Гибридные двигатели: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Гибридные шаговые двигатели — техническая вводная статья

Гибридные двигатели являются более дорогими, чем двигатели с постоянными магнитами, зато они обеспечивают меньшую величину шага, больший момент и большую скорость. Типичное число шагов на оборот для гибридных двигателей составляет от 100 до 400 (угол шага 3.6 – 0.9 град.). Гибридные двигатели сочетают в себе лучшие черты двигателей с переменным магнитным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами. Ротор гибридного двигателя имеет зубцы, расположенные в осевом направлении (рис. 1).

Рис. 1. Гибридный двигатель

Ротор разделен на две части, между которыми расположен цилиндрический постоянным магнит. Таким образом, зубцы верхней половинки ротора являются северными полюсами, а зубцы нижней половинки – южными. Кроме того, верхняя и нижняя половинки ротора повернуты друг относительно друга на половину угла шага зубцов.

Число пар полюсов ротора равно количеству зубцов на одной из его половинок. Зубчатые полюсные наконечники ротора, как и статор, набраны из отдельных пластин для уменьшения потерь на вихревые токи. Статор гибридного двигателя также имеет зубцы, обеспечивая большое количество эквивалентных полюсов, в отличие от основных полюсов, на которых расположены обмотки. Обычно используются 4 основных полюса для 3.6 град. двигателей и 8 основных полюсов для 1.8- и 0.9 град. двигателей. Зубцы ротора обеспечивают меньшее сопротивление магнитной цепи в определенных положениях ротора, что улучшает статический и динамический момент. Это обеспечивается соответствующим расположением зубцов, когда часть зубцов ротора находится строго напротив зубцов статора, а часть между ними. Зависимость между числом полюсов ротора, числом эквивалентных полюсов статора и числом фаз определяет угол шага S двигателя:

S = 360/(Nph*Ph) = 360/N,
где Nph – чило эквивалентных полюсов на фазу = число полюсов ротора,
Ph – число фаз,
N — полное количество полюсов для всех фаз вместе.

Ротор показанного на рисунке двигателя имеет 100 полюсов (50 пар), двигатель имеет 2 фазы, поэтому полное количество полюсов – 200, а шаг, соответственно, 1.8 град. Продольное сечение гибридного шагового двигателя показано на рис. 2. Стрелками показано направление магнитного потока постоянного магнита ротора. Часть потока (на рисунке показана черной линией) проходит через полюсные наконечники ротора, воздушные зазоры и полюсный наконечник статора. Эта часть не участвует в создании момента.

Рис. 2. Продольный разрез гибридного шагового двигателя

Как видно на рисунке, воздушные зазоры у верхнего и нижнего полюсного наконечника ротора разные. Это достигается благодаря повороту полюсных наконечников на половину шага зубъев. Поэтому существует другая магнитная цепь, которая содержит минимальные воздушные зазоры и, как следствие, обладает минимальным магнитным сопротивлением. По этой цепи замыкается другая часть потока (на рисунке показана штриховой белой линией), которая и создает момент. Часть цепи лежит в плоскости, перпендикулярной рисунку, поэтому не показана. В этой же плоскости создают магнитный поток катушки статора. В гибридном двигателе этот поток частично замыкается полюсными наконечниками ротора, и постоянный магнит его «видит» слабо. Поэтому в отличие от двигателей постоянного тока, магнит гибридного двигателя невозможно размагнитить ни при какой величине тока обмоток.

Величина зазора между зубцами ротора и статора очень небольшая – типично 0.1 мм. Это требует высокой точности при сборке, поэтому шаговый двигатель не стоит разбирать ради удовлетворения любопытства, иначе на этом его срок службы может закончиться.

Чтобы магнитный поток не замыкался через вал, который проходит внутри магнита, его изготавливают из немагнитных марок стали. Они обычно обладают повышенной хрупкостью, поэтому с валом, особенно малого диаметра, следует обращаться с осторожностью.

Для получения больших моментов необходимо увеличивать как поле, создаваемое статором, так и поле постоянного магнита . При этом требуется больший диаметр ротора, что ухудшает отношение крутящего момента к моменту инерции. Поэтому мощные шаговые двигатели иногда конструктивно выполняют из нескольких секций в виде этажерки. Крутящий момент и момент инерции увеличиваются пропорционально количеству секций, а их отношение не ухудшается.

Большинство современных шаговых двигателей являются гибридными. По сути гибридный двигатель является двигателем с постоянными магнитами, но с большим числом полюсов. По способу управления такие двигатели одинаковы, дальше будут рассматриваться только такие двигатели.

Чаще всего на практике двигатели имеют 100 или 200 шагов на оборот, соответственно шаг равен 3.6 грд или 1.8 грд. Большинство контроллеров позволяют работать в полушаговом режиме, где этот угол вдвое меньше, а некоторые контроллеры обеспечивают микрошаговый режим.

Современный гибридный двигатель — Экологические автомобили Экологические автомобили

Что представляет собой автомобильная гибридная система сегодня? Современный гибридный двигатель существенно отличается от силовых систем, которыми комплектовались гибридные автомобили в прошлом. Сохранив общий принцип взаимодействия двигателя внутреннего сгорания с приводом электромотор-генератор, они существенно снизили свой вес, а также стали более доступными по цене. Конечно, не так как хотелось бы, но все же.

Первый официально зарегистрированный автомобиль с гибридным двигателем, был первоначально электромобилем. Легендарный конструктор Фердинанд Порше на рубеже 19-20 веков создал проект под названием Lohner-Porsche.

Компактный электромотор, расположенный в ступице колес, питался током от генератора, энергию для которого вырабатывал бензиновый двигатель внутреннего сгорания.

Удивительно, но принцип работы современного гибридного двигателя мало чем отличается от аналогов того времени. Однако за это время производителям удалось оптимизировать связи, сделать батареи легче и эффективнее, а электромоторы мощнее. Это позволило использовать гибридные установки на современных легковых машинах.

Основные схемы гибридных двигателей

Последовательная схема гибридного двигателя. Малолитражный ДВС крутит генератор, заряжая батареи. Сам автомобиль приводит в движение электромотор. Редко применяется на легковых машинах, но похожий принцип используют локомотивы, карьерные самосвалы, автобусы.

Параллельная схема гибридного двигателя

. Повсеместно используется на современных легковых автомобилях. В этом случае для движения можно использовать оба двигателя, как вместе, так и по отдельности. Условно такую схему можно поделить на три подтипа:

• Mild hybrid (Умеренный гибрид). В основном использует топливную силовую установку, а электромотор дает автомобилю дополнительную мощность. Основные плюсы такой схемы — облегченная конструкция и низкая цена. Здесь не требуются огромные аккумуляторы, потому что электрическая тяга не используется для самостоятельного движения.
• Full hybrid (Полный гибрид). В такой схеме электромотор и ДВС в гибридном двигателе используются в равной степени. Однако чаще для движения используется электродвигатель, а ДВС выступает в роли генератора, аккумулирующего энергию в батареях.
• Plug-in hybrid (Подключаемый гибрид) — это гибридный двигатель с возможностью подзарядки своих батарей от сети. Такая система сохраняет все преимущества электрического автомобиля, решая его один из самых главных недостатков — дальность пробега.

Сегодня легковые гибридные автомобили в основном используют две японские технологии: Integrated Motor Assist от Honda и Hybrid Synergy Drive от Toyota.

Но все больше компаний развивают свои собственные технологии, позволяющие создать достаточно доступные и эффективные экологические автомобили. Например, современные гибридные двигатели Hybrid4, которые предлагает концерн PSA Peugeot Citroen, оборудуются дизельными ДВС.

Также автомобильный рынок в ближайшем будущем пополниться гибридами Mitsubishi и Kia, оснащенными собственными силовыми системами. И уже не за горами премьера русского серийного гибридного автомобиля, финансированием которого занимается Прохоров.

Все самое интересное впереди. Подписывайтесь на обновления нашего журнала, чтобы следить за всеми новостями и самыми интересными событиями в мире экомобилей.

Гибридные двигатели нового типа

Введение

Каждое значимое изобретение открывает эпоху своего применения.

200 лет назад паровая поршневая машина, оснащённая поршнями и шатунно-кривошипным механизмом, дала старт 1-й промышленной революции.

150 лет назад старт очередной промышленной революции дал Двигатель Внутреннего Сгорания (ДВС), тоже оснащённый поршнями и шатунно-кривошипным механизмом.

75 лет назад (конец 2-й МВ) началась эра реактивной авиации.

Сейчас с изобретения Интернета и iPhone началась эра массового внедрения цифровых технологий.

Общим для этих разных технологий является существенное повышение качества нашей жизни по вполне доступной цене для потребителя. Каждый день приносит нам известия о новых инновационных технологиях. Однако суть революционных инновационных технологий в том, что они в разы превосходят своих предшественников и это поднимает их применение на качественно новый уровень. Мы полагаем, что именно таким выдающимся событием является изобретение «ТопМотора».

Группа компаний «Нева-дизель» поддержала инициативу создания гибридных двигателей нового типа, получивших название «ТопМотор» — Тандемные оппозитно-поршневые Моторы. Мы уверены, что монополия применения классических поршневых ДВС на наземном и водном транспорте, а также газотурбинных двигателей в воздухе, будет нарушена. Гарантией такой уверенности является многократное преимущество «ТопМоторов» над известными классическими ДВС в диапазоне мощности от 100 до 1200 л.с:

По мощности и габаритам они подобны газотурбинным двигателям — ГТД (удельная мощность 3-4 л.с. на 1 кг веса), но в 1.5 раза экономичнее, а стоимость изготовления «ТопМоторов» в 7-10 раз меньше при той же мощности. По сравнению с классическими поршневыми двигателями (ПД), «ТопМоторы»  в 2-3 раза легче и в 2 раза  дешевле в изготовлении благодаря в 3 раза меньшему количеству узлов и деталей.

«ТопМоторы» относятся к классу ДВС аксиального типа. Да, аксиальные двигатели давно известны и применяются в торпедах, начиная с времён 1-й МВ. Но перегрузка подшипников узла аксиального привода поршней приводит к мизерному времени их работоспособности. Этот фактор стал препятствием для повсеместного применения ДВС с аксиальной кинематикой. Однако недавнее изобретение специального «Шарнирного механизма — ШМ» полностью решило эту проблему.

 

Кратко о конструкции двигателей нового типа «ТопМотор»

 

Рис.1. Внешний вид 4-цилиндрового «ТопМотора» одной из первых конструкций.

Новый тип двигателей «ТопМотор» (диапазон мощности от 80 до 1200 л.с.) предназначен для модернизации существующих транспортных средств, а также для создания новых, например, летающих автомобилей вертикального взлёта и посадки (ЛА ВВП).

Изначально двигатели»ТопМотор» проектировались как бюджетная альтернатива газотурбинным двигателям (ГТД) малой мощности (до 1500 л.с.), а также для массового применения практически на всех видах транспорта, прежде всего в авиации общего назначения (АОН). Это означает, что «ТопМоторы» имеют удельную мощность на уровне ГТД, то есть 3 л.с. и более на 1 кг веса.

В основу конструкции «ТопМоторов» положен «Шарнирный механизм — ШМ», который осуществляет преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращательное выходного вала отбора мощности. ШМ — это радикально усовершенствованный аксиальный механизм, который применялся на всех торпедах ещё со времён 1-й МВ. То есть ШМ — это альтернатива шатунно-кривошипному механизму (ШКМ), которым оснащаются практически все поршневые машины (ПМ), начиная от паровозов и до современных суперкаров. Принципиальная разница между ШМ и ШКМ в том, что:

1. ШМ обеспечивает параллельность движения поршней относительно оси выходного вала и, соответственно, компактность кинематики ПМ (в отличие от ШКМ, где поршни движутся в цилиндрах перпендикулярно оси выходного вала).

2. ШМ не имеет коленчатого вала — самой громоздкой, тяжёлой и дорогой части многоцилиндровых ДВС, которому нужна система смазки жидким маслом под давлением для обеспечения работоспособности его подшипников скольжения. Так как толщина смазывающей масляной плёнки менее 1 мкм, то подшипникам скольжения нужна очень жёсткая опора в виде громоздкого и тяжёлого блока цилиндров.

3. ШМ не имеет подшипников скольжения и поэтому ему не нужен жёсткий и потому массивный блок цилиндров.

4. Для работы ШМ достаточно консистентной смазки узла на весь срок службы.

5. ШМ обеспечивает возможность идеальной балансировки кинематики ПМ, что невозможно при использовании ШКМ.

Более того, мы имеем ещё ряд изобретений для улучшения технико-эксплуатационных характеристик «ТопМоторов». В частности, для увеличения быстроходности (и, соответственно, мощности) дизелей, а также их экономичности и экологической безопасности.

«ТопМоторы» — это 2-тактные поршневые двигатели аксиального типа с двумя встречно движущимися поршнями в каждом цилиндре. Цилиндры расположены вокруг центрального вала отбора мощности. Привод поршней в цилиндрах осуществляется двумя специальными шарнирными механизмами, которые приводят в синхронное движение поршни и центральный вал отбора мощности. Оба этих механизма находятся по обе стороны кругового ряда цилиндров. «ТопМотор» не имеет тяжёлого, громоздкого и дорогого коленчатого вала/валов. Здесь также нет блока и головки цилиндров со сложным газораспределительным механизмом со множеством клапанов. Вместо тяжёлого блока цилиндров применяется лёгкая рамная конструкция корпуса. Всё это вместе взятое удешевляет конструкцию двигателя и минимизирует её вес. А самое важное это то, что существенно увеличилась надёжность работы всей кинематики двигателя. Это является следствием того, что намного уменьшилось общее количество деталей. Кроме того, вместо быстровращающегося шатунно-кривошипного механизма со множеством подшипников скольжения используется надёжный шарнирный механизм с возвратно-вращательным движением его элементов с малой угловой и линейной скоростью. Результатом является то, что вес поршневого двигателя уменьшился настолько, что он сравнялся с весом газотурбинного двигателя такой же мощности. Но при этом «TopMotor» в 1,5 раза экономичнее и в 10 раз дешевле в изготовлении. По сравнению с обычными поршневыми ДВС он в 2 раза легче и дешевле при той же мощности (см. Рис.2).

Рис.2. Сравнение по сложности кинематики обычного ПД и «ТопМотора».

Рис. 3. Внешний вид ТМ-500/700 и его некоторые параметры.

 

«TopMotor»  ТМ-500/700 (см. Рис.3) является гибридной силовой установкой, которая может использовать в качестве маршевого двигателя ДВС или электрический мотор/генератор, т.к. имеют серийно выпускаемые EMRAX (см. https:\\emrax.com) различной мощности. 

           

            Очень часто реализация инновационных технологий сопряжена с риском неудачи. В случае с «TopMotor» такого риска нет, потому что его инновационный шарнирный механизм является исключительно надёжной конструкцией по сравнению с традиционным шатунно-кривошипным механизмом, а все рабочие процессы и узлы давно отработаны на обычных поршневых двигателях. К тому же общее количество деталей в 3 раза меньше классических ПД.

 

            «TopMotor» изначально задуман как конкурент турбовальным двигателям малой мощности (до 1200 л.с.). Поэтому его габариты и площадь поперечного мидельного сечения даже несколько меньше, чем у турбовальных двигателей аналогичной мощности с целью уменьшения лобового сопротивления. Это обстоятельство открывает возможность использовать «TopMotor» для привода не только воздушных винтов, а также использовать закрытые вентиляторы для создания аэродинамической тяги на больших скоростях полёта.

Ниже в Табл.1 даны основные конкурентные параметры ПД, ГТД и ТопМотора одной мощности 500 л.с.:

Табл.1

№	Параметр	Дизель RED A03T	Газотурбин. Arrius 2G1	«ТопМотор» ТМ-500
1	Мощность, л.с.	500 (до 5 мин.)	426/518	500
2	Ном.обороты, 1/сек	4000 /3750	6000/6252	6000
3	Расход топлива	160 г/л.с.*ч	≈ 320 г/л.с.*ч	160г/л.с.*ч
4	Вес, кг	363	113,8	130
5	Габарит, мм	1100х850х750	973х641х482	907х472х472
6	Стоимость рыночная, USD	≈ 120’000	≈ 250’000	≈100’000
7	Стоимость изготовления, USD	≈ 85’000	≈ 175’000	≈26’7
8	Рентабельность	≈ 30%	≈ 30%	≈ 375%

 

«ТопМоторы» имеют стандартную конструкцию с целью её адаптации для серийного выпуска двигателей различной мощности и применения (см. Табл.1).

Табл.2.

 

Заключение

Простая конструкция «ТопМоторов» адаптирована к серийному/массовому производству.

Важно подчеркнуть то, что «TopMotor» можно считать той ключевой технологией, которая открывает путь к созданию «настоящих» Летающих Авто ВВП благодаря:

            1. Большая удельная мощность позволяет вертикально поднимать большую полезную нагрузку        — в 5 или даже в 7 раз больше собственного веса;

            2. Экономичность позволяет иметь большой радиус полёта — более 1000 км;

            3. Небольшая стоимость изготовления обеспечивает возможность их массового производства — это означает их доступность для широкого круга потребителей;

            4. Электропривод позволяет экологически безопасно ездить по в городах с минимальными затратами энергии, то есть очень экономично и без вредных выбросов;

            5. Всё это вместе взятое позволяет создать симбиоз автомобиля/вертолёта/ самолёта с целью        снятия ограничений на мобильность передвижения с целью улучшения качества нашей жизни.

Концепция «Гибкой мобильности — ГМ», которую мы стремимся реализовать посредством «ТопМоторов», означает, что в пределах населённых пунктов транспорт должен передвигаться с ограниченной скоростью с использованием экономичного и экологически безопасного электропривода, а между городами надо передвигаться с большой скоростью с использованием мощных «ТопМоторов». Более того, между городами надо летать с большой скоростью (более 300 км/ч) на летающих автомобилях с вертикальным взлётом/посадкой (даже на плоскую крышу дома).

Таким образом, такой авиационный проект имеет две составные части:

 А) Создание гаммы «ТопМоторов» различной мощности и назначения;        

Б) Создание Летающих Аппаратов вертикального взлёта и посадки (ЛА ВВП) различного назначения с использованием мощных, лёгких, экономичных, компактных и дешёвых  «ТопМоторов».

Перспективные и гибридные двигатели ОДК-Климов

— Всеволод Александрович, давайте начнем с новой производственной площадки в Петербурге. Уже завершилось ее дооснащение, расширение, масштабирование производства? На каком этапе, на Ваш взгляд, сейчас находится само серийное производство двигателей в ОДК-Климов?

— Мы переехали на новую площадку в 2014 году. На площадке проведено несколько этапов оснащения производства. В основном здесь планировался выпуск двигателя ВК-2500. Но на ней сейчас ведутся и ряд ОКР — это ТВ7-117 самолетной и вертолетной модификаций, также размещено и серийное производство этих двигателей. Это, в основном, работы по изготовлению, испытаниям и сборке. Комплектацию (детали и узлы) мы также получаем в своей кооперации в рамках ОДК с другими российскими предприятиями.

Также на этой площадке мы ведем работу по новым проектам — двигателям ВК-650В и ВК-1600В. Сейчас мы делаем первую опытную партию, так называемую установочную, двигателя РД-93МА. В этом году мы должны двигатели изготовить, скомплектовать, испытать и отгрузить.

В прошлом году окончательно завершен переезд производственных мощностей с нашей первой площадки, она продана и там уже работает застройщик. Поэтому мы сейчас сконцентрированы на основной площадке. Она всегда исторически была закреплена за «Климов», но раньше там проводилась только финальная сборка двигателей и испытания. Сейчас на этой территории находится конструкторское бюро, административные службы, весь цикл производства – это сборка, изготовление закрепленной номенклатуры, термообработка, складской комплекс, корпус нанесения гальванических покрытий, лаборатории, испытательная база.

— Насколько вам удалось импортозаместить двигатели семейства ТВ3-117 на мощностях нового производства в Петербурге?

— Нам удалось полностью импортозаместить и ТВ3-117, и двигатель ВК-2500. Сейчас двигатели производятся в широкой кооперации с предприятиями Объединенной двигателестроительной корпорации Ростеха и предприятиями второго контура, и они все российские. Агрегаты российские, все детали и узлы российские. А финишером по сборке и испытаниям двигателя является ОДК-Климов. Мы производим до 300 двигателей в год и около 100 ремонтируем. Есть еще другие ремонтные предприятия, но мы сами специализируемся на выпуске двигателей первой категории. У нас имеется стендовая база, современное оборудование, а кооперация распределена так, что за нами закреплена часть узлов. Это турбина компрессора, мы ее сами полностью изготавливаем. Системы электронного управления двигателя нашей разработки также полостью производятся на нашем предприятии.

— Достаточно ли этой серии, чтобы закрыть потребности для новых вертолетов, замены двигателей и поддержания пула подменных двигателей?

— Существующей серии хватает, чтобы закрыть потребности производства новых вертолетов, замены двигателей и подменных двигателей. Но мы готовы развиваться и дальше. Все зависит от заявок «Вертолетов России».

Двигатель ВК-2500ПС-03

— Вопрос по двигателю, серийное производство которого уже начато — ВК2500П. Сколько вы планируете их производить в год, и есть ли машины (Ми-28), которые ими уже оснащены?

— Двигатель ВК-2500П применяется на модификации боевого вертолета Ми-28НМ. В прошлом году двигатель завершил государственные стендовые испытания.

Этот двигатель является модификацией ВК-2500, на котором применена современная САУ типа FADEC. Она обеспечивает управление двигателем, улучшает его технические характеристики и параметры, в том числе экономичность. А самая главная его особенность в противопомпажной системе. Т.е. при залповом применении вооружения вертолета, пороховые газы попадают на вход двигателя, что может привести к снижению мощности, помпажу, остановке. Система без участия пилота отрабатывает эту ситуацию и восстанавливает режим работы. Это особенно важно в боевых условиях.

Производство ВК-2500П уже запущено, часть двигателей установлена на вертолеты. Объемы выпуска этих моторов будут расти.

— Предполагается ли интеграция двигателя ВК-2500П на какие-либо другие летательные аппараты?

— Да, конечно. Этот двигатель можно устанавливать и на Ка-52. Двигатель, который установлен на Ми-28НМ, это модель «01». Т.е. это модель с настройкой взлетной мощности 2500 л.с. А сам двигатель, как классический ВК-2500, так с индексом «П» и «ПС», т.е. это и военный, и гражданский, они имеют настройки в зависимости от модели 01, 02 и 03, которые разграничиваются по мощности: 2500, 2200 и 2000 л.с. на взлетном режиме соответственно. Поэтому этот двигатель в дальнейшем можно устанавливать на все вертолеты Ми и Ка и предлагать использовать на иностранных платформах.

— По перспективному двигателю ВК-1600В. Вы уже приступили к сборке двигателя-демонстратора? И когда можно ожидать начала его летных испытаний?

— У нас в 2019 году стартовали два проекта. Дело в том, что в этих рыночных нишах нет российского двигателя, они все зарубежные — либо это французские, либо американские. И задача была, в первую очередь, провести программу импортозамещения по двигателям в классе до 700 л.с. — это двигатель ВК-650В для вертолетов Ка-226, Ансат-У и других однодвигательных платформ взлетной массы порядка до 4 т. Двигатель ВК-1600В — это двигатель, который будет устанавливаться на вертолет Ка-62. Само собой его применение возможно и на иностранных платформах.

Есть заявка, и стартует проект создания и самолетной версии этого двигателя – ВК-1600С. Он предполагается к установке на пассажирские и транспортные самолеты местных воздушных линий, таких как «Байкал». В настоящий момент по двигателям ВК-650В и ВК-1600В выполнены эскизные проекты. Также поданы заявки в Росавиацию на сертификацию, проведены этапы макетов. Сейчас по двигателю ВК-1600В мы находимся на стадии изготовления демонстратора и планируем его показать на выставке МАКС-2021, в августе 2021 года начать инженерные испытания.

Двигатель ВК-1600В

По двигателю ВК-650В – демонстратор был собран в прошлом году. В этом году мы приступили к инженерным испытаниям, и сейчас пройден первый этап. Разработаны камеры сгорания и компрессор для проведения специальных автономных испытаний в ЦИАМ и подтверждения параметров, которые были заложены при расчетах.

Новые двигатели ВК-650В и ВК-1600В мы разрабатываем, используя современные технологии проектирования и технологическую базу. Так, на двигателях ВК-1600В не существует бумажной конструкторской документации, двигатель выпущен полностью в 3D. Подлинная КД – это электронная 3D-модель с аннотацией. Также при разработке двигателей и оптимизации расчетных работ узлов используется технология цифрового двойника. Т.е. это взаимоувязанная система расчетов в стационарной и нестационарной постановке. Данная система позволяет сократить время доводки и разработки двигателя путем, в том числе, проведения виртуальных испытаний, т.е. моделирования натурных испытаний.

Также на двигателях мы сейчас внедряем применение аддитивных технологий, это 3D-печать. На предыдущих модификациях это было редкостью — там были сложности и с нормативной базой, и с пониманием в отрасли всех преимуществ этой технологии. На обоих демонстраторах новых двигателей мы применили эти технологии. И это не только корпусные детали, но и сопловые аппараты и другое. Доля применения аддитивных деталей доходит до 15% и в одном, и в другом двигателе. В будущем эту технологию мы также будем закреплять и утверждать при выходе на сертификацию, это позволит, с одной стороны, упростить технологию изготовления узлов, с другой — снизить массу и, в принципе, снизить стоимость жизненного цикла.

У нас есть отдельные планы с ЦИАМ, с ВИАМ, и уже стартовало несколько программ с точки зрения паспортизации аддитивных технологий и материалов по ним. По обоим двигателям начало летных испытаний планируются в 2022 году, а получение сертификата типа – 2023 год. Достаточно сжатые сроки. Это достигается опять же за счет применения новых технологий проектирования и производства опытных образцов.

— У вас собственное аддитивное производство или комплектующие поступают в рамках кооперации с предприятиями ОДК?

— И так, и так. У нас есть зона развития с аддитивным производством, оно позволяет нам отрабатывать какие-то первичные конструкторские технологические решения. А так, как я говорил, мы в широкой кооперации отрабатываем эти узлы с предприятиями ОДК, с ВИАМ. Не все просто в этой технологии, не все сразу получается. И по обоим двигателям участвовало несколько предприятий. Т.е. эта технология вроде как развита у всех, но получается не у всех. По двигателям ВК-650В и ВК-1600В наши кооперанты – это ВИАМ, часть узлов сделана на их оборудовании, это ММП имени В.В. Чернышева. Часть деталей мы делали на своем производстве.

Двигатель ВК-650В

— Расскажите, пожалуйста, про новый гибридный двигатель, разработкой которого занимается ваше предприятие.

— Это новая амбициозная задача. В рамках ОДК в августе 2020 года было открыто данное направление. Сейчас идет трехлетний НИР с завершением в 2024 году. Итоги этого НИРа — это предложить некую линейку гибридных силовых установок для будущих потенциальных объектов и платформ. Смысл гибридных установок в том, что, несмотря на все ухищрения конструкторов авиационных двигателей по совершенствованию параметров, ресурсов, снижению расхода топлива, новые мировые вызовы и требования, в том числе требования ИКАО по вредным выбросам, по шуму – их все равно какими-то традиционными классическими методами не достичь. Т.е. снизить расход топлива на 40% или вредные выбросы на 70% нереально даже с учетом любых технологий, которые сейчас используются. Гибридизация, т.е. использование энергий топлива и электрической энергии это как раз и позволяет.

Но при решении этой задачи приходится решать и ряд серьезных технологических проблем — так называемые критические технологии. Одна из них – это создание топливных элементов, либо аккумуляторных батарей с высокой емкостью и, понятно, низкой удельной массой. Это создание блоков силовой электроники, которая может работать при больших температурах, это создание системы управления распределения энергии – механической, электрической, это применение новых технологий по системам управления, силовой электронике и САУ этой системы.

Соответственно, какие преимущества мы получаем? Мы можем отказаться от механической трансмиссии. Т.е. расположить любую архитектуру, силовые установки. Применить либо несколько движителей (это вентилятор, может быть, который приводится электромотором), либо 10 таких вентиляторов, которые будут располагаться на крыле. Либо это будет привод несущего винта, если мы говорим о вертолете. Причем мы сможем управлять частотой вращения этого винта, а трансмиссии не будет. Это и повышение технологичности, упрощение конструкции, это и снижение веса силовой установки и летательного аппарата в целом.

Сам привод будет работать на оптимальных режимах, что позволит и снизить расход топлива и увеличить ресурс и экономичность. И, соответственно, это снижение выбросов. Двигатель будет работать в оптимальном режиме во время полета (крейсерский режим), соответственно расход топлива понизится до 40% и даже больше.

Традиционными методами такого эффекта не достичь. Соответственно тема новая, она межотраслевая. Чтобы ее решить, нужны не только технологии в двигателестроении подтянуть, но это решения и по высокооборотным электрическим машинам — это и электродвигатели, и генераторы. Соответственно и по батареям питания нужен прорыв, и по системам управления силовой электроники. Все эти задачи будут решаться в широкой межотраслевой большой кооперации. Будет участвовать и уже занимается этим направлением и Центральный авиационный институт моторостроения, и другие центральные институты — достаточно большой пул кооперации, кто будет в этом проекте задействован.

— Правильно я понимаю, что в рамках ОДК эта тема поручена вам, и вы будете головным предприятием в разработке гибридной силовой установки?

— Да, в рамках ОДК головное предприятие в этой теме — это «Климов».

Прим. ред: Первый макет гибридной силовой установки для летательных аппаратов разработки Объединенной двигателестроительной корпорации будет представлен на Международном авиационно-космическом салоне (МАКС-2021) с 20 по 25 июля в подмосковном Жуковском в составе общей выставочной экспозиции стенда ОДК (Павильон С1).

Как работает гибридная силовая установка Lexus RХ400h. Гибридный двигатель -это экономия и двойная тяга Автомобиль с гибридным двигателем

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.

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

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

Читайте в этой статье

Основные преимущества и недостатки гибридных авто

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

• последовательным;
• параллельным;
• последовательно-параллельным;

Последовательное взаимодействие

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

Параллельное взаимодействие

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

Последовательно-параллельное взаимодействие

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

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

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

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

Эксплуатация гибридов: разрушаем мифы

• Гибридные авто являются новинкой, которая до конца не усовершенствована и имеет множество недоработок. Это миф, так как бренд Тойота занимается полномасштабным серийным производством гибридных моделей почти 20 лет.
• В гибридах разряжаются аккумуляторы, что приводит к проблемам. Это правда, но только частично. На начальных этапах развития технологии подобные случаи встречались, но сегодня высокоточная электроника не допускает глубокого разряда батареи.
• Гибридные авто чаще ломаются, их дорого и сложно ремонтировать. Это миф, так как гибридные автомобили не менее надежны в эксплуатации по сравнению с обычными дизельными и бензиновыми ДВС. Большинство СТО комплексно обслуживают гибриды наравне с обычными авто. Более того, КПП в гибридах исключает наличие фрикционов, что делает такую трансмиссию простой и надежной, чего не скажешь о различных типах АКПП. Что касается ДВС, мотор на гибридах чаще работает на низких оборотах, не выходит на пиковые нагрузки. Если также учесть цикл Аткинсона, тогда моторесурс двигателя на гибриде намного больше обычного мотора.
• ДВС гибрида имеет меньшую мощность, такие авто теряют в динамике сравнительно с аналогами. Да, мощность ДВС на гибридах меньше, но за счет добавления электромотора суммарная мощность установок значительно превосходит мощность обычных аналогов с одним бензиновым мотором.
• Расход гибридной машины на практике не сильно отличается от обычного авто. Частично это правда, так как показатель расхода гибридных автомобилей напрямую зависит от режимов езды. Для достижения максимальной экономичности необходимо изменить стиль вождения на медленный, спокойный и плавный, избегая разгонов, активного дросселирования и т.д. Другими словами, сильные нажатия на педаль газа будут давать команду системе управления к тому, что необходимо завести ДВС.

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

• Аккумулятор для гибрида трудно найти в свободной продаже, а также батарея занимает много места в багажнике автомобиля. Это миф, так как аккумуляторы для гибридов всегда доступны к заказу в авто магазинах, а также представлен широкий выбор на различных Интернет-ресурсах. Что касается свободного места, батарея практически не занимает полезное пространство в багажном отсеке.
• На гибридную машину нельзя поставить газ. Это миф, так как мировые производители производят оборудование, совместимое с гибридным авто.

Читайте также

Как самостоятельно помыть и высушить мотор подручным средствами. Основные советы и рекомендации для безопасной мойки двигателя своими руками.

Увеличение числа автотранспорта в мире и ряд экологических проблем, с которыми столкнулось человечество последние пару десятилетий, привело к серьезным изменениям в сфере автомобильной промышленности.

Продиктованы они, в первую очередь, существенно ужесточившимися экологическими нормами и возросшей ценой топлива, в связи с чем автопроизводители вынуждены искать способы снизить количество токсических выбросов и общий расход топлива в автомобилях.

При этом, несмотря на появление электромобилей, разработок транспортных средств с топливными элементами, единственным действенным способом на сегодня оказалось создание машин с гибридными двигателями – наиболее простой путь «вписаться» в эконормы и предложить потребителю удобный в использовании продукт.

О том, что представляет собой рынок машин «гибридов» сегодня, мы и постараемся рассказать в данном материале, ведь сегодня многие потенциальные покупатели не представляют, что значит гибридный автомобиль и какие преимущества предлагает.

Гибридные автомобили – что это такое?

Принцип транспортного средства, построенного на гибридной схеме, весьма прост. В его основу положен принцип обычного бензогенератора, когда силовой агрегат транспортного средства вращает генератор и осуществляет зарядку тяговой батареи.

Видео — как устроен гибридный автомобиль:

В свою очередь, энергия батареи позволяет автомобилю какое-то время двигаться исключительно на электрической тяге с «нулевым» количеством токсичных выбросов. После того, как энергия в батареях иссякнет, в работу снова включается бензиновый мотор, который позволяет продолжать движение и при этом восполняет заряд в аккумуляторных батареях.

Надо сказать, что наряду с этой схемой существует и другая, носящая название plug-in hybrid. В ней аккумулятор заряжается не только от мотора, но и от обычной бытовой электросети, а его емкости достаточно для поездок на небольшие расстояния (как правило, около 30-40 километров). По факту это значит, что доехать до работы и обратно вы можете, совершенно не используя бензиновый двигатель (и, соответственно, не тратя топлива).

Преимущества машин с гибридным двигателем

Наверняка многие зададутся вопросом, а для чего вообще «городить огород» с аккумуляторами, электромоторами, батареями и двигателем внутреннего сгорания? Что дает гибридная схема силовой установки?

Перед тем, как ответить на этот вопрос, стоит вспомнить, когда «традиционный» автомобиль расходует наибольшее количество топлива. Известно, что максимальный расход (и, соответственно, токсичность выбросов) приходится на этап разгона до крейсерской скорости, а также в городском режиме движения при частых разгонах-торможениях.

Видео — как можно улучшить гибридный автомобиль:

Таким образом, электропривод в машинах с гибридной силовой установкой вступает в действие именно в этих режимах. При полностью заряженной батарее «гибрид» начинает движение на электротяге, а при достижении определенного скоростного порога (в зависимости от модели он составляет от 20 до 40 километров в час) в действие вступает двигатель внутреннего сгорания.

При этом наиболее широкий ряд «гибридов» от Тойота представлен непосредственно в Японии и США. На внутрияпонском рынке машины продаются под маркой Тойота, а в Америке по традиции наиболее популярен Лексус (в России, надо сказать, наибольшая часть гибридных авто также продается под этой торговой маркой).

Наиболее насыщенным с точки зрения количества гибридных авто от Тойота по праву стоит считать рынок Японии. На него компания выводит все новейшие модели, на которых «обкатывает» технологии, которые должны пойти в серию на «глобальных» моделях.

Подавляющее большинство современных автомобилей в качестве силового агрегата используют двигатель внутреннего сгорания . На фоне постепенного истощения запасов нефти, а также возрастающих требований к экологичности, автоинженеры разрабатывают новые технологии, позволяющие отказаться от использования углеводородов в качестве топлива или, как минимум, снизить расход.

Решить эту проблему можно двумя способами: установить вместо ДВС электромотор или гибридный двигатель. К последнему прибегают многие автомобильные марки.

Как видно из названия, подобный силовой агрегат представляет из себя классический двигатель внутреннего сгорания и одновременно электродвигатель, объединенные в одно целое. По многим причинам такое решение предпочтительнее одной только электрической тяги.

На сегодняшний день электромобиль имеет серьезные минусы. Наиболее значимые из них – это отсутствие развитой сети электрозаправок, а также недостаточная дальность поездки без дозарядки (у разных моделей электромобилей она составляет от 80 до 160 км).

К тому же на то, чтобы полностью зарядить батареи потребуется несколько часов, а значит, мобильность такого авто ограничивается поездками от дома до работы и обратно.

Тем не менее, нельзя забывать и про плюсы электромотора, среди которых более высокий КПД (у ДВС максимальный КПД достигается только на определенных оборотах), отсутствие каких-либо выбросов, большой крутящий момент.

Электрический двигатель, в отличие от работающего на нефтепродуктах, не нуждается в постоянной подаче топлива. Он может находиться в выключенном состоянии сколь угодно долго, пока на него не будет подано напряжение. При подаче электричества он практически моментально передает колесам максимальную тягу.

Гибридный двигатель совместил преимущества обоих моторов, благодаря чему достигается экономичность, экологичность и неплохие динамические характеристики.

Принцип работы гибридных двигателей

Гибридный двигатель устроен таким образом, что оба мотора работают, условно говоря, друг на друга. Двигатель внутреннего сгорания крутит генератор и снабжает энергией электромотор, а тот позволяет «напарнику» работать в оптимальном режиме без резких колебаний и нагрузок. К тому же, гибриды обычно оснащаются системой рекуперации кинетической энергии KERS (аналогичную той, что применяется на болидах Формулы-1).

Эта система позволяет заряжать аккумуляторные батареи во время торможения и при движении машины накатом. Принцип ее работы в том, что при торможении колеса приводят в действие электромотор, который в этом случае сам играет роль генератора и заряжает аккумуляторы. Особенно полезна KERS при езде по городу в режиме «тронулся-остановился».

По степени гибридизации силовые агрегаты разделились три типа: «умеренные», «полные» и plug-in. В «умеренных» постоянно работает двигатель внутреннего сгорания, а электромотор включается только тогда, когда необходима дополнительная мощность.

Автомобиль с «полным» гибридом способен двигаться на одной электротяге, не расходуя горючего.

Plug-in, как и полный гибрид, может передвигаться только на электричестве, но имеет возможность заряжаться от розетки, совмещая таким образом все преимущества электромобиля, и избавляясь от его главного недостатка — ограниченного пробега без подзарядки. Когда заряд батарей кончается, plug-in работает как обычный гибрид.

Схемы взаимодействия электромотора и ДВС

Инженеры разных компаний по-разному подходят к вопросу гибридного двигателестроения. Современные машины оснащаются гибридными двигателями, построенными по одной из трех схем взаимодействия топливной и электрической составляющей, которые будут рассмотрены ниже.

Последовательная схема

Это наиболее простой вариант. Принцип его работы заключается в следующем: крутящий момент от ДВС в данном случае передается исключительно генератору, который вырабатывает электричество и заряжает аккумуляторы. Автомобиль при этом движется только на электротяге.

Также для зарядки аккумуляторной батареи применяется система рекуперации кинетической энергии. Своим названием данная схема обязана последовательным преобразованиям энергии: энергия сгорания топлива двигателем внутреннего сгорания превращается в механическую, затем в электрическую при помощи генератора и снова в механическую.

Плюсы такой конструкции заключаются в следующем:

• ДВС всегда работает на неизменных оборотах, с максимальным КПД;
• нет необходимости оснащать автомобиль мощным и прожорливым двигателем;
• не нужно сцепление и коробка передач;
• автомобиль способен передвигаться и с выключенным двигателем внутреннего сгорания за счет энергии, запасенной аккумуляторной батареей.

Однако есть у последовательной схемы и свои минусы:

1. потери энергии в процессе преобразований;
2. большой размер, вес и высокая стоимость аккумуляторных батарей.

Наибольшая эффективность такой схемы достигается при движении с частыми остановками, когда активно работает KERS. Поэтому она нашла применение в городском транспорте. Также гибридные двигатели с последовательной схемой применяются в карьерных самосвалах, которым для работы важен большой крутящий момент и не требуется высокая скорость.

Параллельная схема

Принцип работы «параллельного» гибридного двигателя полностью отличается от вышеописанного. Автомобили с гибридным двигателем, построенным по параллельной схеме, ездят с использованием и ДВС, и электромотора. Электродвигатель в таком случае должен быть обратимым, т.е. способным работать в качестве генератора. Согласованная работа обоих моторов достигается посредством компьютерного управления.

В зависимости от режима езды блок управления распределяет крутящий момент, поступающий от обоих элементов гибрида. Основную работу выполняет двигатель внутреннего сгорания, электромотор же подключается когда нужна дополнительная мощность (при трогании, ускорении), при торможении и замедлении он работает как генератор.

Плюсы подобной компоновки в том, что нет необходимости устанавливать аккумуляторную батарею большой емкости, потери энергии намного меньше, чем при последовательной схеме, поскольку ДВС напрямую связан с ведущими колесами, а кроме того, сама по себе конструкция довольно проста, а значит, дешева.

Основные минусы схемы – меньшая топливная экономичность по сравнению с другими вариантами и низкая эффективность в городских условиях. Машины с гибридным двигателем, построенным по параллельной схеме, наиболее эффективны при движении по трассе.

По данной схеме построены гибридные автомобили марки Хонда. Главный принцип руководства компании: схема гибридного двигателя должна быть как можно более простой и дешевой, а функция электромотора заключается лишь в помощи ДВС сэкономить максимально возможное количество топлива. У этой марки существует две гибридных модели – Civic (снят с производства в 2010 году) и Insight.

Последовательно-параллельная схема

Последовательно-параллельная схема представляет собой совмещение первых двух. В параллельную схему добавлен дополнительный генератор и делитель мощности. Благодаря этому автомобиль при трогании и на малых скоростях движется только на электрической тяге, ДВС только обеспечивает работу генератора (как при последовательной схеме).

На высоких скоростях крутящий момент на ведущие колеса передается и от двигателя внутреннего сгорания. При повышенных нагрузках (например, при подъеме в гору), когда генератор не в силах обеспечить требуемый ток, электромотор получает дополнительное питание от аккумулятора (параллельная схема).

Поскольку в системе имеется отдельный генератор, заряжающий аккумуляторную батарею, электромотор используется только для привода ведущих колес и во время рекуперативного торможения . Через планетарный механизм (он же делитель мощности), часть крутящего момента от ДВС частично передается на колеса и частично отбирается для работы генератора, который питает либо электромотор, либо аккумуляторную батарею. Электронный блок управления все время регулирует подачу мощности из обоих источников.

Плюсы последовательно-параллельного гибридного двигателя данной схемы, в максимальной топливной экономичности и высокой экологичности. Минусы системы – сложность конструкции и высокая стоимость, поскольку требуется дополнительный генератор, достаточно емкая аккумуляторная батарея и сложный электронный блок управления.

Применяется последовательно-параллельная схема на автомобилях марки Тойота (Prius, Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid), а также на некоторых моделях Лексус. Подобными гибридными двигателями оснащаются машины Ford Escape Hybrid и Nissan Altima Hybrid.

Гибридные двигатели строительных машин: тенденции развития

Экологические проблемы и ужесточение требований по нормам выбросов выхлопных газов по всему миру повысили привлекательность электрических и гибридных двигателей. Чтобы соответствовать новым требования, повысить эффективность, производители быстро поняли, что не существует единого решения, которое подходило бы для всех машин.

Плюсы гибридного двигателя

Для строительного сектора, выбор силовой установки зависит от конструкции оборудования, требований заказчика, рабочего цикла и стоимости. Производители силовых агрегатов для строительной техники предлагают различные варианты.

Ключевым преимуществом гибридных силовых установок является возможность сочетать дизельный мотор с гибридной трансмиссией. Это позволяет снизить количество вредных выбросов в атмосферу, затраты на обслуживание, повысить топливную эффективность. Однако сложность заключается в дополнительных расходах на саму технологию.

Несмотря на растущий потенциал этих силовых агрегатов, необходимо ещё, чтобы инвестиции в новые технологии дали положительные результаты. Автомобильный легковой транспорт в значительной степени поддерживается государственными субсидиями. Для строительных и дорожных машин такой программы не существует.

К тому же, данная технология подойдёт не для всякого типа машин. Например, малое строительной оборудование вполне может быть полностью электрифицировано. А вот для машин большой мощности современные аккумуляторные технологии и зарядная инфраструктура могут не подойти.

Именно для них, в первую очередь, предназначена гибридная технология. Она позволяет сократить разрыв между полностью электрическим и дизельным двигателями на более энергоемких машинах, таких как большие экскаваторы или колесные погрузчики. Это даёт возможность работать от аккумуляторных батарей в местах, где есть строгие ограничения по выбросам. Аналогичным образом, гибридная технология предлагает конечным пользователям возможность работы на стройплощадке, где нет возможности подключить зарядное устройство.

Гибридные технологии Cummins

По мнению представителей американского производителя силовых агрегатов для строительного сектора не существует решений подходящих для всех.

Ассортимент компании Cummins включает в себя полностью электрифицированные моторы, сверхчистые дизеля и гибридные двигатели. В развитие технологий компания ежегодно инвестирует почти 1 миллиард долларов США.

Компания стремиться развиваться в области альтернативных видов топлива. Для этого она приобрела ряд компаний специализирующихся на аккумуляторных технологиях, гибридных и электрических трансмиссиях. Также подписано соглашение с Южнокорейской компанией Hyundai Motors об использовании технологии топливных элементов.

«Гибридные решения действительно дают преимущество использования энергии торможения (самосвал или колесный погрузчик) или вращения кабины (экскаваторы), что позволяет оборудованию работать более эффективно», — говорит Стивен Нендик (Steven Nendick), директор по маркетингу и коммуникациям для внедорожников в Cummins.

Он также отмечает, что хотя эти технологии зарекомендовали себя в секторе легковых, грузовых автомобилей и автобусов, они «оказали незначительное влияние на строительную отрасль».

John Deere электрифицирует строительную технику

Другим производителем, использующим гибридные решения, является компания John Deere Power Systems. Компания одной из первых внедрила технологию электропривода в строительных и карьерных колёсных погрузчиках. В 2013 году она выпустила гибридный фронтальный погрузчик 644К, а в 2015 году – 944К.

В этом году обе модели в общей сложности наработали в полевых условиях более 1 миллиона часов. В компании отмечают, что электрификация является не только инновационной и эффективной, но и долговечной.

«Мы знаем, что нужно для строительной техники с дизельным, электрическим или гибридным двигателем, и использовали этот опыт для создания решений, соответствующих требованиям наших клиентов и потребностям бизнеса», — сказал Даррин Трептоу (Darrin Treptow), менеджер по маркетинговой политики компании John Deere.

Компания John Deere планирует начать поставки строительных машин с односкоростной трансмиссией до конца текущего года. Варианты трехскоростной трансмиссии для отдельных видов машин будут доступны в 2021 году.

Deutz проводит усовершенствование ДВС

Немецкий производитель двигателей Deutz предлагает производителям строительной техники и оборудования различные типы приводов: дизельные, газовые, водородные, гибридные и электрические. В компании отмечают, что предлагают не просто двигатель, а комплексное интегрированное решение.

«Мы начинаем работу с нашими клиентами, с того что определяем такие параметры, как производительность, нагрузки, требования к выбросам. Затем настраиваем оптимальную систему привода соответствующую спецификации. В результате может быть установлен двигатель внутреннего сгорания, работающий на разных видах топлива, гибридный или даже электрический привод», — отмечает Михаэль Веллензон (Michael Wellenzohn), менеджер по продажам, сервисному обслуживанию и маркетингу Deutz.

Наряду с электрифицированными решениями, моторостроитель работает над усовершенствованием двигателей внутреннего сгорания. В компании рассматривают водород и «электронное топливо» (синтетическое топливо, основанное на возобновляемом электричестве) являются углеродно-нейтральными и в процессе использования не образуют вредных выбросов.

Как отмечается, Deutz ставит перед собой задачу к 2022 году увеличить долю реализации электрических и водородных приводов до 10%.

Электрические решения Perkins

Компания Perkins предлагает гибридные и электрические двигатели мощностью от 6 до 479 кВт. К тому же, британский моторостроитель инвестирует средства в развитие гибридных двигателей, исследования в области электрификации техники. Основной упор в компании делают на повышение прочности, долговечности аккумуляторных батарей и системную интеграцию.

Проанализировав работу фронтальных погрузчиков, экскаваторов, в компании пришли к выводу, что рабочие циклы строительных машин различны в зависимости от области применения. Кроме того, они зависят от размеров самой техники.

«Не существует единого решения, подходящего для всех машин. Разница между внедорожными машинами в условиях эксплуатации означает, что передача технологий из других секторов, таких как грузовые автомобили или морские суда, ограничена, если это вообще возможно», — говорит Мэтт Коулман (Matt Coleman), директор по продукции компании Perkins.

Что касается ближайшего будущего, в компании ожидают увеличение популярности гибридных силовых установок и электродвигателей. Это связано в первую очередь с ростом ёмкости и плотности аккумуляторов, а также снижением их стоимости.

Но и двигатели внутреннего сгорания не останутся в стороне. Они становятся мощнее, чище с экологической точки, экономичней. И в ближайшем будущем составят серьёзную конкуренцию другим силовым агрегатам.

Автор: Павел Янцов

Поделиться

Peugeot выпустит первый в мире гибрид с дизельным двигателем

PSA Peugeot Citroen на открывающемся на этой неделе Парижском автосалоне представит первый в мире гибридный автомобиль, который будет использовать не бензиновый, а дизельный двигатель, сообщило Bloomberg. Автомобиль будет выполнен на базе кроссовера Peugeot 3008. Его стоимость в Европе составит от 30 000 евро, заявил представитель компании Жан-Пьер Сарре. Тот же автомобиль, оснащенный только бензиновым двигателем, компания предлагает за 21 600 евро в базовой комплектации. Для сравнения: электромобиль Chevrolet Volt, продажи которого General Motors намерена начать в октябре, будет стоить от $41 000.

Автомобиль будет оснащаться дизельным двигателем с приводом на переднюю пару колес, в то время как электродвигатель будет иметь привод на задний мост. В полностью электрическом режиме он сможет проехать всего около 3 км, в то время как готовящиеся к серийному производству электромобили крупнейших мировых производителей смогут передвигаться без подзарядки не менее 100 км. Кроме того, Peugeot 3008 будет не столь экологичным, как Toyota Prius, первое поколение которых появилось еще в 1997 г.: уровень выбросов углекислого газа кроссовера составит 99 г/км по сравнению с 89 г/км у Prius. Однако в 2014 г. Peugeot обещает выпустить дизель-гибрид с возможностью перезарядки батарей, а сами аккумуляторы станут более емкими.

Гибридный Peugeot 3008 не единственный автомобиль такого типа — компания намерена установить дизель-гибридные двигатели еще в три модели. «Мы убеждены, что покупатели таких машин будут готовы платить за них больше, поскольку разница в цене будет компенсироваться более высокими потребительскими характеристиками и топливной эффективностью», — заявил директор по продуктам Peugeot Венсан Бессон. У гибридов большое будущее, поскольку они более универсальны, чем электромобили, подчеркнул он.

На электромобили для массового рынка ставит основной конкурент PSA Peugeot-Citroen во Франции — Renault, которая видит большой рынок для этого типа автомобилей. Около 1,6 млн европейцев из тех 4 млн, которые ежегодно покупают автомобили B-класса, могли бы сэкономить, если бы выбрали электромобиль вместо машины с бензиновым двигателем, отметил руководитель программы разработки электромобилей Renault Тьери Коска. Чтобы эксплуатация таких машин была выгодной, необходимо каждый год проезжать не менее 12 000 км, при условии что цена нефти вырастет до $100 за баррель (сейчас стоимость барреля нефти колеблется в диапазоне $70-80). Первый электромобиль Renault Zoe компания должна выпустить в 2012 г. по цене 17 500 евро (похожий на нее дизельный Renault Clio стоит от 22 600 евро). Однако стоимость Zoe не включает аренду аккумулятора, которая обойдется в 80-100 евро в месяц.

Создание гибридов на основе дизельных двигателей грозит покупателям дополнительными затратами, в то время как выигрыш в эффективности будет сравнительно невысоким, отметил вице-президент Toyota Europe Мишель Гардель. Компания ставит на бензиновые гибриды, которые пользуются высоким спросом: компания уже собрала заказы на все 14 000 Toyota Auris в гибридной версии, которые она собиралась продать до конца 2010 г., несмотря на то что этот автомобиль был представлен в Европе лишь в июле этого года, отметил Гардель. Toyota также собирается добавить в Prius возможность подзарядки аккумуляторов в 2012 г.

Новые гибридные двигатели Mercedes-AMG мощностью более 800 л.с.

Отличительной чертой автомобильной промышленности все чаще становится электрификация. Электродвигатели с крутящим моментом, как сами по себе, так и в сочетании с газовым двигателем, помогли вывести характеристики автомобиля на новый уровень. Поэтому неудивительно, что Mercedes-AMG, марка Mercedes-Benz, любящая V-8, реализует стратегию электрификации, которая включает в себя подключаемые гибриды, а также электромобили с аккумулятором, чтобы взволновать энтузиастов.

Электрификация трансмиссии играет центральную роль, говорит Филипп Шимер, председатель правления Mercedes-AMG. По его словам, будущие производительные гибриды в сочетании с четырехцилиндровыми и восьмицилиндровыми газовыми двигателями превзойдут по динамике вождения текущие модели AMG, а также появятся электромобили AMG на базе электромобилей Mercedes-EQ.

Подключаемые гибриды будут использовать двигатели AMG с электродвигателями и высокоэффективную батарею, также разработанную в Аффальтербахе, а также более спортивную систему полного привода 4Matic +.Это модульная концепция, которую AMG будет внедрять в нескольких модельных сериях, находящихся в стадии разработки.

Посмотреть все 31 фото

Большой крутящий момент для будущих гибридов AMG

Новая гибридная система E-Performance обеспечивает более 804 лошадиных сил и 738 фунт-фут крутящего момента. Электродвигатель обеспечивает до 201 л.с. и 236 фунт-фут крутящего момента, увеличивая мощность соответствующего бензинового двигателя; мы предполагаем, что верхний предел этого диапазона мощности включает двигатель V-8. В зависимости от автомобиля, разгон от нуля до 100 км / ч может занять менее 3-х секунд.0 секунд. Руководители пока не прилагают подробных сведений к конкретным моделям и не предоставляют данные о диапазоне.

Автопроизводитель описывает грядущие гибриды как «послов новой эры в сегменте мощных моделей AMG 43 и 53 серий». В случае GT (который можно было бы назвать GT73) показатели производительности превышают 630 лошадиных сил в текущем GT63 S. А новый четырехцилиндровый гибрид Mercedes-AMG C-Class превзойдет мощность нынешнего C63.

Более глубокое погружение в гибридную систему AMG

Гибридная система AMG E-Performance использует собственное оборудование и программное обеспечение.Компоновка размещает двигатель внутреннего сгорания в передней части автомобиля, а блок электропривода — на задней оси. Мотор передает крутящий момент на задние колеса, но может передавать энергию на передние колеса на скользкой дороге.

Установка электродвигателя, разработанного AMG, непосредственно на заднюю ось, а не между двигателем и трансмиссией, помогает распределить вес и напрямую преобразует мощность в тягу для дополнительного ускорения при запуске.

AMG разработала собственную высокопроизводительную батарею, вдохновленную проверенными и испытанными технологиями Формулы 1, с удвоенной удельной мощностью по сравнению с обычными аккумуляторными батареями, говорит технический директор Mercedes-AMG Йохен Херманн.

Четырехцилиндровая гибридная система для Mercedes AMG C-Class

Итак, о том AMG C-класса следующего поколения с четырехцилиндровым гибридом E-performance … Разработка гибридной системы шла параллельно для работы на восьмицилиндровом двигателе и использует те же основные компоненты. Электродвигатель работает в паре с 2,0-литровым двигателем I-4 с турбонаддувом, который использовался поперечно в субкомпактных автомобилях AMG 45-й серии. Двигатель был переработан и теперь может быть установлен продольно, что означает, что AMG может использовать его в следующем C-классе с E-Performance, предлагая сочетание производительности и эффективности.

I-4 оснащен электрическим турбонагнетателем, который используется непосредственно в Формуле 1 и также используется в гиперкаре Project One. Электродвигатель встроен в вал турбонагнетателя для быстрого увеличения мощности. Электронный турбонагнетатель небольшой, но обладает мощностью более крупного вентилятора.

Выходная мощность составляет 442 л.с. от двигателя и еще 201 л.с. от электродвигателя, что означает, что Mercedes-AMG C-Class следующего поколения будет иметь больше мощности, чем нынешние автомобили с V-8 начального уровня (469 л.с., хотя S модели составляют до 503 л.с.).Руководители не сказали бы, будет ли в разработке шестицилиндровая гибридная система.

Подключаемые гибриды V-8 Для AMG

AMG разработала гибридную систему для работы в паре с 4,0-литровым двигателем V-8 с двойным турбонаддувом и восьмиступенчатой ​​трансмиссией, расположенной в передней части автомобиля. Электропривод на задней оси имеет двигатель мощностью 150 кВт, интегрированный с двухступенчатой ​​трансмиссией с электрическим переключением, которая переключается на вторую передачу со скоростью около 87 миль в час для оптимального использования мощности.

Существует также дифференциал повышенного трения задней оси с электронным управлением, который при необходимости распределяет крутящий момент на каждое заднее колесо. Все трое объединены в компактный блок. Эта компоновка известна как гибрид P3 и хорошо подходит для спортивных автомобилей и высокопроизводительных моделей. Аккумулятор на 400 В также расположен сзади, над задней осью.

Режимы движения AMG включают «бесшумный»

Автомобили с гибридной системой имеют режим бесшумного запуска. Когда автомобиль находится в режиме комфортного вождения; газовый двигатель начинает работать на более высоких оборотах.В режиме электрического привода автомобиль будет продолжать движение на полностью электрическом двигателе со скоростью до 81 миль в час, пока батарея не разрядится. В спортивном режиме автомобиль запускается с напряженной работой как газового двигателя, так и электродвигателей; Sport + обеспечивает больший импульс при запуске с более быстрой реакцией на газ. Гоночный режим предназначен для трека и обеспечивает полную электрическую мощность при резком ускорении и сильную подзарядку аккумулятора, когда это возможно.

Водители также могут выбрать уровень AMG Dynamics, чтобы определить, как автомобиль будет реагировать, от базовой динамики с электрическим или комфортным режимами вождения до Master Dynamics в режиме гонки.

Электрические AMG будут по-прежнему выглядеть как AMG

С точки зрения дизайна, электрифицированные автомобили сохранят текущие характеристики AMG, такие как решетка радиатора с вертикальными планками в стиле Panamericana, измененный передний бампер, боковые панели порогов, независимые сзади со спойлером и диффузором, колесами AMG и спортивным интерьером.

«Это возможность переопределить будущее автомобилестроения, когда гибриды выводят динамику на новый уровень», — говорит Шимер.

AMG будет разрабатывать электромобили с аккумуляторной батареей

Все электромобили для AMG будут использовать новую архитектуру Mercedes для автомобилей класса люкс и премиум-класса, но с обширными модификациями для повышения впечатлений от вождения и сохранения ДНК AMG.

Первый AMG BEV будет производительным вариантом Mercedes EQS в конце этого года. Не все модели EQ получат вариант AMG. Шимер не сказал, будут ли электромобили в будущем исключительно на платформах AMG.

Battery Buildup

Система хранения аккумуляторов была разработана собственными силами на основе технологий, проверенных на гоночных автомобилях Формулы 1 в самых тяжелых условиях. Это позволяет восстанавливать энергию с возможностью многократного переключения питания на аккумулятор и обратно. Система может быстро развивать мощность, а также быстро восстанавливать энергию при торможении.

Цилиндрические литий-ионные аккумуляторные элементы были разработаны с поставщиком, и в каждом аккумуляторе имеется 560 элементов, обеспечивающих 70 кВт непрерывной мощности и 150 кВт пиковой мощности с охлаждающим насосом и теплообменником для отвода тепла.560 ячеек охлаждаются индивидуально, поддерживая постоянную температуру батареи в 113 градусов по Фаренгейту для обеспечения высокой емкости в любое время. Прямое охлаждение также позволило использовать элементы с высокой плотностью мощности. Аккумулятор имеет емкость 6,1 кВтч, непрерывную мощность 94 л.с. и пиковую мощность 201 л.с. Плотность мощности составляет 1,7 кВт / кг, что вдвое больше, чем у обычной батареи без прямого охлаждения элементов.

AMG ставит производительность выше допустимого диапазона. Максимальная скорость в режиме электромобиля составляет 130 км / ч (81 миль / ч).В гибридном режиме трансмиссия при необходимости обеспечивает электрический наддув.

Требуется сборка

На заводе по производству двигателей в Аффальтербахе AMG устанавливает дополнительную производственную линию для высокопроизводительных 4-цилиндровых двигателей, которые также будут использоваться в подключаемых гибридах. Линия по-прежнему будет следовать принципу «один человек — один двигатель».

Автопроизводитель также строит новый испытательный центр для электрифицированных компонентов трансмиссии и высоковольтных батарей в Аффальтербахе.Он будет завершен в следующем году.

Начало поставок гиперкаров Project One

Поставки гиперкаров Mercedes-AMG Project One эксклюзивной серии начнутся этой осенью и продолжатся до 2022 года. Всего будет построено 1275 автомобилей, адаптированных под двигатель Формулы 1 для дорога.

Преимущества и недостатки использования гибридных автомобилей

Гибридные автомобили становятся все более популярными и распространенными. По сути, гибридный автомобиль — это автомобиль с двумя или более двигателями i.е., электродвигатель и обычный двигатель (бензиновый или дизельный). Электрический двигатель приводит автомобиль в движение на более низких скоростях, а газовый двигатель — на более высоких. Такие гибридные автомобили, как Toyota Prius и Civic Hybrid, не только экономят топливо, но и производят меньше выбросов CO2.

Хотя в настоящее время популярность гибридных автомобилей растет, мало кто на самом деле использует их, в основном из-за отсутствия знаний о том, как работают гибридные автомобили и насколько они хороши, чем другие автомобили с бензиновым двигателем.

Источник: Canva

. Хотя технология существует с начала 1900-х годов, только в последнее десятилетие или около того цена их производства сделала их доступными для среднего водителя.

Существует также больше государственных программ стимулирования, в которых используются кредиты и специальные скидки для поддержки покупки и использования гибридных транспортных средств. Многие города переводят свой общественный транспорт и служебные автомобили на гибридные автомобили и автобусы в рамках программы повышения экологической ответственности.

Википедия определяет гибридный автомобиль как,

– Гибридное транспортное средство использует два или более различных типа энергии, например двигатель внутреннего сгорания + электродвигатель, например в дизель-электрических поездах, использующих дизельные двигатели и электричество от воздушных линий связи, и подводных лодках, использующих дизельные двигатели в надводном положении и аккумуляторы в погруженном состоянии. Другие средства хранения энергии включают жидкость под давлением в гидравлических гибридах. ”

Содержание

Как работают гибридные электромобили?

Гибридно-электрические транспортные средства (HEV) сочетают в себе преимущества как двигателя внутреннего сгорания или бензиновых двигателей, так и электродвигателей, которые используют энергию, хранящуюся в батареях.Ключевыми областями производительности являются рекуперативное торможение, два источника питания и меньший холостой ход.

Регенерация торможения

Гибридный электромобиль нельзя подключить для зарядки аккумулятора. Аккумулятор заряжается с помощью рекуперативного торможения и двигателя внутреннего сгорания. Он помогает преобразовывать кинетическую энергию, производимую движущимся автомобилем, в электрическую энергию, которая хранится в батареях.

Электродвигатель приводит в действие транспортное средство, а также препятствует его движению.Когда вы нажимаете на тормоз для замедления, это сопротивление замедляет колесо и одновременно заряжает батареи.

Двойное питание

В зависимости от дорожных условий мощность может поступать от двигателя, двигателя или обоих. Электродвигатель работает на низких оборотах. Когда вы набираете скорость, включается ваш двигатель внутреннего сгорания. После этого электрическая батарея перезаряжается с помощью двигателя внутреннего сгорания. Электродвигатель также обеспечивает дополнительную мощность, помогающую двигателю ускоряться или преодолевать подъем.

Автоматический пуск / выключение

Когда автомобиль останавливается, он автоматически выключает двигатель и перезапускает его при нажатии педали акселератора. Эта автоматика намного проще с электродвигателем.

Дополнительная мощность, обеспечиваемая электродвигателем, потенциально может позволить использовать двигатель меньшего размера. Аккумулятор не только питает вспомогательные нагрузки, , но также снижает холостой ход двигателя при его остановке. Эти особенности в совокупности приводят к лучшей экономии топлива без снижения производительности.

В то время как большинство людей ассоциируют гибридные автомобили с автомобилями, использующими электричество в качестве основного альтернативного топлива, сейчас доступно больше вариантов. Есть автомобили, которые используют гибридные технологии с пропаном и природным газом.

Гибридный автомобиль лучше всего определить как транспортное средство, у которого есть двигатель, который может переключаться с ископаемого топлива на альтернативный источник топлива. С другой стороны, есть электромобили, которые используют аккумуляторные батареи и имеют свои достоинства и недостатки.

Преимущества гибридного автомобиля

Вот несколько главных преимуществ гибридного автомобиля: —

1. Экологичность

Одно из самых больших преимуществ гибридного автомобиля перед автомобилем с бензиновым двигателем заключается в том, что он работает чище и имеет меньший расход топлива, что делает его экологически чистым. Гибридный автомобиль работает на двухцилиндровом двигателе (бензиновый двигатель и электродвигатель), который снижает расход топлива и экономит энергию.

2. Финансовая выгода

Гибридные автомобили поддерживаются множеством кредитов и льгот, которые помогают сделать их доступными.Более низкие ежегодные налоговые счета и освобождение от платы за перегрузку производятся в виде меньшего количества денег, потраченных на топливо.

3. Меньшая зависимость от ископаемого топлива

Гибридный автомобиль намного чище и требует меньше топлива для работы, что означает меньше выбросов и меньшую зависимость от ископаемого топлива. Это, в свою очередь, также способствует снижению цен на бензин на внутреннем рынке.

4. Система рекуперативного торможения

Каждый раз, когда вы нажимаете на тормоз во время движения гибридного автомобиля, это помогает немного подзарядить аккумулятор.Срабатывает внутренний механизм, который улавливает высвобождаемую энергию и использует ее для зарядки аккумулятора, что, в свою очередь, сокращает количество времени и необходимость остановки для периодической подзарядки аккумулятора.

5. Построен из легких материалов

Гибридные автомобили состоят из более легких материалов, что означает, что для их движения требуется меньше энергии. Двигатель также меньше и легче, что также экономит много энергии.

6. Помощь от электродвигателя

Электродвигатель помогает двигателю внутреннего сгорания при разгоне, прохождении или подъеме на холм.

7. Меньшие двигатели

Бензиновые двигатели, используемые в гибридных автомобилях, обычно небольшие, легкие и высокоэффективные, поскольку они не должны приводить в действие только автомобиль.

8. Автоматический пуск и остановка

В гибридных автомобилях двигатель автоматически выключается, когда автомобиль находится на холостом ходу, и запускается при нажатии на педаль акселератора. По сравнению с традиционными гибридными автомобилями, PHEV могут проезжать большие расстояния на более высоких скоростях. Транспортные средства на водородных топливных элементах имеют более низкие выбросы энергии, потому что они выделяют только водяной пар и теплый воздух.

9. Только электропривод

Гибридные автомобили могут управляться полностью на электричестве. Обычно это происходит при движении на малых оборотах, когда двигатель работает на холостом ходу на стоп-сигнале или когда двигатель запускается. Обычно двигатель внутреннего сгорания начинает работать только на более высоких оборотах, где он имеет больший КПД. Это помогает повысить общую топливную экономичность автомобиля.

10. Более высокая стоимость при перепродаже

В связи с постоянным повышением цен на бензин все больше и больше людей обращаются к гибридным автомобилям.В результате эти зеленые автомобили стали иметь более высокую, чем среднюю стоимость при перепродаже. Так что, если вы не удовлетворены своим автомобилем, вы всегда можете продать его по более высокой цене покупателям, которые его ищут.

У владения гибридным автомобилем есть много преимуществ. Вам больше всего понравится то, как это поможет вам контролировать свой бюджет, поскольку цены на газ продолжают расти. Другое преимущество, которое напрямую не видно, — это то, как владение гибридным автомобилем и управление им влияет на окружающую среду.Это снижает зависимость от ископаемого топлива и снижает ваш углеродный след в окружающей среде.

Недостатки гибридного автомобиля

У владения гибридным автомобилем есть недостатки, но они, вероятно, не такие, как вы думаете. Вопреки популярному мифу, гибридные автомобили обладают такой же мощностью, как и обычные автомобили, и не имеют проблем с ездой в горах или буксировкой. Недостатки будут зависеть от типа гибридного топлива, которое использует ваш автомобиль.

Вот несколько недостатков гибридного автомобиля: —

1.Меньше мощности

Гибридные автомобили имеют двухцилиндровый двигатель. Бензиновый двигатель, который является основным источником энергии, намного меньше по сравнению с тем, что вы получаете в автомобилях с одним двигателем, в то время как электродвигатель имеет малую мощность. Суммарная мощность обоих двигателей часто меньше, чем у газового двигателя. Поэтому он подходит для езды по городу, а не для скорости и ускорения.

2. Может быть дорого

Самый большой недостаток гибридного автомобиля в том, что он может прожечь дыру в вашем кармане.Гибридные автомобили сравнительно дороги, чем обычные бензиновые, и могут стоить от 5000 до 10000 долларов больше, чем стандартная версия. Однако эта дополнительная сумма может быть компенсирована более низкими эксплуатационными расходами и налоговыми льготами.

3. Плохое обращение

Гибридный автомобиль оснащен бензиновым двигателем, более легким электродвигателем и комплектом мощных аккумуляторов. Это увеличивает вес и занимает дополнительное место в машине. Избыточный вес приводит к неэффективному расходу топлива, а производители снижают вес, что приводит к уменьшению габаритов двигателя и аккумулятора, а также к меньшей поддержке подвески и кузова.

4. Более высокие эксплуатационные расходы

Наличие сдвоенного двигателя и постоянное совершенствование технологий затрудняют ремонт автомобиля механиками, а затраты на техническое обслуживание также намного выше. Также сложно найти механика с такой квалификацией.

5. Несчастный случай из-за высокого напряжения в аккумуляторах

В случае аварии высокое напряжение внутри батарей может оказаться для вас смертельным. В таких случаях высока вероятность поражения электрическим током, что также может затруднить спасателям задачу по выводу других пассажиров и водителя из машины.

6. Замена батареи дорогая

Согласно Green Car Reports, замена аккумуляторных батарей гибридных автомобилей в настоящее время является редкостью. Однако, если батарею необходимо заменить, она может стать дорогой.

7. Утилизация и переработка аккумуляторов

Батареи, срок службы которых подошел к концу, можно переработать, чтобы получить полезные материалы для повторного использования. Это удаляет отходы из окружающей среды. Но основная проблема с переработкой заключается в скорости сбора автомобильных аккумуляторов.

Та же проблема заключается в переработке литиевых батарей в мобильной электронике. Хотя литий на 100% пригоден для вторичной переработки, его извлечение стоит слишком дорого, чтобы сделать его экономически выгодным. Это делается только в соответствии с федеральными предписаниями и / или в экологических целях.

8. Проблемы с водородными топливными элементами

Источником водорода могут быть как «чистые» источники, такие как солнечная или ветровая энергия, так и грязные источники, такие как уголь и природный газ. Использование угля и природного газа подрывает экологические мотивы использования транспортных средств на водородных топливных элементах.

Производство водорода также дорогое, и топливные элементы необходимо заправлять на водородной станции. В настоящее время эти станции расположены только в Калифорнии и недалеко от Торонто.

Принятие решения

Решение о том, подходит ли вам гибридный автомобиль, требует большего, чем просто желание быть экологически чистым. Вы должны обратить внимание на ресурсы в вашем районе, которые могут помочь вам поддерживать и поддерживать машину.

В зависимости от типа автомобиля, который вы покупаете, вам могут потребоваться знакомые с ним механики или альтернативный источник топлива.Вам также следует изучить возможные скидки или скидки, которые могут помочь вам снизить стоимость покупки автомобиля.

Измените свои привычки вождения

Даже если вы приобретете гибридный автомобиль, вы можете сделать больше, чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду. Одно из самых важных соображений — это то, как вы водите. Вы можете заменить многие автомобильные поездки на общественный транспорт, совместное использование автомобилей или даже на велосипеде.

Кроме того, более эффективное использование автомобиля может сократить общее количество поездок, которые вы совершаете каждую неделю.Гибридный автомобиль или нет, чем меньше вы водите, тем лучше для окружающей среды. Вам также следует подумать о том, чтобы предлагать больше быть водителем автобазы, если вы тот, у кого есть гибрид, это также может помочь сэкономить энергию и уменьшить загрязнение окружающей среды.

КПД двигателя для гибридных автомобилей

В связи с огромной нагрузкой на силовые агрегаты, направленной на сокращение выбросов углекислого газа в транспортных средствах, крайне важно использовать наиболее рентабельные выгоды от продолжающегося перехода к электрификации.

Гибридные электромобили (HEV) — это цена по сравнению свыгода, поскольку они объединяют потенциально дорогие варианты трансмиссии для обычно экономичного и конкурентного рынка. Однако при правильном выборе и оптимизации технологий можно сконфигурировать очень привлекательное транспортное средство для обеспечения низкой совокупной стоимости владения, отличных выбросов в течение жизненного цикла и высокой производительности.

Важнейшие элементы гибридных электромобилей включают высокоэффективный двигатель, а также специальную гибридную трансмиссию, надежную и экономичную батарею, эффективный и компактный двигатель и инвертор, а также оптимизированные системы терморегулирования.

Рикардо — давние эксперты в области исследования, проектирования, разработки и производства двигателей, внедряющие самые последние технологические инновации, направленные на конкурентоспособные и рентабельные улучшения экономии топлива и сокращение выбросов.

Ricardo разработал концепцию двигателя Magma xEV для значительного повышения эффективности гибридных силовых агрегатов, обеспечивая 45% тепловой КПД тормоза (BTE). Комбинируя сверхбедное сгорание с высокой степенью сжатия, турбонаддув и цикл Миллера, а также опции для высокоэнергетического зажигания, мы разработали и доказали надежную систему сгорания, особенно подходящую для серий HEV, PHEV и приложений с расширителями диапазона.Выбросы NOx при выходе из двигателя контролируются за счет работы до лямбда 2 и выше, а также в строго контролируемой рабочей области двигателя благодаря мощному электродвигателю в системе HEV.

Этот подход был разработан с использованием инструмента одномерного моделирования Рикардо WAVE для определения ключевых характеристик целевой архитектуры и инструмента трехмерного CFD VECTIS, который позволяет определять критические характеристики системы сгорания вместе с предварительной калибровкой. системы перед тестированием.

Использование Рикардо виртуальных инструментальных цепочек для разработки трансмиссий и транспортных средств гарантирует, что мы предоставляем оптимальные технические решения во всех областях, затронутых электрификацией, таким образом предоставляя нашим клиентам наиболее привлекательное предложение HEV, отвечающее их сложным требованиям.

40 CFR § 1036.525 — Гибридные двигатели. | CFR | Закон США

(a) Для модельных лет с 2014 по 2020, если ваша система двигателя включает в себя функции, которые восстанавливают и накапливают энергию во время работы двигателя, проверьте двигатель, как описано в параграфе (d) этого раздела.Для целей этого раздела функции, которые рекуперируют энергию между двигателем и трансмиссией, считаются связанными с управлением двигателем.

(b) Если вы производите гибридный двигатель, спроектированный с возможностью отбора мощности, и продаете двигатель вместе с трансмиссией, вы можете рассчитать сокращение выбросов CO2 в результате работы коробки отбора мощности, как описано в 40 CFR 1037.540. Определите количественно сокращение выбросов CO2 для ваших двигателей, используя процедуры для автомобиля, в соответствии с хорошей инженерной оценкой.

(c) Для двигателей, которые включают электрические гибридные системы, проверьте двигатель с гибридным электродвигателем, системой аккумулирования энергии (RESS) и силовой электроникой между гибридным электродвигателем и RESS. Вы можете попросить нас изменить положения этого раздела для тестирования двигателей с другими типами гибридных систем.

(d) Измеряйте выбросы, используя те же процедуры, которые применяются для испытаний негибридных двигателей в соответствии с этой частью, за исключением случаев, указанных в этой части и 40 CFR часть 1065.Для тестирования SET отключите гибридные функции, если мы не укажем иное. При испытании гибридных двигателей применяются следующие положения:

(1) Схема двигателя. Установите двигатель, как указано в 40 CFR 1065.510. Для этого требуются отдельные карты крутящего момента для двигателя с активными гибридными функциями и без них. Для переходного тестирования денормализуйте рабочий цикл, используя карту, созданную с активной гибридной функцией. Для тестирования в установившемся режиме денормализуйте рабочий цикл, используя карту, созданную без гибридной функции.

(2) Выключение двигателя во время тестирования. Если вы настроите производственные двигатели на автоматическое отключение во время работы на холостом ходу, вы можете позволить двигателю отключиться во время холостых частей рабочего цикла.

(3) Расчет работ. Рассчитайте положительную и отрицательную работу, выполненную в течение цикла, в соответствии с 40 CFR 1065.650 (d), за исключением того, что вы должны установить мощность на ноль, чтобы рассчитать отрицательную работу, выполненную за любой период цикла, когда двигатель производит чистую положительную мощность или где отрицательная мощность равна исключительно от двигателя, а не от гибридной системы.

(4) Пределы энергии торможения. Рассчитайте долю энергии торможения xb следующим образом:

(i) Рассчитайте xb как интегрированную отрицательную работу за цикл, деленную на интегрированную положительную работу за цикл согласно формуле. 1036.525-1. Рассчитайте предел энергии торможения для двигателя, xbl, в соответствии с формулой. 1036.525-2. Если xb меньше или равно xbl, используйте интегрированную положительную работу для расчетов выбросов. Если xb больше, чем xbl, используйте уравнение. 1036.525-3, чтобы вычислить скорректированное значение для работы за цикл, Wcycle, и использовать Wcycle в качестве рабочего значения для расчета результатов выбросов.Вы можете установить мгновенное целевое значение торможения, которое не позволит xb быть больше xbl, чтобы избежать необходимости вычитать дополнительную работу торможения из положительной работы.

Пример:

Втнег = 4,69 кВт-ч

Втпо = 14,67 кВт-ч

Pмакс = 223 кВт

xbl = 4,158 · 10−4 · 223 + 0,2247 = 0,317423

, поскольку xb> xbl;

Wцикл = 14,67− (| 4,69 | −0,317423 · 0,317423 · 14,67) = 14,6365 кВт-ч

(ii) Преобразование из г / кВт-ч в г / л.с.-ч в качестве последнего шага при расчете результатов по выбросам.

(5) Состояние зарядки. Исправьте чистое изменение энергии накопителя энергии, как описано в 40 CFR 1066.501.

В защиту «тихих» зверей

Споры по поводу ореола утихли после нескольких громких происшествий, но турбогибридные двигатели V6 Формулы-1 по-прежнему не выдерживают критики. Пункты атаки обычно касаются звука («они слишком тихие»), стоимости или аргумента, что все идет в сторону электричества, так что в чем смысл сохранять формулу, которая включает двигатель внутреннего сгорания как часть уравнения.

Разберемся с первым. Машины действительно не , а тихие. Они не такие громкие, как предыдущие V8, но эти 2,4-литровые двигатели на самом деле было не так приятно слушать. И теперь у вас есть половина шансов поговорить на трассе во время Гран-при, чего раньше не было.

V10 эпохи до 2006 года — и, конечно же, V12, которые использовались до этого — действительно звучали великолепно и заслужили наш голос с точки зрения звуковых ощущений.Но нынешние автомобили напоминают первую турбо-эру F1 1980-х годов, и не так много фанатов, которые критикуют тот период за звук машин.

Стоимость двигателей была определенно высока, когда гибриды заменили V8 в 2014 году. Учитывая направление автомобильной промышленности, уходящее от традиционных двигателей внутреннего сгорания, F1, вероятно, пришлось пойти по этому пути. Если позволить F1 еще больше отставать, это приведет к снижению интереса производителей и, в конечном итоге, к увеличению количества призывов к его прекращению из-за социальных / экологических проблем.

Задержка с введением в F1 новых правил шасси / аэродинамики, ограничения затрат и замораживания двигателей также показывает, что у F1 есть , наконец, отреагировали на растущие бюджеты. Другими словами, большие расходы уже произошли.

Red Bull Racing RB16B, задняя часть

Фото: Джорджио Пиола

Что касается аргументов в пользу перехода на полностью электрическую энергию, то, по крайней мере, в краткосрочной перспективе, Формула E (и Extreme E) уже существует, и она есть. слишком рано совершать одно решение. Водородная энергетика и, что более важно в случае F1, синтетическое топливо также являются направлениями, которые стоит использовать для более широкого общества.

«Существует фантастическая возможность для использования возобновляемых и экологически чистых видов топлива во всех формах гонок, снижения выбросов углерода и демонстрации миру, что есть альтернатива, наряду с электрификацией, которая касается всех автомобилей, которые сейчас существуют» Стив Сапсфорд

«Мы слышали много разговоров о переходе на полностью электрические дорожные транспортные средства», — сказал управляющий директор SCE и бывший инженер Ricardo Стив Сапсфорд на одном из форумов ASI Connect в прошлом месяце.«Это нормально, и мы движемся в правильном направлении, но одна из вещей, о которых все это не касается, — это автомобили, которые уже находятся на дороге».

Он указал на 34 миллиона автомобилей с традиционными двигателями только в Великобритании и добавил: «Есть фантастическая возможность для использования возобновляемых и экологически чистых видов топлива во всех формах гонок, сокращения выбросов углерода и демонстрации миру того, что существует альтернатива наряду с электрификацией, которая касается всех автомобилей, которые сейчас существуют.»

Когда дело доходит до конкурентоспособности, нет никаких сомнений в том, что введение турбо-гибридных агрегатов расширило поле F1 и помогло Mercedes совершить марш, который еще предстоит преодолеть.

Но правила 2022 года направлены на решение этой проблемы, нынешние двигатели являются самыми экономичными в истории, и они дают возможность Формуле-1 оставаться актуальной в ближайшие годы. Неужели они все так плохи ?! крышка двигателя в FP1

Фото: Марк Саттон / Motorsport Images

Минутку…

Пожалуйста, включите куки и перезагрузите страницу.

Это автоматический процесс. Ваш браузер в ближайшее время перенаправит вас на запрошенный контент.

Подождите до 5 секунд…

Перенаправление…

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) +! ! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] + (!! []) + !! [])) / + ( (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! [ ]) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! [ ]) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + ( !! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []))

+ ((! + [] + (!! []) +! ! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [ ] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [ ] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [ ] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [ ] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (! ! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) — [] ) + (! + [] + (!! []) + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [ ] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [ ] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] ) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] + ( !! []) + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) — []) + (+ !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! [] + !! []) + (! + [] —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— []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [ ] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] +! ! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] + ( !! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] +! ! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ]) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] — (!! [])) + (! + [ ] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] +! ! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + ( !! []) + !! [] + !! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] +! ! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [ ] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + ( !! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! []) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] — ( !! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [])) / + (( ! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! [] ) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []))

+ ((! + [] + (! ! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [ ] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [ ] — (!! [])) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + ( !! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) +! ! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] — (!! [])) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] — (!! [])))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [ ] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] + (!! [ ]) + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) — [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] +! ! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (+ !! [] ) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []))

Пояснения к 48-вольтной умеренно-гибридной системе

Автомобильный мир может двигаться в сторону электрификации, но пройдет еще много лет, прежде чем полноразмерные электромобили станут преобладающими.Тем временем автопроизводители разрабатывают более совершенные и усовершенствованные гибридные и подключаемые гибридные автомобили. Один из типов гибридов, который стал более распространенным в последние годы, — это 48-вольтовая мягкая гибридная система. Его использование расширило производительность и эффективность автомобилей многих автопроизводителей и стало популярным способом извлечения большей мощности из транспортного средства без отрицательного влияния на экономию топлива.

Что такое умеренно-гибридная система на 48 В?

Мягкие гибриды, также называемые 48-вольтовыми мягкими гибридными системами, являются наименее электрифицированной версией гибридных силовых агрегатов.Дизайн варьируется от модели к модели, но основная концепция и конструкция одинаковы. Небольшой электродвигатель, который можно назвать встроенным стартер-генератором (ISG), подключен к двигателю и работает в тандеме с блоком внутреннего сгорания, чтобы обеспечить дополнительную мощность для ускорения. Автопроизводители используют 48-вольтовые системы для повышения производительности, но они также обладают неотъемлемым преимуществом экономии топлива, поскольку они распределяют нагрузку на двигатель в контролируемых сценариях, помогая экономить топливо. Некоторые компании, например Volvo, используют умеренно-гибридные конфигурации с немного другими компонентами.Например, Volvo ISG составляет 42 вольта.

Эти системы не работают, как традиционные гибриды или подключаемые гибриды, поскольку одни электродвигатели не могут управлять автомобилем самостоятельно. Вместо этого 48-вольтовая система и ISG помогают двигателю внутреннего сгорания на низких скоростях, включая ускорение и запуск автомобиля. В таких автомобилях, как новый Mercedes-Benz C-Class, электродвигатель расположен между двигателем и трансмиссией и обеспечивает дополнительную мощность трансмиссии до 15 кВт, что составляет около 20 лошадиных сил.

Подобно гибридным и подключаемым гибридным системам, умеренно-гибридные системы способны пополнять свои запасы энергии за счет рекуперативного торможения и других методов. В большинстве случаев рекуперация энергии происходит при движении накатом или торможении.

Преимущества

Топливная эффективность

Очевидным преимуществом умеренно-гибридных систем является повышение экономии топлива, обеспечиваемое электродвигателем. Это работает несколькими способами, один из которых известен как смещение точки нагрузки, когда компьютеры транспортного средства распознают нагрузку или нагрузку на двигатель и перекладывают часть этой нагрузки на электродвигатель, экономя топливо.Этот эффект более выражен во время движения по городу, когда движение с частыми остановками может создавать постоянную нагрузку на двигатель. Такие автопроизводители, как Ram, могут использовать технологию мягкого гибрида для повышения экономии топлива в больших пикапах без ущерба для производительности.

Улучшение функции Stop-Go

Многие новые автомобили предлагают технологию останова двигателя с остановкой и запуском для экономии топлива. Когда автомобиль останавливается, например, на красный свет или знак остановки, двигатель отключается для экономии топлива и перезапускается, когда водитель отпускает педаль тормоза или касается акселератора.Когда это происходит, электрические функции автомобиля, такие как климат-контроль, могут ослабнуть или переключиться на менее функциональные настройки, пока двигатель не перезапустится. Мягкие гибридные системы предлагают более плавную работу в это время, поскольку электродвигатель и аккумулятор питают системы автомобиля, пока газовый двигатель выключен. Перезагрузка также почти незаметна из-за плавности работы ISG вместо традиционного стартера.

Интегрированный стартер-генератор Volvo на 42 В 2001 года выпуска.

Volvo

Доступность

Добавленная цена мягкой гибридной системы варьируется от автомобиля к автомобилю, но в большинстве случаев они дешевле, чем полные гибриды или подключаемые гибриды. Это может иметь большое значение для покупателей, ищущих более экономичный автомобиль, поскольку стоимость входа ниже.

Снижение веса

Многие гибридные автомобили теряют ценное пассажирское или грузовое пространство для размещения аккумуляторных блоков и связанных с ними компонентов, но мягкие гибриды не страдают так сильно.Умеренно-гибридные системы меньше и легче, чем гибриды или подключаемые гибриды, что дает им преимущество в упаковке и производительности автомобиля. Даже несмотря на то, что автопроизводители выясняют, как внедрить аккумуляторы таким образом, чтобы улучшить управляемость и распределение веса, меньший вес почти всегда лучше с точки зрения производительности, топливной экономичности и управляемости.

Кто производит мягкие гибриды?

Количество новых автомобилей, доступных с 48-вольтовой мягкой гибридной системой, за последние годы значительно выросло.Хотя системы наиболее популярны в США, они доступны по всему миру и охватывают несколько популярных производителей и моделей.

Что дальше для мягких гибридов?

Невозможно предсказать, что будет дальше в мире мягких гибридов, но такие автопроизводители, как Mercedes-Benz и Mercedes-AMG, используют их для значительного повышения производительности автомобилей со всем, от четырехцилиндровых пригородных автомобилей до твин-турбо V8. -мощные ракетные корабли. По мере развития технологий растет и производительность электродвигателей, и теперь компания заявляет, что может создать до 201 лошадиных сил и 236 фунт-футов крутящего момента, используя мягкогибридную систему.До тех пор, пока электромобили не станут более доступными и популярными, мягкие гибриды предлагают отличный способ одновременно добиться большей производительности и большей экономии топлива.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

.