После Приуса, Тойота наладила серийный выпуск моделей: Hybrid Harrier, Highlander, Estima Hybrid, Crown, Camry Hybrid, Lexus RX. Среди разработок Хонда с гибридной установкой известны Accord Hybrid и Civic Hybrid. Единичные автомобили встречаются у Форда, Ауди, Мазды, Рено, БМВ, Ниссан, Хёндай.

Поговорим подробнее, что значит машина-гибрид. Рассмотрим устройство, принцип работы, в чём плюсы и минусы гибридных установок.

Принцип работы и устройство гибридных двигателей

Принцип работы гибридных двигателей основан на комбинировании возможностей ДВС и электромотора. Бензиновый агрегат развивает максимальный крутящий момент на высоких оборотах, в то время, как электрический двигатель — на низких. Объединение установок позволяет исключить из конструкции механизмы преобразования механической энергии, увеличить КПД силового агрегата и снизить расход топлива.

Полная конструкция

Автомобиль с гибридным мотором устроен иначе, чем привычные машины с ДВС. Здесь под днищем находятся:

  • двигатель внутреннего сгорания;
  • один или несколько электрических моторов;
  • блок аккумуляторных батарей.
  • для управления и преобразования энергии установлен электронный блок с инвертором.

Источником энергии в гибридном двигателе служит ДВС, работающий на бензине или дизеле. Мощность, преобразованная генератором, запускает тяговый электродвигатель и заряжает аккумуляторные батареи. Именно от блока аккумуляторов электромотор получает дополнительное питание, если не будет хватать энергии генератора.

Инвертор преобразует постоянный ток высоковольтного аккумулятора в 3-фазный переменный ток большего напряжения. Энергия используется для:

  • управления электромотором;
  • обратной конвертации тока с генератора для подзарядки батареи;
  • питания бортовой электросети.

Конструктивно инвертор представляет собой корпус с набором электронных плат и транзисторными сборками.

Общий принцип работы гибридного автомобиля рассмотрим далее.

Функционирование двигателя

Режим совместной работы ДВС и электромотора зависит от конструктивного устройства гибридного силового агрегата и режима движения автомобиля.

Так, в начале движения бензиновый двигатель не всегда нужно запускать. Машина тронется за счёт работы электрического мотора, питающегося от батареи.

Большая ёмкость аккумулятора с возможностью внешней подзарядки может сократить потребление бензина до нуля, если суточный пробег автомобиля короткий.

Электромотор поддерживает работу автомобиля на холостом ходу: при стоянке на светофоре, временной остановке. В это время ДВС отключен, до те пор, пока хватает мощности электротяги. Обычно бензиновый мотор подключается на скорости 60км/ч. При больших нагрузках, например, для заезда в горку, понадобится двойное усилие обоих агрегатов. В таком режиме автомобиль сможет проехать более 500 км.

Отличительно, как работает гибридный двигатель во время торможения. Тормозная система привычного автомобиля с ДВС преобразует кинетическую энергию в тепловую, рассеивая её в воздухе. Гибриды оснащены системой рекуперации, т.е. возвращения. При замедлении движения электромотор переключается в режим генератора, отдавая электрическую энергию в аккумуляторную батарею.

Типы гибридных агрегатов

Гибридные двигатели различаются по типу применения и компоновочной схеме. По первому критерию гибриды делятся на микрогибриды, умеренные гибриды и полные гибриды. Более подробно о них поговорим ниже.

Применение разных компоновочных систем гибридных двигателей отражает уровень развития гибридизации, суть которой заключается в желании производителей перевести автомобиль на альтернативный источник энергии. Наиболее прогрессивными в плане разработок являются компании Тойота, БМВ, Хёндай, Вольво.

Схемы взаимодействия мотора и ДВС

Конструктивная схема гибридного двигателя выбирается исходя из проектных характеристик автомобиля: требуемой мощности, скорости разгона, расхода топлива и т.

д. Различают последовательную, параллельную и комбинированную схемы.

Последовательная схема

Гибридная система автомобиля с последовательной компоновкой была придумана Порше в 1899 году. Схема включает в себя ДВС с генератором, тяговый электродвигатель и аккумуляторные батареи. По этой схеме двигатель внутреннего сгорания запускает генератор, который преобразует механическую энергию в электрическую, питая электрический мотор. В свою очередь электродвигатель воздействует на ведущие колёса, приводя машину в движение.

Большая ёмкость аккумуляторов позволяет автомобилю в некоторых режимах работать только на электрической энергии, при выключенном ДВС. Батареи заряжаются от генератора, когда потребляемая мощность электромотора невысока, например, во время размеренного движения.

Однако, в режиме ускорения мощности генератора может не хватать, и тогда недостаток энергии компенсирует аккумулятор.

Последовательная схема гибридного двигателя хороша тем, что ёмкая АКБ позволяет устанавливать ДВС меньших габаритов и меньшего веса. Более простая конструкция расходует меньше топлива и требует меньших затрат на обслуживание.

Электрический мотор вращается в любом направлении, что позволяет упростить конструкцию автомобиля, убрав сцепление и коробку передач. А при установке электродвигателей с редуктором в ведущие колёса, можно обойтись и без дифференциала. Подобная схема встречается на карьерных самосвалах БелАЗ и городских автобусах ЗИЛ. В легковых автомобилях встречается редко.

Параллельная схема

Гибридные двигатели с параллельной системой могут приводить автомобиль в движении от ДВС, тягового электромотора или их совместной работы. Часто электрический двигатель устанавливают вместо маховика, используя электромотор в качестве генератора и стартера для трогания и остановки автомобиля. Аккумуляторные батареи подзаряжаются во время рекуперативного торможения.

Параллельная схема подходит для автомобилей небольшой мощности. За счёт использования малоёмких батарей снижается вес и начальная стоимость машины. Подобная конструкция встречается в моделях Honda Insight, BMW 7 ActiveHybrid.

Последовательно-параллельная схема

По сути данная схема представляет собой доработку параллельной. Особенность гибридных двигателей с последовательно-параллельной системой — наличие делителя мощности в трансмиссии. Энергия ДВС разделяется на 2 потока в соответствии с режимом движения автомобиля.

Часть мощности переходит к ведущим колёсам, другая — к накопителю электрической энергии.

Для реализации подобной компоновки необходим менее мощный ДВС, но с высокой эффективностью. Например, двигатель, работающий по циклу Аткинсона с коротким тактом сжатия. По такой схеме построены Toyota Prius и Lexus RX.

https://www.youtube.com/watch?v=k1nG8PkP28E&feature=youtu.be

Классификация по степени электрификации

Разбираясь в особенностях гибридных двигателей, поговорим и о различном применении электромоторов. Степень электрификации машины указывает на возможности электрической установки. В одном случае, она идёт как приложение, в другом — позволяет полноценно передвигаться на электротяге. Чтобы понять насколько прогресс ушёл вперёд, рассмотрим этапы электрификации последовательно.

Микрогибрид

Двигатель-микрогибрид представляет собой простейшую форму гибридизации. Автомобиль оснащается системой «Старт-Стоп», в которой электрическая установка используется, как стартер и генератор, но не передаёт энергию колёсам.

Во время работы машины на холостом ходу блок управления глушит бензиновый двигатель, позволяя сэкономить топливо. В среднем расход в городе снижается на 10%.

Энергия, сохранённая от рекуперативного торможения, питает систему «Старт-Стоп» и бортовые устройства.

В силовую установку микрогибрида устанавливают штатную коробку передач с импульсным масляным насосом. В режиме «Старт-Стоп», пока двигатель не работает, необходимо сохранить элементы переключения включенными. Насос поддерживает давление масла в каналах КПП, чтобы после запуска двигателя, автомобиль был готов ехать спустя 0,3 с.

Мягкий гибрид

Термин «мягкий» или «умеренный» гибрид означает, что электромотор используется в автомобилях как лёгкая «поддержка» ДВС.

Основную работу в режиме ускорения и штатного движения выполняет бензиновый двигатель. Суть использования электрической установки — помощь при трогании и ускорении автомобиля, а также для подзарядки батареи во время торможения. Мощность электродвигателя не превышает 50 кВт.

К гибридам подобного действия относятся: BMW 7 ActiveHybrid, Honda Civic Hybrid, Suzuki Smart Hybrid, Mercedes S 400 Hybrid.

Полный гибрид

Полноценный гибридный автомобиль способен работать на одном тяговом электромоторе при выключенном ДВС. Электрический двигатель заменяет сцепление, работает как генератор для заряда аккумуляторных батарей, в том числе в режиме рекуперативного торможения. В отличие от умеренного гибрида, здесь применяется электромотор мощностью 60 — 250 кВт.

Принцип полного гибрида реализован в Audi A1 и BMW X6 ActiveHybrid. В такие гибриды устанавливают мощные литий-ионные аккумуляторные батареи. Однако, при ёмкости в 12кВт/ч, накопитель электроэнергии сможет обеспечить пробег автомобиля не более 60 км. При низком уровне заряда ДВС подключается автоматически, но чтобы снизить потребление топлива и увеличить пробег электрического мотора, инженеры разработали Plung-In.

Гибриды плагины

Plung-In или гибрид-плагин по принципу работы схож с полным гибридом. Разница заключается в возможности подзарядки аккумулятора от внешней сети. Расстояние, которое может проехать машина на одной электрической тяге, характеризуется показателем PHEV.

Чтобы превратить гибридный двигатель в Plung-In, необходимо поставить дополнительное оборудование: зарядное устройство, дополнительный блок управления и блок батарей. Розетка для заряда располагается возле лючка для заправки топливного бака. Для подпитки батареи можно использовать домашнюю электросеть, учитывая рекомендации производителя.

Преимущества и недостатки гибридных авто

Разобравшись, как работает гибридный автомобиль, подведём итог в виде объективной оценки. Сведём плюсы и минусы гибридного двигателя в таблицу.

Преимущества

Недостатки

1.   Высокий КПД за счёт использования крутящего момента от ДВС при любых нагрузках 1. Мало специалистов по ремонту и обслуживанию гибридов
2.   Экономия бензина в городе 10 — 30%  2. Высокая стоимость аккумуляторных батарей. При выходе из строя одного элемента приходится менять весь блок в сборе. Проблема с утилизацией
3.   Энергия торможения рекупируется в электрическую энергию 3. Наличие большого количества электроники. Сложность с запчастями. Дорогой ремонт.
4.   Использование ДВС меньшей мощности и габаритов. Возможность отказаться от сцепления и КПП 4. Недостаточное количество станций для подзарядки аккумуляторов. Малый пробег на одной электротяге
5.   Надёжный запуск зимой 5. Плохая маневренность
6.   Снижение токсичных выхлопов 6. Из-за холодов батареи быстрее выходят из строя
7.   Тихая работа 7. Бесшумная работа приводит к авариям

Заключение

Принцип работы гибридного автомобиля основан на использовании энергии бензинового и электрического двигателей. Их совместная работа позволяет достичь жёстких требований экологических стандартов, снижая расход топлива и выбросов. Инженеры постоянно совершенствуют конструкции, придумывают новые решения. Однако, не все компании видят перспективу в гибридах, концентрируясь на создании полноценных электромобилей.

Гибридный двигатель: особенности, устройство, характеристика

Всё больше, в последнее время, человек задумывается об экологии. Не исключением становится и автоиндустрия. С каждым годом повышаются экологические стандарты, а с этим модернизируются и усовершенствуются двигатели транспортных средств. Гибридный двигатель – одно из решений улучшения экологичности использования автомобиля.

Что такое гибридный двигатель

Что же такое гибридный двигатель и его устройство? Само слово «гибрид» переводится с латыни, как «помесь». По факту – это помесь классического варианта силового агрегата и электромотора. Так, привод ведущих колёс ведётся путём вращения при помощи обычного двигателя внутреннего сгорания или электромотором.

Каждый из силовых агрегатов выполняет в движение определённую функцию. Так, когда транспортное средство стоит в городских пробках, то движение осуществляется при помощи электромотора, а вот на трассе в работу вступает бензиновая силовая установка.

Плюсы «гибрида»

Пожалуй, самым большим плюсом в использовании гибридного силового агрегата является его экономичность. Как правило, такой мотор потребляет на 25-30% меньше горючего, от стандартных бензиновых двигателей.

Вторым позитивным моментом является – высокая экологическая норма. Поскольку уменьшается расход топлива, то в экосистему идёт меньше выбросов отработанных выхлопных газов.

Третьим плюсом становится то, что батареи для электромотора заряжаются от бензинового двигателя и если они сядут, то всегда можно переключиться на бензин. Сюда же можно отнести одинаковые технические характеристики. По мощностным характеристикам «гибрид» ничем не уступает обычному мотору.

Лучше всего «гибридный» двигатель чувствует себя в городском цикле использования, где есть частые остановки. В таком случае, в основном, работает сам электромотор. Во многих странах на «гибридных» автомобилях ездит городская полиция.

Минусы использования «гибрида»

Первым минусом, который стоит отметить, является дорогой ремонт гибридных моторов. Производители «гибрида» объясняют это тем, что силовой агрегат является конструктивно сложным, что в обслуживании, так и в восстановлении.

Аккумуляторные батареи гибридного движка, достаточно чувствительные к перепадам и снижению температуры, из-за чего при падении ниже -15 градусов Цельсия, они быстро разряжаются, и  эксплуатация проводится в основном на бензине.

Высокая стоимость самого транспортного средства с гибридным мотором. Не каждый автолюбитель способен позволить себе машину, которая стоит 20 000 $. Несмотря на это, ряд стран ввели льготные налоги на растаможивание, регистрацию и использование гибридных движков, чтобы стимулировать покупателей к покупке данных автомобилей. На территории стран СНГ это пока не сделалось.

Современные показатели

Toyota лидирует по количеству гибридов и активно выпускает эти автомобили с 1997 года, причём в модификациях как обычных автомобилей серии Prius, кроссоверов серии Lexus RX400h, так и автомобилей люкс-класса — Lexus LS 600h.

По итогам 2006 года во всём мире было продано более полумиллиона только модели Prius. Технологию гибридного привода Toyota HSD лицензировали Ford(Escape Hybrid), Nissan (Altima Hybrid).

Массовое производство гибридных автомобилей сдерживается дефицитом никель-металлогидридных аккумуляторов.

В 2006 году в Японии было продано 90410 гибридных автомобилей, что на 47,6 % больше, чем в 2005 году.

В 2007 году продажи гибридных автомобилей в США выросли на 38 % в сравнении с 2006 годом. Гибридные автомобили в США занимают 2,15 % рынка новых легковых автомобилей. Всего за 2007 год в США было продано около 350000 гибридных автомобилей (без учёта продаж корпорации GM).

Всего с 1999 года до конца 2007 года в США было продано 1 002 000 гибридных автомобилей.

Вывод

Как показывает современная тенденция, всё больше автомобилистов начинает предпочитать гибридные силовые агрегаты. Они более экономичные, бесшумные и экологичные. Недостатком использования является дорогой ремонт, и чувствительность батарей к перепаду температуры.

 

 

Разбираем типичные болезни гибридов

Когда мы попросили автомастера вспомнить самые популярные жалобы клиентов — владельцев гибридов, он серьезно задумался. Неужели все эти Toyota Prius, Honda Civic, Lexus RX и другие не ломаются? Учитывая пробеги таксистов, облюбовавших экономичные Prius, в это сложно поверить. По словам специалистов, японцы делали гибриды на совесть, нередко продавали модели ниже себестоимости — просто чтобы закрепиться на рынке и доказать конкурентам мощь своих передовых идей. Потому ресурс первых машин с неклассическими ДВС можно назвать весьма высоким. Тем не менее автомастер, после минуты размышлений, все же вспомнил несколько типичных болезней, о которых следует знать как владельцам гибридов, так и потенциальным покупателям.

«К нам на станцию люди приезжают чаще всего перед покупкой — чтобы проверить состояние высоковольтной батареи, — говорит Андрей, специалист по ремонту электрической части гибридов. — Как это делается? Например, у Prius она состоит из 15 отдельных блоков. Мы проверяем вольтаж на каждом. Разница между показателями напряжения не должна быть больше 3%. Тестируем блоки по парам: первый и второй, третий и четвертый. Такая процедура очень важна перед покупкой. Если разница высока, значит, вскоре вся батарея придет в негодность. А стоит она не менее 1 тысячи долларов. Есть в Минске несколько сервисов, которые меняют по одному блоку, а не всю систему целиком. Однако моя практика показывает, что нередко владельцы приезжают к нам через пару месяцев с той же бедой — вольтаж в замененном блоке падает».

Перед покупкой потенциальных владельцев гибридов интересует, не была ли машина бита. Это ключевой вопрос перед приобретением любого авто, но для моделей с ДВС и электродвигателем он актуален вдвойне. Тот же Prius укомплектован таким образом, что удар в переднюю левую часть может стать фатальным. Там установлен блок предохранителей подкапотного пространства, инвертор, чуть дальше — блок PDM (управления всей информацией об авто). После удара в заднюю часть (где размещена батарея) гибрид может рассыпаться как карточный домик. Во-первых, там расположен вентилятор охлаждения электрического блока, его поломка приведет к перегреву батареи, а в итоге — к потере той самой 1 тысячи долларов. Во-вторых, за нарушением герметичности следует попадание воды, а там — коррозия и пробой (утечка тока) в высоковольтной изоляции. В итоге гибрид, у которого нет стартера, а его роль выполняет мотор-генератор, работающий от батареи, просто перестанет заводиться.

Кроме того, может сработать система безопасности: при утечке тока (например, из-за перегрева проводов) двигатель невозможно запустить. Если провода не изолированы, напряжение может пойти на кузов, а это чревато поражением током (мы говорим о цифре в 300 вольт). Конечно, инженеры предусмотрели этот момент: при возникновении опасности авто просто обесточивается. Одна из клиенток Андрея поехала в Польшу и, опасаясь, что ее Lexus заглохнет из-за утечки тока за границей, после появления симптомов не глушила машину двое суток, даже ночью. Когда вернулась, пришлось менять всю батарею в сборе.

Много проблем может вызвать охлаждающая система. Специалист советует почаще проверять уровень жидкости: «В гибридах предусмотрено два бачка: один для двигателя, другой — для электрической части. Последняя „охлаждайка“ выполняет и функцию смазочного материала. Когда жидкость на исходе, может произойти заклинивание, пострадает инвертор. Нередко из-за неисправности перепускного клапана системы охлаждения загорается лампочка Check».

Одно из самых частых обращений на СТО — по поводу «печки», которая перестает дуть горячим воздухом. Проблема опять-таки кроется в недостаточном уровне охлаждающей жидкости. Стоит долить 300 грамм — и все приходит в норму. Привод компрессора системы кондиционера в гибридах подключен к электродвигателю напряжением 300 вольт, который питается от батареи. Следовательно, масло для кондиционера должно быть специальным, обладающим диэлектрическими свойствами. Мастера при дозаправке нужно обязательно предупреждать.

Еще одно частое обращение автовладельцев — жалобы на показания на мониторе. Система в Prius работает следующим образом: если заряд батареи менее 20%, запускается ДВС, а один из мотор-генераторов выполняет роль генератора и заряжает батарею. Когда заряд составляет более 50%, классический двигатель перестает работать и колеса крутит электрическая система. «Клиентам не нравится, когда, судя по черточкам на экране, электродвигатель запустился на 30%, а заглох на 60, — рассказывает автомастер. — Но это не поломка, обращать внимание на такие вещи не стоит».

Еще нередко жалуются на расход: завод обещает для Prius потребление 5 литров на сотню (вне зависимости от манеры и режима езды). У этой модели электромотор работает при движении на скорости до 40 км/ч. У других (например, Honda Civic) он включается, если нужна дополнительная мощность. На мой взгляд, производители слукавили: по факту расход составляет 6—7 литров. Это тоже не связано с поломками.

Батарея находится в задней части машины, весит немало. Возникает логичный вопрос: не будут ли часто выходить из строя элементы задней подвески, тормозов? По словам Андрея, владельцы гибридных Toyota и Lexus приезжают на сервис из-за проблем со ступичными подшипниками на передних колесах. Но это беда всех моделей указанных японских марок.

В целом гибриды можно назвать весьма надежными автомобилями, не требующими частых ремонтов. Производители вложили в них больший ресурс, нежели в модели с классическим ДВС. Объяснение простое: компании хотели закрепиться на новом рынке, старались не ударить в грязь лицом. Потому после двух-трех лет гарантийной эксплуатации гибриды не начнут разваливаться без помощи извне.

Гарантия на гибриды — отдельная тема. Дилер предоставляет ее вплоть до 8 лет. Мастер привел недавний случай из практики: «На эвакуаторе привезли гибридный Lexus RX400h. Девушка-владелица описала симптомы: ехала в горку, чуть ускорилась, и в этот момент что-то щелкнуло и машина заглохла. Больше не заводилась. На станции продиагностировали авто. Выяснили, что сгорела плата инвертора. Это могло случиться из-за локального перегрева (неработающего насоса охлаждающей жидкости) транзисторов инвертора. Цена на плату заоблачная — 3,5 тысячи долларов. Девушка обратилась к дилеру, и сгоревшую деталь заменили по гарантии. В Lexus знают о недостатках своих плат на гибридных моделях 2007—2008 годов выпуска: проблема в не совсем верном подборе элементов и нюансах ПО. Из-за этой поломки японцы вынуждены были даже отзывать машины».

Мы также побеседовали с директором станции, на которой работает Андрей, о будущем и настоящем гибридов в нашей стране и мире в целом. «Несмотря на надежность, экономность, экологичность, долгий ресурс, модели перестали быть популярными, — рассказал Михаил. — Их массово начали выпускать в 2009—2011 годах, они были интересны. Сейчас же цены на бензин падают, и вопрос экономии перестал быть столь важным. Выпускались или продолжают выходить с конвейера гибридные BMW X6, Volkswagen Touareg, Audi A6, Porsche Cayenne, но они не пользуются популярностью в США или Европе. Понятно, что владельцы таких авто вряд ли думают об экономии на расходе, но, как оказывается, они не считаются и с экологией — готовы заплатить больше эконалога, чтобы не переплачивать 20% за саму модель».

«В Беларусь тот же Prius ввозили в свое время из-за невысокой суммы „растаможки“ (объем ДВС — 1,5 литра) и красивых цифр расхода, — говорит о родном рынке директор станции.Сейчас же рынок заполнили „бюджетники“, на гибриды никто не смотрит. Пока у нас не будет жестких экологических требований, гибриды, как и электрокары, не получат распространения».

Читайте также:

Перепечатка текста и фотографий Onliner.by запрещена без разрешения редакции. [email protected]

Лучшие гибридные автомобили

13.12.2019

Первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, работающим на бензине, был сконструирован в далеком 1885 году. С тех пор машиностроительная отрасль шагнула далеко вперёд, и сегодня рынок легковых автомобилей поражает своим широчайшим ассортиментом - седаны, хэтчбеки, универсалы, кроссоверы и внедорожники, оснащенные бензиновыми и дизельными двигателями внутреннего сгорания.

Серийное производство гибридных автомобилей началось в 1997 году с выпуска японской компании Тойота 4-дверного седана на Toyota Prius (Prius – переводе с латыни обозначает «первый», «изначальный», поэтому название для данной модели было выбрано как нельзя кстати).

Сегодня всё больше и больше автолюбителей отдают предпочтение именно гибридам, благодаря их непревзойденным характеристикам. Тем не менее, многие всё ещё с опаской смотрят на эти машины, считая их слабо приспособленными для российских дорог.

Специально для тех, кто планирует приобрести гибрид, но не может определиться с маркой и моделью, мы подготовили материал «Лучшие гибридные автомобили» – надеемся, что собранная в нём информация поможет вам заполнить имеющиеся пробелы и выбрать машину, полностью соответствующую вашим требованиям.

Что такое гибридный автомобиль?

Если у вас нет времени и желания разбираться в нюансах, скажем максимально коротко и просто:

Гибридный автомобиль – транспортное средство, в конструкции которого, помимо стандартного бензинового или дизельного двигателя внутреннего сгорания, есть ещё электромотор, который включается на малых оборотах, позволяя тем самым значительно экономить топливо и увеличивает ресурс работы основного двигателя.

Если же более углубленно рассматривать эту тему, нельзя не сказать о том, что двигатель внутреннего сгорания выдает оптимальные показатели работоспособности лишь на больших оборотах. Говоря простым языком, такие автомобили идеальны для дальних поездок, без частых остановок и торможений, когда двигатель стабильно держит высокие обороты.

Для езды в городских условиях, когда нужно много маневрировать, часто тормозить, останавливаться, включать задний ход на парковке, прекрасно подходит электромобиль.

Но, согласитесь, большинство автомобилей вынуждены работать в смешанных условиях – ежедневные поездки по городу, выезды на природу, дальние путешествия. Идеальный вариант – купить бензиновое авто для дальних поездок и экономичный электрокар для города. Но, будем говорить честно, воплощение этой идеи недоступно для большинства автолюбителей… Гибридные автомобили практически полностью решают эту проблему. Эти машины одинаково эффективны как на трассе, так и в черте города:

  • Электромотор не нуждается в большом количестве времени для «разгона» – он быстро запускается, быстро останавливается, не нуждается в холостом ходу, может быть быстро реверсирован.
  • ДВС начинает активно работать только для включения электрогенератора, поставляющего ток в аккумуляторы и электромотор, приводящий в движение авто. Либо на повышенных оборотах – при движении по трассе.

Не стоит недооценивать возможности гибридов, считая их менее мощными, чем бензиновые или дизельные агрегаты – благодаря четко продуманной схеме работы моторов автомобили не только невероятно комфортны в управлении, но и весьма выносливы и работоспособны.

Преимущества и недостатки гибридов

Как и любой автомобиль, гибрид – далеко не панацея от всех проблем. У этих машин, равно как и у других представителей легкового автопрома, есть свои преимущества и недостатки.

Преимущества:


  • Низкий расход углеводородного топлива. Большинство моделей гибридов расходуют на 30-50% бензина или дизеля меньше, чем авто, работающие исключительно от ДВС. Такой высокий уровень экономии обусловлен функционированием дополнительного электромотора, который включается на низких оборотах.
  • Экологичность. Меньший расход углеводородного топлива неизменно приводит к снижению выбросов в атмосферу СO2. Гибриды Plug-in - самые экологически чистые. Они оснащены мощными аккумуляторами, заряда которых хватает на то, чтобы проделать путь длиной до 200 км.
  • Низкий уровень шума. Находясь в салоне автомобиля гибрида, иногда можно не услышать, как работает мотор.
  • Выгодные условия приобретения. Во многих странах для покупателей гибридов существует своеобразная бонусная система. Например, государство может возместить часть стоимости машины, или предоставить покупателю выгодный кредит под низкий процент. Всё это делается для того, чтобы снизить уровень вредных выхлопов в атмосферу - гибридные автомобили намного экологичнее чем бензиновые и дизельные аналоги.
  • Длительный срок службы элементов и узлов ходовой части. Благодаря специфической работе электромотора, двигатель внутреннего сгорания и тормозная система изнашиваются гораздо медленнее, чем на дизельных и бензиновых авто.
  • В сравнении с электрокарами, гибриды имеют больший запас хода. Подзаряжать аккумуляторы нужно лишь в некоторых моделях, при этом большинство автомобилей и вовсе не нуждается в зарядке от электрической сети – мощные электрогенераторы обеспечивают автомобиль нужным объемом энергии.

Недостатки:


  • Высокая стоимость. Гибридные автомобили на 30-50% дороже дизельных и бензиновых аналогов. И именно по этой причине данные авто не пользуется большим спросом в России.
  • Дорогой ремонт. Если стандартные "дизели" или" бензины" можно недорого отремонтировать на самом обычном СТО, то для гибрида придется поискать хорошего специалиста. Кроме того, аккумуляторные батареи со временем выходят из строя и их замена обходится автолюбителю весьма недешево.
  • Боязнь низких температур. Одними из самых главных рабочих элементов гибрида являются электромотор и аккумуляторы, которые могут некорректно работать и быстро разряжаться в холода.

Несмотря на то, что преимуществ у гибридных автомобилей гораздо больше, чем недостатков, отечественные автовладельцы с опаской смотрят на эти «чудеса техники», боясь переплатить за «кота в мешке». На деле же, уже через несколько лет активного использования гибрида, потраченные на покупку авто средства вернутся автолюбителю, благодаря экономии на заправке бензином или дизелем.

Типовые схемы гибридных автомобилей

Гибрид гибриду рознь. На данный момент существует три основные типовые схемы гибридных автомобилей, каждая из которых характеризует определенный принцип совместной работы ДВС и электромотора:

  • Параллельная работа моторов. Судя по названию, несложно догадаться что это схема подразумевает совместную работу двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. В таких автомобилях основную энергию для движения авто обеспечивает ДВС. И ДВС, и электродвигатель соединены с колесами. Электромотор включается лишь в определенных ситуациях – например, когда ДВС нужно и поддержка во время обгона, при разгоне. Это позволяет не только увеличить ресурс двигателя внутреннего сгорания, но и обеспечивает максимальную экономию топлива. Кроме того, авто такого типа характеризуются невысокой стоимостью.
  • Последовательная работа моторов. В автомобилях, поддерживающих данную схему, один из моторов выполняет роль основного. В подавляющем большинстве случаев это электромотор. Двигатель внутреннего сгорания, в свою очередь, принимает на себя второстепенную функцию – отвечает за работу генератора, обеспечивающего электромотор энергией. Электродвигатель соединен с колесами, а двигатель внутреннего сгорания – с генератором. В этом случае ДВС работает в регулярном режиме – без больших перепадов оборотов.

При последовательной работе моторов, в гибриде используются аккумуляторы большой емкости, которой хватает на преодоление значительных расстояний без подзарядки.

Говоря более простым и понятным языком, схема последовательной работы моторов напоминают принцип работы небольшой электростанции, которая работает от двигателя внутреннего сгорания и обеспечивает электроэнергией электрический мотор.

  • Последовательно-параллельная схема работы моторов. При таком размещении двигатель внутреннего сгорания и электродвигателя работают совместно. ДВС, электромотор и электрогенератор связаны друг с другом и с колесами. В гибридах этого типа ДВС не только запускает работу генератора, но и передаёт крутящий момент на колёса. Полные гибриды (а именно так называют автомобили с последовательным и параллельным подключением моторов) обеспечивает значительную экономию топлива, благодаря включению электромотора в нужных ситуациях. Электродвигатель и ДВС могут работать вместе, тем самым обеспечивая форсированный режим работы авто. Ну и, конечно же, ДВС запускает генератор для подзарядки аккумуляторов.

Самые известные компании производящие гибридные авто

Несомненно, лидером в выпуске на рынок передовых высокотехнологичных автомобилей по праву считается Япония. Соответственно, подавляющее большинство гибридов – результат многолетних разработок японских конструкторов. Тем не менее, американские и европейские компании также проводят активную работу по созданию гибридных легковых автомобилей.

Тойота

Японская компания Toyota уже не одно десятилетие удерживает уверенное лидерство в рейтинге производителей автомобилей. Начав свою деятельность в далеком 1924 году, Toyota Motor по настоящее время не уступает позиций в выпуске высококлассных авто, пользующихся спросом во всем мире: качество, надежность, безопасность, современный внешний дизайн, стильный интерьер, использование инновационных разработок в процессе сборки – все это делает компанию Тойота лидером по объему продаж автомобилей.

Именно компания Toyota Motor стала первым разработчиком, выпустившим автомобили-гибриды в массовое производство – случилось это в 1997 г. До этого были попытки создать гибридный агрегат, но особым успехом они не увенчались, остановившись на создании одного-двух опытных образцов. Первым «серийным» гибридом стала Toyota Prius в кузове «седан».


Лексус

Эта торговая марка авто Японии, известная выпуском машин исключительно премиум-класса, была основана в 1983 году на базе компании Тойота. «Лексусы» выгодно выделяются на фоне других автомобилей бренда Toyota – они более представительные, оснащены самыми последними техническими разработками, уровень безопасности и комфорта в салоне соответствует самым высоким стандартам.

Первый гибрид сошел с конвейеров компании в 2006 году – Lexus GS 450h в кузове «седан».

Ниссан

Основанная в 1933 году, японская компания Ниссан входит в ТОП-10 самых продаваемых в мире авто. Несмотря на взлеты и падения, которые концерн переживал за годы своего существования, автомобили этой марки заслуженно пользуются большим спросом у автолюбителей со всего мира. Конструкторы активно внедряют новые, инновационные технологии, благодаря чему достигается уверенный рост продаж продукции фирмы.

В 2007 году увидел свет первый гибрид от компании Ниссан – Altima Hybrid. В конструкции авто использовалась технология гибридного привода, разработанная компанией Тойота.


Хонда

Компания существует в Японии с 1938 года. Старт производства – изготовление комплектующих и сборка моторов. Производством машин началось только в 1963 году. Популярность компании принесла Honda Civic в 1973 году. Эта небольшая экономичная машина пришлась как нельзя кстати ко времени – экономический кризис и высокие цены на топливо заставили других автопроизводителей сократить производство. К 90-м гг. 20 века компания попала в рейтинг крупнейших и самых популярных автоконцернов в мире.

Первый гибрид – Honda Insight в кузове хэтчбэк – был собран в 1999 году. Это первый гибридный автомобиль, продажи которого стартовали в США. Компактная малолитражка давала прекрасные показатели по расходу топлива. В настоящее время продолжается выпуск третьего поколения Honda Insight.

Форд

Эта американская компания была основана в 1903 году. На сегодняшний день продукция Ford Motor Company входит в ТОП самых популярных и востребованных авто. Объемы продаж компании постоянно растут, а технологии, используемые при сборке новых авто, мало чем уступают японским.

Первый гибрид вышел в продажу в Америке в 2004 году – компактный кроссовер Ford Escape Hybrid. Гибридная система «позаимствована» все у той же Toyota Prius.

Mercedes-Benz

Один из самых популярных мировых брендов – немецкий Мерседес-Бенц – был создан в 1926 году путем слияния Benz & Cie. и Daimler-Motoren-Gesellschaft. Компания занимает почетное второе место (после японской Тойоты) по стоимости самого бренда.

Седан Mercedes-Benz C 300 BlueTEC Hybrid – сошел с конвейера в 2014 году.

Лучшие гибридные автомобили

А теперь перейдем к описанию самых востребованных и популярных моделей гибридных авто.

Toyota Prius

Самый первый серийный гибрид. Кроме того, именно этот автомобиль считается самым «эффективным» – он оснащен двигателем, КПД которого достигает 40% (цифра, пока недостижимая для других производителей). Плавный ход, достигаемый благодаря независимой подвеске, не оставит равнодушным даже самых искушенных автолюбителей.

Тойота Приус – крайне экономичный гибрид (расход топлива – от 2,45 л на 100 км). При этом автомобиль может развивать скорость на трассе до 180 км/ч.

Конструкция авто четко продумана – батареи перенесены из багажного отсека под пассажирские задние сиденья для максимального расширения полезного пространства багажника.

Как вы могли заметить, преимуществ у этой машины масса: от привлекательного внешнего вида до высокого уровня безопасности. Минус только один – высокая стоимость авто в базовой комплектации (ну а если рассматривать варианты более расширенной оснастки, то цена даже на вторичном стартует от 15000 долларов и выше).

Toyota Aqua

Старт выпуска автомобилей-гибридов этой модели пришелся на 2011 год. С этого времени авто пережило рестайлинг, существует 5 вариантов тюнинга. В ближайшем будущем авто снимут с производства, чтобы дать больше возможностей для продвижения другого гибрида – Toyota Corolla Hybrid.

Toyota Aqua – хэтчбэк с 5 дверьми. В сравненни с Toyota Prius Аква – более компактный автомобиль, идеально приспособленный для городских поездок. Для любителей автомобилей «покрупнее» есть версия Toyota Aqua Crossover – внешне автомобиль немного видоизменен, но конструктивно это все тот же компактный хэтчбэк.

Toуota Camrу Hуbrid

Авто доступно в двух вариантах кузова – спот-кар и бизнес-седан. Батареи расположены в багажном отделении, хотя объем багажника от этого не сильно пострадал – сами батареи небольшие по размеру.

К преимуществам этого авто можно отнести просторный салон и вместительный багажник, практически бесшумную работу двигателей, хорошую подвеску и плавный ход. Автомобиль резвый и маневренный, экономичный и безопасный. Минус – конечно же, высокая цена и не слишком яркий внешний дизайн.

Nissan Note

Практичный и компактный минивен от японской компании Ниссан – прекрасный вариант для большой и дружной семьи, любящей совместные поездки. Комфортный, вместительный, просторный салон, объемный багажник, отлично продуманная система безопасности – все это доступно покупателям по весьма привлекательной цене.

Honda Fit

Этот автомобиль считается одним из самых востребованных и популярных у Японцев. Машина очень экономичная, при этом выдает довольно хорошие показатели мощности. Вместительная, комфортная, стильная Хонда Фит (на нашем рынке более известная как Хонда Джаз) заработала немало поклонников из числа автолюбителей во всем мире.

Honda Insight

Эта модель – первый гибрид, выпущенный компанией в 1999 году. Стоит отметить, что данная машина актуальна и по сей день. Естественно, было несколько рестайлингов, полностью обновился дизайн, в новых моделях применяются самые современные технологии.

Изначально автомобиль был трехдверным компактным хэтчбэком, но сегодня – это уже полноценный седан С-класса, с комфортным салоном, вместительным багажником и мощной моторной установкой.

Автомобиль комфортный, безопасный, надежный. Минус – не очень просторный багажник, но в автомобилях такого класса это вовсе не главное.

Lexus RX 450h

Смелый дизайн, современное оснащение, самые передовые технологии – все это соединяет в себе ультрасовременный автомобиль-гибрид от компании Lexus. Это машина класса «Люкс». Разработчики позаботились не только о стильном дизайне – авто полностью укомплектовано элементами обеспечения безопасности пассажиров и водителя. Кроме того, не забыли конструкторы и о весьма приятных «мелочах», которые никак не влияют на ходовую часть, зато делают путешествия более приятными и комфортными – акустическая система, шумоизоляция, бортовой компьютер с дисплеем на панели.

Конечно, такой автомобиль по карману далеко не всем – цены стартуют от 70000 долларов. При этом заправлять этот агрегат можно только 95 бензином. Естественно, запчасти и ремонт Лексуса также обойдется владельцу в весьма круглую сумму.

Таблица самых популярных гибридных автомобилей

В таблице ниже мы собрали основные характеристики самых популярных гибридных автомобилей:

Авто

Страна

Компания

Год выпуска

Типовая схема гибрида

Мощность

Привод

Расход топлива

Тип топлива

Стоимость

Toyota Prius

Япония

Toyota

С 1997 года по настоящее время

Параллельно-последовательная (смешанная)

122 л.с.

Передний, задний, полный

От 2,45л/100 км

Бензин

От 10000$

Toyota Aqua

Япония

Toyota

С 2011 года по настоящее время

Параллельно-последовательная (смешанная)

99 л.с.

Передний

От 2,5л/100 км

Бензин

От 9000$

Toуota Camrу Hуbrid

Япония

Toyota

2018 год

Параллельно-последовательная (смешанная)

144 л.с.

Передний, полный

В среднем 4л/100 км

Бензин

От 25000$

Nissan Note

Япония

Nissan

С 2004 года

Последовательная

109 л.с.

Передний, полный

В среднем 3-4л/100км

Бензин

От 6000$

Honda Fit

Япония

Honda

С 2010 года

Параллельная (умеренная)

86-132 л.с.

Передний, полный, задний

От 2,7 л/100 км

Бензин

От 6000$

Honda Insight

Япония

Honda

С 1999 года

Параллельная

(умеренная)

88-153 л.с.

Передний

От 2,8л/100 км

Бензин

От 5000$

Lexus RX 450h

Япония

Lexus (Toyota)

С

Параллельно-последовательная (смешанная)

313 л.с.

Полный, передний

От 6л/100 км

Бензин

От 70000$

Вывод

Приобретая автомобиль-гибрид, многие автолюбители сомневаются – стоит ли переплачивать 30% стоимость просто за наличие еще одного двигателя (электрического). Наш ответ однозначен – конечно же, стоит! Деньги, потраченные на покупку, вернутся вам уже через 2-3 года – вы будете заметно экономить на заправке, что, несомненно, положительно скажется на вашем бюджете. Кроме того, все гибриды – современные машины, оснащенные самими новыми разработками лучших конструкторов. Соответственно, вместе с автомобилем вы покупаете ежедневный комфорт и безопасность для вас и вашей семьи!

Подобрать хороший гибридный автомобиль вы можете на аукционах, регулярно проходящих в Японии. Наша компания оказывает помощь по оформлению и доставке таких авто в Россию – полный перечень услуг вы найдете в Услугах.

Полный перечень автомобилей с аукционов в Японии размещен у нас на сайте. Ознакомиться с ним, Вы можете на Странице Аукциона.


Принцип работы гибридного двигателя

На чтение 3 мин. Просмотров 62 Опубликовано Обновлено

Первые автомобили появились в начале прошлого столетия и давно перестали быть роскошью для большинства людей. Тем не менее, любая машина требует постоянных денежных вложений, а каждый автовладелец пытается сократить свои растраты. Одной из статей постойных расходов на автомобиль является приобретение топлива. Сегодня наиболее популярными вариантами автомобильных моторов являются дизельный и бензиновый двигатель.

Большинству людей известно, что количество запасов нефти на нашей планете стремительно уменьшается. Даже значительное понижение стоимости этого энергоносителя, которое произошло в последние несколько лет, не ввело в заблуждение специалистов – они прекрасно понимают, что запасы истощаются, а значит, очень скоро цены на основные виды топлива для автомобиля снова будут расти вверх. Естественно, что многие компании уже сегодня ищут альтернативу бензиновому двигателю, которым, судя по тенденции, станет электродвигатель.

Преимущества электроэнергии перед бензином

Согласно описанной выше причине, бензин будет постоянно расти в своей цене. Конечно, если количество автомобилей, работающих на этом виде топлива, не уменьшится, а запасы продолжат истощаться.

С установкой на транспортное средство электродвигателя этой проблемы можно избежать. Все дело в том, что существует достаточно вариантов получения этого типа энергии. Многие из которых – являются неиссякаемыми источниками. Например, электродвигатель можно подзаряжать от ветряных или солнечных станций, которые могут проработать очень длительное время.

Главные проблемы с альтернативными силовыми агрегатами

Существует несколько проблем, которые, до недавнего времени, препятствовали популяризации электродвигателей для легковых и грузовых автомобилей:

  • Высокая стоимость.
  • Низкая мощность.
  • Маленький уровень заряда.
  • Отсутствие необходимой инфраструктуры.

Первый недостаток решили полностью. К примеру, китайские производители уже презентовали автомобили, работающие за счет электродвигателя, стоимость которых составляет порядка 5 тысяч американских долларов.

Последняя проблема сегодня активно решается, прежде всего, в развитых странах мирах, хотя и других регионах постепенно появляются специальные станции для зарядки электродвигателя. Все дело в том, что такой тип мотора очень сложно подзарядить с помощью обычной домашней розетки – для этого потребуется слишком много времени. Естественно, что потребителя такой вариант не устраивает. На заправку бензином уходит пара минут, и они хотят обладать такой же возможностью при использовании электродвигателей. Повсеместная установка специальных заправок позволит раз и навсегда разрешить возникшую ситуацию.

Вторая проблема также не является сегодня особо актуальной, так как уже существуют модели автомобилей, мощность электродвигателей которых позволяет развивать скорость до двух сотен километров в час. Для разрешения оставшегося недостатка были придуманы гибридные двигатели.

Особенности гибридных двигателей

Работа гибридного двигателя автомобиля заключается в эксплуатации сразу двух силовых агрегатов на одной машине. То есть, основным вариантом в гибридном двигателе считается электрический мотор, дополнительным – бензиновый.

Сам принцип работы гибридного двигателя такой:

  • Транспортное средство перемещается за счет мощности основного электрического силового агрегата.
  • Когда мощности начинает не хватать, гибридный двигатель переключается на альтернативный вариант.

Работа гибридного двигателя может быть автоматической или выполняться в ручном режиме. Мощности и запаса горючего бензинового мотора вполне хватает, чтобы с помощью гибридного двигателя добраться до ближайшей заряжающей станции.

Для удобства автовладельцев разработана не только система зарядки, но и возможность быстрой замены аккумулятора. Человек просто приезжает в нужную точку, где сотрудники сервиса за несколько минут меняют отработанный элемент на новый.

Самые мощные гибридные автомобили | SPEEDCAM.ONLINE

Очень многие покупатели ищут самые экономичные автомобили. Сегмент гибридов наиболее популярен среди тех, кто хочет экономить на бензине.

Однако применение электрифицированной трансмиссии совместно с двигателем внутреннего сгорания дает возможность не только сэкономить. Это позволяет получить более скоростной и мощный автомобиль.

Какие же из доступных покупателям гибридные авто сегодня самые быстрые и мощные?

Мы расположили автомобили в порядке возрастания их мощности.


Volvo XC60 T8

Volvo Cars предлагает покупателям уникальную компоновку силовых агрегатов кроссовера XC60 T8. Под капотом — бензиновый четырехцилиндровый двигатель объемом 2.0 литра с турбокомпрессором и приводным нагнетателем, вырабатывающий 320 л.с., с приводом на передние колеса. Заднюю ось приводит в движение 87-сильный электромотор с литий-ионной батареей емкостью 10.4 кВт/час.
До 100 км/ч гибридный кроссовер разгоняется всего за 5.3 секунды, имеет максимальную скорость 230 км/ч, а расходует не больше 2.1 литра топлива на 100 километров в смешанном режиме.


BMW 740e xDrive iPerformance

Роскошный седан от BMW оснащен четырехцилиндровым турбомотором объемом 2.0 литра, работающим в паре с электродвигателем, интегрированным в 8-ступенчатую АКПП. Ёмкость аккумуляторной батареи этого гибрида составляет 9,2 кВт/час.
С суммарной мощностью 326 л.с. он потребляет в среднем «по паспорту» 2,1 литра бензина на 100 километров пробега и способен разогнаться «до ста» за 5,3 секунды.

Cadillac CT6 Plug-In Hybrid

Гибридная схема премиального американца скомпонована из 2.0 литрового турбомотора и двух электромоторов. С общей мощностью в 335 л.с. и 586 Нм. крутящего момента седан разгоняется от 0 до 100 км/ч за 5,2 секунды и способен достичь максимальной скорости в 241 км.
Емкость блока литий-ионных аккумуляторов, расположенных между задними сиденьями и багажником, составляет 18,4 киловатт-часа, а расход приблизительно 3,62 литра на 100 км пробега.

BMW i8 Roadster

Наверное самый изящный из BMW – i8 Roadster, оснащён комбинированной силовой установкой, которая состоит из синхронного электромотора спереди и заднего двигателя внутреннего сгорания с 3-мя цилиндрами, расположенными в ряд.
Суммарная мощность моторов составляет 374 л.с., что позволяет разогнаться до сотни за считанные 4.6 секунды. А на преодоление расстояния в 100 км BMW i8 Roadster потребуется всего лишь 2,1 л топлива.

Volvo S60 T8

Оснащён бензиновым четырехцилиндровым двигателем объемом 2.0 литра с турбокомпрессором и приводным нагнетателем и работает в паре с 65-киловаттным электромотором, расположенном на задней оси. Запитан электромотор комплектом литий-ионных аккумуляторов емкостью 11,2 киловатт-часа.
В сумме агрегаты выдают 390 л.с. и 640 Нм. крутящего момента. Седан набирает первую «сотню» за 4,9 сек., а его максимальная скорость принудительно ограничена 250 км в час.

Volvo XC90 T8

Этот полноразмерный внедорожник поставляется с почти идентичной гибридной установкой T8, которая стоит на Volvo S60, но выдает мощность 407 л.с.
Разгон от 0 до 100 км/ч за 5,6 секунды и максимум скорости в 230 км/ч, при этом «паспортный» расход 2,1 л на 100 км.

Karma Revero

Малоизвестная марка с объемом продаж всего 3000 автомобилей в год оснащена гибридной силовой установкой, состоящей из четырехцилиндрового 2,0-литрового турбированного 260-сильного мотора General Motors и двух электродвигателей мощностью 74 л.с. каждый.
Как и у Vovlo, бензиновый двигатель вращает передние колеса, а два электромотора отвечают за привод задних колес.
С суммарной мощностью двигателя 408 л.с. в режиме Sport (максимальная отдача бензинового и электрических моторов, быстрое переключение АКПП) этот гибридный седан разгоняется от 0 до 100 км/ч всего за 5,4 сек, и способен показать максимальную скорость в 248 км/ч.
В обычном гибридном режиме расход бензина по данным производителя составляет 2,4-2,5 литра.

Porsche Cayenne S E-Hybrid

У этого немецкого внедорожника гибридная силовая установка состоит из бензинового 3-х литрового двигателя мощностью 333 л.с. и электромотора с мощностью 95 л.с.
В сумме мощность мотора составляет 416 л.с.
Предельно допустимая скорость гибридного внедорожника 243 км/ч. А разгоняется он за 5,9 сек. до 100 км/ч.
И даже заряжается от розетки!

Mercedes-Benz S550

Этот автомобиль оборудован 3-литровым двигателем V6 с двумя турбонагнетателями и электромотором мощностью 107 л.с, установленным в передней секции стандартной семиступенчатой автоматической трансмиссии.
В сумме силовая установка может выдавать 436 лошадиных сил. Электромотор получает питание от блока аккумуляторных батарей ёмкостью 8,7 кВт/ч. и способен ускорятся с 0 до 100 км/ч за 5.2 секунды, а максимальная скорость ограничена на 241 км/ч.

Mercedes-Benz GLE 500e 4Matic plug-in

GLE 500e 4Matic является первым в истории Mercedes-Benz внедорожником, в котором используется технология Plug-In HYBRID. И именно благодаря ей, во внедорожнике GLE 500e 4MATIC, как утверждают в Mercedes-Benz, высокая экономичность сочетается с отличной спортивной динамикой.
Силовая установка GLE 500e 4MATIC состоит из V-образной бензиновой турбированной «шестёрки» в 333 л.с. и электромотора мощностью 116 л.с., который как и у S550 интегрирован в семиступенчатый «автомат».
Общая мощность силовой установки равна 442 л.с., расход в смешанном цикле составляет 3.3 л/100 км, а разгон до «сотни» 5.3 секунды.

Porsche Panamera 4 E-Hybrid

Этот пятидверный спорткар от Porsche приводит в движение 2,9-литровый V6 «битурбо» 330 л.с. и 136 сильный электродвигатель. Суммарная отдача силового агрегата составляет 462 л.с.
Динамика разгона от 0 до 100 км/ч составляет 4,6 сек., максимальная скорость 278 км/ч, а расход топлива в смешанном режиме заявлен производителем всего 2,5 литра на сотню.

Porsche Panamera S E-Hybrid

Казалось бы, зачем еще мощней и быстрей, но Porsche решила не останавливаться на достигнутом. И оснастила Panamera S E-Hybrid 4-литровым V8 с двумя турбинами с тем же самым электромотором на все те же 136 л.с.
И теперь этот спорткар выдает 680 «лошадей»! Разгон до «ста» всего 3,4 секунды, а максимальная скорость ограничена 310 км/ч.

Koenigsegg Regera

На сегодня это самый мощный гибрид, который вы можете купить.
Оснащенный 5 литровым двигателем с двойным турбонаддувом он способен выдать 1100 л.с. при невероятных 1280 Нм. крутящего момента. На задних колесах имеются еще по одному электродвигателю, мощностью 245 л.с., а также есть еще один электродвигатель в 127 л.с. возле основного бензинового.
Таким образом общая мощность автомобиля составляет 1500 л.с.! Скорость в 100 км/ч этот автомобиль достигает всего за 2,7 секунды.
Вы спросите – расход? Нам кажется, что разговоры про расход здесь уже точно не уместны.

Центр обработки данных по альтернативным видам топлива: гибридные электромобили

Перейти к содержанию EERE Главная | Программы и офисы | Информация для потребителей Искать в AFDC Поиск Центр данных по альтернативным видам топлива
  • Топливо и транспортные средства
    • Биодизель | Дизельные автомобили
    • Электричество | Гибридные электромобили и электромобили
    • Этанол | Транспортные средства Flex Fuel
    • Водород | Транспортные средства на топливных элементах
    • Природный газ | Автомобили, работающие на природном газе
    • Пропан | Пропановые автомобили
    • Новые виды топлива
    • Цены на топливо
    • Транспортные средства, работающие на альтернативном топливе и передовых технологиях
    • Калькулятор стоимости автомобиля
  • Экономия топлива
    • Снижение холостого хода
    • Детали и оборудование
    • Техническое обслуживание
    • Поведение вождения
    • Оптимизация парка автомобилей
    • Эффективность системы
    • Лист экономии на сокращении простоя
  • Найти станции
    • Поиск по местоположению
    • Проложить маршрут
    • Данные станций по штатам
    • Загрузить данные станции
  • Законы и льготы
    • Искать все
    • Федеральный
    • Государство
    • Основное законодательство
    • Проектная помощь и возможности финансирования
    • Примеры местных законов и стимулов
  • Подробнее...
    • Карты и данные
    • Примеры из практики
    • Публикации
    • Инструменты
    • Около
    • Дом
  • Карты и данные
  • Примеры из практики
  • Публикации
  • Инструменты
  • О компании
  • Главная страница
Предварительный просмотр

Печать
Закрыть

U.S. Министерство энергетики - энергоэффективность и возобновляемые источники энергии

Центр обработки данных по альтернативным видам топлива

EERE »AFDC» Топливо и транспортные средства »Электричество
  • Версия для печати

Гибридная трансмиссия совершенно нового Yaris

Наше лидерство в области гибридных электрических технологий основано на более чем 20-летнем опыте 15 миллионов продаж, и полумиллиарда километров опыта. Toyota Yaris была первой, кто представил гибридную мощность на рынке небольших автомобилей, и теперь совершенно новый четвертого поколения Yaris опирается на эту репутацию с новым гибридным силовым агрегатом четвертого поколения.

Гибридная электрическая система четвертого поколения

При разработке этой новой высокотехнологичной трансмиссии команда инженеров сосредоточила внимание на двойных качествах: эффективности и удовольствия от вождения, с настройкой и калибровкой в ​​соответствии с европейскими дорогами. Это объясняет нам в видео ниже эксперт по гибридным технологиям Кейсуке Морисаки, старший менеджер Toyota Motor Europe.

Data подчеркивает степень технических достижений команды.Например, общий КПД увеличился на 22%, что традиционно достигается за счет производительности. Тем не менее, общая мощность системы на самом деле на 16% больше при 114 л.с., время разгона до 100 км / ч за 9,7 секунды представляет собой улучшение на 15%, а скорость обгона с 50 до 70 миль в час сократилась на две секунды. Выбросы CO2 упали до 92 г / км, а комбинированная экономия топлива составляет 68,9 миль на галлон (цикл WLTP).

Но одним из наиболее заметных достижений является то, что полностью электрические электромобили были преобразованы.Теперь можно ездить в режиме электромобиля в городском потоке гораздо дольше и даже поддерживать скорость до 80 миль в час без помощи бензинового двигателя. Это наделяет совершенно новый Yaris многими преимуществами аккумуляторного электромобиля, но при более низкой цене и отсутствии беспокойства по поводу дальности полета.

Давайте теперь рассмотрим, как каждый из основных компонентов гибридной системы способствует повышению эффективности и управляемости новой модели.

Гибридный двигатель M15A-FXE объемом 1,5 л

Совершенно новый 1.5-литровый гибридный двигатель (известный внутри под кодовым названием M15A-FXE) является прямым производным от того же семейства двигателей TNGA, что и 2,0-литровый двигатель, используемый в Corolla и C-HR . Он имеет трехцилиндровую конфигурацию, длинный ход поршня, степень сжатия 14: 1 и сверхбыстрое сгорание с оптимальным контролем температуры и давления. Это способствует его исключительно высокому тепловому КПД, составляющему 40%, что гарантирует захват большей части энергетического потенциала каждой капли топлива.

Как и все гибридные двигатели Toyota, новый M15A-FXE работает на цикле сгорания Аткинсона , который удерживает впускные клапаны открытыми дольше, чтобы замедлить ход сжатия и повысить эффективность. Он предлагает максимальную мощность 90 л.с. при 5500 об / мин и максимальный крутящий момент 120 Нм всего при 3600 об / мин.

КПП гибридная

Гибридная трансмиссия (показанная ниже) была полностью переработана с использованием новой двухосной конструкции, которая уменьшила ее размер на 9.0%. Это означает, что два блока электродвигателя / генератора, расположенные внутри трансмиссии, теперь находятся на собственном валу, а не друг за другом. Эти двигатели / генераторы известны как MG1 и MG2.

MG1 запускает двигатель и вырабатывает мощность для зарядки как гибридной батареи, так и вспомогательной батареи 12 В. MG2, с другой стороны, является более крупным блоком и используется для привода транспортного средства через передние колеса. Благодаря новым обмоткам сегментного типа на статоре MG2 может выдавать 59 кВт мощности и 141 Нм крутящего момента при максимальной скорости 17 000 об / мин.

Коробка передач также оснащена новым масляным насосом с зубчатым венцом, который обеспечивает смазку как шестерен, так и агрегатов двигателя / генератора.

Гибридный литий-ионный аккумулятор

В новом Yaris используется литий-ионная гибридная батарея (см. Ниже), которая не только мощнее, но и меньше по размеру и на 12 кг легче никель-металлогидридной батареи предыдущей модели. Напряжение выросло со 144 до 177,6 В, хотя количество ячеек уменьшилось со 120 до 48. Поток тока также был значительно улучшен: выходная мощность увеличилась на 50%, в то время как ввод, такой как регенерация энергии через тормоза, на 100% быстрее. .Компактные размеры позволяют размещать аккумулятор под задним пассажирским сиденьем, чтобы не занимать место для багажа.

Блок управления мощностью

Этот мощный блок управления мощностью, часто называемый PCU, используется для повышения напряжения, поступающего от гибридной батареи, и преобразования его из постоянного в переменный ток. PCU использует управление транзисторами для этой инверсии, а эффективность этих транзисторов оптимизируется за счет их вертикального расположения, так что они охлаждаются с обеих сторон.Более точный контроль нагрева позволяет переключать ток с большей частотой - до 10 000 раз в секунду - что вносит значительный вклад в эффективность системы и передачу мощности на двигатель.

Устройство деления мощности

Это устройство является сердцем гибридной системы, управляя взаимодействием между вышеупомянутыми компонентами. Это позволяет новому Yaris работать как параллельный гибрид с MG2, приводящим автомобиль в действие отдельно, или в сочетании с гибридным бензиновым двигателем.

Подробнее: Представляем совершенно новый Yaris
Подробнее: Конструктивные особенности совершенно нового Yaris
Подробнее: Динамика движения совершенно нового Yaris
Подробнее: Безопасность и особенности оборудования совершенно новый Yaris

Как работают гибридные автомобили? Внутренняя структура и основной принцип

Как работают гибридные автомобили ? Автомобили-вездеходы позволяют автопроизводителям соблюдать требования по экономии топлива и выбросам углерода.Это сравнительно новая концепция, и большинство водителей еще не знакомы с гибридным автомобилем. Итак, это законное любопытство узнать, как это работает и что скрывается под его капотом.

Как работают гибридные автомобили? - Основной принцип

Есть ли у Toyota Prius что-нибудь общее с Cadillac ELR? Или вы можете объединить BMW i3 и Honda CR-Z в одну группу? На первый взгляд это кажется нелогичным. Модели BMW и Cadillac - супер роскошные автомобили, а модели Toyota и Honda - бюджетные версии.Но каждый из них доступен с гибридной трансмиссией!

Гибридный автомобиль имеет двигатель внутреннего сгорания и топливный бак традиционных автомобилей, а также аккумуляторную батарею и электродвигатели электромобилей. Обычно он работает, собирая и повторно используя энергию бензинового двигателя, которая в противном случае пошла бы впустую в стандартных автомобилях.

Гибридная модель - это смесь бензиновых и электромобилей.

Как работают гибридные автомобили? - Внутренняя структура

Очень важно знать об их внутренней структуре, чтобы понять, как они работают.Ознакомьтесь с основными особенностями их строения:

Бензиновый двигатель

Все гибридные модели оснащены этим традиционным двигателем. Фактически, это их основной источник энергии, поскольку они могут вспомнить и повторно использовать полтонны энергии батареи из одного галлона топлива.

Электродвигатель

Помимо традиционного двигателя, в гибридных автомобилях используется электрическая версия. Это компонент, который делает их такими особенными. Для ускорения автомобиля требуется энергия от аккумулятора.Он также возвращает питание аккумулятору в случае замедления движения автомобиля.

ПОДРОБНЕЕ:

Аккумуляторы

Они считаются источником электродвигателя. Они обеспечивают питание двигателя, а также могут вернуть его обратно при необходимости.

Топливный бак

Гибридному автомобилю по-прежнему нужен топливный бак, потому что он использует бензиновый двигатель. Двигатель сжигает топливо и подает энергию на аккумулятор.Тем не менее, автомобилю нужно столько бензина, сколько требуется для работы традиционного автомобиля аналогичной мощности. Передовые технологии гибридных автомобилей способствуют снижению расхода топлива и выбросов углерода.

Трансмиссия

В большинстве гибридных моделей до сих пор используется коробка передач, которую вы видите в стандартных бензиновых автомобилях. Однако автопроизводители пытались разработать что-то новое для этих гибридных версий. Некоторые кроссоверы, такие как Toyota Prius, используют новые трансмиссии, в отличие от тех, что используются в обычных автомобилях.

КПП в Toyota Prius 2011 года выпуска.

Генератор

Генератор получает энергию от бензинового двигателя и подает ее на аккумулятор и электродвигатель. Если быть точным, это устройство, преобразующее топливо в электрическую энергию для аккумулятора и двигателя.

Генератор - обычная деталь в автомобилях с серийной трансмиссией. Такая трансмиссия работает за счет механической энергии, которую бензиновый генератор или аккумулятор подают через электродвигатель.

6 гибридных силовых поездов | Оценка технологий экономии топлива для легковых автомобилей

- это архитектуры HEV и PHEV с разделением мощности, которые обещают значительное улучшение. PHEV также предлагает долгосрочный потенциал для замены ископаемого топлива другими первичными источниками энергии, такими как ядерные или возобновляемые источники электроэнергии, в зависимости от источника топлива в электрической сети, из которой PHEV потребляет электроэнергию.

Аккумулятор для электромобилей

Перспектива широкого внедрения полнофункциональных полностью электрических транспортных средств зависит от значительных достижений в области аккумуляторных технологий, о которых говорилось выше, а коммерческая жизнеспособность этих транспортных средств зависит от прорыва в стоимости аккумуляторов.Достижения в области электродвигателей, силовой электроники и аккумуляторов для автомобильных приложений, которые стали результатом разработки и производства гибридных транспортных средств, возродили интерес к разработке аккумуляторных электромобилей. Однако стоимость, низкая плотность энергии и необходимое время зарядки аккумуляторов будут по-прежнему сдерживать внедрение BEV. Высокий крутящий момент электродвигателей на низких оборотах дает BEV потенциальное преимущество в ускорении по сравнению с обычными транспортными средствами с двигателями внутреннего сгорания, и это может быть привлекательной особенностью для некоторых клиентов

Обзор технологии транспортных средств с нулевым уровнем выбросов, проведенный по заказу Калифорнийского совета по воздушным ресурсам (CARB), показал, что коммерциализация (десятки тысяч автомобилей) полнофункциональных электромобилей с аккумуляторной батареей не произойдет до 2015 года и что массовое производство (сотни тысяч автомобилей) транспортных средств) не произойдет раньше 2030 года (Kalhammer et al., 2007). Эти прогнозы были основаны на непрерывном развитии технологии литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов, что привело к снижению стоимости, более высокой плотности энергии и сокращению времени зарядки, что позволяет увеличить дальность действия. Они указали на возможную роль городского электромобиля с ограниченным запасом хода (CEV), который может удовлетворить потребности большинства домашних поездок. Однако недавние представления BEV предполагают, что прогресс в технологии и принятии литий-ионных аккумуляторов может быть более быстрым, чем заключение исследования CARB.

Первым коммерческим применением технологии литий-ионных аккумуляторов в транспортных средствах стал Tesla Roadster, высокопроизводительный спортивный автомобиль. Этот автомобиль, из которых было продано около 1000, имеет расход топлива 0,74 галлона / 100 миль (на основе энергетического эквивалента, комбинированный город / шоссе EPA). 2 Производитель заявляет о запасе хода в 244 мили (также EPA в сочетании город / шоссе) и сроке службы батареи более 100 000 миль. 3 Базовая цена в 128 000 долларов указывает на сохраняющуюся проблему стоимости аккумуляторных батарей при их использовании в почти полнофункциональных автомобилях.Tesla объявила, что будет производить и продавать, примерно за половину цены Roadster, пятиместный BEV Tesla S с пробегом 160, 230 или 300 миль, в зависимости от размера дополнительной батареи. 4 Nissan также объявил о производстве Leaf EV, автомобиля с пятью пассажирами и пробегом до 100 миль. 5 Этот автомобиль оснащен литий-ионным аккумулятором общей емкостью 24 кВтч.

В рамках данного исследования наиболее вероятным будущим для большого количества аккумуляторных электромобилей в США является рынок небольших транспортных средств с ограниченным радиусом действия.Электромобили с увеличенным запасом хода (гибриды и PHEV) с большей вероятностью будут удовлетворять потребности рынка полной производительности, работающего на электричестве, как с точки зрения затрат, так и с технологических соображений в течение следующих 15 лет.

ТЕХНОЛОГИЯ АККУМУЛЯТОРА

Несмотря на значительный прогресс, достигнутый в аккумуляторных технологиях за последние 20 лет, аккумуляторные батареи по-прежнему остаются самой сложной технологией при разработке гибридных транспортных средств. На рис. 6.5 показана резкая разница между плотностями энергии современных коммерческих аккумуляторов и бензина, дизельного топлива, этанола, сжатого природного газа и водорода.На момент написания этого отчета во всех серийных гибридных транспортных средствах использовались аккумуляторы с никель-металлогидридным (NiMH) химическим составом. Ожидается, что в ближайшем будущем никель-металлгидридные батареи будут заменены литий-ионными. Было показано, что приемлемость сегодняшних гибридных автомобилей сильно зависит от цены на бензин, о чем свидетельствует быстрый рост продаж гибридных автомобилей в 2008 году, когда цены на бензин были высокими, и тот факт, что продажи гибридных автомобилей резко упали в начале 2009 года, когда цены вернулся к более низким значениям.Ключом к повышению конкурентоспособности гибридных транспортных средств типов HEV и PHEV является коммерческая разработка аккумуляторов с параметрами, которые значительно лучше, чем у современных аккумуляторов, что приводит к снижению стоимости и размеров. Требуются следующие параметрические улучшения:

  • Увеличенный срок службы при увеличенном изменении SOC,

  • Более высокая плотность энергии,

  • Более высокая удельная мощность и

  • Более низкая стоимость.

На рис. 6.6 показаны желательные характеристики аккумуляторов, подходящих для автомобилей HEV, PHEV и полностью электрических (EV или BEV). В HEV используется электрическая тяга в первую очередь в качестве вспомогательного средства для двигателя внутреннего сгорания, поэтому требуется аккумулятор с высокой мощностью, но относительно небольшой энергоемкостью, то есть с высоким отношением мощности к энергии (P / E).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *