Авто гибрид что это: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Содержание

Гибридное топливо|Самые экономичные гибридные автомобили и их расход топлива

Гибридное топливо – условный термин, применимый к гибридным автомобилям. Гибридные автомобили могут работать и от горючего, и от электричества. В их конструкции предусмотрено два мотора, которые работают одновременно.

К примеру, электромотор включается в ситуациях резкого старта (на светофоре), обгона, внезапного ускорения, подъема в гору. В этих случаях снижаются обороты мотора, сокращается расход топлива, уменьшается износ, автомобиль двигается более плавно, исключены резкие рывки. В пробках или во дворах жилых домов машина и вовсе может двигаться только на электромоторе, а на трассе или на высокой скорости переходить на стандартный мотор.

Существует несколько видов гибридов-машин:

Микрогибриды – электромотор включается только при запуске машины, вместо стартера;
Умеренные гибриды – электромотор включается, как в описанных выше примерах, чтобы снизить нагрузку на основной мотор, но постоянно на электробатареях машина не ездит;
Параллельные гибриды – электромотор и топливный мотор установлены на параллельных осях, автомобиль может ездить как на электричестве (на постоянной невысокой скорости до 60 км/ч), так и на бензиновом моторе;
Последовательные гибриды – автомобиль всегда ездит на электричестве, а когда батарея разряжена, переходит на стандартный мотор;
Параллельно-последовательные гибриды – автомобиль сочетает принципы движения от двух последних конструкций.

Преимущества гибридного мотора:

Снижается расход топлива, мотор и другие части двигателя автомобиля служат дольше;

Меньше вреда наносится экологии;
Автомобили на гибридном топливе работают с меньшим уровнем шума, что особенно важно в городах и жилых районах.

Расход топлива гибридных автомобилей

Меньший расход топлива в сравнении с бензиновыми моторами – одно из самых явных преимуществ гибридных автомобилей. К примеру, среднестатистический автомобиль Toyota, работающий на обычном топливе, расходует приблизительно 6,6 литров на 100 километров пути. Тот же самый автомобиль на гибридном топливе – 3,3 литра на 100 километров пути.

Самые экономичные гибридные автомобили по расходу топлива

В ТОП самых экономичных гибридных автомобилей попали:

Toyota Prius – 4,06 литров на 100 километров;
Hyundai Ioniq Hybrid – 4,13 литров на 100 километров;
Toyota Camry Hybrid – 4,61 литра на 100 километров;
Chevrolet Malibu Hybrid – 4,85 литра на 100 километров;
Ford Fusion Hybrid – 5,11 литров на 100 километров;
KIA Optima Hybrid – 5,11 литров на 100 километров.

Узнайте, как можно сэкономить 13,5 миллонов в год на автопарке из реального кейса ОНПЗ «Газпром Нефть». Получите кейс в удобном мессенджере.

Читайте также: датчик положения кузова.

ᐉ Классификация гибридных систем

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).

Классификация по конструкции

Параллельный гибрид

Рисунок. Параллельный гибрид

Топливный бак (Т)
Аккумуляторная батарея (В)
Электродвигатель (Е)
ДВС (V)
Коробка передач (G)

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
Топливный бак (Т)
Аккумуляторная батарея (В)
Электродвигатель (Е)
ДВС (V)
Генератор (Gen)

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
Топливный бак (Т)
Аккумуляторная батарея (В)
Электродвигатель (Е)
ДВС (V)
Генератор (Gen)
Инвертор (L)

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
Топливный бак (Т)
Аккумуляторная батарея (В)
Электродвигатель (Е)
ДВС (V)
Генератор (Gen)
Розетка (S)

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.

Классификация по степени электрификации

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
12-В-генератор
ДВС
Электродвигатель
7-ступенчатая автоматическая коробка передач
Модуль силовой электроники
Модуль высоковольтной аккумуляторной батареи
Модуль DC/DC-преобразователя
12-В-батарея

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.
В режиме 1 при малой скорости с использованием электромашин, прежде всего, обеспечивается значительное сокращение расхода топлива, а также создается дополнительная сила тяги.
В режиме 2, напротив, электрически передаваемая мощность на высокой скорости падает с одновременным увеличением КПД ДВС (благодаря коррекции точки нагрузки) и топливной эффективности.
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
Теплообменник охлаждающей жидкости трансмиссионного масла
Трубопроводы для трансмиссионного масла
Двухдисковый маховик
Высоковольтные провода
Корпус активной коробки передач
Гибридный механизм блокировки при парковке
Электрогидравлический модуль управления
Насос для трансмиссионного масла с электрическим/механическим приводом

Привод дополнительных агрегатов в автомобилях с полным гибридным приводом

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:

обеспечение пониженного давления в усилителе тормозного усилия,
поддержание подачи пониженного давления в режиме старт/стоп.

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. -1.

Что такое гибридный автомобиль и как он работает?

Комбинация газового двигателя и электродвигателя может улучшить топливную экономичность автомобиля, грузовика или внедорожника.

Автор Roberto Baldwin 1 апреля 2022 г.

Toyota в 2000-х. В наши дни эта функция экономии топлива предлагается в самых разных автомобилях, включая пикап Ford F-150, компактный кроссовер Honda CR-V и среднеразмерный внедорожник Toyota Highlander. Покупатели, которые ищут экономичный автомобиль, который не ударит по их бюджету, могут рассмотреть гибрид как менее дорогую альтернативу подключаемым гибридам и электромобилям.

Что такое гибридный автомобиль?

Гибридные автомобили сочетают в себе газовый двигатель с одним или несколькими электродвигателями, работающими от аккумулятора. Эти два источника энергии работают вместе, чтобы увеличить экономию топлива автомобиля. Обычный гибрид никогда не нужно подключать к сети, но он может ездить только на короткие расстояния и на низких скоростях только на электроэнергии.

В отличие от подключаемых гибридов или электромобилей (EV), размер батареи не влияет на производительность гибрида. Гибридная батарея обычно хранит от одного до двух киловатт-часов электроэнергии (некоторые батареи электромобилей хранят более 100 киловатт-часов) — этого достаточно, чтобы обеспечить буфер, поскольку автомобиль постоянно разряжает и перезаряжает аккумулятор. Эта небольшая батарея является ключом к контролю стоимости.

Как работает гибридный автомобиль?

Гибридные автомобили экономят топливо прежде всего за счет повышения эффективности газового двигателя при ускорении, движении накатом, замедлении и работе на холостом ходу. Поскольку у автомобиля есть дополнительный источник энергии, гибрид может быть оснащен менее мощным и более эффективным газовым двигателем, чем традиционный автомобиль. Эти двигатели обычно работают по так называемому циклу Аткинсона, который снижает потери энергии, связанные с нагнетанием воздуха в двигатель, за счет мощности и крутящего момента. При ускорении электродвигатель компенсирует снижение производительности двигателя, создавая дополнительный крутящий момент.

Второй прием экономии топлива гибрида называется рекуперативным торможением. В обычном автомобиле, работающем на бензине, когда вы замедляетесь, любая энергия, используемая для остановки автомобиля, превращается в тепло и, по существу, тратится впустую. В гибридном транспортном средстве электродвигатель действует как генератор, когда транспортное средство замедляется, превращая энергию движущегося транспортного средства в электричество и сохраняя ее в аккумуляторе для последующего использования.

Гибриды также могут отключать бензиновый двигатель при движении накатом или остановке на светофоре для экономии топлива. Многие негибридные автомобили с газовым двигателем оснащены аналогичной технологией автоматической остановки/запуска, но они обычно выключают двигатель на более короткие периоды времени.

Стоит ли покупать гибридный автомобиль?

Несколько автопроизводителей теперь предлагают гибридные варианты примерно на 1000-2500 долларов дороже, чем негибридные варианты, и могут улучшить экономию топлива примерно на 10-30%. Например, полноприводный Toyota RAV4 LE расходует в среднем 30 миль на галлон в комбинированном цикле городской/шоссе по EPA, в то время как сопоставимый RAV4 Hybrid стоит на 1150 долларов дороже и рассчитан на 40 миль на галлон. Свыше 15 000 миль и с бензином по 4 доллара за галлон гибрид экономит 500 долларов. Примерно после 35 000 миль пробега гибрид покроет первоначальную надбавку к цене за счет экономии топлива.

Гибриды лучше всего работают в пригородных и городских условиях, когда транспортное средство регулярно замедляется, останавливается и ускоряется. В то время как газовые автомобили, как правило, более эффективны при движении на большие расстояния на высоких скоростях, экономия топлива гибрида будет снижаться при длительных поездках по шоссе. Гибрид, тем не менее, должен по-прежнему давать больше миль на галлон, чем обычный автомобиль, работающий на бензине, при прочих равных условиях.

TAGhybridподключаемый гибридчто такое гибридный автомобиль2022toyotarav4fordf-150hondacr-v

Этот сайт предназначен только для образовательных целей. Перечисленные третьи лица не связаны с Capital One и несут единоличную ответственность за свое мнение, продукты и услуги. Capital One не предоставляет, не поддерживает и не гарантирует какие-либо сторонние продукты, услуги, информацию или рекомендации, перечисленные выше. Информация, представленная в этой статье, считается точной на момент публикации, но может быть изменена. Показанные изображения предназначены только для иллюстрации и могут не соответствовать продукту. Материалы, представленные на этом сайте, не предназначены для предоставления юридических, инвестиционных или финансовых рекомендаций или указания на доступность или пригодность какого-либо продукта или услуги Capital One для ваших уникальных обстоятельств. Для получения конкретных советов о ваших уникальных обстоятельствах вы можете проконсультироваться с квалифицированным специалистом.

Роберто Болдуин

Роберто Болдуин — автомобильный и технологический репортер из Северной Калифорнии. Помимо традиционного освещения автомобилей, он сосредоточился на появлении электромобилей и функций помощи водителю в транспортных средствах, а также на возможном запуске автономных транспортных средств. За последние семь лет он сидел в большем количестве автономных тестовых автомобилей, чем может вспомнить, но все же напоминает обычному водителю, что нужно следить за дорогой. В настоящее время он владеет Subaru BRZ, Hyundai Kona Electric и Vespa GTS 250.

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 двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине. 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 гибридных электромобилей с подключаемым модулем можно использовать только в электрическом режиме.

Как они работают

Гибридные электромобили с подключаемым модулем позволяют использовать как только бензин, так и только электричество, 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. Принимая во внимание доступ к общественным зарядным устройствам и зарядным устройствам на рабочем месте, вы потенциально можете ежедневно удваивать свой полностью электрический запас хода.

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 поступающее электричество переменного тока в постоянный ток для зарядки аккумулятора

Электрогенератор – собирает энергию от рекуперативного торможения и передает ее на аккумулятор

Порт зарядки — позволяет подключить 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 Clean Air Vehicle, Калифорнийский проект скидок на 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 для выбора наилучшего автомобиля.