Электрический привод автомобиля против традиционного
Электродвигатели гибридных и электрических автомобилей на самом деле помимо экономии топлива имеет громадный потенциал в будущем для повышения мощности и безопасности. Уже в наши дни некоторые гибридные полноприводные автомашины имеют преимущество перед бензиновыми транспортными средствами оборудованные AWD приводом.
Как работает традиционная All-Wheel Drive система?
Есть несколько разновидностей систем AWD. Наибольшее распространение получила система, передающая постоянно на все четыре колеса крутящий момент не зависимо от уровня тяги, угла поворота и других факторов. Главный недостаток постоянного полного привода это неэффективность расхода топлива. В некоторых же моделях оснащенные AWD приводом электроника может изменять уровень крутящего момента, распределяя мощность между осями, в зависимости от необходимости. В этом случае расход топлива значительно меньше, но не намного.
Для борьбы с лишним расходом топлива некоторые производители предлагают автомобили с непостоянным полным приводом.
В основное время машина работает без полного привода. Но как только электроника автомобиля определяет, что какие то колеса теряют сцепление с дорогой, крутящий момент начинает передаваться на другую ось. Это позволяет существенно снизить потребления топлива (особенно при поездках в городском режиме). Но и эта система имеет также свои недостатки. К примеру, машины с подобным подключаемым полным приводом не достаточно мощные. К тому же страдает безопасность автомобиля, поскольку позднее подключение привода во время пробуксовки или скольжения на дороге может не помочь в случае заноса, что может привести к аварии.
Как работает Hybrid All-Wheel Drive система?
С помощью электродвигателей гибридные автомобили более безопасные на дороге (имеют низкий риск заноса, в результате потери сцепления), и имеют низкий расход топлива. К примеру, в Lexus RX 450h электродвигатели (их в этой модели два) помогают бензиновому двигателю, за счет увеличения крутящего момента и мощности, а также снижают потребление топлива традиционным мотором.
В RX450h AWD электродвигатели работает с каждой осью автомобиля. Когда автомобиль движется в городском потоке по сухому асфальту, крутящий момент от бензинового мотора передается только на одну ось. В этот момент электроника может подключить в работу электрические силовые агрегаты, которые разгружают традиционный мотор, и снижают потребление топлива.
Так во время резкого разгона с места, задний электромотор добавляет крутящий момент задним колесам. Если при прохождения поворота на скорости передние колеса теряют сцепление с дорогой (к примеру, на мокром асфальте), то электроника подключает передний электродвигатель, который начинает передавать крутящий момент на переднюю ось.
Эта электронная система передачи крутящего момента мгновенна. Но в отличие от традиционных автомобилей, электромоторы позволяют обеспечить автомобилю мгновенный крутящий момент.
Даже если машина не полноприводная электрические технологии позволили существенно увеличить максимальный крутящий момент автомобилям.
Так в компактной модели Chevrolet Spark EV крутящий момент составляет 542 Нм. Та же картина и с элекрокаром Tesla Model S P85, у которого практически с самого начала доступно 600 Нм максимального крутящего момента. Напомним, что в следующем году в серийное производство поступит полноприводная версия модели S, сразу после выхода электрического кроссовера Tesla X.
Гибридные машины с AWD приводом набирают популярность
Помимо автомобилей Lexus и Toyota другие автопроизводители также готовы предложить свои гибридные модели. К примеру компания Acura предлагает модель RLX Sport-Hybrid с тремя электромоторами, которые помогают работе 3,7-литровому мотору V6. Так один электро двигатель передает крутящий момент на передние колеса. Два других на заднюю ось. Задние электрические силовые установки могут работать независимо друг от друга.
Еще один автомобиль, который готовится к выпуску это Acura NSX, которая будет оснащена двумя электрическими двигателями, передающие мощность на передние колеса, когда как двигатель V6 располагается посередине автомобиля и будет передавать крутящий момент на заднюю ось.
На самом деле, на мировом авторынке появилось уже много автомашин, на которых установлены электромоторы, которые помогают полноприводным системам работать более эффективно.
Так модели 918 Spyder, благодаря бензиновому мотору V8 и электрических двигателей удалось проехать круг на знаменитой трассе в Нюрнберге всего за 6:55.
Еще один пример. BMW i8 также использует полноприводные технологии на базе гибрида электрической силовой установки и бензинового мотора, благодаря чему машина может разгоняться с 0-100 км/час всего за 4,4 секунды. Этот впечатляющий результат достигается за счет 1,5 литрового трехцилиндрового мотора и электроустановки. Помимо мощности, электромотор позволяет существенно экономит расход топлива. Так модель i8 потребляет всего 3,2л/100км. Это делает i8 самым экономичным в мире гибридным спорткаром.
Стоит отметить, что Porsche 918 и i8 могут работать полностью в электрическом режиме без участия бензиновых моторов, что позволяет ограниченное расстояние проехать без потребления топлива.
В настоящий момент потенциал развития полноприводных электрических и гибридных автомобилей огромен. Достаточно вспомнить участие в гонках ЛеМан-24 таких моделей, как Audi R18 e-quattro и Toyota TS040, чтобы понять, что производители ведут активные разработки для массового производства гибридных полноприводных машин в ближайшем будущем.
Минусы и плюсы гибридных и электрических автомобилей
Гибридные автомобили с полным приводом, к сожалению пока не совершенны. Все дело в их стоимости. Производство гибридных транспортных средств обходится значительно дороже бензиновых автомобилей. Также гибридные машины намного тяжелее своих традиционных версий. Все дело в весе аккумуляторов и электромоторов.
Но эти недостатки могут быть компенсированы за счет существенной экономии топлива в процессе эксплуатации машины. Например, модель Lexus RX450h с приводом AWD расходует топлива на несколько литров меньше, чем традиционная модель RX 350 AWD. Но пока, что не все гибридные машины могут похвастаться быстрой окупаемостью.
Ведь переплачивая за новый гибридный автомобиль, каждый покупатель рассчитывает как можно быстрее окупить затраты на покупку. Но к сожалению многие гибридные автомашины очень дороги, что приводим к долгой окупаемости затрат на покупку.
Гибридные полноприводные машины AWD гораздо безопаснее и эффективнее. Так электромоторы помогают увеличить динамику и способствуют большей устойчивости на дороге. Благодаря этому многие модели гибридных автомобилей приобрели спортивный характер в отличие от своих бензиновых версий.
Тяговый асинхронный электропривод в автомобиле
Дата Автор ElectricianКомментироватьПросмотров: 6 712
Прогресс не стоит на месте и все движется вперед и развивается. Это относится и к системам электроприводов. Появление частотно-регулируемых электроприводов и различных способов управления ими вносит свои коррективы в степень развития этих устройств. И это привело к тому, что асинхронный электропривод постепенно начинает заменять машины постоянного тока в тяговых системах – электропоездах, троллейбусах, магистральных электровозах.
Не исключения и автомобильная техника.
Современные реалии таковы, что эксплуатация и обслуживание приводов постоянного тока в экскаваторах и большегрузных самосвалах сопряжено с целым рядом неудобств, но современное развитие науки, а также наличие необходимой элементной базы значительно облегчило решение этой задачи. Именно поэтому в 2005 году конструкторы «Силовых машин» приступили к созданию новой линейки электроприводов – асинхронных (частотных). Они разрабатываются специально для производимых ОАО «БЕЛАЗ» погрузчиков и карьерных самосвалов, а также мощных экскаваторов, выпускаемых заводами «Уралмаш» и «Ижорские заводы».
Тяговый асинхронный электропривод
Система асинхронный двигатель – преобразователь частоты на сегодняшний день, пожалуй, самая сложная из систем электроприводов. В основе тягового асинхронного привода лежит векторное управление. Также необходимо обеспечить многоуровневую систему защит и сигнализаций для безопасной работы систем, и, соответственно системы программного обеспечения и визуализации для обеспечения возможности мониторинга и настроек системы.
Но помимо значительного усложнения системы управления тяговым асинхронным электроприводом он обладает значительными преимуществами, по сравнению со старыми системами постоянного тока, которые использовались в карьерных самосвалах ОАО «БЕЛАЗ»:
- Отсутствие коллекторно-щеточного узла, присущего системе генератор-двигатель постоянного тока, что уменьшает затраты на эксплуатацию значительно.
- Кроме того, тяговый электродвигатель расположен так, что электрику необходимо буквально протискиваться к нему, что тоже предъявляет особые требования к обслуживающему персоналу.
- При неудовлетворительном состоянии коллектора могут понадобится более сложные ремонтные работы – а это простой и убытки. В асинхронной машине коллектора просто нет.
- При работе на постоянном токе переключения между тяговым и тормозным режимом производилось механически – с помощью контакторов. В системе с АД переключения производятся силовыми вентилями, с помощью алгоритмов управления ПЧ.
Стоимость.
За и противСтоимость тягового асинхронного электропривода довольно высока и это отпугивает. Но помимо затрат на приобретение, монтаж и пуско-наладку существуют затраты и на эксплуатацию. За счет того, что щеточно-коллекторный узел в АД с КЗ ротором
отсутствует, то значительно снижаются затраты на эксплуатацию. Ведь основным слабым местом машин постоянного тока является именно коллекторный узел, который необходимо периодически чистить, менять щетки, а иногда и сам коллектор. Также асинхронники меньше по габаритным размерам, чем ДПТ. Преобразователи частоты оборудованы устройствами диагностики и сигнализации, что помогает находить и устранять неисправности. Также при выходе из строя какого-то элемента достаточно заменить ячейку или силовой модуль устройства, и оно готово к работе.
Posted in ЭлектроприводЭлектропривод
Повышенная устойчивость благодаря электромобильности
Мобильность меняется в стремлении еще более эффективно защищать окружающую среду.
Новые формы мобильности часто имеют небольшое начало, возникающее из идей, вдохновения и любопытства.
Bosch предлагает решения с электроприводом для коротких поездок, поездок на работу и обратно, длительных поездок, а также для более приятного и захватывающего вождения.
Эффективная городская мобильность с электрическим приводом
eAxles сочетают в себе силовую электронику, электродвигатель и трансмиссию
Сегодня более половины населения мира проживает в городских районах. Компания Bosch разработала высокоинтегрированные экономичные решения с электроприводом для устойчивой и ресурсосберегающей мобильности в густонаселенных центрах. Bosch eAxles мощностью 50 кВт и более сочетают в себе силовую электронику, электродвигатель и трансмиссию в одном компактном системном блоке. Новые полупроводники из карбида кремния, используемые в силовой электронике, особенно во время многих фаз ускорения в городском движении, обеспечивают значительный прирост эффективности.
Электризующая независимость в городе и за его пределами
Бортовое зарядное устройство со встроенным преобразователем постоянного тока
Дальние поездки за пределы города не проблема для полностью электрических транспортных средств. Благодаря решениям Bosch с электроприводом они могут работать без стресса и быть экологически устойчивыми. Низкий уровень шума при вождении и силовые агрегаты с нулевым уровнем местных выбросов делают повседневные поездки на работу и регулярные семейные прогулки более спокойными. Что касается компактных и средних автомобилей, которые обычно используются для таких поездок, Bosch гарантирует клиентам максимальную свободу действий при реализации своих проектов электрификации. Ассортимент варьируется от высокопроизводительных eAxles до отдельных компонентов привода для интеграции в системные решения для конкретных транспортных средств. Ассортимент дополняется новым бортовым зарядным устройством со встроенным преобразователем постоянного тока для экономически привлекательного универсального решения.
Дополнительный заряд острых ощущений от вождения
100 кВт eAxle
Скорость, производительность и острые ощущения — электромобильность готова удовлетворить острую потребность в большей мощности двигателя и запасе хода. Неважно, спорткар это или внедорожник; важен опыт за рулем. Решения для электроприводов выведены на новый уровень благодаря системному напряжению 800 В, более высокой плотности мощности благодаря полупроводниковой технологии на основе карбида кремния и КПД до 96%. Все компоненты привода координируются центральным высокопроизводительным ЭБУ. Преимущества очевидны: впечатляющее ускорение благодаря высокому крутящему моменту, а также быстрая зарядка аккумулятора и увеличенный запас хода. Все это обеспечивает максимальное удовольствие от вождения. И если этого недостаточно, Bosch также предлагает eAxle с дополнительной мощностью до 100 кВт для дополнительного повышения производительности.
Помощь в формировании мобильности завтрашнего дня
В настоящее время на дорогах мира насчитывается более 2,5 миллионов электрических и гибридных автомобилей, оснащенных технологиями Bosch, и несколько тысяч сотрудников Bosch работают в области электромобилей.
Подключаемые гибридные электромобили | DriveClean
Подключаемые гибридные электромобили сочетают в себе два режима движения в одном транспортном средстве: электродвигатель с питанием от батареи, который подключается к сети и перезаряжается, и бензиновый двигатель. Они предлагают полностью электрическую энергию для коротких поездок и возможность заправиться и проехать столько, сколько вы пожелаете. Подключаемые гибридные автомобили различаются по расстоянию, которое они могут проехать на полностью электрической энергии, а также по топливной эффективности и выбросам, которые они имеют при движении на бензине.
Поскольку большинство калифорнийцев ездят на работу менее чем на 30 миль в день, большинство подключаемых гибридных электромобилей можно использовать только в электрическом режиме.
Как они работают
Гибридные электромобили с подключаемым модулем обеспечивают движение как на бензине, так и на электричестве — даже на относительно высоких скоростях. С батареями меньшего размера, чем у аккумуляторных электромобилей, подключаемые гибриды достигают дальности хода только на электричестве в 20–55 миль, во время которой они не производят выбросов выхлопных газов. Когда автомобиль израсходует запас хода на электротяге, он переключается на газ и едет так же, как обычный автомобиль.
Переход с электричества на газ плавный, хотя вы теряете быстрое ускорение, присущее электрическому режиму. Некоторые подключаемые гибриды постоянно работают на газе и электричестве, переключаясь туда и обратно, пока не закончится электроснабжение.
Одним из основных преимуществ подключаемых гибридов является то, что большую часть повседневного вождения можно выполнять только в электрическом режиме, проезжая на одном заряде батареи от 10 до 50+ миль с возможностью проехать 300+ миль в бензиново-электрический гибридный режим.
- Двигатель — Помогает электродвигателю при движении на высоких скоростях и питает автомобиль, когда батарея разряжена
- Электродвигатель — Электродвигатель, работающий от аккумулятора, разгоняет автомобиль до высоких скоростей
- Бензобак — Бензобак меньше, чем в обычных автомобилях
- Бортовое зарядное устройство — Преобразует входящее электричество переменного тока в постоянное для зарядки аккумулятора
- Электрогенератор – собирает энергию от рекуперативного торможения и передает ее на аккумулятор
- Порт зарядки — позволяет подключать автомобиль к внешнему источнику питания для зарядки аккумулятора
- Аккумулятор – обычно накапливает от 8 до 16 кВтч электроэнергии для питания электродвигателя
Производительность
Как и электромобили, подключаемые гибриды отличаются быстрым ускорением, высоким крутящим моментом и тихой ездой в электрическом режиме.
Когда электрические и газовые мили объединяются, подключаемые гибриды предлагают большие рейтинги миль на галлон и меньшее загрязнение окружающей среды. Даже в газовом режиме они, как правило, по-прежнему имеют более низкие выбросы и хороший рейтинг миль на галлон.
Поощрения
Подключаемые гибриды могут иметь право на получение различных поощрений, таких как наклейка «Чистое воздушное транспортное средство», Калифорнийский проект скидок на экологически чистые транспортные средства и программы поддержки владения экологически чистым транспортом в малообеспеченных и неблагополучных сообществах. Чтобы найти поощрения в вашем регионе, посетите поиск поощрений.
Дополнительные ресурсы
ElectricForAll.org
Полный список моделей электромобилей, доступных в настоящее время в Калифорнии, включая льготы.
Справочник по подключаемым электромобилям (Министерство энергетики США)
Справочник по подключаемым электромобилям, который отвечает на основные вопросы и предоставляет читателям дополнительную информацию, чтобы сделать лучший выбор автомобиля.