Auto ei tohiks olla luksus, vaid igapäevane transpordivahend, see tõde on juba ammu võitnud autojuhtide südamed. Ostap Benderi selle unistuse elluviimiseks teevad omanikud tohutuid jõupingutusi, et viia oma armastatud "sõbra" kulud miinimumini. Saate ise midagi mõjutada: sõitke ettevaatlikult - jääb vähem, ostke kvaliteetseid osi - peate harvemini vahetama, tankima kallist gaasi, kvaliteetne bensiin- mootori rikked on viidud miinimumini. Kuid töö kõige kallim osa on ikkagi tankimine. Hinnad meist ei sõltu. Seetõttu hakkab autode hübriidmootor nüüd suurt populaarsust koguma.

Sellel on mitu põhjust ja autohuvilised võib jagada kahte leeri. Esimeste puhul on peamiseks ja levinumaks põhjuseks kütuse hind. Me ei ela Venezuelas, Saudi Araabias ega Kuveidis, kus bensiin on odavam kui vesi. Ja neljarattalist "sõpra" tuleb regulaarselt "toita". Viimaste jaoks on eluliselt oluline looduskeskkonna ja kõige sellega seonduva kaitse.

Miks tekkis idee selliste mootorite loomisest? Vaatleme edasi sõitvate autode tööpõhimõtet, plusse ja miinuseid ning. Mootorid sisepõlemine võimsam, kuid samal ajal ei suuda arendajad süsinikdioksiidi heitkoguseid keskkonda täielikult kõrvaldada. See tegur on maailma naftavarude vähenemine ja sellest tulenevalt sellise energiaallika hinna regulaarne ja süstemaatiline tõus.

Elektril on vaieldamatud eelised, esiteks on see keskkonnasõbralik ja odavam. Kuid samal ajal ei saa elektriautod praegu suurt populaarsust koguda, kuna piltlikult öeldes on vaja "infrastruktuuri": autode laadimisjaamu, seda tüüpi mootorite remondile ja hooldusele keskendunud spetsialiseeritud teenindusjaamu. Aga kõige olulisem tegur on võimsus, mis on sisepõlemismootoritest oluliselt madalam. Ja selle tulemusel jätab kiirus soovida (kapoti all pole lihtsalt piisavalt “hobuseid”).

Need tegurid on sundinud tootjaid mõtlema alternatiividele ja arendama hübriidsõidukeid, mis ühendavad eelised ja vähendavad null marki nende kahe tüüpi sõidukite puudused.

Hübriidautode omadused

Arendajad lähenesid sellele küsimusele igakülgselt. Sel juhul lahendati mitu probleemi: viidi miinimumini, mis avaldab positiivset mõju keskkonnaolukorrale mitte ainult linnades, vaid ka kogu Maa peal; kombineerides kahte tüüpi energiat, vähenevad tegevuskulud; Elektrimootori miinused (väike võimsus) kompenseeritakse bensiinimootori eelistega ülespoole. Tegelikult sellised autod kiirusepiirang ei erine bensiini omadest. Erinevalt ülalkirjeldatutest on hübriidmootoriga autodel kaks jõuallikat, mis koosnevad kahest jõuallikast ja mitmest elemendist:

• Kütusepaak. Bensiinil on seevastu suurem energiatihedus. Et aru saada, toome näite – 1 liitri bensiini energia võrdub umbes 450 kg kaaluva akuga;
• Bensiini mootor. Reeglina on need väiksemad ja moderniseeritud viimane sõna tehnoloogia, mis vähendab oluliselt auto kogumassi ja suurendab võimsust;
• Elektrimootor pole mitte ainult võimsam, vaid ka mõeldud töötama koos bensiinimootoriga. See võib töötada ka generaatorina aku laadimiseks;
• Patareid, põhifunktsioon mis koguvad energiat elektrimootori jaoks, mis omakorda võib neid vastastikku toita;
• Generaator - töötab elektrimootori põhimõttel, kuid elektrienergia tootmiseks.
• Käigukastid – funktsioonid on peaaegu samad, mis neil tavalised autod. Kuid samal ajal võivad need olenevalt hübriidi tüübist olla erinevad. Edasikandumine Toyota kaubamärgid mida iseloomustavad hargnevad jõuvood. Sel juhul töötab mootor kõige mugavamal koormuste ja kiiruste vahemikus. Ja see omakorda aitab kaasa olulisele kütusesäästule.

Tööpõhimõte

Sõna hübriid ise tähendab ristumist. Meie puhul kombineeritakse kaks erinevat tehnoloogiat ja kaks energiaallikat ühe ülesande täitmiseks – edasiliikumiseks. Töö hübriidmootor seisneb selles, et sisepõlemismootor pöörleb ja annab energiat elektrimootorile, mis omakorda pöörab käigukasti, aidates sellega oma “partneril” optimaalsel režiimil töötada, luues lisajõudu. Tänu sellele kaovad äkilised kõikumised ja koormused ning suureneb oluliselt tootlikkus.

Valikuid on mitu:

Paralleelselt. Bensiinimootor töötab kütusepaak ja elektrimootori toiteallikaks on akud. Selle tulemusena pööravad mõlemad mootorid käigukasti, mis omakorda ajab rattaid.

Mikrohübriid. Selle põhimõtte töötas välja Toyota. “Hübriid” liigub madalatel kiirustel ja käivitub täielikult tänu elektrimootorile. Üleminekul suurenenud kiirus ICE (sisepõlemismootor) on ühendatud. Kuid samal ajal toidetakse tõusudel, keerulistel teelõikudel (liiv, muda) sõitmisel ja muude koormuste suurendamisel elektrimootorit täiendavalt akust. paralleelne töö ja suurenenud veojõud. Seda kõike juhitakse elektrooniliselt ega vaja juhi sekkumist.

Keskmine hübriid. Sellisel hübriidmootoriga autol on oma omadused – elektrimootoriga sõitmine on võimatu. Kuid samal ajal suurendab elektriline veojõud oluliselt töö efektiivsust soojusmootor tekitades veidi kõrgemat pinget, kui akud suudavad pakkuda, mis omakorda suurendab peamasina võimsust.

Täishübriid. Selle valiku puhul on esikohal elekter. Liikumine toimub ainult tema kulul. Kõrgepingeaku laetakse tänu taastumisele. Olemasolev eraldi sidur kahe mootoritüübi vahel tagab nende süsteemide eraldatuse. Selle tulemusena ühendatakse sisepõlemismootor ainult vajaduse korral.

Eraldatud. Sellel on generaatormootor ja bensiinimootor. Planeedi kaudu edastatakse pöördemoment. Osa võimsusest kasutatakse otse masina liigutamiseks, teine ​​koguneb kõrgepingeakusse puhta aku kujul. elektrienergia.

Järjepidev. Hübriidmootori tööpõhimõte seisneb selles, et bensiinimootor toidab generaatorit, mis laeb akusid, mis omakorda annavad energiat elektrimootorile, mis pöörleb jõuülekannet ja selle tulemusena ka rattaid.

Eelised

Kui analüüsite hübriidide hindu, märkate, et need on tavaautodest kallimad. Kas peaksite kartma "hammustavaid" koguseid? Kõigepealt on vaja analüüsida, mida selle valiku ostmisel lõpuks saate. Ja alles pärast seda otsustage, kas olete valmis investeerima kapitali (isegi kui see on laenu ost), mis lõpuks muutub igapäevaseks säästmiseks. Ja mida rohkem bensiini hind tõuseb, seda suuremaks muutub teie netotulu.

Aga alustame natuke teistmoodi. Hübriidmootoriga auto aitab vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid atmosfääri, mis väheneb kümneid kordi. Tänu sellele muutub elu linnas mugavamaks ja panustad planeedi paremaks muutmisse. Lisaks säästate õhuheitmete ületamise eest trahvidelt.

Akusid laaditakse pardal olevast elektrijaamast, lõpuks pole neid vaja väline allikas Sest pidev laadimine, nagu elektrimootorites. Sisuliselt omandate täiendava energiaallika, mis suurendab sisepõlemismootori efektiivsust.

Tänu kogenud spetsialistide arendustele väheneb oluliselt bensiinimootori kaal ja selle tulemusena ka auto kogumass. Iga autohuviline teab, mida see tähendab. Oka bensiinikulu 100 km kohta ei anna võrrelda. Ja see sõltub eelkõige massist. Tulemuseks on igakülgne kokkuhoid tänu tankimisele ja elektrikasutusele.

Kõikide osade, sh kere valmistamisel kasutatakse kergeid materjale. Samas on need tugevad ja töökindlad: valmistatud metallidest (alumiiniumisulamid, magneesium), aga ka süsinikkiust. Sest üldine teave: 1-liitrine Insighti mootor kaalub vaid 56 kg, samas kui võimsus on üsna korralik (67 hobujõudu) ja pöörded (5700). Elektrimootori „abi“ käivitamisel võimaldab kiirendada 0–100 km/h.

Sellistes autodes pole käigukasti vaja. Veorataste veojõus toimub automaatne muutus, mille tagab elektrimootor.

Tänu sellele pidevad arengud disainerid parandavad aerodünaamikat. Selle poole püüdlevad kõik disainerid. Just vastupanu õhu- ja tuulejõule ei lase “ära süüa” sisemise “südame” olulisi ressursse, korrutatuna paralleelse energiasüsteemi abil.

Teine säästuressurss on spetsiaalsete, tavarehvidega võrreldes jäigemate rehvide paigaldamine. Neid pumbatakse suhteliselt kõrge rõhu all. See aitab vähendada teekatte takistust.

Selle masinaehituse valdkonna arendamise väljavaated on võimalikud ainult siis, kui integreeritud lähenemine: kergete korpuste arendamine, mahukad, kuid samas kompaktsed akud (et ei võtaks kapoti all palju ruumi); lihtsam, kiirem ja soodsam laadimine patareid; energia taaskasutamise süsteemi parandamine.

Arvestades kõiki hübriidmootoriga auto omadusi, võime jõuda järeldusele: see pole muidugi nii igiliikur, mis on iga autojuhi ja keskkonnaaktivisti unistus. Pigem on see järjekordne samm mootorite moderniseerimise suunas, võitlus kahanevate loodusressursside säästmise nimel. Kuid need aitavad oluliselt säästa raha igal tankimisel. Seega, kui seisate silmitsi uue auto valikuga, mõelge sellele, et sellise mudeli ostmine annab lõppkokkuvõttes märkimisväärseid boonuseid: tegelikult paneb iga sada kilomeetrit läbitud reisi teie rahakotti sisepõlemismootoritega võrreldes lisaraha. .

Hübriid toitepunkt Lexus RX400h

Hübriidjõuallikas ühendab töö kaasaegne sisepõlemismootor ja elektrimootor. Kogu kompleks on hallatav elektrooniline süsteem, sealhulgas kütusekulu (olenevalt valitud sõiduviisist).

Liikumise käivitab elektrimootor, mis töötab ka madalatel pööretel. Kiiruse kasvades suunatakse akudest energia toitehaldusplokki, mis jaotab selle elektrimootoritele. Elektrimootorid võimaldavad hübriididel väga sujuvalt eemalduda. Demonstreeritakse kogu hübriidelektrijaama tööpõhimõtet hübriidauto Lexus RХ400h.

Kui auto sisse liigub tavaline režiim Energia jaotub rataste ja generaatori vahel, generaatori, mis juhib elektrimootoreid. Elektrooniline süsteem kontrollib energiat, et maksimeerida selle kokkuhoidu. Generaator vabastab vajadusel akust üleliigse energia, laadides seda.

Hübriidi kiirendamisel töötab sisepõlemismootor, dünaamika parandamiseks on elektrimootor. Pidurdamisel muundub energia – kineetiline elektriliseks. Elektrimootorid saadavad selle võimsuse juhtseadmesse, mis omakorda tagastab selle kõrgepingeakule. Samal ajal töötab bensiinimootor tavarežiimis.

Hübriidelektrijaamade ülesanne:

• Pakkuda head jõudlusomadused ja kiire kiirendus kohese energiavarustuse tõttu.
• Säästke osa energiast pidurdamisel, muutes selle osaliselt elektriks ja osaliselt soojuseks (erinevalt tavaautodest, kus see muudetakse 100% soojuseks).
• Varustage hübriid kaasaegse energiajuhtimissüsteemiga.
• Vähendage komponentide suurust ja kaalu.

“See tähendab, et autode hübriidjõuallikad peavad ühendama soovi kaitsta keskkonda kõrge turvalisus sõita ja sellest maksimumi võtta. See on Lexus RX400h peainseneri avaldus, kes ütles ka, et ettevõtte loodud uus hübriidsüsteem sobib suurepäraselt suurtele ja keskmise suurusega autodele.

Hübriidne jõuülekanne

Selle eesmärk hübriidjõuallikas on jaotada jõuvoog ümber sinna, kus seda kõige rohkem vaja on. Kuid lisaks kõige ökonoomsema energiakasutuse tagamisele kontrollib see ka koos töötades kaks mootorit, mis reageerivad koheselt juhi vajadusele rohkema võimsuse järele.

Kaks energiaallikat– RX400h (nagu iga teinegi auto) käitavad elektri- ja bensiinimootorid täiendavad teineteist suurepäraselt. Pakkudes kohest lisavõimsust, ei tarbi elektrimootorid kütust, säilitades samal ajal puhta atmosfääri. Kõik allikad töötavad süsteemis optimaalses režiimis, pakkudes kütusesäästlikkus auto ja suurepärased sõiduomadused.

Hübriidjõuallika energia taaskasutamine

Tavatingimustes pöördumatult kaotsi läinud energiat kasutavad osaliselt ära hübriidelektrijaamade tehnoloogiad, s.o. see on üks kokkuhoiu allikaid. Eelkõige pakuvad Lexuse hübriidtehnoloogiad kõrge jõudlus tänu suure jõudlusega peamisele energiaallikale, mida kasutatakse kui kaasaegne mootor sisepõlemismootor V6 ja lisavõimsust pakkuv suure pöördemomendiga elektrimootor. Sel juhul ei teki vibratsiooni, väheneb müratase, bensiinikulu ja atmosfääri paisatava CO2 hulk. Juht tunneb vaid seda, kui koheselt mootor käsklustele reageerib. Kompleksne ja kompaktne ühtaegu hübriidelektrijaam, mis sisaldab kõrgepinge mootor elektriline, tagab sujuva kiirenduse ja maksimaalne mugavus sõidu ajal.

Auto pidurdamisel kasutatakse ka generaatorit, mis on eriti efektiivne linnas ringi liikudes. Hübriidelektrijaamas praktiliselt puudub hõõrdumine, kuna puudub käigukast, mis võimaldab säästa kineetilist energiat, muutes selle elektrienergiaks.

Inverter hübriidelektrijaamas

Tänu inverterile muudetakse alalisvool vahelduvvooluks, mis toidab elektrimootorit. Lexus RX400h kasutab kõrgepingeahelat, mis suurendab pinget, mille tõttu vool suureneb samal väärtusel elektrienergia, suureneb elektrimootori ajami tootlikkus ja pöördemoment.

VDIM ehk Vehicle Dynamics Integrated Management

Parema juhtimiskvaliteedi tagavad ka muudetud vedrustus, elektrooniline juhtimissüsteem, kaasaegne süsteem stabiilsuskontroll ja VDIM ise, mis töötati välja eesmärgiga kombineerida süsteeme, millel oli varem kalduvus eraldi areneda, isegi kui need olid paigaldatud samasse autosse: ABS - mitteblokeeruv pidurisüsteem pidurid, TRC – veojõukontroll, VCS – suunastabiilsussüsteem, EPS – elektriline roolivõimendi. See parandas hübriidi omadusi ja ohutust ning muutis auto käitumise etteaimatavamaks ja pehmemaks. VDIM mitte ainult ei koonda neid kõiki, saades teavet sõiduki hetkeseisu kohta paljudelt anduritelt, vaid juhib ka nelikveosüsteemi ja hübriidjõuallikat. Ja süsteemi töö optimeerimine, tänu VDIM-ile, mõjutab positiivselt dünaamilisi omadusi. See jõuallikas on palju tõhusam ja vähem pealetükkiv kui tavalised stabiilsuskontrollisüsteemid. Dynamic Control kasutab kiiret käigukasti, piduri ja mootori juhtimistehnoloogiat, et täielikult juhtida hübriidjõuallikat, pidurdamist ja nelikvedu kõikidele ratastele, mis juhivad mõlemat mootorit samaaegselt vastavalt konkreetsetele sõidutingimustele.

Süsteemi käivitamine

Energiavarustussüsteem lülitub sisse pärast kinnituse saamist elektrooniline võti, mis tähendab, et juht on autos. Niipea kui süüde on sisse lülitatud, kontrollib süsteem kõigi andurite, bensiini- ja elektrimootorite, akude ja generaatori töövõimet. Seejärel lülitatakse sisse kõrgepingesüsteemi erinevad komponendid – auto on tööks valmis.

Süsteemi keelamine

Enne kui juht pärast süüte väljalülitamist salongist lahkub, lülitatakse kõik toiteploki komponendid välja - arvuti lülitub välja viimasena, tagades, et komponentide väljalülitamine on lõpule viidud.

Pidurijuhtimine hübriidjõuallikas

Elektrooniliselt juhitav regeneratiivpidurisüsteem, et optimeerida salvestatava energia hulka, otsustab iseseisvalt, millal on vaja kasutada hüdraulilisi pidureid ja millistel juhtudel teostada regeneratiivpidurdust, mida ta (süsteem) rakendab nii sageli kui võimalik.

Toitehaldus

Elektrijaam jälgib kogu sõiduki energiatarbimist, tehes hübriidi hetkeseisu põhjal kindlaks, milline kahest mootorist tuleb sisse lülitada. See tähendab, et see põhineb sellel, kas kiirendus on vajalik, samuti signaalidel, mida arvuti akust annab. Kui aku laetus on piisav ja temperatuur pole liiga madal, siis auto esmakordsel käivitamisel töötab see elektrimootoril, mille puhul käivitatakse mootor esmalt generaatorist (arvestatakse koheselt kogu autole kuluv energia ). Järgmisena arvutatakse sõidutingimused lähtuvalt vajaliku energia tootmiseks vajaliku maksimaalse efektiivsuse tagamisest. Pärast seda saadetakse signaal vajaliku arvu pöörete saamiseks mootorile, mida generaator juhib edasi.

Miks me tahame teiega arutada küsimust, kuidas hübriidmootor töötab? Asi on selles, et enamikus meie eluvaldkondades toimub tänapäeval erinevate tehnoloogiate koostoime, mis tagab tõhusamad meetodid, seadmed ja mehhanismid. Ära ei jäetud ka meie lemmiksõiduki mootorid. Selliste üksuste tööpõhimõtetest, plussidest ja miinustest räägime sellel lehel.

Kuidas hübriidmootor töötab – lihtsate sõnadega uute tehnoloogiate kohta

Kui oleme juba segamistehnoloogiatest rääkima hakanud, siis peaksime selgitama, kuidas see puudutab käsitletud teemat. Hübriidmootor ühendab ka kahte tüüpi: kütust (bensiin/diisel) ja elektrimootorit. See kokteil on loomulikult ebatäiuslik, kuid see on toonud autojuhtide ellu palju positiivset. Sellest aga allpool lähemalt, aga enne tuleks vaadata hübriidmootori tööpõhimõtet.

Sellise mootori kütuseosa võib töötada koos elektriosaga, kuid võimalikud on ka täiesti iseseisvad tsüklid. Loomulikult on hübriidmootoriga autod varustatud arvutitega, mis jaotavad koormuse õigesti mõlema osa vahel. Niisiis, väljaspool linna, kus jõuallika võimsus on oluline, bensiin või diiseltehnoloogia, pealegi pole kiirteel heitgaasid inimesele nii kahjulikud.

Aga linnas töötab põhiliselt elektrikomponent, sest see variant on puhtam ja säästlikum. Hübriidmootoriga autod saavad ise hakkama, see kehtib mootori elektrilise osa kohta. Elektrikomponent ei seisa jõude, kui kütusekomponent töötab, see kogub genereeritud energia ja paneb selle seejärel uuesti tööle.

Pole välistatud olukorrad, kus mõlemad mootorielemendid töötavad samaaegselt, näiteks kiirenduse ajal, kui autolt on vaja suuri võimsuskulusid.

Hübriidmootori disain – vooluringi kirjeldus

Arutasime põgusalt, mida tähendab hübriidmootor. Nüüd tahaksin minna veidi sügavamale ja kaaluda selle diagrammi. Tuleb märkida, et neid on kolm. Seetõttu alustame kõige lihtsamast, mis meid kõige vähem huvitab - sellest seeria hübriid. Elektrimootor on põhiosaline sõiduki käivitamisel ja rataste liikumisel, kuid sisepõlemismootorit toetab ainult see, keerates generaatorit.

Tänapäeva autode jaoks sellist hübriidmootoriga seadet ei eksisteeri parim variant, sest vaja on mahukaid akusid ja väikese töömahuga sisepõlemismootoreid ning auto ise jääb aeglaseks ja kohmakaks. Kuigi sõiduautode pargi hulgas on veel mõned esindajad, näiteks ChevroletVolt. Kuid domineeriva elektrikomponendi tõttu on sellel kõik elektrisõidukite miinused, näiteks läbisõidu sõltuvus ühest akulaadimisest, kuid see hakkab tasapisi lahendama turbo-sisepõlemismootorit kasutades.

Järgmisi skeeme nimetatakse paralleelseks ja segatud. Segaskeemi leidub kõige sagedamini Lexus ja kujutab endast tihedat koostoimet elektrimootori ja sisepõlemismootori vahel. Nad töötavad koos, pannes auto liikuma, tööpõhimõte on välja töötatud nii, et isegi käigukast on pidevalt muutuv, kaugel sellest, millega oleme harjunud. Need valikud on väga kaasaegsed, kuid ka väga kallid.

Kuid meile tuttavat vooluringi nimetatakse paralleelseks ja seda leidub üsna sageli. 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.

Hübriidmootoriga autod - plussid ja miinused

Teave oleks puudulik ilma positiivset ja negatiivsed aspektid hübriidmootorid. Loomulikult on eeliseid rohkem, kuid on ka puudusi, nagu kõige uue ja tarbija poolt vähe uuritud asjadega. Näiteks leitakse millegipärast kõige levinum hübriidbensiinimootor, kuigi tõhusust ja suur võimsus"diislid". Kuid siin pole saladust, sest esiteks töötati tehnoloogia välja välismaal, s.o. Ameerikas, aga seal on nad diislikütusega veel vähe kursis. Teiseks maksaks hübriid veelgi rohkem, kuigi selliste tehnoloogiate hind on juba praegu kõvasti üle keskmise.

Väikese skepsis tekitavad hübriidid elektrimootori tõttu, st. tema patareid. See on üsna kapriisne element, mis nõuab pidevat töötamist, vastasel juhul väheneb hübriidmootori kasutusiga oluliselt just selle tõttu. See ei talu hästi temperatuurimuutusi, võib iseeneslikult tühjeneda ja tulevikus on selle kõrvaldamisega seotud ebakindlus. Samuti heidab segamootorite mainele varju mitte ainult nende kõrge hind, vaid ka komponentide ja vajadusel remondi kõrge hind. Pealegi on seda võimatu iseseisvalt läbi viia.

Noh, nüüd saame rääkida meeldivatest asjadest. Võime julgelt rääkida keskkonnasõbralikkusest ja tõhususest, see on tõesti nii, vähemalt üksuse kahetise olemuse põhjal. Aku olemasolu võimaldab ilma tankimiseta kauem sõita, säästes kõike tehnilised näitajad ajakohane. Seda akut ei ole vaja laadida, autot tangitakse ainult kütusega. Mootor töötab tänu arvutile alati optimaalses režiimis, hoolimata sellest, kuidas proovite seda "sundida". Vahel võivad sellised autod üldse ilma kütuseta liikuda ja neid eristab ka väike pööre, mootorit on vaevu kuulda.

Hübriidmootoriga autod võtavad globaalsel autoturul aeglaselt, kuid kindlalt edasi. Selliste mudelite populaarsuse ja tootmismahtude kasvu soodustavad täiesti objektiivsed tegurid - pidevalt tõusvad diislikütuse ja bensiini hinnad, järjest karmistuvate nõuete kehtestamine efektiivsusnäitajate osas ja uued keskkonnastandardeid mootorid.

Hübriidauto: mis see on?

Ladina keelest tõlgitud “hübriid” on objekt, mis on saadud erineva päritoluga elementide kombineerimise tulemusena. Autotehnoloogia maailmas hõlmab see kontseptsioon kahte tüüpi jõuallikate kombinatsiooni. Me räägime sisepõlemismootorist (ICE) ja elektrimootorist ( alternatiivne variant- mootor töötab suruõhk). Samal ajal pööravad kaasaegsed autotootjad esmatähtsat tähelepanu intelligentne süsteem energia juhtimine.

Autohübriidide elektrijaamu on kahte tüüpi – täishübriidid ja kerghübriidid. Esimene võimalus hõlmab auto varustamist võimsa elektrimootoriga, mis on tõhusalt ühendatud sisepõlemismootoriga ja suudab iseseisvalt tagada auto liikumise täiskiirusel. suur kiirus. Kergekaalulises versioonis on elektrimootorile määratud ainult abiroll.

Lühike ekskursioon ajalukku

Esimene sari hübriid Prius liftback) tuli koosteliinilt maha peaaegu kaks aastakümmet tagasi, 1997. aastal. Kaks aastat hiljem tõi Honda turule mudeli Insight ja mõne aja pärast Jaapani tootjad Liitusid Euroopa ja Ameerika autohiiud – Ford, Audi, Volvo, BMW. 2014. aastaks ületas hübriidsõidukite koguarv 7 miljoni piiri.

Siiski ei maksa arvata, et sisepõlemismootor ja elektrimootor hakkasid koos töötama alles 20. sajandi lõpus. Autohübriidide seas oli meie praeguses arusaamises esmasündinu Lohner-Porshe Semper Vivus – legendaarse Austria disaineri Ferdinand Porsche poolt 1900. aastal loodud auto.

Hübriidelektrijaamade skeemid

Paralleelselt

Paralleelahelaga sõidukite puhul on sisepõlemismootor juhiks. Võimas elektrimootor mängib toetavat rolli, lülitub sisse kiirendamisel või pidurdamisel ning salvestab regeneratiivset energiat. Sisepõlemismootori ja elektrimootori töö koordineerimine on tagatud arvutijuhtimissüsteemiga.

Järjestikused

Kõige rohkem lihtne vooluring hübriidauto. Selle tööpõhimõte põhineb pöördemomendi ülekandmisel sisepõlemismootorilt generaatorile, mis toodab elektrit ja laeb akut. Auto liikumine toimub elektrilise veojõu tõttu.

Segatud

Võimalus jada- ja paralleelahelate samaaegseks rakendamiseks. Peatusest startides ja madalatel kiirustel liikudes kasutab auto elektrilist veojõudu, generaatori töö tagab sisepõlemismootor. Liikumine suurel kiirusel toimub pöördemomendi ülekandumise tõttu sisepõlemismootorilt veoratastele. Suurenenud koormuste korral varustab aku elektrimootorit lisavõimsusega. Elektrimootori ja sisepõlemismootori koostoime saavutatakse planetaarülekande kaudu.

Eelised

Hübriidauto ühendab endas elektriauto ja sisepõlemismootoriga auto mootorite eelised. Elektrimootori eelisteks on silmapaistvad pöördemomendi omadused ning sisepõlemismootori eelisteks vedelkütus ja mugav energiakandja. Esimene on efektiivne sagedaste peatumiste ja käivituste režiimis, mis on tüüpiline linnas sõitmiseks, teine ​​- konstantsel kiirusel. Sellise tandemi vaieldamatud eelised:

• efektiivsus (võrdse läbisõiduga on hübriidi kütusekulu 20-25% väiksem kui klassikalisel mudelil);
• suur võimsusreserv;
• keskkonnasõbralikkus (ratsionaalse kütusekulu tõttu väheneb atmosfääri kahjulike heitmete hulk);
• piduriklotside minimaalne kulumine (selle tagab regeneratiivne pidurdamine);
• paranenud sõiduomadused;
• Akusid ja spetsiaalseid kondensaatoreid saab hoiustada ja taaskasutada).

Puudused

• Kõrge hind elektrijaama projekteerimise keerukuse tõttu.
• Hübriidautode kallis remont ja probleemid akude utiliseerimisega.
• Suhteliselt raske kaal.
• Vastuvõtlikkus isetühjenemisele.

Mida autoomanikud ütlevad?

Autohuvilised üle maailma vahetavad aktiivselt oma teede vallutamise kogemusi ja muljeid autodest, analüüsides neile hästi tuntud mudelite plusse ja miinuseid. Järelevalveta pole jäänud ka hübriidautod. Nende omanike ülevaated annavad kõnekalt tunnistust selliste autode töökindlusest ja võimalusest säästa märkimisväärselt osa kütuse ostmiseks kulutatud pere eelarvest. Viimane eelis on amatööride jaoks väga oluline pikad reisid. Puuduste hulgas on märgitud kõrge hind hooldus hübriidid ja hullem, võrreldes klassikalised autod, stabiilsus kurvides.

Parimad mudelid

Toyota Prius("Toyota Prius")

Hübriidperekonna teerajaja, mis on varustatud kahe elektrimootoriga (võimsus 42 kW ja 60 kW) koos 1,8-liitrise sisepõlemismootoriga (võimsus 98 hj). Maksimaalne kiirus - 180 km/h. Tänu taskukohasele hinnale ja erakordsele kütusesäästlikkusele on Toyota Prius olnud oma segmendis juba aastaid enimmüüdud sõiduk.

Toyota Camry Hübriid ("Toyota Camry")

Märkimisväärse efektiivsusega hübriidauto, atraktiivne disain, mugavus ja kõrgtehnoloogia. Teine eelis, mis eristab Toyota Camryt teistest hübriididest, on selle kiire kiirendus (7,4 sekundiga see mudel võib kiirendada kuni 100 km/h).

Chevrolet Volt

Suurepäraste sõiduomadustega praktiline neljaistmeline luukpära. Laetav hübriid (pistikuga hübriidsõiduk). Varustatud bensiini mootor(maht 1,4 liitrit, võimsus 84 hj), märkimisväärse tööeaga liitium-ioonakude plokk ja autot juhtiv elektrimootor. Elektriline läbisõit linnatsüklis on umbes 54-60 km.

Volvo V60 pistikprogramm ("Volvo V60 pistikprogramm")

Esimene turbodiiselmootoriga autohübriidide seas (maht 2,4 liitrit, võimsus 215 hj, keskmine tarbimine diislikütus 100 km kohta on 1,9 liitrit). Selle diiseluniversaali elektrimootori võimalused võimaldavad läbida elektri jõul 50 km.

Honda Kodanikuhübriid("Honda Civic")

Auto arendajad toetusid tarbijatele sellistele olulistele omadustele nagu mugavus, kütusesäästlikkus ja praktilisus. Populaarsuse peamised komponendid Honda Civic Hübriid – kompaktsus, mis on silmatorkavalt ühendatud hübriidi võimsusega tänu spetsiaalsetele disainilahendustele, tõhususele ja atraktiivsele disainile.

Väljavaated ehk lühisõnum skeptikule

Hübriidtehnoloogiatel on oma pooldajad ja vastased. Mõned on nende asjakohasuses ja tõhususes veendunud, teised ei väsi oma puudustele tähelepanu juhtimast. Kui teil on juba klassikaline diisel- või bensiinimootoriga auto, olete selle disainiga rahul, madal tarbimine kütus, tehnilised ja sõiduomadused, siis ei peaks ehk hübriidi ostmisega kiirustama. Oodake, kuni tootjad toovad turule täiustatud versioonid.

Lihtsalt ärge venitage ootamisprotsessi liiga palju, et te ei peaks kaotatud aega kahetsema ega mõtlema, miks te ostu nii kaua edasi lükkate. Asjatundjate hinnangul muutub hübriidauto lähiaastatel suurlinnade ja väikelinnade tänavatel üsna tavaliseks. Samal ajal ennustatakse olemasoleva mudelirea olulist laienemist. Hübriidid võtavad igas segmendis oma õige koha auto seeria- krossoveritest ja superautodest töökate mahtuniversaalideni.

Hübriidmootoriga auto prototüüp ilmus 19. sajandi lõpus. Täna see esindab sõidukit, mis ei suuda madalal kiirusel kütust kasutada, vaid liigub elektrienergiat kasutades.

Hübriidmootor on süsteem, mis koosneb elektri- ja kütusemootorist. Veelgi enam, tööperioodi jooksul saab igaüks olla kaasatud kas eraldi või mõlemad iseseisvatesse tsüklitesse.

Disain ja tööpõhimõte

Hübriidmootori kõige levinum töörežiim on see, et kui auto liigub väikesel kiirusel, näiteks linnas, kasutatakse seda elektriseade. Kui auto liigub mööda maanteed, lülitatakse sisse sisepõlemismootor (ICE). Suure koormuse korral, näiteks järskudel tõusudel ülesmäge, lülitatakse mõlemad mootorid sisse.

Sellise seadme eeliste hulka kuulub loomulikult ka asjaolu, et kasutamisel elektrimootor, kütusekulu väheneb oluliselt, kuna see töötab pidevalt täiendatava akuenergiaga.

Võimalus vähemalt osaliselt vähendada jäätmete hulka kahjulikud ainedõhku – veel üks pluss auto hübriidsüsteemist.

Hübriide iseloomustab väike võimsus, mida sisepõlemismootor aitab kompenseerida.

Hübriidide mootorid võivad olla kas bensiini- või diiselmootoriga. Pealegi tootjad gaasiseadmed(GBO) on välja töötanud süsteemid, mis võivad nendel autodel töötada.

Hübriiddisaini näide

Hübriidseade sisaldab:

Selle struktuur ja mõõtmed on kujundatud nii, et see vähendab kaalu, kahjulikke heitmeid ja kütusekulu.

Elektrimootor on projekteeritud hübriidi omadusi arvestades. See ei valmistatud mitte ainult kütuseplokiga töötamiseks, vaid ka tasuliseks erilist tähelepanu võimsusnäidikud. Samal ajal toodab see energiat auto aku laadimiseks. Seda saab elektrijaama sisse ehitada või sellest eraldi asetada, mõnes mudelis kasutatakse mõlemat võimalust korraga.

Edasikandumine. Hübriidkäigukasti töö on praktiliselt identne selle konstruktsiooniga tavalistel autodel. Kuid olenevalt hübriidmootori tüübist võivad need erineda. Neis olevad käigukastid on kas integreeritud elektrimootoriga hübriidkäigukastid või tavalised mehaanilised ja automaatsed. Näiteks Toyota auto jõuülekanne on konstrueeritud jagatud jõuvoogudega. Seda tüüpi mootor töötab sujuva koormuse režiimis, mis aitab oluliselt säästa kütusekulu.

Kütusepaak. Toitumiseks vajalik sisepõlemismootori kütus. Mitmete eeliste illustreerimiseks tooksin selle kasuks välja ühe fakti: 1 liitri bensiini põlemisel saadav energia on võrreldav umbes 450 kg kaaluva aku tekitatava energiaga.

Aku. Selle põhiülesanne on genereerida elektrimootori tööks piisav energiatase. Auto kasutab toiteallikaks kahte akut, kõrgepinge ja tavalist 12 (V). pardavõrk. Esialgu enne kõigi süsteemide käivitamist toit tuleb ainult standardsest, kuna kõrgepingeaku ja inverteri töö nõuab pidevat jahutamist.

Inverter muundab D.C. kõrgepinge aku kolmefaasiliseks vahelduvvooluks elektrimootori jaoks ja vastupidi. Samuti reguleerib see energia jaotust ja juhib elektrimootorit.

Generaator. Selle tööpõhimõte on sama, mis elektrimootoril, kuid on suunatud elektrienergia tootmisele.

3 tüüpi hübriidseadmeid

Nagu varem märgitud, on auto hübriidsüsteem mootorite kombinatsioon, omamoodi kaks erinevat ristatud tehnoloogiat. Hübriidajami tehnoloogiat iseloomustatakse kahes suunas – kahekütuseline ehk kahevalentne ja hübriidne jõuseade.

See jagunemine kaheks jõuallikate kombinatsiooniks on määratud nende klassifitseerimiseks erinevate tööpõhimõtete järgi.

Hübriidjõuallikas on sisepõlemismootor ja elektrimootor-generaator. Seega on elektrimootor nii energiageneraator, veomootor kui ka sisepõlemismootori käivitamise starter.

Hübriidjõuseadmeid on kolme tüüpi. Klassifitseerimise peamine kriteerium on põhistruktuuri teostus. Järelikult on olemas: mikrohübriidjõuallikas, keskhübriidjõuallikas ja täishübriidjõuallikas.

Mikrohübriidne jõuülekanne

Seda tüüpi ajami kontseptuaalne omadus seisneb selle elektrilises osas, mis on vajalik ainult "start-stopp" funktsiooni täitmiseks. Samal ajal taaskasutatakse osa tekkivast kineetilisest energiast elektrina (taaskasutusprotsess).

Ainult elektrilise veojõuga sõitmine ei ole võimalik. Hübriidi 12-voldise klaaskiuga täidetud aku jõudlusnäitajad on loodud taluma sagedast mootori käivitamist. Taaskasutamise energia kogumiseks võib kasutada ka elektrokeemilise kondensaatori kujul olevat salvestusseadet.

Mikrohübriid firmalt Mazda

Keskhübriidne jõuülekanne

Elektriajam abistab sisepõlemismootori tööd. Samal ajal ei toimu hübriidi liikumine ainult elektrilise veojõu tõttu. Seda tüüpi hübriidmootorite puhul saadakse elektrienergia pidurdamisel tagasi ja salvestatakse seejärel kõrgepingeakusse.

Hübriidi kõrgepingeaku disain ja kõik see elektrilised osad vastuseid nõutav tase pinge, mis võimaldab teil piisavalt genereerida suur võimsus. Lõppkokkuvõttes tänu toetusele ICE elektrimootor, selle tööd iseloomustab maksimaalne efektiivsus.

Täishübriidne jõuülekanne

Seda tüüpi on kombineeritud kahe mootori töö: elektrimootor ja sisepõlemismootor. Täishübriidtüüp võimaldab autol liikuda vaid tänu elektrilisele veojõule ja piisavalt pika vahemaa läbimiseks. Teatud tingimustel toimib jõuallikas keskhübriidina.

Need autod on varustatud üsna võimsa elektrimootori ja suuremate kõrgepingeakudega, mis võimaldab neil selliseid omadusi toota. Aku laadimise aluseks on ka energia taaskasutamise protsess.

Start-stopp funktsioon on rakendatud sisepõlemismootorile, mis käivitub ainult vajaduse korral. Ja sisepõlemismootori eraldamine elektrimootorist toimub nende vahele paigaldatud siduri tõttu, et need saaksid toimida üksteisest sõltumatult.

Elektrimootori ja sisepõlemismootori töö interaktsiooni skeemid

Hübriidautod on konstrueeritud kolme mootori interaktsiooni skeemi järgi. Vaatame igaüht neist.

Järjestikuse interaktsiooni skeem

See seadme põhimõte esindab hübriidauto mootori lihtsaimat versiooni. Selle tööskeem on järgmine: sisepõlemismootori pöördemoment läheb generaatorisse. Seejärel toodab generaator tööks vajaliku elektrienergia ja edastab selle akule. Lisaks laaditakse akut kineetilise energia taastamise protsessi kaudu. Selles skeemis toimub auto liikumine ainult elektrilise veojõu tõttu.

Seda skeemi iseloomustab järjestikune energia muundamine, s.o. Sisepõlemismootoris kütuse põlemisel tekkiv energia muundatakse mehaaniliseks energiaks, generaatori abil muundatakse edasi elektrienergiaks ja seejärel taas mehaaniliseks energiaks.

Järjestikuse vooluringi positiivsed küljed:

1. Sisepõlemismootor töötab konstantsel kiirusel.
2. Koos mootorit pole vaja suur võimsus ja kütusekulu.
3. Siin pole käigukasti ja sidurit vaja.
4. Hübriidi kõrgepingeaku elektrienergia võimaldab sõidukil liikuda väljalülitatud sisepõlemismootoriga.

Järjestikuse vooluringi negatiivsed küljed:

1. Energia muundamise etappides toimub energiakadu.
2. Aku mõõtmed ja maksumus on üsna kõrged.

Enamik särav esindaja järjestikulise interaktsiooniahelaga hübriidsõiduk Chevrolet Volt

Kui me räägime sellest sobiv variant auto liikumine järjestikuse interaktsiooniskeemiga, siis on see linnaliiklus sagedased peatused kui energiatagastussüsteem on pidevalt sisse lülitatud.

Paralleelse interaktsiooni skeem

See skeem sai selle nime, kuna autode mootorid töötavad pidevalt koos. Seda tüüpi kahe mooduli vahelise interaktsiooni tööpõhimõte tuleneb auto elektroonikast, elektrimootorist ja sisepõlemismootorist. Mõlemad mootorid on käigukastiga ühendatud planetaarülekannete kaudu.

Puhtalt elektrienergiat kasutades on sellised hübriidid võimelised sõitma lühikest aega, samal ajal kui sisepõlemismootor on siduri abil käigukasti küljest lahti ühendatud.

Juhtseade jaotab mõlema mootori pöördemomenti olenevalt sõiduki sõidurežiimist. Sisepõlemismootoril on rohkem kui oluline roll, ja elektrimootor käivitub siis, kui on vaja lisaveojõudu, näiteks kui auto järsult kiirendab. Pidurdamisel või kiirusel sõitmisel toimib elektrimootor elektrigeneraatorina.

Elektrimootor on kasti sisse ehitatud BMW käigud 530E iPerformance

Seal on sisepõlemismootorist eraldiseisvad elektrimootoriga modifikatsioonid, mis on keerukad, kuid samal ajal tõhusad. See moodul koosneb kahest elektrimootorist, veomootorist, mis on planetaarülekande kaudu ühendatud teisega, mis toimib generaatori ja starterina.

Sellises sisepõlemismootori skeem ei ole otse ratastega ühendatud, mis võimaldab osa pöördemomendist pidevalt generaatorile üle kanda ja akut laadida.

Sõltumatute elektrimootoritega paralleelhübriidelektrijaam

Paralleelahela positiivsed küljed:

Kuna põhitöö on pandud sisepõlemismootorile, siis pole vaja paigaldada võimsat kõrgepingeakut. Sisepõlemismootor on otse ühendatud veoratastega, seega on energiakaod oluliselt väiksemad.

Paralleelahela negatiivsed küljed:

Selle skeemi peamiseks puuduseks on suurem kütusekulu võrreldes teiste mootorite koostoimeskeemidega. Selgub, et enamikul juhtudel ei saa te linnaliikluse pealt kokku hoida hea variant toimub liiklus maanteel.

Jada-paralleelse interaktsiooni skeem

Juba selle skeemi nimi viitab sellele seda tüüpi- See on võimalus kahe eelnevalt käsitletud vooluringi ühendamiseks: jada- ja paralleellülitus. Auto liikumine madalal kiirusel ja paigalt käivitamine toimub ainult elektrilise osa võimsuse tõttu. Sisepõlemismootor toetab auto generaatori tööd, nagu ka järjestikune ahel interaktsioonid. Pöördemomendi ülekanne sisepõlemismootorilt ratastele toimub suurel kiirusel sõites.

Kell suured koormused, nõuab suurenenud võimsus, auto generaator ei pruugi toota vajalik kogus energiat ja sel juhul saab elektrimootorit täiendavalt toite akust, nagu on näidatud paralleellülitus interaktsioonid.

See vooluahel annab täiendava generaatori, see laeb akut. Elektrimootorit on vaja ainult veorataste juhtimiseks ja regeneratiivpidurduse tagamiseks.

Osa sisepõlemismootorilt ülekantud pöördemomendist läheb veoratastele ning osa generaatori käitamiseks, mis omakorda annab elektrimootorile toite ja laeb akut.

Planeedimehhanism – jõujaotur – vastutab pöördemomendi suunamise eest ratastele, generaatorile või elektrimootorile ja selle suhte eest. Reguleerib toiteallikat generaatorist ja akust elektrooniline üksus auto juhtimine.

Seda tehnoloogiat kasutatakse ka hübriididel nelikveolised autod. Esisillal on paralleelses ahelas elektrimootoriga sisepõlemismootor ja tagasillal ainult sisepõlemismootoriga jadaahelas ühendatud elektrimootor.

Mitsubishi nelikvedu hübriid

Jada-paralleelahela positiivsed küljed:

Pole raske arvata, et selle hübriidskeemi vaieldamatu eelis on kõrge kütusesäästlikkus koos heade võimsusomadustega. Loodusesõbrad hindavad selle keskkonnasõbralikkust.

Jada-paralleelahela negatiivsed küljed:

Negatiivne on see, et see on varasemate skeemidega võrreldes keerulisem disain ja selle tulemusena suurepärane hind. Kuna on vaja täiendavat generaatorit, mahukat akut ja keerulist elektroonilist juhtimisahelat.

Järeldus

Vaatlesime igat tüüpi hübriide ja nende koostoime mustreid, kuid üldiselt on palju liike, mida on raske nende hulka liigitada, kuna aja jooksul tehnoloogiaid segatakse ja täiustatakse üha enam.

Mõned kasutavad planetaarülekande asemel käigukastiga vedelikuühendusi, teised katsetavad tagumisega sisepõlemismootori asukoht või koguni sisepõlemismootorit ja elektrimootorit mööda kahte telge laiali ajada. Disainerid ei piirdu sellega ja arendavad seda suunda üha enam.

Autoleek