Kriitiline olukord keskkonnamõju ja pidev kütusehindade tõus sunnivad transporditootjaid otsima uusi lahendusi. Mootorid sisepõlemine(ICE) on täiustatud, muudetud ja "segatud" elektrimootoritega. Miks seda tehakse, kuidas hübriidmootor töötab, käsitleme tänases väljaandes.

Kahe agregaadi (sisepõlemismootori ja elektrimootori) ühendamise ideed ei saa nimetada uueks. 1897. aastal alustas Prantsuse firma Parisienne des Voitures Electriques hübriidmootoritega autode tootmist ja veidi hiljem ameeriklaste General Electric andis välja esimese hübriidi bensiiniga neljasilindriline mootor. Siis aga osutus selline uuendus majanduslikult ebaotstarbekaks. Kütus oli odav ja hübriidauto võimsus jäi traditsiooniliste mudelite omale alla. Aga ajad on muutunud. Kütusehinnad tõusevad, keskkond halveneb. Segajõuallikatega autod muutusid aktuaalseks ja hakkasid populaarsust koguma.

Lihtsate sõnadega keerulisest

Mis on hübriidmootor? hübriidmootor- See on süsteem, mis koosneb kahest omavahel ühendatud seadmest: elektri- ja bensiinimootorist. Nad võivad töötada nii eraldi kui ka samaaegselt. Haldab seda süsteemi pardaarvuti auto. Ta otsustab olenevalt sõidurežiimist, millist tüüpi jõuallikat tuleb konkreetsel ajahetkel aktiveerida.

Linnasõiduks, kui mootor ei pea genereerima suur jõud kasutades elektrimootorit. Maateedel sõites lülitab arvuti elektrimootori välja ja aktiveerib kütuseploki.

Segasõidurežiimis, kui auto mootor töötab koormuse all koos perioodiliste kiirenduste ja peatustega, töötavad kaks seadet koos. Ja töötamise ajal kütuse mootor, laadimine käib elektriline. väärivad erilist tähelepanu.

Energia säästmine hübriidmootorites

Teatavasti kulub auto liikumisele tohutult palju energiat. Sellega seoses tekib loomulik küsimus: kuidas saab elektrimootor isegi väikese koormuse tingimustes pikka aega töötada ilma täiendava akudega haagiseta. Auto elektrimootori tööpõhimõtte mõistmiseks peate jälgima kogu protsessi liikumise algusest kuni peatumiseni.

Kui auto käivitub või liigub madalal kiirusel, teeb kogu töö elektrimootor, mille toiteallikaks on aku. Lisaks on tema ülesandeks kiirendada auto elektrimootori jaoks maksimaalse võimaliku kiiruseni. Pärast seda annab arvuti käsu kütusemootori käivitamiseks. Kus ICE osa energia antakse generaatorile, mis vahetab aku välja ja jätkab selle asemel elektrimootori toitmist, samal ajal akut laadides. Auto töötab samal ajal kahel jõuallikal korraga.

Koos liikudes keskmine kiirus elektrimootor on välja lülitatud, töötab ainult sisepõlemismootor, mis täiendab aku energiavarustust. Sisepõlemismootori koormuse suurenemisega tuleb taas appi elektrimootor. Kuid elektrit täiendatakse mitte ainult sisepõlemismootori töö tõttu. Piduri mehhanism Hübriidmootoriga auto on konstrueeritud nii, et pidurdamisel tekkiv energia muundatakse elektrienergiaks ja läheb ka elektrimootori toiteks. Sellist pidurdamist nimetatakse "regeneratiivseks".

Eespool vaadeldud töö algoritm kirjeldab üldist pilti auto hübriidjõuallika tööst. Praeguseks on selliseid mootoreid kolme tüüpi: järjestikune, paralleelne ja segatud.

Seeria hübriidskeem

Sellise skeemi tööpõhimõtet võib pidada hübriididest kõige lihtsamaks. Sisepõlemismootor sisse seda tüüpi on abielement ja on mõeldud generaatori tööks. Sisepõlemismootorilt energiat saav generaator muundab selle elektrienergiaks ja toidab elektrimootorit, mis paneb auto liikuma.

Sellist skeemi kasutatakse reeglina väikese võimsusega autodes (kompaktautod). Kuid kasutatav aku on suure mahutavusega ja seda saab laadida tavalisest pistikupesast. Suur mahutavus Aku võimaldab minimeerida sisepõlemismootorite kasutamist, st auto saab liikuda elektrimootoriga, mis töötab ainult akust. Chevrolet Volt on üks automudelitest, mis kasutab seeriahübriidskeemi.

Hübriidauto paralleelahel

Paralleelahela tööpõhimõte seisneb selles, et sisepõlemismootor ja elektrimootor on paigaldatud nii, et oleks võimalik neid kasutada nii koos kui ka eraldi. Kuid ikkagi on elektrimootori põhifunktsioon sellises skeemis sisepõlemismootori lisavõimsuse loomine kiirenduse ajal. Lisaks täidab elektrimootor starteri ja generaatori funktsioone. Selle skeemiga akud ei vaja täiendavat laadimist, neil on liikumisel piisavalt energiat.

Honda Insight Kodanikuhübriid, BMW Active Hybrid 7, Volkswagen Touareg Hübriid – paralleelse hübriidmootoriga mudelid.

Seeria-paralleelhübriidskeem

Selles sisepõlemismootori skeem ja elektrimootor ühendab omavahel planetaarkäigukasti, mille abil kantakse mõlema mootori jõud veoratastele.

Segaahel erineb paralleelsest vooluringist generaatori olemasolu poolest, mis loob elektrimootorile energiat.

Toyota Prius, Lexus RX 450h, Ford Escape Hübriid on täishübriidi esindajad.

Hübriidmootorite eelised

1. Hübriidide peamine eelis on ökonoomsus. Minimaalne kütusesääst on 20%, mis on tõusvate hindade juures üsna käegakatsutav eelis.
2. Kahe mootori jagamine vähendab CO2 heitkoguseid.
3. Suurepärane sõiduomadused, mis saavutatakse tänu kahe mootori ühiselt toodetud võimsuse ratsionaalsele kogumisele ja sellele järgnevale ümberjaotamisele.
4. Võrreldes traditsiooniline auto hübriidil on käegakatsutav jõuvaru ehk ta suudab edasi liikuda ka tühja paagiga.
5. Hübriidmootorite omadused on vastupidiselt valitsevatele stereotüüpidele täiesti identsed traditsiooniliste sisepõlemismootoriga mudelitega ja muid eeliseid arvesse võttes mõnikord isegi ületavad neid.
6. Elektrimootorid on peaaegu vaiksed, mis lisab sõiduki töötamise mugavust.
7. Võrreldes elektrisõidukiga laeb hübriidi akut kütusega töötav mootor, mis suurendab selle sõiduulatust.
8. Auto tankimine toimub sama bensiiniga, mis traditsioonilisi autosid.

Hübriidide puudused

1. Auto kõrge hind.
2. Auto hooldus on kallis. On ebatõenäoline, et sellist masinat on võimalik iseseisvalt parandada ja kvalifitseeritud käsitöölisi on väga raske leida. Samuti on probleeme komponentidega.
3. Kliima temperatuurimuutused mõjutavad akut halvasti ja põhjustavad nende isetühjenemist.

Väliselt ei erine hübriidjõuallikaga autod klassikalistest bensiinimootoritest. Muidugi, kui hübriidmootoriga autode mudelite maksumus oleks sama kui sisepõlemismootoriga analoogidel ja hooldus ei tekitaks raskusi, siis vaevalt keegi sellisest autost keelduks. Aga edasi Sel hetkel reaalsus on see, et hübriidi ja analoogi hinnavahe on keskmiselt 4000 dollarit. Isegi kui võtta arvesse selliste masinate kõiki eeliseid, sealhulgas kütusesäästlikkust, on erinevus ikkagi ebaproportsionaalne. Kui rikkeid pole ja läbisõit on märkimisväärne, tasub auto end ära parimal juhul viie aasta pärast. Selline asjade seis ei ärata optimismi. Aga nagu öeldakse: "Kui palju inimesi - nii palju arvamusi", nii et valik jääb alati konkreetsele inimesele.

Hübriidauto pole uus leiutis. Esimene samm hübriidsõidukite suunas tehti 1665. aastal, kui jesuiitide preester Ferdinand Verbiest alustas tööd lihtsa neljarattalise sõiduki plaanide kallal, mida saaks kasutada auru- või hobuste jõul. Esimesed hübriidmootoriga autod ilmusid 19. ja 20. sajandi vahetusel. Pealegi on mõnel arendajal õnnestunud liikuda projektidelt väiketootmisele. Alates 1897. aastast ja järgmise 10 aasta jooksul tootis Prantsuse Compagnie Parisienne des Voitures Electriques partii elektri- ja hübriidsõidukeid. 1900. aastal konstrueeris General Electric 4-silindrilise hübriidauto. bensiini mootor. Ja "hübriid" veoautod lahkusid Chicago Walker Vehicle Company konveierilt kuni 1940. aastani.
Loomulikult olid need kõik ainult prototüübid ja väikesemahulised autod. Nüüd on aga terav naftapuudus ja majanduskriis tõuke andnud hübriidmootorite arendamisele. Vaatame nüüd lähemalt, mis on hübriidmootor ja mis kasu sellest on? Hübriidmootor on kahe mootori – elektri- ja bensiinimootori – süsteem. Olenevalt töörežiimidest saab korraga või eraldi sisse lülitada nii bensiini kui ka elektri. Seda protsessi juhib võimas arvuti, mis otsustab, mis parasjagu töötama peaks.Seega, mööda rööpaid sõites lülitatakse bensiinimootor sisse, kuna rajal aku kaua vastu ei pea. Kui auto liigub linnarežiimis, siis siin on kasutusel juba elektrimootor, mõlemad töötavad kiirenduse või suure koormuse ajal. Bensiinimootori töötamise ajal toimub aku laadimine. Selline mootor, isegi kui võtta arvesse asjaolu, et süsteem kasutab bensiinimootorit, võib vähendada kahjulikke heitkoguseid atmosfääri 90% ja samal ajal väheneb oluliselt bensiinikulu linnas (ainult bensiinimootor töötab maanteel, nii et seal pole kokkuhoidu).

Alustame sellest, kuidas auto välja liigub. Liikumise alguses ja madalatel kiirustel on kaasatud ainult aku ja elektrimootorid. Akusse salvestatud energia läheb energiakeskusesse, mis omakorda saadab selle elektrimootoritesse, pannes auto sujuvalt ja hääletult liikuma. Pärast kiiruse tõstmist ühendatakse sisepõlemismootor tööle ning veoratastel olev moment antakse samaaegselt elektri- ja sisepõlemismootoritelt. Sel juhul läheb osa sisepõlemismootori energiast generaatorisse ja nüüd toidab see elektrimootoreid ning annab oma energia ülejäägi ära akule, mis on kaotanud osa energiavarust aasta alguses. liikumine. Sisse kolides tavaline mood kasutatakse ainult automaatselt Esirattavedu, kõigis teistes - täielik. Kiirendusrežiimis pärineb pöördemoment ratastele peamiselt bensiini mootor, ja vajadusel dünaamika suurendamiseks elektrimootorid täiendavad sisepõlemismootorit. Üks huvitavamaid hetki on pidurdamine. Auto elektroonilised "ajud" otsustavad, millal hüdraulika tööle panna pidurisüsteem, ja regeneratiivpidurduse puhul eelistades viimast. See tähendab, et piduripedaali vajutamise hetkel suunavad nad elektrimootorid "generaatori" töörežiimi ja loovad ratastele pidurdusmomendi, genereerides elektrit ja toites akut läbi energiakeskuse. See on "hübriidi" tipphetk.

IN klassikalised autod pidurdusenergia kaob täielikult, jättes soojuse läbi pidurikettad ja muud üksikasjad. Pidurdusenergia kasutamine on eriti tõhus linnapiirkondades, kus tuleb sageli pidurdada foorituledes. Vehicle Dynamics Integrated Management (VDIM) integreerib ja haldab kõiki aktiivseid ohutussüsteeme.
Üks esimesi edukad autod varustatud hübriidmootoriga, mis läks massidesse, töötas välja Toyota "Toyota Prius", mis tarbib 3,2 liitrit bensiini 100 km kohta (linnas). Samuti Toyota välja ka maastur hübriidmootoriga Lexus RX400h. Sellise auto maksumus, olenevalt konfiguratsioonist, jääb vahemikku 68-77 tuhat dollarit. Tuleb märkida, et esimene Toyota versioonid Priused jäid sama klassi autodele alla nii kiiruse kui võimsuse poolest, kuid Lexus RX400h ei jää oma klassikaaslastele enam alla ei kiiruse ega võimsuse poolest.

Juhtiv automured maailm on pööranud tähelepanu ka hübriidmootoritele kui lahendusele kütusesäästu ja saasteprobleemidele keskkond. Niisiis Volvo firma Grupp teatas hübriidmootori loomisest veoautodele, traktoritele, poolhaagistele ja bussidele. Ettevõtte arendajad loodavad, et nende vaimusünnitus võimaldab teil 35% kütusesäästu.
Selle kõige juures tuleb öelda, et hübriidautod mobiilid "pauguga" on seni läinud vaid Põhja-Ameerikasse (Kanada ja USA). Ja Ameerikas kasvab nõudlus nende järele aina enam, sest seal on Viimastel aastatel populaarsed olid palju kütust tarbivad autod ning kuna kütus hakkas järsult ja järsult kallinema, mõtlesid ameeriklased järsult selle säästmisele ja probleemi lahendusena hakati kasutama hübriidmootoriga autosid. Euroopas võeti hübriidmootorite ilmumisse rahulikult, sest seal sõidavad nad ökonoomse ja bensiinimootorist keskkonnasõbralikuma, vana hea diisliga. Erinevalt USA-st on Euroopas enam kui 50% autodest varustatud diiselmootoritega. Lisaks on diiselautod odavamad kui hübriidautod, lihtsamad ja töökindlamad. Lõppude lõpuks teavad kõik, et mida keerulisem on süsteem, seda vähem usaldusväärne see on! Ja just nende keerukuse ja kapriissuse tõttu pole postsovetlikus ruumis hübriidautosid praktiliselt olemas. Ametlikud edasimüüjad neid siia ei tooda. Ja iga sellise auto omanik seisab paratamatult silmitsi teenindusjaamade probleemiga. Meil ei ole teenindusjaamu, mis tegeleksid hübriidautodega. Ja te ei saa sellist masinat ise parandada!

Kuidas see töötab, vaadake Touaregi näidet hübriidjõuallikaga.

Mida tähendab mõiste "hübriidtehnoloogia"?

Mõiste "hübriid" pärineb ladinakeelsest sõnast hybrida ja tähendab midagi ristatud või segatud. Inseneriteaduses on hübriid süsteem, kus kaks erinevat tehnoloogiat on omavahel kombineeritud. Seoses ajamikontseptsioonidega kasutatakse terminit hübriidajami tehnoloogia kahe valdkonna tähistamiseks: kahevalentne (või kahe kütusega) jõuallika hübriidjõuallikas

Hübriidajamitehnoloogia puhul on tegemist kahe erineva jõuallika kombinatsiooniga, mille töö põhineb erinevatel tööpõhimõtetel. Praegu tähendab hübriidajami tehnoloogia kombinatsiooni sisepõlemismootorist ja elektrimootorist-generaatorist (elektrimasinast). Seda elektrimasinat saab kasutada generaatorina elektrienergia tootmiseks, veomootorina auto juhtimiseks ja starterina sisepõlemismootori käivitamiseks. Sõltuvalt põhistruktuuri teostusviisist eristatakse kolme tüüpi hübriidjõuseadmeid: nn. "mikrohübriidne" jõuallikas, nn. "keskmise hübriidi" jõuallikas, nn. "täishübriid" jõuülekanne.

"Mikrohübriidne" jõuülekanne

Selles ajamikontseptsioonis kasutatakse elektrikomponenti (starter/generaator) eranditult start-stopp-funktsiooni rakendamiseks. Osa kineetilisest energiast saab uuesti kasutada elektrienergiana (rekuperatsioon). Ainult elektriveojõuga sõitmist ei pakuta. 12-voldise klaaskiust aku parameetrid on kohandatud mootori sagedaste käivitumistega.

"Keskmine hübriid" ajam

Elektriajam toetab sisepõlemismootori tööd. Auto liikumine ainult elektrilise veojõuga on võimatu. "Keskhübriidajamiga" regenereeritakse suurem osa kineetilisest energiast pidurdamisel ja salvestatakse elektrienergiana kõrgepingeakusse. Kõrgepingeaku ja ka elektrilised komponendid on mõeldud suurema elektripinge jaoks ja seega rohkemgi suur jõud. Tänu elektrimootor-generaatori toele saab soojusmasina töörežiimi nihutada maksimaalse efektiivsuse piirkonda. Seda nimetatakse koormuspunkti nihkeks.

"Täishübriid" jõuülekanne

Võimas elektrimootor-generaator on kombineeritud sisepõlemismootoriga. Võimalik ainult elektriajam. Elektrimootori generaator, kui tingimused seda võimaldavad, toetab sisepõlemismootori tööd. Madala kiirusega liikumine toimub ainult elektrilise veojõu abil. Rakendatud on sisepõlemismootori Startstop funktsioon. Taastamist kasutatakse kõrgepingeaku laadimiseks. Tänu sisepõlemismootori ja elektrimootor-generaatori vahelisele lahtisidurile on võimalik tagada mõlema süsteemi eraldatus. Sisepõlemismootor lülitatakse tööle ainult vajaduse korral.

Hübriidtehnoloogia põhialused

Täishübriidjõuülekandesüsteemid on jagatud kolme alarühma: paralleelne hübriidjõuallikas, jagatud jõuülekanne (jaotatud jõuvooluga) ja seeriahübriidjõuallikas.

Paralleelhübriid jõuülekanne

Hübriidjõuseadme paralleelne täitmine on lihtne. Seda kasutatakse siis, kui on vaja "hübridiseerida" olemasolevat sõidukit. Sisepõlemismootor, elektrimootori generaator ja käigukast asuvad samal teljel. Tavaliselt kasutab paralleelne hübriidjõuallika süsteem ühte elektrimootorit/generaatorit. Sisepõlemismootori ühikvõimsuse ja elektrimootor-generaatori võimsuse summa vastab täisvõimsus. See kontseptsioon pakub suurel hulgal komponentide ja osade laenamist vana auto. Kell nelikveolised sõidukid paralleelse hübriidjõuallika puhul veavad kõiki nelja ratast Torseni diferentsiaal ja ülekandekast.

Eraldi hübriidajam

Jagatud hübriidajamisüsteemis on lisaks sisepõlemismootorile elektrimootori generaator. Mõlemad mootorid asuvad kapoti all. Sisepõlemismootori ja ka elektrimootori generaatori pöördemoment suunatakse läbi planetaarülekande sõiduki käigukasti. Erinevalt paralleelsest hübriidajamist ei ole sel viisil võimalik välja võtta rattaveo üksikute võimsuste summat. Tekkiv võimsus kulub osaliselt auto juhtimisele, osaliselt koguneb elektrienergia näol kõrgepingeakusse.

Seeria hübriidjõuallikas

Auto on varustatud sisepõlemismootori, generaatori ja elektrimootor-generaatoriga. Erinevalt mõlemast eelnevalt kirjeldatud kontseptsioonist ei ole sisepõlemismootoril aga võimalust autot iseseisvalt läbi võlli või käigukasti juhtida. Sisepõlemismootori jõud ei kandu ratastele. Auto põhiajami teostab elektrimootori generaator. Kui kõrgepingeaku võimsus on liiga madal, käivitub sisepõlemismootor. Sisepõlemismootor laeb kõrgepingeakut generaatori kaudu. Elektrimootori generaatorit saab taas toita kõrgepingeakust.

Eraldi järjestikune hübriidjõuallikas

Jagatud seeria hübriidjõuallikas on kahe ülalkirjeldatud hübriidajami segavorm. Auto on varustatud ühe sisepõlemismootoriga ja kahe elektrimootoriga-generaatoriga. Kapoti all asuvad sisepõlemismootor ja esimene elektrimootori generaator. Teine elektrimootori generaator asub peal taga-sild. Seda kontseptsiooni kasutatakse nelikveoliste sõidukite puhul. Sisepõlemismootor ja esimene elektrimootori generaator suudavad juhtida sõiduki käigukasti läbi planetaarülekande. Ja sel juhul kehtib reegel, mille kohaselt ei saa võtta rattaveoks üksikveovõimsusi koguvõimsuse näol. Vajadusel aktiveeritakse teine ​​tagasilla elektrimootori generaator. Seoses sellisega disain ajami kõrgepingeaku asub sõiduki mõlema telje vahel.

Muud terminid ja määratlused Siin selgitatakse lühidalt teisi termineid ja määratlusi, mida sageli kasutatakse seoses hübriidajamitehnoloogiaga.

Taastumine. IN üldine juhtum see termin inseneriteaduses tähendab viisi energia tagastamiseks. Rekuperatsiooni käigus muudetakse üht tüüpi saadaolev energia teiseks, mida kasutatakse järgnevas energiavormis. Kütuse potentsiaalne keemiline energia muundatakse ülekandes kineetiliseks energiaks. Kui autot pidurdatakse tavapiduriga, siis üleliigne kineetiline energia muundatakse pidurite hõõrdumise kaudu soojusenergiaks. Saadud soojus hajub ümbritsevasse ruumi ja seetõttu pole seda tulevikus võimalik kasutada.

Kui vastupidi, nagu hübriidajamitehnoloogia puhul, kasutatakse lisaks klassikalistele piduritele mootoripidurina generaatorit, siis osa kineetilisest energiast muundatakse elektrienergia ja muutub seega hilisemaks kasutamiseks kättesaadavaks. Auto energiabilanss paraneb. Sellist regeneratiivpidurdust nimetatakse regeneratiivpidurduseks.

Kord sundrežiimis tühikäik sõiduki kiirust vähendatakse piduripedaali vajutamisega aeglustades või sõiduk on vabal teel või sõiduk liigub allamäge c Hübriidajami süsteem sisaldab elektrimootor-generaatorit ja kasutab seda generaatorina.

Sel juhul laeb see kõrgepingeakut. Seega sunnitud tühikäigurežiimis
töötab, saab elektrilise hübriidajamiga autosid elektriga "tankida".
Kui auto sõidab vabakäigul, töötab generaatorirežiimis elektrimootor-generaator,
muundab liikumisenergiast elektrienergiaks ainult sellise energiahulga, mis
vajalik 12-voldise pardavõrgu tööks.

Elektrimootor-generaator (elektrimasin)

Terminite generaator, elektrimootor ja starter asemel kasutatakse terminit mootor-generaator ehk elektrimasin. Põhimõtteliselt saab iga elektrimootorit kasutada ka generaatorina. Kui mootori võlli juhib väline ajam, toodab mootor sarnaselt generaatoriga elektrienergiat. Kui elektrimasinale antakse elektrienergiat, töötab see nagu elektrimootor. Seega asendab elektrihübriidsõidukite elektrimootori generaator nii tavalist sisepõlemismootori starterit kui ka tavalist generaatorit (valgustusgeneraatorit).

Elektriline võimendi (E-boost)

Analoogiliselt sisepõlemismootorite funktsiooniga Kickdown, mis teeb kättesaadavaks maksimaalne võimsus mootor, hübriidajamil on elektrilise gaasipedaali E-Boost funktsioon. Funktsiooni kasutamisel annavad mootor-generaator ja sisepõlemismootor oma maksimaalse individuaalse võimsuse, mis annab kokku suurema koguvõimsuse. Mõlemat tüüpi mootorite üksikute võimsuste summa vastab jõuülekande koguvõimsusele.

Elektrimootor-generaatori võimsuskadude tõttu on selle võimsus generaatorirežiimis väiksem kui veomootori režiimis. Elektrimootor-generaatori võimsus mootorirežiimil on 34 kW. Elektrimootor-generaatori võimsus generaatorrežiimis on 31 kW. Hübriidajamiga Touaregil on sisepõlemismootori võimsus 245 kW ja elektrimootor-generaator 31 kW. Veomootori režiimis toodab elektrimootor-generaator 34 kW võimsust. Üheskoos arendavad sisepõlemismootor ja veomootori režiimis olev elektrimootor-generaator koguvõimsust 279 kW.

Start-stopp funktsioon

Hübriidajami tehnoloogia võimaldab selles sõidukikonstruktsioonis rakendada Start-Stop funktsiooni. Tavalise start-stopp-süsteemiga sõiduki puhul peab sõiduk peatuma, et sisepõlemismootor välja lülitada (näide: Passat BlueMotion). Täishübriidsõiduk võib aga töötada ka elektri jõul. See funktsioon võimaldab StartStop süsteemil sisepõlemismootori välja lülitada, kui sõiduk liigub või rullub. Sisepõlemismootor lülitatakse sisse vastavalt vajadusele. See võib juhtuda kiire kiirendamise korral edasi sõites suur kiirus, Koos suur koormus või kui kõrgepingeaku on väga tühjenenud. Kui kõrgepinge aku on väga tühjenenud, võib hübriidajam kasutada kõrgepingeaku laadimiseks sisepõlemismootorit koos generaatorirežiimis mootorigeneraatoriga. Muudel juhtudel võib täishübriidsõiduk töötada elektritoitel. Sisepõlemismootor on seiskamisrežiimis. See kehtib ka aeglase liikluse, fooritules peatumise, ülejooksurežiimis allamäge sõitmise või vabajooksu korral. Kui sisepõlemismootor ei tööta, ei tarbi see kütust ega paiska atmosfääri kahjulikke aineid. Hübriidajamisüsteemi integreeritud start-stop funktsioon suurendab sõiduki efektiivsust ja keskkonnasõbralikkust. Kui sisepõlemismootor on seiskamisrežiimis, võib õhukonditsioneer tööd jätkata. Konditsioneeri kompressor on kõrgepingesüsteemi element.

Argumendid hübriidtehnoloogia poolt

Miks kombineerime elektrimootor-generaatorit sisepõlemismootoriga? Pöördemomendi mahavõtmiseks ei tohi sisepõlemismootori pöörlemiskiirus olla väiksem tühikäigu pöörlemissagedusest. Seisatuna ei suuda mootor pöördemomenti anda. Sisepõlemismootori pöörlemiskiiruse suurenemisega suureneb selle pöördemoment. Esimeste pööretega elektrimootori generaator toodab maksimaalse pöördemomendi. Sellel ei ole tühikäigu kiirust. Kiiruse kasvades selle pöördemoment väheneb. Tänu elektrimootor-generaatori tööle on sisepõlemismootorist välja jäetud kõige keerulisem töörežiim: tühikäigul allapoole jäävas vahemikus. Tänu elektrimootor-generaatori toele saab sisepõlemismootorit töötada tõhusamatel režiimidel. Selline koormuspunkti nihe suurendab jõuallika efektiivsust.

Miks kasutada täishübriidset jõuülekannet (ajamit)?

Täishübriidseade ühendab erinevalt teistest hübriidajami võimalustest integreeritud Start-Stop süsteemi funktsiooni, E-Boost süsteemi, taastumisfunktsiooni ja võimaluse sõita ainult elektrimootoril (elektri veojõu režiim).

Elektrimootor-generaator

Elektrimootor-generaator asub sisepõlemismootori ja automaatkäigukasti vahel. Ta on sünkroonmootor kolmefaasiline vool. Toiteelektroonika mooduliga pidev rõhk 288 V muundatakse kolmefaasiliseks vahelduvpingeks. Kolmefaasiline pinge tekitab elektrimootori generaatoris kolmefaasilise elektromagnetvälja.

kõrgepinge aku

Juurdepääs kõrgepingeakule on tagatud läbi põrandakatte pagasiruum. See on kujundatud moodulina ja sisaldab erinevaid Touaregi kõrgepingesüsteemi komponente. Kõrgepinge akumooduli mass on 85 kg ja seda saab vahetada ainult koostuna.

HV akut ei saa võrrelda tavalise 12 V akuga. Tavalises töös kasutatakse HV akut vaba laadimistaseme vahemikus 20% kuni 85%. Tavaline 12-voldine aku ei suuda selliseid koormusi pikka aega kanda. Seetõttu tuleks kõrgepingeakut käsitleda elektriajami töökorras energiasalvestina. Nagu kondensaator, suudab see elektrienergiat uuesti salvestada ja vabastada. Põhimõtteliselt võib taastumist, energia taastamist käsitleda kui võimalust autot sõidu ajal energiaga tankida. Kõrgepingeaku kasutamine hübriidsõidukis eristub kõrgepingeaku laadimis- (taastus-) ja tühjenemistsüklite (elektriajamiga sõitmise) vaheldumisega.

Näide: Kui võrrelda kõrgepingeaku energiat kütuse põletamisel tekkiva energiaga, siis energiahulk, mida aku suudab toota, vastab umbes 200 ml kütusele. See näide näitab, et teel elektrisõidukite poole tuleb akusid energia salvestamise võime osas oluliselt uuendada.

Miks me tahame teiega arutada küsimust, kuidas hübriidmootor töötab? Asi on selles, et enamikus meie eluvaldkondades on tänapäeval erinevate tehnoloogiate koostoime, mis selle tulemusena annab rohkem tõhusad meetodid, seadmed ja mehhanismid. Kõrvale ei jäänud ka meie armastatud sõiduki mootorid. Selliste üksuste tööpõhimõtetest, plussidest ja miinustest räägime sellel lehel.

Kuidas hübriidmootor töötab – lihtsate sõnadega uute tehnoloogiate kohta

Kui oleme segamistehnoloogiatega juba alustanud, siis peaksime selgitama, kuidas see kehtib ka käsitletud teema kohta. Hübriidmootor ühendab ka kahte tüüpi: kütus (bensiin / diisel) ja elektriline. See kokteil on muidugi ebatäiuslik, kuid toonud autojuhtide ellu palju positiivset. Kuid sellest lähemalt allpool, kuid kõigepealt peate lahti võtma hübriidmootori tööpõhimõtte.

Sellise mootori kütuseosa võib töötada koos elektrimootoriga, kuid võimalik on rakendada ka täiesti iseseisvaid tsükleid. Muidugi on hübriidmootoriga autod varustatud arvutitega, mis jaotavad koormuse õigesti mõlemale osale. Niisiis, väljaspool linna, kus jõuallika võimsus on oluline, bensiin või diiseltehnoloogia, pealegi pole heitgaasid kiirteel inimestele nii kahjulikud.

Aga linnas töötab põhiliselt elektrikomponent, sest see variant on puhtam ja säästlikum. Hübriidmootoriga autod suudavad end teenindada, see kehtib mootori elektrilise osa kohta. Elektriline komponent ei tööta kütuse töötamise ajal tühikäigul, vaid akumuleerib tekkinud energia, et seda hiljem uuesti kasutada.

Ei ole välistatud olukorrad, kus mootori mõlemad elemendid töötavad samaaegselt, näiteks kiirenduse ajal, kui auto nõuab suuri energiakulusid.

Hübriidmootori seade - vooluringi kirjeldus

Mida tähendab hübriidmootor, analüüsisime lühidalt. Nüüd tahaksin minna veidi sügavamale ja kaaluda selle skeemi. Tuleb märkida, et neid on koguni kolm. Seetõttu alustame kõige lihtsamast, mis meid kõige vähem huvitab - see on järjestikune hübriid. Elektrimootor on põhiosaline sõiduki käivitamisel ja rataste liikumisel, kuid (ICE) toetab ainult see, see keerutab generaatorit.

Tänapäeva auto jaoks sellist hübriidmootoriga seadet ei saa parim variant, on ju vaja mahukaid akusid, väikese võimsusega sisepõlemismootoreid ning auto ise on aeglane ja kohmakas. Kuigi autopargi hulgas on veel mõned esindajad, näiteks ChevroletVolt. Kuid domineeriva elektrikomponendi tõttu on sellel kõik elektrisõidukite miinused, võtke vähemalt läbisõidu sõltuvus ühest akulaadimisest, kuid see on järk-järgult lahendatud turbo-ICE abil.

Järgnevaid ahelaid nimetatakse paralleelseteks ja segatud. Segaskeemi leidub kõige sagedamini Lexus ja see on tihe koostoime elektrimootori ja sisepõlemismootori vahel. Nad töötavad koos, pannes auto liikuma, tööpõhimõte on üles ehitatud nii, et isegi käigukast on astmeteta, kaugel sellest, millega oleme harjunud. Sellised võimalused on väga kaasaegsed, kuid ka väga kallid.

Kuid skeemi, millega oleme harjunud, nimetatakse paralleelseks ja see on üsna tavaline. Elektrimootor on siin, kuigi mitte juhtiv, kuid asendamatu abiline, kindlustades sisepõlemismootori lisavõimsuse vajaduse korral. Akud ei ole suured ja mahukad, mistõttu on neid sõidu ajal lihtne laadida ning nad on alati valmis nõudmisel reageerima.

Hübriidauto – plussid ja miinused

Teave oleks puudulik ilma positiivset ja negatiivsed küljed hübriidmootorid. Muidugi on plusse rohkem, kuid on ka miinuseid, nagu kõiges uues ja tarbija poolt vähe uuritud. Näiteks on millegipärast kõige levinum hübriidbensiinimootor, kuigi kõigil on juba ammu teada kasutegur ja suur jõud"diislid". Kuid siin pole saladust, sest esiteks töötati tehnoloogia välja välismaal, s.o. Ameerikas ja seal ollakse diislikütusega veel halvasti kursis. Teiseks maksaks hübriid veelgi rohkem, kuigi selliste tehnoloogiate hind on juba praegu kõvasti üle keskmise.

Natuke skepsis tekitavad elektrimootorist tingitud hübriidid, s.t. selle akud. See on üsna kapriisne element, mis nõuab pidevat töötamist, vastasel juhul väheneb hübriidmootori kasutusiga oluliselt just selle tõttu. See ei talu äärmuslikke temperatuure, võib ise tühjeneda ja tulevikus on selle kõrvaldamisel ebaselgusi.. Samuti ei jäta segamootorite mainet varju mitte ainult nende kõrge hind, vaid ka komponentide ja vajadusel remondi kõrge hind. Ja seda on võimatu iseseisvalt teha.

Noh, nüüd saame rääkida meeldivatest asjadest. Keskkonnasõbralikkusest ja ökonoomsusest võib julgelt rääkida, see on tõsi, vähemalt agregaadi kahetisest olemusest lähtudes. Aku olemasolu võimaldab ilma tankimiseta kauem sõita, säästes kõike tehnilised näitajad ajakohane. Seda akut pole vaja laadida, autot tangitakse ainult kütust. Mootor töötab tänu arvutile alati optimaalses režiimis, olenemata sellest, kuidas proovite seda "sundida". Vahel võivad sellised autod üldse ilma kütuseta liikuda ja neid eristab ka väike pööre, mootorit on vaevu kuulda.

Sõna hübriid on inimestele juba ammu tuntud. See tähendab - segamine kokkusobimatu. Planeedil on hübriidtaimi, loomi ja palju muid organisme ja asju. Viimasel ajal on seda terminit hakatud kasutama ebatavalise jõuallika disainiga autode tootmisel.

Turul autotööstus hakkasid ilmuma hübriidautod. Nende esinemise põhjuseks oli ebastabiilne olukord kütuseturul ja ilmselt veelgi olulisem - kasv keskkonnanõuded sõidukite jõuallikatele üle maailma.

Mõned faktid hübriidide ajaloost

19. sajandi lõpus ilmusid Euroopa teedele esimesed hübriidelektrijaamaga sõidukid. Nõudluse kasv uute esemete järele sundis nende autode autoreid väikeste partiidena oma järglasi tootma.

Tähelepanu! Esimeste hübriidautode tootmise uuendajad olid Prantsusmaalt pärit disainerid.

Prantsuse firma Parisienne des Voitures Electrigues autoremonditöökojas ehitati ja toodeti 1897. aastal esimene auto, millele paigaldati hübriidmootor. Seejärel toodeti see masstoodanguna.

Prantslaste järel tuleb Ameerika mandril kolm aastat hiljem General Electricu konveierilt maha auto, mis oli samuti varustatud hübriidjõujaamaga, mis põhines 4-silindrilisel bensiinimootoril. Ja Chicago Walker Vechicle Company andis välja veoautod, mis oli varustatud hübriidmootoritega, töötas kuni 1940. aastani.

Aja jooksul hakkas inimkond hübriidautosid unustama. Aga kütusekriisid Kõikides planeedi nurkades esile kerkivad autod sunnivad autotootjaid tootma hübriidiga varustatud autosid jõuüksused.

Hübriidauto: mis see on?

Kui tõlgime sõna hübriid ladina keelest, siis sõna-sõnalt tähendab see ristumist erinevaid vorme. Autotootjad on selle termini kasutusele võtnud, kui toodavad autosid, mis kasutavad elektrijaamana kahte tüüpi mootoreid – need on jadamootorid sisepõlemis- ja elektrimootor (on ka pneumaatiliste mootoritega mudeleid suruõhk). Kaasaegsetes hübriidautodes jälgib agregaatide tööd pardaarvuti. See tegur võimaldab juhil täielikult teele keskenduda. Autod hübriidskeem on kahte tüüpi jõuallikaid:

Hübriidelektrijaamade skeemid

Hübriidautode tootjad on jõuallikate tööks välja töötanud mitu skeemi.

Mootorite järjepidev töö. Sellel on suhteliselt lihtne disain Elektrijaamad. Karburaator või diiselmootorid läbi ajami keerake generaatorit. Generaatori tekitatud elektripinge antakse akudele ja nendelt rattamehhanismides paiknevatele ajamimootoritele.

Paralleelne seadistus. See näeb ette sisepõlemismootori peamise töö, kui auto liigub. Elektrimootor, millel on piisavalt suur võimsusreserv, mängib teisejärgulist rolli. See aktiveeritakse pidurdamisel või auto kiirendamisel. Samal ajal täidab see regeneratiivset funktsiooni, see tähendab, et see toodab elektrit, mis seejärel kantakse üle akudele. Juhtimine stabiilne töö Mõlemat elektrijaama juhib pardaarvuti.

Segatüüpi mootori töö. Selles hübriidauto konstruktsioonis on ühendatud ülalkirjeldatud jõuallikate töötamise skeemid. Auto käivitamise tagab akudel töötav elektrimootor ja sisepõlemismootor töötab sel ajal elektrigeneraatoril. Kiirendamisel lülitub sisepõlemismootor veorattaid vedama. Kõiki neid protsesse aitab kaasa autole paigaldatud planetaarmehhanism.

Hübriidseadmete tööpõhimõte

Nagu juba kirjeldatud, tagab auto käivitamise elektrimootor, mis saab elektrit patareid. Tänu sellele liigub auto eemale sujuvalt ja hääletult. Kiiruse tõstmisel teatud punkti saavutamisel kaasatakse pardaarvuti sisepõlemismootori töösse. Sisepõlemismootori töö paneb pöörlema ​​generaatori, mis täiendab auto liikumisel kulunud akudes olevat elektrit. Autoga sisse sõites üldine režiim kaasatud on ainult selle esivedu ja suurenenud koormuse korral lülitatakse täisvedu sisse.

Kiirenduse ajal auto ICE edastab oma pöördemomendi rattaajamitele, samal ajal kui elektrimootorid täiendavad seda ja vajadusel suurendavad jõuallika võimsust.

Hübriidautodel on väga huvitav pidurisüsteem. Kõiki selles toimuvaid protsesse juhib pardaarvuti, see otsustab iseseisvalt, kuidas ja millal kasutada statsionaarset pidurisüsteemi või rakendada regeneratiivpidurdust, enamasti eelistab ta viimast. Hetkel, kui juht vajutab piduripedaali, lülituvad elektrimootorid generaatorirežiimile. Samal ajal suureneb rattaveo koormus järsult ja auto aeglustub sujuvalt. Elektrimootoritest toodetud energia läheb akudesse. Peal tavalised autod selliseid näitajaid on lihtsalt võimatu saavutada.

Tähelepanu! Regeneratiivpidurdus on tõhus linnapiirkondades autoga sõites.

Hübriidautode eelised ja puudused

Esimest korda hübriidauto rooli istuv juht kogeb unustamatut elamust autost, mis ühendab endas elektriauto ja sisepõlemismootoriga auto vooluringid. Elektriajam tagab masinale vaikse töö ja sujuva töö, võimaldades samal ajal oluliselt säästa tavakütust.

Hübriidide eelised hõlmavad järgmisi parameetreid:

Hübriidautode peamised puudused on järgmised:

• tänu suure võimsusega akude ja elektrimootorite kasutamisele on auto mass oluliselt suurenenud;
• kasutatavad hübriidjõuallikad ning nende abikomponendid ja osad on oluliselt tõstnud nende sõidukite omahinda;
• kõrge hind hooldus ja remont hübriidautod, ja kui patareid ebaõnnestuvad, tekivad probleemid nende taastamisega;

Kõige populaarsemad hübriidautod Venemaal

1. TOYOTA Prius – sellel on kõige rohkem vastuvõetav hind ostjatele Venemaal. Oma klassi autode müügi hulgas on maailma enimmüüdud mudel. Selle hübriidi maksumus algab 1 189 000 rublast. Sellel on järgmised omadused:

1. LEXUS CT 200 h - sellel automudelil on suur sarnasus Priusega, kuid eelmise margi vead ja vead on tegelikult täielikult parandatud. On kõige taskukohane mudel paljudest Lexuse toodetud mudelitest, isegi klassikalise sisepõlemismootoriga. Selle maksumus varieerub 1 236 000 rubla ulatuses. Sellel on järgmised omadused:

1. LEXUS GS 50 h - kuulub hübriidsete ärisedaanide kategooriasse. Selle auto maksumus on 2 693 000 rubla. Peamised omadused:

1. AUDI Q5 Hibrid on Audi hübriidauto üks esimesi edasiarendusi. Sellele automudelile paigaldatud bensiinimootori mudelil on väga suur jõudlus, kuid elektrimootor tõstis selle hübriidi maksumust peaaegu miljoni rubla võrra. Kokku - Q5 Hibridi kogumaksumus on - 2 565 000 rubla. Sellel on järgmised omadused:

Hübriidautode populaarsus kasvab igal aastal, sest nende autode majandusnäitajad ja ka energiadünaamilised omadused rahuldavad praktiliselt kõiki tarbijaid.

Lisateavet hübriidauto toimimise kohta saate järgmisest videost: