Gazdaságosságuknak és megbízhatóságuknak köszönhetően a Toyota hibrid járművek nagy érdeklődésre tartanak számot a fogyasztók körében. A sima menet és a stabilitás az úton, mint kiderült, nem minden előnye ennek japán autó... Kiváló vezetési teljesítmény gépeket meglepően kombinálják gazdaságos fogyasztásüzemanyag. A Toyota Prius hibridet két energiaforrás hajtja: elektromos motorés motor belső égés (JÉG).

Próbáljuk kitalálni, hogy a teljesítmény növekedésével egy autó hogyan fogyaszthat benzint egy kis autó szintjén. A Toyota Prius hibrid jármű a következőkből áll:

• belső égésű motor (ICE);
• elektromos motor;
• bolygókerekes sebességváltó (erőelosztó);
• generátor;
• inverter;
• akkumulátor.

A belső égésű motor és a villanymotor egyidejűleg, váltakozva működhet, és szükség esetén kiegészítheti egymást. V hibrid készülék, az erőnyomaték a kerekekre különböző arányokban közvetlenül továbbítható az elektromos motorról és a belső égésű motorról.

Ez egy bolygókerekes sebességváltóval (erőelosztóval) történik, amely fogaskerekek készletéből áll. Közülük négy benzinmotorhoz, a külső pedig villanymotorhoz csatlakozik. Egy másik műhold egy generátorhoz csatlakozik, amely szükség esetén energiát küld egy villanymotornak, vagy tölti az akkumulátort.

A Prius egyik fő előnye, hogy az elektromos járművekkel ellentétben a hibrid jármű töltéséhez nincs szükség hálózati csatlakozásra. A processzor, amely a gép összes tevékenységét vezérli, szükség esetén újratölti az akkumulátort a belső égésű motorból.

Hogyan működik egy hibrid autó

A Toyota mérnökeinek fő feladata az alkotás volt gazdaságos autó, ami a pályán semmivel sem lenne rosszabb az erőteljesnél vaslovak”, De ugyanakkor alacsony motorfogyasztású lenne. Ehhez egy belső égésű motor és egy villanymotor kombinációját alkalmazták. A maximális hatékonyság elérése érdekében a Toyota Priusban mindkét energiaforrás külön-külön, együtt és párhuzamosan is működtethető.

Tehát a munka elve hibrid toyota Prius. A motort beindítják, és a járművet vonóvillanymotorral gyorsítják. Megforgatja a bolygóhajtómű külső műholdját, és így adja át a nyomatékot a kerekekre. De egy akkumulátorral nem jutsz messzire. Ezért, amint az autó felveszi a sebességet, a belső égésű motor bekapcsolódik.

Az elektromos motor és a belső égésű motor kombinált használata lehetővé teszi a maximális hatékonyság elérését (együttható hasznos akció) az egész rendszerről, mivel. A fék megnyomásakor a belső égésű motor leáll, és létrejön az úgynevezett regeneratív fékezés (az ellenállásból származó összes energia elektromossá alakul), amelyben a generátor üzemmódban működő villanymotor tölti az akkumulátort.

Ha az autónak kell megnövekedett teljesítmény, például előzésnél újra bekapcsol a villanymotor, melynek energiája bőven elég egy éles gyorsításhoz. A munka sémái hibrid autók a mobilokat úgy tervezték, hogy növeljék az autó gazdaságosságát és csökkentsék a szén-dioxid-kibocsátást a légkörbe. Az üzemanyag-fogyasztás növekedésével (a gázpedál megnyomásával) a vezérlő számítógép jelet küld a teljesítményosztónak, és bekapcsolja az elektromos forrást, amely lehetővé teszi a belső égésű motor terhelés nélküli működését.

A Toyota egyedülálló megbízhatósággal és rugalmassággal rendelkezik, mivel a mozgásvezérlést többnyire vezetékek végzik, megkerülve az összetett alkatrészek és szerelvények használatát. A Toyota Prius hibridben egyébként a generátor indítóként működik, és segíti a belső égésű motor "pörgetését" a szükséges 1000-es fordulatszámig.

Motor üzemmód

• Rajt. Mozgás csak elektromos vontatással.
• Vezetés állandó sebességgel. Ebben az esetben a forgatónyomaték a generátorra és a kerekekre kerül.
• A generátor szükség esetén újratölti az akkumulátort és energiát ad át az elektromos motornak. Ebben az esetben mindkét vontatóegység forgatónyomatékát összegzik.
• Kényszer üzemmód. Az elektromos motor, amely további energiát kap a generátortól, növeli a benzinmotor teljesítményét.
• Fékezés. A hibrid fékek többnyire villanymotorral. Ha azonban a pedált erősen megnyomja, a hidraulikus alkatrészek aktiválódnak, és a fékezés a szokásos módon történik.

Motor (ICE)

Toyota hibrid motortípus - Hybrid Synergy Drive (hibrid szinergikus hajtás), amely lehetővé teszi két energiaforrás kombinálását: egy belső égésű motort és egy elektromos motort. Találjuk ki, melyik üzemanyag-motorok telepítve a Priusra.

A múlt század 50-es éveinek közepén mérnök Ralph Miller javasolta az ötlet javítását James Atkinson ... Az ötlet lényege a belső égésű motor hatásfokának növelésében fejeződött ki a kompressziós löket csökkentésével. Ezt az elvet, amelyet ma gyakran Miller/Atkinson ciklusnak neveznek, alkalmazzák a Toyota hibrid motorjaiban.

Szóval, Toyota Prius hibrid, hogyan működik ennek az autónak a motorja. Más ICE modellekkel ellentétben a hengerben a kompressziós folyamat nem abban a pillanatban kezdődik, amikor a dugattyú elkezd felfelé mozogni, hanem valamivel később. Ezért zárás előtt szívószelepek az üzemanyag és a levegő keverékének egy része visszakerül szívócsonk, amely lehetővé teszi a táguló gázok nyomásának energiájának felhasználási idejének növelését. Mindez jelentős növekedéshez vezet A motor hatékonysága, növeli az egység hatékonyságát, és növeli a nyomatékot is.

A motor jellemzői:

• Térfogat - 1794 cc
• Teljesítmény (LE / kW / ford./perc) - 97/73/5200.
• Nyomaték (Nm / ford./perc) - 142/4000.
• Üzemanyag-ellátás - befecskendező.
• Üzemanyag - benzin AI 95, AI - 92.

A Toyota Prius hibrid fogyasztása 100 km-enként városi ciklusban 3,9 liter, autópályán 3,7 liter.

Toyota villanymotor

A hibrid szinergikus hajtás kialakítása vontatómotort használ. Erő villanymotor Toyota Prius - 56 kW, 162 Nm. Ez az egység biztosítja az autó mozgását az indulástól egészen az állandó sebességig, amikor bekapcsol megy az autó előzés és fékezésben való részvétel. A Toyota Prius teljes rendszere a legapróbb részletekig átgondolt. A hibrid jármű töltése menet közben történik, a belső égésű motortól a vezérlőgenerátoron keresztül.

Akkumulátor

A hibrid két akkumulátorral van felszerelve (főfeszültségű és segédakkumulátor), mindkettő az autó csomagtartójában található. Az autó akkumulátorának fő eszköze nikkel-fém-hidrid ötvözetből készül, kapacitása 6,5 ​​A / h, feszültsége 201,6 V. Ez az egység saját hűtőrendszerrel rendelkezik. A nagyfeszültségű akkumulátor belsejében egy vezérlő található, amely összesen 168 cella (blokk) mindegyikének töltési folyamatát vezérli.

Az akkumulátor energiafogyasztását és visszanyerését a jármű vezérlőprocesszora szabályozza. A Toyota Prius akkumulátorát nem kell újratölteni elektromos hálózat, ez a folyamat mozgás és fékezés közben megy végbe (nagyrészt) jármű.
Segéd akkumulátor: 12 V (35 A / h, 45 A / h, 51 A / h).

Következtetés

Annak ellenére, hogy elég magas ár A hibrid járművek egyre nagyobb érdeklődést váltanak ki a vásárlók körében. Más hibrid autókhoz képest a Toyota Prius sokat fogyaszt kevesebb üzemanyag, és van alacsony szint szén-dioxid kibocsátás.

Az elmúlt években az emberek elkezdtek komolyan gondolkodni a bolygó ökológiájáról. Az autógyártók pedig lelkesen támogatják ezt a trendet környezetbarát üzemanyaggal működő járművek létrehozásával. Ami az elektromos járműveket illeti, azokat még nem gondolják komolyan. Ugyanez nem mondható el az egyre nagyobb népszerűségnek örvendő hibrid járművekről.

Mi történt hibrid autó... A "hibrid" előnyei és hátrányai.

Mi az a hibrid autó? A hibrid szó a latin „hibrida” szóból származik, ami keresztet jelent. Vagyis olyan organizmus, amelyet genetikailag különböző szülői formák keresztezésével nyernek. Esetünkben a szülői formák a villanymotor. Egy mondatban: A hibrid jármű egy elektromos motoros belsőégésű motoros jármű, amely rendkívül hatékony. Ez az egység hagyományos tüzelőanyaggal és akkumulátoros elektromos árammal is működtethető.

Mindegyik motornak megvan a maga sajátos funkciója. Például: ha az autó például forgalmi dugóban áll, vagy lassan halad, az elektromos motor működni fog. Amikor az autó felveszi a sebességet, működésbe lép Gázmotor.

A hibrid járművek előnyei.

A hibrid autók legnagyobb előnye az nagyon gazdaságosak... Általános szabály, hogy üzemanyag-fogyasztásuk 25%-kal alacsonyabb, mint a hagyományos autóké. A folyamatosan emelkedő benzinárak mellett pedig ez a pont a legfontosabb.

A következő legfontosabb szempont a környezetbarátság. A hibridek kevesebb kárt okoznak ökoszisztémánknak, mint hétköznapi autók... Ez a racionálisabb üzemanyag-fogyasztás révén érhető el. Továbbá, amikor az autó teljesen leáll, a benzinmotor leáll, és az elektromos motor kezébe adják a kezdeményezést. Vagyis a megállások során gyakorlatilag nincs szén-dioxid-kibocsátás a légkörbe.

Az elektromos járművek akkumulátoraival ellentétben a hibrideknél az akkumulátorok újratölthetők benzinmotor ... Ami elég nagyra teszi az erőtartalékot. Ráadásul tankolás nélkül tovább tart.

Sokan úgy gondolják, hogy a hibridek a tulajdonságokat tekintve sokkal gyengébbek hagyományos autók... Ez nem igaz. Minden szükséges jellemzőket(teljesítmény, túlhajtás nulláról százra, és így tovább), van, nem rosszabb.

A legjobb az egészben, hogy a hibrid autók a városi ciklusban érzik magukat, amiben nagyon sok van gyakori megállásokés alapjáraton sokat jár a motor. A gyakorlatban a városban úgy működik, mint egy elektromos autó. Ha beszélünk róla vegyes ciklus, akkor itt nincs különösebb előnyük.

Toyota Prius A legnépszerűbb hibrid Oroszországban.

Mint már említettük, ha az autó álló helyzetben van, akkor villanymotoros üzemmódba kapcsol. Ez szinte teljes zajtalanságot biztosít.

Nos, a hibrid autót közönséges szénhidrogénekkel táplálják, vagyis benzin... Minden szabványos módon történik, mint a hagyományos autóknál.

A hibrid járművek hátrányai.

Semmi sem tökéletes, és ennek is vannak hátrányai. És a legfontosabb az, hogy a hibrid autók javítása sokkal drágább, mint egy autó javítása hagyományos felszereléssel. Ezt a motor szerkezetének bonyolultsága magyarázza.

Ezenkívül a tervezés összetettsége miatt nehéz olyan szakembereket találni, akik meg tudják javítani a motort.

A hibridekhez mellékelt akkumulátorok önkisülhetnek. Ráadásul nem bírják a nagy hőmérséklet-ingadozásokat, élettartamuk pedig meglehetősen korlátozott.

Ráadásul még nem tudni, hogy a használt akkumulátorok milyen hatással vannak a környezetre. Ezért az ártalmatlanításuk is gondot okoz.

Annak ellenére, hogy a hibrid autóknak több előnyük van, Oroszországban még nem népszerűek. Ennek egyik oka az ár. A legnépszerűbb, hazánkban Toyota hibrid Prius, 1 200 000 rubeltől származik. És ez az autó a legolcsóbb hibrid. Emellett a tömegvásárló számára egy orosz fejlesztésű hibrid autót, az úgynevezett "Yo-Mobile"-t terveznek kiadni. Az ára 350 000 rubel lehet. Ezt a projektet azonban lezárták.

A BMW ActiveHybrid X6 az eddigi legerősebb hibrid jármű.

A környezetvédelemért folytatott küzdelem kapcsán világszerte arra ösztönzik a vásárlókat, hogy vegyenek hibrideket. Tehát az USA-ban számos ilyen létezik adókedvezmények az ilyen autók tulajdonosai számára, sőt ingyenes parkolóhelyek... Hazánkban is hasonló törvényeket készülnek bevezetni. Különösen a hibrid járművek behozatalára kivetett vámok csökkentése.

A szénhidrogénnel működő motorok lassan, de biztosan elvesztik pozíciójukat. A hibridek pedig az egyik ilyen lépés. Amíg azonban az árak változatlanok maradnak, addig kicsi lesz rájuk a kereslet.

Több mint 100 éve jelent meg az ötlet, hogy elektromos motort használva hibrid autót készítsenek. A hibrid járművek számos alapvető funkciót látnak el:

• Takarítson meg drága benzint, ha elektromos motorra cseréli.
• A hibrid járművek környezetbarátabbak, mint a klasszikus benzinesek.
• Növelje a hibrid motor által megtett távolságot két energiaforrás használatával.

Hibrid autók és készülékeik

Vannak közepes és full hibrid járművek. Tervezés mérsékelt hibridek benzinmotort használ főként, és elektromos áramforrást csatlakoztat biztonsági hálóként ritka esetek... A full-hibridek magában hordozzák annak lehetőségét, hogy fő motorként alternatív energiaforrást használjanak.

Hibrid járműszerkezetek

Többféle hibrid kialakítás létezik, amelyek a motor csatlakoztatásának módja alapján különböztethetők meg:

• Autók szekvenciális séma kapcsolatokat. A rendszer kis teljesítményű belső égésű motort használ, amely egy elektromos generátorhoz kapcsolódik. Az elektromos motor hajtja az autót, és ez a fő meghajtó mechanizmus. Hibrid autómodellek ezzel a sémával - Chevrolet volt valamint az Opel Amperát. Ezek a járművek nagy kapacitású elektromos akkumulátorokat használnak.

Csomópontok soros kapcsolási rajza

• Párhuzamos kapcsolási rajz. Ennek a konstrukciónak a keretében mind a benzin, mind a villanymotorok... Főleg 20 W-os villanymotort használnak, amely a jármű sebességének növekedésével növekszik.

Csomópontok párhuzamos kapcsolódási diagramja

• Vegyes, soros-párhuzamos áramkör. Az ilyen motor felépítésének elve hasonló a motorhoz párhuzamos áramkör, de a vegyes körbe egy generátor került, amiről a villanymotort táplálják.

A csomópontok összekapcsolásának soros-párhuzamos sémája

Hogyan működik a hibrid motor?

Amikor az autó elindul, lemerül a villanymotor és az akkumulátor készlete. A Magassebesség egy benzinmotor csatlakozik az elektromos energiaforrások működéséhez. A benzinmotor működése következtében bizonyos energiatöbblet keletkezik, ami újratölti a generátort. A generátor egy villanymotort táplál, amely viszont újratölti az akkumulátort.

Fékezéskor a regeneratív fékezés elvét alkalmazzák - az elektromos motor ebben az esetben generátorként működik, táplálva az akkumulátort. Ily módon a fékezésből származó energiát a jármű javára fordítják.

Hibrid jármű eszköz

A hibrid autó a következő fő alkatrészekből áll:

1. Gázmotor(belsőégésű motor). De a hibrid autókban a klasszikusokkal ellentétben a belső égésű motor kis teljesítményű, mivel elektromos motorral együtt használják.
2. Elektromos motor. Alternatív energiaforrás az autóhoz. Az ilyen motorokban gyakran rekuperációs technológiát alkalmaznak - az elektromos motor nem csak erőműként működik, amely mozgásba hozza az autót. Generátorként is működik, energiát tárol fékezéskor és lejtmenetben.
3. Generátor villamosenergia-termelésre szánták.
4. Ujratölthető elemek tároljon áramot az elektromos motor számára.
5. Üzemanyag tartály belső égésű motorok benzinének tárolására szolgál.
6. Terjedés lehetővé teszi a belső égésű motor és az elektromos motor vezérlését.

Hibrid autós készülék a Toyota Prius példáján

A hibrid autót elsősorban az energiaforrások hatékony felhasználására tervezték. E hatás eléréséhez több technikát alkalmaznak:

1. A fékezési energia a rekuperációs technológia miatt kerül felhasználásra.
2. A benzint úgy takarítják meg, hogy a mechanizmust elektromos motorra kapcsolják.
3. A hibrid gép könnyű anyagokat használ, amelyek megkönnyítik az építést, ezáltal csökkentve az erőforrás-felhasználást.
4. Az anyagok és szerkezetek aerodinamikai tulajdonságait hatékonyan használják fel.

A hibridautó-ipar aktívan fejlődik, mert ezeknek a szerkezeteknek a tökéletességéről és elérhetőségükről egyelőre nem beszélhetünk. Nézzük meg közelebbről a hibrid járművek kialakításának előnyeit és hátrányait:

• Üzemanyag- és energiafogyasztás megtakarítás. A hibridek kétségtelen előnye a költségcsökkentés, emellett az elektromos motor önállóan is képes energiát termelni.
• Ökológia. A hibridek lényegesen kevésbé károsak környezet mint a klasszikus autók.
• Futási tartomány. A hibrid járműveket sokkal ritkábban tankolják, mint a hagyományos benzines járműveket.
• A hibrid akkumulátorok sokkal könnyebbek és kényelmesebbek, mint az elektromos autók akkumulátorai.
• Az elektromos motor szinte hangtalanul működik.
• Egy hibrid autó megteheti belső égésű motor nélkül a városi utcákon.

A hibrid autóknak azonban vannak hátrányai is:

• A villanymotor akkumulátorait folyamatosan üzemeltetni kell, ellenkező esetben csökken az élettartamuk. Ezenkívül képesek önkisülésre, nem tolerálják a hirtelen hőmérséklet-változásokat. Az ezen elemek megfelelő ártalmatlanítására alkalmas vállalkozások infrastruktúrája még nem alakult ki.
• A motor összetett felépítése megnehezíti és költséges a javítást. Az alkatrészeket gyakran nem lehet megjavítani, és újakat kell rendelni a gyártóktól, ami késlelteti a javítási folyamatot.
• A hibrid motorok főként a benzines autók bár használ gázolaj gazdaságilag jövedelmezőbb.
• A hibrid járművek ára jóval magasabb a piaci átlagnál. Nem mindenki engedhet meg magának egy ilyen drága vásárlást.

Néhány hiányosság ellenére a hibrid járműipar dinamikusan fejlődik és javul. A gyártók minden új szezonban a legjobb hibrid járműveket mutatják be széles skálája funkciókat, és könnyebben hozzáférhetők az autósok számára.

Hogyan működik, nézze meg a Touareg példáját, hibrid hajtáslánccal.

Mit jelent a hibrid technológia?

A "hibrid" kifejezés a latin hybrida szóból származik, és valami keresztezett vagy kevert dolgot jelent. A mérnöki tudományban a hibrid olyan rendszer, amelyben két különböző technológia kombinálódik egymással. A hajtáskoncepciókkal kapcsolatban a hibrid technológia kifejezés két területet jelöl: kettős üzemmód (vagy kettős üzemanyag) tápegység hibrid hajtáslánc

A hibrid hajtástechnológia két különböző hajtáslánc kombinációja, amelyek eltérő működési elveken működnek. A hibrid hajtástechnológia ma már a belső égésű motor és egy villanymotor/generátor (elektromos gép) kombinációját jelenti. Ez az elektromos gép használható generátorként elektromos áram előállítására, vontatómotorként autók vezetésére, önindítóként pedig belső égésű motor indítására. Az alapszerkezet változatától függően háromféle hibrid erőforrás létezik: az ún. „Mikrohibrid” tápegység, az ún. „Közép-hibrid” erőegység, az ún. "Full hibrid" erőforrás.

"Mikro-hibrid" hajtáslánc

Ebben a hajtási koncepcióban az elektromos alkatrész (indító / generátor) kizárólag a start-stop funkciót szolgálja. A kinetikus energia egy része újra felhasználható elektromos energiaként (rekuperáció). A hajtás csak elektromos vontatásról nem biztosított. A 12 V-os üvegszálas akkumulátor paraméterei a motor gyakori indításához igazodnak.

"Közepes hibrid" hajtás

Az elektromos hajtás működésben tartja a belső égésű motort. Az autó mozgása csak elektromos vontatással lehetetlen. A „középhibrid” hajtásban a kinetikus energia nagy része fékezéskor visszanyerődik, és elektromos energiaként tárolódik a nagyfeszültségű akkumulátorban. A nagyfeszültségű akkumulátort, valamint az elektromos alkatrészeket nagyobb elektromos feszültségre és így többre tervezték nagy teljesítményű... A generátormotor támogatásának köszönhetően az üzemmód hőerőgép a maximális hatékonyság területére tolható el. Ezt terhelési pont elmozdulásnak nevezik.

"Full hibrid" hajtáslánc

Az erős villanymotor/generátor belső égésű motorral van kombinálva. Csak elektromos hajtás lehetséges. Az elektromos motor/generátor, ha a körülmények megengedik, támogatja a belső égésű motor működését. Alacsony sebességű mozgást csak elektromos vontatással hajtanak végre. Megvalósította a Start-stop funkciót egy belső égésű motorhoz. A regenerálást a nagyfeszültségű akkumulátor töltésére használják. A belső égésű motor és a villanymotor/generátor közötti lekapcsoló tengelykapcsoló lehetővé teszi mindkét rendszer szétválasztását. A belső égésű motort csak szükség esetén helyezik üzembe.

Hibrid alapok

A teljes hibrid hajtásláncok három alcsoportra oszthatók: párhuzamos hibrid hajtáslánc, osztott hajtáslánc (osztott erőátvitellel), szekvenciális hibrid hajtáslánc.

Párhuzamos hibrid hajtáslánc

A hibrid hajtáslánc párhuzamos kialakítása egyszerű. Akkor használják, ha „hibridizálni” kell meglévő autó... A belső égésű motor, az elektromos generátor és a sebességváltó ugyanazon a tengelyen található. A párhuzamos hibrid hajtáslánc rendszerint egyetlen villanymotort/generátort használ. A belső égésű motor egységnyi teljesítményének és a generátor villanymotorjának teljesítményének összege megfelel teljes erő... Ez a koncepció nagyfokú alkatrész- és alkatrészkölcsönzést tesz lehetővé. régi autó... Van négykerék-meghajtású járművek A párhuzamos hibrid hajtásláncnál mind a négy kereket egy Torsen differenciálmű és egy osztómű hajtja meg.

Külön hibrid hajtás

Az osztott hibrid rendszer a belső égésű motoron kívül elektromos motorral/generátorral is rendelkezik. Mindkét motor a motorháztető alatt található. A belső égésű motor nyomatéka, valamint a generátor villanymotorja a bolygókerekes hajtóművön keresztül a jármű sebességváltójába kerül. A párhuzamos hibrid hajtással ellentétben a kerékhajtás egyedi teljesítményeinek összege így nem származtatható. A megtermelt energiát részben az autó vezetésére fordítják, részben elektromos energia formájában a nagyfeszültségű akkumulátorban halmozódnak fel.

Szekvenciális hibrid hajtáslánc

A jármű belső égésű motorral, generátorral és villanymotor-generátorral van felszerelve. Azonban mindkét korábban ismertetett koncepciótól eltérően a belső égésű motor nem képes önállóan meghajtani a járművet tengelyen vagy sebességváltón keresztül. A belső égésű motor teljesítménye nem kerül át a kerekekre. Az autó főhajtását egy villanymotoros generátor végzi. Ha a nagyfeszültségű akkumulátor kapacitása túl alacsony, a belső égésű motor beindul. A belső égésű motor generátoron keresztül tölti a nagyfeszültségű akkumulátort. A villanymotor-generátort ismét a nagyfeszültségű akkumulátor táplálhatja.

Külön soros hibrid hajtáslánc

Az osztott szekvenciális hibrid hajtáslánc a fent leírt két hibrid hajtás vegyes formája. A jármű egy belső égésű motorral és két villanymotorral és generátorral van felszerelve. A motorháztető alatt található a belső égésű motor és az első villanymotor/generátor. A második elektromos motor generátor található hátsó tengely... Ezt a koncepciót az összkerékhajtású járműveknél alkalmazzák. A belső égésű motor és az első villanymotor/generátor a bolygókerekes hajtóművön keresztül hajthatja meg a jármű sebességváltóját. Ebben az esetben pedig az a szabály érvényes, amely szerint az egyszeri hajtási teljesítmények nem vonhatók el a kerékhajtásra összteljesítmény formájában. Szükség esetén aktiválódik egy második villanymotor/generátor a hátsó tengelyen. Ezzel kapcsolatban konstruktív teljesítmény a hajtásnál a nagyfeszültségű akkumulátor a jármű mindkét tengelye között helyezkedik el.

Egyéb fogalmak és definíciók A hibrid technológiával kapcsolatban gyakran használt egyéb kifejezéseket és meghatározásokat röviden ismertetjük itt.

Gyógyulás. V általános eset ez a kifejezés a technológiában az energia visszanyerésének módját jelenti. A rekuperáció során az egyik típusú rendelkezésre álló energiát egy másik típusú energiává alakítják át, amelyet a következő energiaformában használnak fel. Az üzemanyag potenciális kémiai energiája a sebességváltóban mozgási energiává alakul. Ha a járművet hagyományos fékkel fékezik, a többlet mozgási energia a fékek súrlódása révén hőenergiává alakul. A keletkező hőt a környező térben elvezetik, ezért a jövőben lehetetlen felhasználni.

Ha éppen ellenkezőleg, mint a hibrid hajtástechnika esetében, a klasszikus fékek mellett a generátort motorfékként használják, akkor a mozgási energia egy része átalakul elektromos energia, és így elérhetővé válik későbbi használatra. A jármű energiaegyensúlya javul. Az ilyen típusú regeneratív fékezést regeneratív fékezésnek nevezik.

Egyszer kényszer üzemmódban üresjárat a jármű sebessége csökken a fékpedál lenyomásával történő fékezéssel, vagy a jármű szabadon halad, vagy a jármű lefelé halad c A hibrid rendszer bekapcsolja a villanymotor-generátort és azt generátor üzemmódban használja.

Ebben az esetben a nagyfeszültségű akkumulátort tölti. Így kényszerített üresjárati üzemmódban
költözni, lehetővé válik az elektromos hibridhajtású járművek elektromos áram "tankolása".
Amikor a jármű szabadon halad, az elektromos motor generátor generátor üzemmódban működik,
mozgási energiából csak annyi energiát alakít át elektromos energiává, hogy
12 voltos fedélzeti hálózat működéséhez szükséges.

Elektromos motor-generátor (elektromos gép)

A generátor, villanymotor és önindító kifejezések helyett az elektromos motor-generátor vagy elektromos gép kifejezést használjuk. Elvileg bármilyen villanymotor használható generátorként is. Ha a villanymotor tengelyét egy külső hajtás hajtja, akkor a villanymotor a generátorhoz hasonlóan elektromos energiát állít elő. Ha egy elektromos gépet elektromos energiával látnak el, akkor az úgy működik, mint egy villanymotor. Így az elektromos hibrid járművek villanymotorja/generátora helyettesíti a belső égésű motor hagyományos indítómotorját, valamint a hagyományos generátort (világítási generátort).

Elektromos gyorsító (E-boost)

Hasonló a belső égésű motorok Kickdown funkciójához, amely elérhetővé teszi maximális teljesítmény motor, a hibrid hajtás elektromos gyorsítóval rendelkezik E-Boost. A funkció használatakor a villanymotor generátor és a belső égésű motor maximális egyedi teljesítményét adja le, amely hozzáadódik az összteljesítmény magasabb értékéhez. Mindkét motortípus egyedi teljesítményének összege megfelel a sebességváltó összteljesítményének.

Az elektromos motor-generátor teljesítményveszteségei miatt generátor üzemmódban a teljesítménye kisebb, mint a vontatómotoros üzemmódban. Az elektromos motor-generátor teljesítménye motor üzemmódban 34 kW. Az elektromos motor-generátor teljesítménye generátor üzemmódban 31 kW. A hibrid hajtású Touareg belső égésű motorja 245 kW teljesítményű és villanymotor-generátora 31 kW teljesítményű. Vontatómotoros üzemmódban az elektromos motor-generátor 34 kW-ot ad le. A belső égésű motor és a vontatási villanymotoros üzemmódban működő villanymotor-generátor együttesen 279 kW összteljesítményt fejleszt.

Start-stop funkció

A hibrid hajtástechnológia lehetővé teszi a Start-Stop funkció megvalósítását ebben a járműkialakításban. Mikor közönséges autó Start-Stop rendszer esetén a járműnek meg kell állnia a belső égésű motor leállításához (például: Passat BlueMotion). Egy teljesen hibrid jármű azonban elektromosan is vezethető. Ez a funkció lehetővé teszi, hogy a Start/Stop rendszer leállítsa a belső égésű motort, miközben a jármű mozgásban vagy szabadon halad. A belső égésű motor szükség szerint be van kapcsolva. Ez megtörténhet gyors gyorsulás esetén, nagy sebességgel történő haladáskor, a nagy terhelés, vagy a nagyfeszültségű akkumulátor nagy lemerülése esetén. Ha a nagyfeszültségű akkumulátor nagyon lemerült, a hibrid rendszer használhatja a belső égésű motort egy generátor üzemmódban működő villanymotorral/generátorral kombinálva a nagyfeszültségű akkumulátor töltésére. Más esetekben egy teljesen hibrid jármű is vezethető elektromosan. A belső égésű motor ekkor leállított üzemmódban van. Ez igaz lassú forgalomra, lámpánál való megállásra, lefelé kényszerített alapjárati üzemmódban történő haladáskor, vagy szabadon haladva. Amikor a belső égésű motor nem jár, nem fogyaszt üzemanyagot és nem bocsát ki káros anyagokat a légkörbe. A hibrid rendszerbe integrált start-stop funkció javítja a hatékonyságot és a jármű környezetbarátságát. Amíg a belső égésű motor leáll, a klímaberendezés tovább működhet. A légkondicionáló kompresszora a nagyfeszültségű rendszer része.

A hibrid technológia esete

Miért kombinálunk elektromos motor generátort belső égésű motorral? A nyomaték levételéhez a belső égésű motor fordulatszáma nem lehet alacsonyabb az alapjárati fordulatszámnál. Leállított állapotban a motor nem tud nyomatékot leadni. A belső égésű motor fordulatszámának növekedésével a nyomatéka nő. A villanymotor generátor az első fordulatokkal a legnagyobb nyomatékot hozza létre. Alapjárati fordulatszám nincs hozzá. A fordulatszám növekedésével a nyomatéka csökken. Az elektromos motor-generátor működésének köszönhetően a belső égésű motor legnehezebb üzemmódja kizárt: az alapjárati fordulatszám alatti tartományban. Az elektromos motor-generátor támogatásának köszönhetően a belső égésű motor hatékonyabb üzemmódokban üzemeltethető. Ez a terhelési pont eltolódása javítja a hajtáslánc hatékonyságát.

Miért használnak full hibrid hajtásláncot (hajtást)?

Teljes hibrid aggregátum, a többi hibrid változattól eltérően egyesíti az integrált start-stop rendszer, az E-Boost rendszer, a regenerációs funkciót és a kizárólag villanymotorral való vezetés lehetőségét (elektromos vontatási mód).

Elektromos motor generátor

Az elektromos motor-generátor a belső égésű motor és az automata sebességváltó között található. Ő van szinkron motor háromfázisú áram. Erőteljes elektronikai modul használata állandó nyomás 288 V 3 fázisú váltakozó feszültségre konvertálva. A háromfázisú feszültség háromfázisú elektromágneses teret hoz létre az elektromos motor-generátorban.

Nagyfeszültségű akkumulátor

A nagyfeszültségű akkumulátorhoz a padlóburkolaton keresztül lehet hozzáférni csomagtér... Modulként van kialakítva, és a Touareg nagyfeszültségű rendszer különféle alkatrészeit tartalmazza. A nagyfeszültségű akkumulátormodul súlya 85 kg, és csak komplett egységként cserélhető.

A HV-akkumulátor nem hasonlítható össze egy hagyományos 12 V-os akkumulátorral, normál üzemben a HV-akkumulátor a 20% és 85% közötti töltöttségi szint szabad tartományában működik. Egy közönséges 12 voltos akkumulátor nem képes hosszú ideig ellenállni az ilyen terheléseknek. Ezért a nagyfeszültségű akkumulátort az elektromos hajtás on-line energiatároló eszközének kell tekinteni. A kondenzátorhoz hasonlóan képes elektromos energiát tárolni és újra felszabadítani. Elvileg a regeneráció, az energia-visszanyerés felfogható az autó vezetés közbeni energiával történő feltöltésének lehetőségének. A hibrid járművekben a nagyfeszültségű akkumulátor használatát a töltés (regenerálás) és a kisütés (továbbrahajtás) váltakozása jellemzi. elektromos hajtás) a nagyfeszültségű akkumulátorról.

Példa: Ha egy nagyfeszültségű akkumulátor energiáját összehasonlítjuk az üzemanyag elégetésével keletkező energiával, akkor az akkumulátor által előállítható energia mennyisége körülbelül 200 ml üzemanyagnak felel meg. Ez a példa azt bizonyítja, hogy az elektromos járművek létrehozása felé vezető úton az akkumulátorokat, energiatároló képességüket tekintve, jelentősen korszerűsíteni kell.

Hibrid motor(vagy hibrid) - többféle tüzelőanyagot (két vagy több forrást) használó erőmű és ezek együttes felhasználásának szinergikus hatása. Ez lehet benzin és villany, benzin és gáz, dízel és villany, hidrogén, benzin és villany, és sok más kombináció. Jó, modern technológia lehetővé teszi ezt.

A hibrid motorok története.

Kissé tévhit a hibrid motort valamiféle ultramodern találmánynak tekinteni. Igen, a modern hibridek csúcstechnológiásak mérnöki projekt, de ha megnézzük, a hibrid motor a 19-20. Így 1897-ben a francia Parisienne des Voitures Electriques cég hibrid motorral szerelt autókat kezdett gyártani.

Kicsit később, 1900-ban a híres amerikai vállalat elkezdte elsajátítani a hibridek gyártását. Általános elektromos... Érdekes módon Chicagóban gyártottak hibrid teherautókat 1940 előtt, bár ez általában nem sorozatgyártás volt.

A hibrid technológia akkoriban több okból sem honosodott meg. Először is, az üzemanyagok és az energiaforrások árai akkoriban olyan alacsonyak voltak, hogy felülmúlták a hibridek előállításának minden gazdasági megvalósíthatóságát. Másodszor, egy hagyományos benzinmotor teljesítménye akkoriban határozottan nagyobb volt.

Energia válság utóbbi évekbenösszefüggésbe hozható az energiaárak gyors emelkedésével, valamint a szigorítással környezetvédelmi szabványok hatékony, következő generációs hibrid motorok fejlesztésére és gyártására ösztönözte a gyártókat. A modern hibrid rendszerint két fő erőmű rendszere: benzin (vagy dízel) és elektromos. Rajtuk kívül még számos támogató csomópont vesz részt a láncban. Például lehetnek: elektromos generátor, akkumulátor akkumulátor(töltést halmoz fel), inverter (átalakít D.C. változóban) és egy elektronikus variátor. Mindezt egy modern, nagy teljesítményű számítógép vezérli és irányítja, amely a hagyományos kézi vagy analóg vezérléshez képest tízszeresére növeli az energiaforrások hatékonyságát. A rendszer üzemanyag része egyidejűleg is működhet az elektromos részével, de külön ciklusok is biztosítottak. Fontos, hogy munka közben üzemanyagrendszer, elektromos nem áll tétlenül, hanem energiát halmoz fel (halmoz).

A készülék, a hibrid motor működési elve. Ma többféle hibrid létezik:

• Soros (soros hibrid). Ebben az elrendezésben egy belső égésű motor egy generátort hajt meg, amely árammal látja el az elektromos motort. Ez utóbbi viszont forgatja az autó kerekeit. Ez a megközelítés lehetővé teszi kis teljesítményű benzinmotor használatát, feltéve, hogy az folyamatosan maximális hatékonysággal működik. Az ezzel a sémával rendelkező autók általában kicsik és nagy akkumulátorral rendelkeznek (például a Chevrolet Volt);
• Párhuzamos (párhuzamos hibrid). Ebben az esetben az autó kerekeit benzinmotor és elektromos motor hajtja. A vezetési körülményektől függően az elektromos motor további teljesítményt termelhet. Ez a séma nagyon gyakori. Ebben az esetben az akkumulátorok kompaktak, és a jármű mozgása közben töltődnek. A fő hátrány itt az, hogy az elektromos motor nem tudja egyszerre forgatni a kerekeket és tölteni az akkumulátort. Hasonló sémát hajtanak végre Polgári járművek Hibrid és Volkswagen Touareg Hibrid;
• Soros-párhuzamos (vegyes). A névből könnyen feltételezhető, hogy a harmadik típus az előző két típust egyesíti. A Ebben a pillanatban ez a leghatékonyabb hibrid séma. Kombinált vontatás (benzinmotor plusz villanymotor) használható a kerekek forgatására. Ezen túlmenően egy villanymotor egyszerre tud villamos energiát termelni (generátorként működni) és tolóerőt (motorként). Ennek a rendszernek a hátránya a nagyon magas költség.

A vegyes rendszerre példa a Lexus (Toyota) hibrid szinergiahajtása. Van egy 3,3 literes benzinmotor, 2 villanymotor és egy akkumulátor. A három szerkezeti elem közötti kommunikációhoz egy kompakt planetáris áramelosztó berendezést használnak, amely csökkenti a súrlódásból eredő energiaveszteséget. Az energiaáramlás szabályozására vezérlőegység és félvezető kapcsolókészülék áll rendelkezésre. A HSD egységben lévő inverter átalakítja az akkumulátor egyenáramát váltakozó áram az elektromos motorhoz.

Elektromos motort használnak a jármű alacsony sebességű mozgatására és indítására. Ezzel üzemanyagot takaríthat meg és zökkenőmentesen vezethet. Amikor megy normál mód vezetés közben be van kapcsolva egy benzinmotor, amely párhuzamosan működik az elektromos motorokkal. A felesleges energia az akkumulátorba kerül. Gyorsítás közben a belsőégésű motor aktívan jár. Fékező üzemmódban az úgynevezett regeneratív fékrendszert alkalmazzák, amikor a villanymotorok generátor üzemmódban működnek, töltve az akkumulátort. Azok. a fő üzemmódokban benzinmotort, közbenső (átmeneti) üzemmódokban elektromos motort használnak.

A hibrid motor előnyei és hátrányai. Persze annak ellenére magas szint technológiák, hibrid telepítés tagadhatatlan előnyei és néhány hátránya is van, amelyeken a vezető mérnökök továbbra is dolgoznak. Kezdjük az érdemekkel:

• hatékony üzemanyag-fogyasztás és akár 35%-os megtakarítás;
• a kipufogógázok alacsony toxicitása;
• alacsony zaj;
• az autó kiváló kezelhetősége és egyenletesebb gyorsulása;
• segítségével a telepítés teljes ellenőrzése fedélzeti számítógépés elektronikus rendszerek;
• A hibrid járművek akkumulátorai könnyen újrahasznosíthatók és újrahasznosíthatók;
• regeneratív fékrendszer segít az energia megtakarításában;
• hosszú akkumulátor-élettartam egy hibrid járműhöz.

A hibridek hátrányai közé tartoznak a következők:

• a hibrid erőművel rendelkező járművek magas költsége;
• az alkatrészek és a javítások magas költsége. Nem valószínű, hogy saját kezűleg meg lehet majd javítani, és egyelőre csak nagyon-nagyon tudnak teljes körű szolgáltatást nyújtani az ilyen autóknak. nagy városok... Ezen túlmenően a szükséges pótalkatrészek szállítása is késhet;
• az elektromos rendszer nem tolerálja a jelentős hőmérsékletváltozásokat.

A hibrid motorokkal kapcsolatos népszerű tévhit az erőmű teljesítmény- és hatékonyságvesztésének mítosza. Nem az, egy hibrid erejével. teljes rend... Ezenkívül a tankoláshoz nincs szükség speciális üzemanyagra.

A világ vezető autógyártói már értékelték a hibrid motorok előnyeit. A hibrid járművek száma évről évre növekszik, és egyre nagyobb népszerűségre tesz szert a járművezetők körében. A piacok bővülnek. A hibrid motor egy igazi mérnöki mestermű, egy ultramodern gazdaságos és környezetbarát eszköz, amely mögött a globális autóipar közeljövője áll. A szénhidrogén üzemanyag drágulását tekintve nyugodtan megjósolható, hogy 5-10 év múlva hibrid erőművek széles körben terjesztik majd szerte a világon.