Negli ultimi anni, le persone hanno iniziato a pensare seriamente all'ecologia del pianeta. E le case automobilistiche sono disposte a sostenere questa tendenza creando veicoli che funzionano con carburanti ecologici. Per quanto riguarda i veicoli elettrici, del resto, non sono ancora presi seriamente in considerazione. Cosa non si può dire delle auto ibride, che stanno diventando sempre più popolari.

Cos'è un'auto ibrida. Pro e contro di un ibrido.

Cos'è un'auto ibrida? La parola ibrido deriva dal latino "hybrida", che significa una miscela. Cioè, un organismo che si ottiene incrociando forme parentali geneticamente diverse. Nel nostro caso, le forme parentali sono , e il motore elettrico. In una frase: un'auto ibrida è un'auto alimentata da un sistema motore-motore elettrico. combustione interna”, che è molto economico. Questa unità può essere alimentata sia con carburante tradizionale che con elettricità da batterie.

Ciascuno dei motori ha una sua funzione specifica. Ad esempio: se l'auto è ferma, ad esempio, in un ingorgo o si muove lentamente, il motore elettrico funzionerà. Quando l'auto prende velocità, entra in gioco Motore a benzina.

Vantaggi delle auto ibride

Il più grande vantaggio auto ibride In ciò sono molto economici. Di norma, il loro consumo di carburante è inferiore del 25% rispetto alle auto convenzionali. E di fronte ai prezzi della benzina in costante aumento, questo elemento è il più importante.

Il prossimo punto più importante è la compatibilità ambientale. Gli ibridi fanno meno danni al nostro ecosistema di automobili ordinarie. Ciò si ottiene con un consumo di carburante più razionale. Inoltre, quando l'auto si ferma completamente, il motore a benzina smette di funzionare, dando l'iniziativa al motore elettrico. Cioè, durante le soste, praticamente non si verificano emissioni di anidride carbonica nell'atmosfera.

A differenza delle batterie dei veicoli elettrici, negli ibridi, Le batterie possono essere ricaricate da un motore a benzina. Il che rende la sua riserva di carica piuttosto ampia. Inoltre, dura più a lungo senza fare rifornimento di benzina.

Molte persone pensano che le ibride siano di gran lunga inferiori alle auto tradizionali in termini di prestazioni. Questo è sbagliato. Tutto caratteristiche richieste(potenza, accelerazione da zero a cento e così via), non sono peggiori.

La cosa migliore, auto ibride sentire nel ciclo cittadino, in cui ci sono fermate molto frequenti e il motore lavora molto inattivo. Praticamente in città funziona come un'auto elettrica. Se parli di ciclo combinato, non hanno vantaggi speciali qui.

Toyota Prius- l '"ibrido" più popolare in Russia.

Come già accennato, se l'auto è ferma, entra nella modalità di funzionamento del motore elettrico. Ciò conferisce una silenziosità quasi completa.

Bene, un'auto ibrida viene rifornita di idrocarburi convenzionali, cioè benzina. Tutto si svolge in modo standard, come per le auto tradizionali.

Contro delle auto ibride

Niente è perfetto, e anche qui ci sono degli svantaggi. E il principale è che la riparazione di auto ibride è un ordine di grandezza più costosa della riparazione di un'auto con una configurazione tradizionale. Ciò è spiegato dalla complessità del design del dispositivo motore.

Inoltre, a causa della complessità del progetto, è difficile trovare professionisti in grado di riparare il motore.

Le batterie dotate di ibridi possono autoscaricarsi. Inoltre, non resistono a grandi fluttuazioni di temperatura e la loro durata è piuttosto limitata.

Inoltre, non è ancora noto in che modo le batterie usate influiscano sull'ambiente. Pertanto, il loro smaltimento è un problema.

Nonostante il fatto che le auto ibride abbiano ancora più vantaggi, non sono ancora popolari in Russia. Uno dei motivi è il prezzo. Il costo dell'ibrido Toyota Prius più popolare nel nostro paese è di 1.200.000 rubli. E questa macchina è l'ibrido più economico. Inoltre, per l'acquirente di massa, hanno in programma di rilasciare lo sviluppo russo di un'auto ibrida, la cosiddetta "Yo-Mobil". Il suo prezzo può essere di 350.000 rubli. Tuttavia, questo progetto è stato chiuso.

La BMW ActiveHybrid X6 è il veicolo ibrido più potente fino ad oggi.

In connessione con la lotta per l'ambiente, gli acquirenti di tutto il mondo sono incoraggiati ad acquistare ibridi. Ad esempio, negli Stati Uniti ci sono incentivi fiscali per i proprietari di tali auto, e anche gratis posti auto. Anche il nostro paese introdurrà leggi simili. In particolare, la riduzione dei dazi sull'importazione di auto ibride.

I motori alimentati a idrocarburi perderanno lentamente ma inesorabilmente le loro posizioni. E gli ibridi sono uno di quei passaggi. Tuttavia, fintanto che i loro prezzi rimangono allo stesso livello, la loro domanda sarà ridotta.

Veicoli con motore ibrido lentamente ma inesorabilmente continuano a conquistare posizioni nel mercato automobilistico globale. Fattori abbastanza oggettivi contribuiscono alla crescita della popolarità e dei volumi di produzione di tali modelli: prezzi in costante aumento per gasolio e benzina, l'introduzione di requisiti sempre più severi per gli indicatori di efficienza e nuovi standard ambientali motori.

Auto ibrida: cos'è?

"Ibrido", tradotto dal latino, è un oggetto ottenuto dalla combinazione di elementi di origine eterogenea. Nel mondo tecnologia automobilistica questo concetto include una combinazione di due tipi di propulsori. Stiamo parlando di un motore a combustione interna (ICE) e di un motore elettrico (un'opzione alternativa è un motore acceso aria compressa). Allo stesso tempo, le case automobilistiche moderne stanno dando la priorità a sistema intellettuale gestione dell'energia.

Ci sono due tipi centrali elettriche ibridi automobilistici: completi (ibridi completi) e leggeri (ibridi miti). La prima opzione prevede di dotare la vettura di un potente motore elettrico, efficacemente abbinato a un motore a combustione interna e in grado di assicurare autonomamente il movimento della vettura su brevi distanze. ad alta velocità. Nella versione leggera, al motore elettrico è assegnato solo un ruolo ausiliario.

Una breve digressione nella storia

Primo seriale Prius ibrida liftback) uscì dalla catena di montaggio quasi vent'anni fa, nel 1997. Due anni dopo, Honda ha introdotto sul mercato il modello Insight e dopo un po 'a produttori giapponesiè entrato a far parte dei giganti automobilistici europei e americani: "Ford", "Audi", "Volvo", "BMW". Entro il 2014, il numero totale di veicoli ibridi venduti ha superato il traguardo dei 7 milioni.

Tuttavia, non si deve pensare che il motore a combustione interna e il motore elettrico abbiano funzionato insieme solo alla fine del XX secolo. La Lohner-Porshe Semper Vivus, un'auto creata dal leggendario designer austriaco Ferdinand Porsche nel 1900, è diventata la primogenita tra le auto ibride nella nostra attuale comprensione.

Schemi di centrali elettriche ibride

Parallelo

Per le auto in cui è implementato un circuito parallelo, il motore ad accensione interna è il principale. Un potente motore elettrico svolge un ruolo ausiliario, accendendosi durante l'accelerazione o la frenata e immagazzinando energia rigenerativa. Consistenza Operazione GHIACCIO e il motore elettrico è fornito dal sistema di controllo del computer.

coerente

Più circuito semplice macchina ibrida. Il suo principio di funzionamento si basa sul trasferimento della coppia dal motore a combustione interna a un generatore che genera elettricità e carica la batteria. Il movimento dell'auto è dovuto alla trazione elettrica.

misto

Una variante dell'implementazione simultanea di un circuito seriale e parallelo. Partendo e muovendosi a bassa velocità, l'auto utilizza la trazione elettrica e il motore a combustione interna garantisce il funzionamento del generatore. Il movimento ad alta velocità avviene a causa del trasferimento di coppia dal motore a combustione interna alle ruote motrici. In presenza di carichi aumentati La batteria fornisce ulteriore potenza al motore elettrico. L'interazione del motore elettrico e del motore a combustione interna è ottenuta tramite un ingranaggio planetario.

Vantaggi

Un'auto ibrida combina i vantaggi di un'auto elettrica e di un'auto con motore a combustione interna. I vantaggi di un motore elettrico sono le eccezionali caratteristiche di coppia e un motore a combustione interna: carburante liquido e un comodo vettore energetico. Il primo è efficace nella modalità di arresti e partenze frequenti, tipici della guida in città, il secondo a velocità costanti. I vantaggi indiscutibili di un tale tandem:

• efficienza (a parità di chilometraggio, il consumo di carburante di un ibrido è inferiore del 20-25% rispetto a quello di un modello classico);
• grande riserva di carica;
• compatibilità ambientale (ridotta quantità di emissioni nocive nell'atmosfera grazie al consumo razionale di carburante);
• usura minima pastiglie dei freni(fornito dalla frenata rigenerativa);
• migliori indicatori di performance;
• la possibilità di immagazzinare e riutilizzare batterie e condensatori speciali).

Screpolatura

• Costo elevato dovuto alla complessità del progetto della centrale elettrica.
• Costose riparazioni di veicoli ibridi e problemi di smaltimento delle batterie.
• Peso relativamente grande.
• Suscettibilità all'autoscarica.

Cosa dicono i proprietari di auto?

Gli automobilisti di tutto il mondo si scambiano attivamente la loro esperienza di conquista di strade e impressioni sulle auto, analizzando i pro ei contro di modelli a loro ben noti. Anche le auto ibride non sono passate inosservate. Le recensioni dei loro proprietari testimoniano in modo eloquente l'affidabilità di tali macchine e la capacità di risparmiare in modo significativo parte del budget familiare andando all'acquisto di carburante. L'ultimo vantaggio è molto importante per i tifosi lunghi viaggi. Tra gli svantaggi c'è alto prezzo Manutenzione ibridi e stabilità in curva peggiore rispetto alle auto classiche.

I migliori modelli migliori

Toyota Prius ("Toyota Prius")

Pioniere della famiglia ibrida, dotata di due motori elettrici (potenza 42 kW e 60 kW) in combinazione con un motore a combustione interna da 1,8 litri (potenza 98 CV). massima velocità- 180 chilometri all'ora. Grazie a prezzo abbordabile e prestazioni di risparmio di carburante eccezionali, la Toyota Prius è stata per molti anni un concorrente più venduto nel suo segmento.

Toyota Camry Ibrido ("Toyota Camry")

Un veicolo ibrido con un notevole risparmio di carburante design accattivante, comfort e alta tecnologia. Un altro vantaggio che distingue la Toyota Camry dalle altre ibride è la rapida accelerazione (in 7,4 secondi questo modello può accelerare fino a 100 km/h).

Chevrolet Volt ("Chevrolet Volt")

Pratica berlina a quattro posti con eccellenti caratteristiche di guida. Ibrido ricaricabile (veicolo ibrido plug-in). Dotato di un motore a benzina (volume 1,4 litri, potenza 84 CV), un pacco batterie agli ioni di litio a lunga durata e un motore elettrico che aziona l'auto. Il chilometraggio su trazione elettrica nel ciclo urbano è di circa 54-60 km.

Volvo V60 plug-in ("Volvo V60 plug-in")

Il primo modello auto-ibrido con motore turbodiesel(volume 2,4 litri, potenza 215 CV, consumo medio Carburante diesel per 100 km è di 1,9 litri). Le capacità del motore elettrico di questa station wagon diesel consentono di percorrere 50 km con trazione elettrica.

Honda Civico Ibrido ("Honda-Civic")

Gli sviluppatori dell'auto hanno fatto affidamento su caratteristiche così importanti per il consumatore come comfort, risparmio di carburante e praticità. I componenti principali della popolarità di Honda Ibrido civico- compattezza sorprendentemente combinata con la capacità dell'ibrido grazie allo speciale soluzioni costruttive, economia e design accattivante.

Prospettive, o un breve discorso allo scettico

Le tecnologie ibride hanno i loro sostenitori e oppositori. Alcuni sono convinti della loro rilevanza ed efficacia, mentre altri non si stancano di sottolineare le carenze. Se possiedi già un'auto d'epoca con motore diesel o benzina, sei soddisfatto del suo design, basso consumo carburante, tecnico e prestazioni di guida, allora forse non dovresti affrettarti ad acquistare un ibrido. Aspetta che i produttori introducano versioni migliori sul mercato.

Basta non trascinare troppo a lungo il processo di attesa, quindi non devi rimpiangere il tempo perso e chiederti perché hai rimandato l'acquisto per così tanto tempo. Secondo gli esperti, un'auto ibrida nei prossimi anni diventerà abbastanza comune per le strade delle megalopoli e dei piccoli centri. Allo stesso tempo, è prevista una significativa espansione della linea di modelli esistente. Gli ibridi prenderanno il loro giusto posto in ogni segmento serie auto- da crossover e supercar a minivan funzionanti.

L'auto prototipo con motore ibrido apparve alla fine del XIX secolo. Oggi è un veicolo capace di non consumare carburante a bassa velocità, ma di muoversi grazie a energia elettrica.

Un motore ibrido è un sistema costituito da un motore elettrico e motori a benzina. Allo stesso tempo, durante il periodo di lavoro, ciascuno può essere coinvolto sia individualmente che in cicli indipendenti.

Dispositivo e principio di funzionamento

La modalità di funzionamento più comune di un motore ibrido è che quando un'auto guida a bassa velocità, ad esempio in città, la sua blocco elettrico. Quando l'auto si muove lungo l'autostrada, il motore a combustione interna (ICE) si accende. In caso di carico pesante, ad esempio durante salite ripide, vengono accesi entrambi i motori.

Naturalmente, i vantaggi di un tale dispositivo includono il fatto che quando si utilizza un motore elettrico, il consumo di carburante è notevolmente ridotto, poiché funziona con l'energia della batteria costantemente rifornita.

La possibilità, almeno in parte, di ridurre la quantità di sostanze nocive in aria: un altro vantaggio del sistema ibrido dell'auto.

Gli ibridi sono caratterizzati da una bassa potenza, che il motore a combustione interna aiuta a compensare.

I motori ibridi possono essere benzina o diesel. Inoltre, produttori apparecchiature a gas(HBO) hanno sviluppato sistemi in grado di operare su questi veicoli.

Un esempio di design ibrido

Il dispositivo ibrido include:

Il suo design e le sue dimensioni sono progettati per ridurre il peso, le emissioni e il consumo di carburante.

Il motore elettrico è sviluppato tenendo conto delle caratteristiche di un ibrido. È stato realizzato non solo generato per funzionare con un blocco di carburante, ma anche dato Attenzione speciale indicatori di potenza. Parallelamente, genera energia per ricaricare la batteria dell'auto. Può essere integrato nella centrale elettrica o posizionato separatamente da essa, in alcuni modelli vengono utilizzate entrambe le opzioni contemporaneamente.

Trasmissione. Il funzionamento della trasmissione ibrida coincide infatti con il suo dispositivo acceso auto normali cellulari. Ma, a seconda del tipo di motore ibrido, possono differire. I riduttori al loro interno sono ibridi con un motore elettrico integrato o meccanici convenzionali e automatici. Ad esempio, trasmissione Auto Toyota organizzato con una ramificazione di flussi di potenza. Questo tipo di motore funziona in modalità di carico regolare, il che aiuta a risparmiare in modo significativo sul consumo di carburante.

Serbatoio di carburante. Necessario per la nutrizione carburante GHIACCIO. Per illustrare ciò che ha una serie di vantaggi, vorrei citare un dato a favore: l'energia ottenuta dalla combustione di 1 litro di benzina è paragonabile all'energia generata da una batteria del peso di circa 450 kg.

Batteria. Il suo funzione principale– generazione di un livello di energia sufficiente per il funzionamento del motore elettrico. L'auto utilizza due batterie, ad alta tensione e normali 12 (V) per alimentare rete di bordo. Inizialmente, prima dell'inizio di tutti i sistemi il cibo sta arrivando solo da quello standard, poiché il raffreddamento costante è necessario per il funzionamento della batteria ad alta tensione e dell'inverter.

l'inverter converte DC batteria ad alta tensione in una variabile trifase per un motore elettrico e viceversa. Regola anche la distribuzione dell'energia e controlla il motore elettrico.

Generatore. Il suo principio di funzionamento è lo stesso di quello di un motore elettrico, ma è finalizzato alla generazione di energia elettrica.

3 tipi di unità ibride

Come notato in precedenza, sistema ibrido L'auto è una combinazione di motori, una sorta di due diverse tecnologie incrociate. La tecnologia di propulsione ibrida è caratterizzata in due modi: è un'unità di potenza a doppia alimentazione o bivalente e ibrida.

Questa divisione in due combinazioni di unità di potenza è definita per la loro classificazione secondo un diverso principio di funzionamento.

Il dispositivo dell'unità di potenza ibrida comprende un motore a combustione interna e un motore-generatore elettrico. Pertanto, il motore elettrico è sia un generatore di energia, sia un motore elettrico di trazione e un motorino di avviamento per l'avviamento del motore a combustione interna.

Esistono tre tipi di propulsori ibridi. Il criterio principale per la classificazione è l'esecuzione della struttura principale. Esistono quindi: una power unit micro-ibrida, una power unit ibrida media e una power unit full-hybrid.

Micropropulsore ibrido

La caratteristica concettuale di questo tipo di azionamento è la sua parte elettrica, necessaria solo per svolgere la funzione start-stop. Allo stesso tempo, parte dell'energia cinetica generata viene riutilizzata come energia elettrica (processo di recupero).

L'azionamento esclusivamente a causa del funzionamento della trazione elettrica non è possibile. Le prestazioni della batteria ibrida caricata in fibra di vetro da 12 volt sono adattate ai frequenti avviamenti del motore. Inoltre, un dispositivo di accumulo sotto forma di un condensatore elettrochimico può essere utilizzato per accumulare energia dal recupero.

Micro ibrido di Mazda

Propulsore ibrido medio

L'azionamento elettrico assiste il funzionamento del motore a combustione interna. Allo stesso tempo, il movimento dell'ibrido non viene effettuato solo a causa della trazione elettrica. Con questo tipo di motore ibrido, l'energia elettrica viene rigenerata durante la frenata e quindi immagazzinata in una batteria ad alta tensione.

Il dispositivo di una batteria ad alta tensione di un ibrido e tutto il suo parti elettriche risposte livello richiesto tensione, che ti consente di generare abbastanza ad alta potenza. Infine, grazie al supporto Motore elettrico GHIACCIO il suo lavoro è caratterizzato dalla massima efficienza.

Propulsore completamente ibrido

Il funzionamento di due motori: un motore elettrico e un motore a combustione interna, in questo tipo è combinato tra loro. Il tipo full hybrid consente all'auto di muoversi solo grazie alla trazione elettrica e a una distanza sufficientemente lunga. In determinate condizioni, il propulsore funziona come un ibrido medio.

Questi veicoli sono dotati di un motore elettrico sufficientemente potente e batterie ad alta tensione di volume maggiore, che consente loro di produrre tali caratteristiche. Alla base della ricarica della batteria c'è anche il processo di recupero energetico.

La funzione "start-stop" è implementata per il motore a combustione interna, che si avvia solo quando necessario. E la separazione del motore a combustione interna dal motore elettrico viene effettuata grazie alla frizione stabilita tra di loro, quindi possono funzionare indipendentemente l'uno dall'altro.

Schemi di interazione tra il funzionamento del motore elettrico e del motore a combustione interna

Le auto ibride sono progettate secondo tre schemi di interazione del motore. Consideriamo ciascuno di essi.

Schema sequenziale di interazione

Questo principio del dispositivo è la versione più semplice del motore di un'auto ibrida. Il suo schema di funzionamento è il seguente: la coppia dal motore a combustione interna va al generatore. Il generatore quindi genera l'elettricità di cui ha bisogno per funzionare e la trasferisce alla batteria. Inoltre, la batteria viene ricaricata dal processo di recupero dell'energia cinetica. In questo schema, il movimento dell'auto viene effettuato solo grazie alla trazione elettrica.

Questo circuito è caratterizzato dalla conversione sequenziale dell'energia, cioè l'energia proveniente dal combustibile nel motore a combustione interna viene convertita in energia meccanica, poi trasformata in energia elettrica da un generatore, e quindi nuovamente convertita in energia meccanica.

Aspetti positivi dello schema seriale:

1. Il funzionamento del motore a combustione interna viene eseguito a velocità costante.
2. Non c'è bisogno di un motore grande potere e il consumo di carburante.
3. Qui non è necessario un cambio, come una frizione.
4. L'energia elettrica della batteria ibrida ad alta tensione consente all'auto di muoversi a motore spento.

Lati negativi del circuito seriale:

1. Nelle fasi di conversione dell'energia, si perde.
2. Le dimensioni e il costo della batteria sono piuttosto elevati.

Maggior parte brillante rappresentante auto ibrida plug-in Chevrolet Volt

Se parliamo del opzione adatta il movimento dell'auto con uno schema sequenziale di interazione, allora questo è il traffico urbano con fermate frequenti quando il sistema di recupero energetico è costantemente in funzione.

Schema di interazione parallela

Questo schema ha preso il nome perché i motori delle auto lavorano costantemente insieme. Il principio di funzionamento di questo tipo di interazione di due moduli si verifica a causa dell'elettronica dell'auto, del motore elettrico e del motore a combustione interna. Entrambi i motori sono collegati al cambio tramite un riduttore epicicloidale.

Puramente con energia elettrica, tali ibridi sono in grado di guidare per un breve periodo, mentre il motore a combustione interna è scollegato dalla trasmissione dalla frizione.

La centralina ripartisce la coppia di entrambi i motori in funzione della modalità di guida del veicolo. Il motore a combustione interna ha più di ruolo importante e il motore elettrico si avvia quando è necessaria una trazione aggiuntiva, ad esempio quando l'auto accelera bruscamente. Durante la frenata o il movimento fluido, il motore elettrico funziona come un generatore di elettricità.

Il motore elettrico è incorporato nella scatola Equipaggiamento BMW 530E iPerformance

Ci sono modifiche con motore elettrico separato dal motore a combustione interna, sono un sistema complesso, ma allo stesso tempo efficace. Questo modulo è composto da due motori elettrici, il motore di trazione collegato tramite un riduttore epicicloidale al secondo, che funge da generatore e avviamento.

In tale schema del motore a combustione interna non è collegato direttamente alle ruote, il che consente di trasferire costantemente parte del momento al generatore e ricaricare la batteria.

Propulsore ibrido parallelo con motori elettrici indipendenti

Aspetti positivi del circuito parallelo:

Poiché il lavoro principale è assegnato al motore a combustione interna, non è necessario installare una potente batteria ad alta tensione. Il motore a combustione interna è direttamente collegato alle ruote motrici, quindi la perdita di energia è molto inferiore.

Lati negativi del circuito parallelo:

Il principale svantaggio di questo schema è il maggiore consumo di carburante rispetto ad altri schemi di interazione del motore. Si scopre che il risparmio sul traffico cittadino non funzionerà, l'opzione di maggior successo sarebbe spostarsi lungo l'autostrada.

Schema di interazione seriale-parallelo

Il nome stesso di questo schema lo indica dato tipo- Questa è una variante della combinazione dei due schemi precedentemente considerati: seriale e parallelo. Il movimento dell'auto a bassa velocità e la sua partenza da un luogo viene effettuato solo grazie alla potenza della parte elettrica. Il motore a combustione interna supporta il funzionamento dell'autogeneratore, come in uno schema di interazione sequenziale. Il trasferimento della coppia dal motore a combustione interna alle ruote avviene durante la guida ad alta velocità.

Per carichi elevati che richiedono maggiore potenza, l'alternatore del veicolo potrebbe non funzionare giusta quantità energia, e in questo caso il motore elettrico è alimentato anche dalla batteria, come in circuito parallelo interazioni.

In questo schema è previsto un generatore aggiuntivo, che ricarica la batteria. Il motore elettrico è necessario solo per azionare le ruote motrici e per fornire la frenata rigenerativa.

Parte della coppia trasferita dal motore a combustione interna va alle ruote motrici, e parte va al generatore, che a sua volta alimenta il motore elettrico e carica la batteria.

Per la direzione della coppia alle ruote, al generatore o al motore elettrico e al suo rapporto, è responsabile il meccanismo planetario, il distributore di potenza. La regolazione dell'alimentazione dal generatore e dalla batteria è impegnata l'unità elettronica controllo dell'auto.

Questa tecnologia è utilizzata anche nell'ibrido auto a trazione integrale. Sull'asse anteriore è installato un motore a combustione interna con un motore elettrico in circuito parallelo e sull'asse posteriore è installato solo un motore elettrico collegato al motore a combustione interna in un circuito seriale.

Ibrido a trazione integrale di Mitsubishi

Aspetti positivi del circuito serie-parallelo:

Non è difficile indovinare che il vantaggio indiscutibile di questo schema ibrido è il suo grande risparmio di carburante combinato con buone caratteristiche di potenza. Gli amanti della natura apprezzeranno la sua compatibilità ambientale.

Lati negativi del circuito serie-parallelo:

Tra gli aspetti negativi: questo è un design più complesso rispetto agli schemi precedenti e, di conseguenza, alto prezzo. Poiché è necessario un generatore aggiuntivo, una batteria capiente e un complesso circuito di controllo elettronico.

Conclusione

Abbiamo considerato tutte le tipologie di ibridi e i loro schemi di interazione, ma in generale esistono molte tipologie difficili da attribuire ad una di esse, poiché nel tempo le tecnologie sono sempre più miste e raffinate.

Alcuni usano frizioni idrauliche con cambio invece di un ingranaggio planetario, altri sperimentano con un retrotreno Posizione GHIACCIO o addirittura diffuso lungo i due assi del motore a combustione interna e del motore elettrico. I designer non si fermano qui e stanno sviluppando sempre più questa direzione.

Autoleek

Un'auto non dovrebbe essere un lusso, ma un mezzo di trasporto quotidiano, questa verità ha conquistato da tempo il cuore degli automobilisti. Per realizzare questo sogno di Ostap Bender, i proprietari fanno grandi sforzi per ridurre al minimo il costo del loro amato "amico". Puoi influenzare qualcosa tu stesso: guida con attenzione - ce ne saranno meno, acquista parti di alta qualità - dovrai cambiare meno spesso, fare rifornimento con benzina costosa e di alta qualità - i guasti al motore sono ridotti al minimo. Ma la parte più costosa dell'operazione è ancora il rifornimento di carburante. I prezzi non dipendono da noi. Ecco perché attualmente il motore ibrido nelle auto sta iniziando a guadagnare grande popolarità.

Ci sono diverse ragioni per questo e gli automobilisti possono essere divisi in due campi. Per i primi, il motivo principale e più comune è il prezzo del carburante. Non viviamo in Venezuela, Arabia Saudita o Kuwait, dove la benzina costa meno dell'acqua. Un “amico” a quattro ruote ha bisogno di essere “nutrito” regolarmente. Per quest'ultimo, la protezione dell'ambiente naturale e di tutto ciò che è connesso con esso è vitale.

Perché è nata l'idea di creare tali motori? Considera il principio di funzionamento, i vantaggi e gli svantaggi delle auto che corrono e. I motori a combustione interna sono più potenti, ma allo stesso tempo gli sviluppatori non possono eliminare completamente le emissioni di anidride carbonica nell'ambiente. Questo fattore è la riduzione delle riserve mondiali di petrolio e, di conseguenza, un aumento regolare e sistematico del prezzo di tale fonte energetica.

L'elettricità ha i suoi innegabili vantaggi, prima di tutto è ecologica ed economica. Ma allo stesso tempo, i veicoli elettrici non possono attualmente diventare molto popolari, poiché, in senso figurato, servono "infrastrutture": stazioni di ricarica per auto, stazioni di servizio specializzate focalizzate sulla riparazione e manutenzione di questo tipo di motore. Ma il fattore più importante è la potenza, che è significativamente inferiore ai motori a combustione interna. E di conseguenza, la velocità vuole il meglio (semplicemente non ci sono abbastanza "cavalli" sotto il cofano).

Questi fattori hanno costretto i produttori a prendere in considerazione alternative e sviluppare veicoli ibridi che uniranno i vantaggi e annulleranno gli svantaggi di questi due tipi di veicoli.

Caratteristiche delle auto ibride

Gli sviluppatori hanno affrontato questo problema in modo completo. In questo caso sono stati risolti diversi compiti: ridotto al minimo, che influisce positivamente sulla situazione ecologica non solo nelle città, ma anche sulla Terra nel suo insieme; grazie alla combinazione di due tipi di energia, i costi operativi sono ridotti; Le carenze del motore elettrico (bassa potenza) sono compensate dai vantaggi della benzina verso l'alto. In effetti, questi veicoli modalità velocità non diverso dalla benzina. A differenza dei veicoli sopra descritti con motore ibrido, hanno due fonti di alimentazione, sono costituiti da due unità di potenza e diversi elementi:

• serbatoio di carburante. La benzina, a differenza, ha un'alta densità di energia. Per capire, facciamo un esempio: l'energia di 1 litro di benzina è equiparata a una batteria del peso di circa 450 kg;
• Motore a benzina. Di norma, sono più piccoli e aggiornati secondo ultima parola tecnologia, che riduce notevolmente il peso complessivo della vettura e ne aumenta la potenza;
• Un motore elettrico - non solo più potente, ma anche progettato per funzionare insieme alla benzina. Può funzionare anche come generatore per caricare la batteria;
• Batterie, la cui funzione principale è quella di accumulare energia per il motore elettrico, che a sua volta può alimentarle reciprocamente;
• Generatore: funziona secondo il principio di un motore elettrico, ma per generare elettricità.
• Trasmissioni: le funzioni sono quasi le stesse delle auto convenzionali. Ma allo stesso tempo, a seconda del tipo di ibrido, possono essere diversi. Trasmissione Marchi Toyota caratterizzato da flussi di potenza ramificati. In questo caso, il motore funziona nella gamma più comoda di carichi e giri. E questo, a sua volta, contribuisce a un notevole risparmio di carburante.

Principio di funzionamento

La stessa parola ibrido significa incrocio. Nel nostro caso, due diverse tecnologie e due fonti di energia vengono combinate per svolgere un compito: andare avanti. Il funzionamento di un motore ibrido è che il motore a combustione interna ruota e fornisce energia al motore elettrico, che a sua volta fa ruotare la trasmissione, il che aiuta il suo "partner" a funzionare in modo ottimale, creando ulteriore forza. Di conseguenza, vengono eliminate forti fluttuazioni e carichi e la produttività aumenta notevolmente.

Ci sono diverse opzioni:

Parallelo. Il motore a benzina è alimentato da un serbatoio del carburante e il motore elettrico è alimentato da batterie. Di conseguenza, entrambi i motori fanno girare la trasmissione, che a sua volta aziona le ruote.

Microibrido. Questo principio è stato sviluppato da Toyota. "Hybrid" si muove a basse velocità e si avvia esclusivamente grazie al motore elettrico. Quando si passa a una velocità maggiore, il motore a combustione interna (ICE) è collegato. Ma allo stesso tempo, durante le salite, guidando su tratti stradali difficili (sabbia, fango), aumentando altri carichi Motore elettrico inoltre alimentato da una batteria per il funzionamento in parallelo e una maggiore trazione. Tutto questo è controllato elettronicamente e non richiede l'intervento del conducente.

Ibrido medio. Un'auto del genere con un motore ibrido ha le sue caratteristiche: guidare su un motore elettrico è impossibile. Ma allo stesso tempo, la trazione elettrica aumenta notevolmente l'efficienza del lavoro. motore termico generando una tensione leggermente superiore a quella che le batterie possono fornire, che a sua volta aumenta la potenza del motore principale.

Ibrido completo. In questa opzione, l'elettricità viene prima di tutto. Il movimento è solo a sue spese. La carica della batteria ad alto voltaggio è dovuta al recupero. La frizione separata esistente tra i due tipi di motore garantisce la separazione di questi sistemi. Di conseguenza, il motore a combustione interna viene collegato solo quando necessario.

Separato. Ha un motore-generatore e benzina. Attraverso l'ingranaggio planetario, la coppia viene trasmessa a. Parte della potenza viene utilizzata direttamente per muovere l'auto, il resto viene immagazzinato in una batteria ad alta tensione sotto forma di energia elettrica pulita.

Coerente. Il funzionamento del motore ibrido è che la benzina aziona il generatore, che carica le batterie, e queste, a loro volta, forniscono energia al motore elettrico, che fa ruotare la trasmissione e, di conseguenza, le ruote.

Vantaggi

Se analizzi i prezzi degli ibridi, noterai che sono più costosi delle auto convenzionali. Dovrei aver paura di importi "mordenti"? È necessario, prima di tutto, analizzare ciò che si ottiene quando si acquista un'opzione del genere. E solo dopo decidere se sono pronti a investire capitale (anche se si tratta di un acquisto a credito), che alla fine si trasformerà in risparmi giornalieri. E più i prezzi del gas salgono, maggiore sarà il tuo reddito netto.

Ma iniziamo in modo un po' diverso. Un'auto con motore ibrido contribuisce a ridurre le emissioni di anidride carbonica nell'atmosfera, che si riducono di dieci volte. Di conseguenza, la vita in città diventa più confortevole e tu contribuisci al miglioramento del pianeta. Inoltre, risparmi sulle multe per il superamento delle emissioni in atmosfera.

Le batterie vengono ricaricate dalla centrale elettrica di bordo, di conseguenza, non è necessario fonte esterna Per carica costante come nei motori elettrici. In sostanza, stai acquistando una fonte di energia aggiuntiva, che aumenta l'efficienza del motore a combustione interna.

Grazie agli sviluppi di specialisti esperti, la massa di un motore a benzina è notevolmente ridotta, di conseguenza, e il peso totale dell'auto. Ogni appassionato di auto sa cosa significa. Il consumo di benzina per 100 km "Oka" non può essere paragonato. E dipende principalmente dalla massa. Di conseguenza, ci sono complessi risparmi dovuti al rifornimento di carburante e all'uso di energia elettrica.

Per la fabbricazione di tutte le parti, compreso il corpo, vengono utilizzati materiali leggeri. Allo stesso tempo sono resistenti e affidabili: realizzati in metalli (leghe di alluminio, magnesio) e fibra di carbonio. Per informazioni generali: il motore Insight da 1 litro pesa solo 56 kg, mentre la potenza (67 cavalli) ei giri (5.700) sono abbastanza discreti. L '"aiuto" del motore elettrico alla partenza consente di accelerare da 0 a 100 km / h.

In tali auto non è necessario un cambio. C'è una variazione automatica della forza di trazione delle ruote motrici, fornita dal motore elettrico.

Grazie a sviluppo costante i progettisti aumentano l'aerodinamica. Questo è ciò per cui tutti i designer si battono. È la resistenza alla forza dell'aria e del vento che non permette di "divorare" risorse significative del "cuore" interiore, moltiplicate con l'ausilio di un sistema energetico parallelo.

Un'altra risorsa di risparmio è l'installazione di pneumatici speciali più rigidi di quelli convenzionali. Si gonfiano relativamente alta pressione. Questo aiuta a ridurre la resistenza del manto stradale.

Le prospettive per lo sviluppo di quest'area dell'ingegneria meccanica sono possibili solo con un approccio integrato: lo sviluppo di corpi leggeri, batterie capienti, ma allo stesso tempo compatte (in modo che non occupino molto spazio sotto il cofano); migliorare la ricarica della batteria in modo più semplice, rapido ed economico; miglioramento del sistema di "riutilizzo" dell'energia.

Considerando tutte le caratteristiche di un'auto con motore ibrido, possiamo giungere alla conclusione: ovviamente non lo è macchina a moto perpetuo, che è il sogno di ogni automobilista e combattente per la pulizia ambiente. Piuttosto, questo è un altro passo verso la modernizzazione dei motori, la lotta per salvare le risorse naturali in diminuzione. Ma aiutano a risparmiare in modo significativo su ogni stazione di servizio. Pertanto, se ti trovi di fronte alla scelta di una nuova auto, pensa al fatto che l'acquisto di un modello del genere alla fine ti darà dei bonus significativi: ogni cento chilometri di viaggio, infatti, "metterai da parte" denaro aggiuntivo nel tuo portafoglio rispetto a motori a combustione interna.

L'auto ibrida non è una nuova invenzione. Il primo passo verso la creazione di ibrido Veicolo, fu realizzato nel 1665 quando Ferdinand Verbiest, un sacerdote gesuita, iniziò a lavorare su progetti per un semplice veicolo a quattro ruote che poteva essere alimentato a vapore o trainato da cavalli. Le prime auto con motore ibrido apparvero a cavallo tra il XIX e il XX secolo. Inoltre, alcuni sviluppatori sono riusciti a passare dai progetti alla produzione su piccola scala. A partire dal 1897 e nei successivi 10 anni, la Compagnie Parisienne des Voitures Electriques francese ha prodotto un lotto di veicoli elettrici e ibridi. Nel 1900 General Electric progettato un'auto ibrida a 4 cilindri motore a gasolio. E i camion "ibridi" lasciarono la catena di montaggio della Walker Vehicle Company di Chicago fino al 1940.
Naturalmente, tutti questi erano solo prototipi e auto su piccola scala. Ora, tuttavia, una grave carenza di petrolio e la crisi economica hanno stimolato lo sviluppo di motori ibridi. Ora diamo un'occhiata più da vicino a cos'è un motore ibrido ea cosa serve? Un motore ibrido è un sistema di due motori: elettrico e benzina. A seconda delle modalità di funzionamento, sia la benzina che l'elettrico possono essere accesi contemporaneamente o separatamente. Questo processo è controllato da un potente computer, che decide cosa dovrebbe funzionare adesso... Quindi, quando si guida lungo i binari, il motore a benzina è acceso, poiché la batteria in pista non durerà a lungo. Se l'auto si muove in modalità urbana, qui viene già utilizzato un motore elettrico, entrambi funzionano durante l'accelerazione o carichi pesanti. Mentre il motore a benzina è in funzione, la batteria viene caricata. Un tale motore, anche tenendo conto del fatto che il sistema utilizza un motore a benzina, può ridurre del 90% le emissioni nocive nell'atmosfera e, allo stesso tempo, il consumo di benzina in città è notevolmente ridotto (solo un motore a benzina funziona sul autostrada, quindi non ci sono risparmi lì).

Iniziamo con come si muove l'auto. All'inizio del movimento ea bassa velocità sono coinvolti solo la batteria e i motori elettrici. L'energia immagazzinata nella batteria va al centro energetico, che a sua volta la invia ai motori elettrici, facendo muovere l'auto in modo fluido e silenzioso. Dopo aver preso velocità, il motore a combustione interna è collegato al lavoro e il momento sulle ruote motrici viene fornito contemporaneamente da motori elettrici e motori a combustione interna. In questo caso, parte dell'energia del motore a combustione interna va al generatore, che ora alimenta i motori elettrici, e cede l'energia in eccesso alla batteria, che ha perso parte della riserva di energia all'inizio del il movimento. Quando ci si trasferisce modalità normale utilizzato solo automaticamente trazione anteriore, in tutti gli altri - completo. Nella modalità di accelerazione, la coppia alle ruote proviene principalmente dal motore a benzina e i motori elettrici, se necessario, aumentano la dinamica, completano il motore a combustione interna. Uno dei momenti più interessanti è la frenata. I "cervelli" elettronici dell'auto decidono quando attivare l'idraulica Sistema di frenaggio, e quando frenata rigenerativa, preferendo quest'ultimo. Cioè, nel momento in cui viene premuto il pedale del freno, trasferiscono i motori elettrici nella modalità di funzionamento "generatore" e creano una coppia frenante sulle ruote, generando elettricità e alimentando il centro energetico batteria. Questo è il momento clou dell '"ibrido".

IN auto d'epoca l'energia di frenata viene completamente persa, lasciando calore attraverso i dischi dei freni e altre parti. L'utilizzo dell'energia frenante è particolarmente efficace nelle aree urbane, quando spesso si deve frenare ai semafori. Il Vehicle Dynamics Integrated Management (VDIM) integra e gestisce tutti i sistemi di sicurezza attiva.
Uno dei primi auto di successo dotato di un motore ibrido, che è andato alle masse, è stato sviluppato da Toyota "Toyota Prius", consumando 3,2 litri di benzina ogni 100 km (in città). Anche Toyota ha anche rilasciato un SUV con un motore ibrido Lexus RX400h Il costo di un'auto del genere, a seconda della configurazione, varia da 68 a 77 mila dollari. Va notato che le prime versioni della Toyota Prius erano inferiori alle auto della stessa classe sia in velocità che in potenza, ma la Lexus RX400h non è più inferiore alle sue compagne di classe né in velocità né in potenza.

Primo preoccupazioni automobilistiche mondo hanno anche rivolto la loro attenzione ai motori ibridi come soluzione al problema del risparmio di carburante e dell'inquinamento ambientale. COSÌ Azienda Volvo Group ha annunciato la creazione di un motore ibrido per autocarri, motrici, semirimorchi e autobus. Gli sviluppatori dell'azienda si aspettano che la loro idea ti consenta di ottenere un risparmio di carburante del 35%.
Con tutto questo, va detto che le auto ibride "con il botto", finora, sono andate solo in Nord America (Canada e USA). E in America, la domanda per loro sta crescendo sempre di più, da lì anni recenti le auto che consumavano molto carburante erano popolari e poiché il prezzo del carburante iniziò a salire bruscamente e vertiginosamente, gli americani pensarono fortemente di risparmiarlo e, come soluzione al problema, iniziarono ad essere utilizzate auto con motori ibridi. In Europa, l'aspetto dei motori ibridi è stato preso con calma, poiché lì guidano un motore economico e più ecologico di un motore a benzina, il buon vecchio diesel. A differenza degli Stati Uniti, oltre il 50% delle auto in Europa è equipaggiato con motori diesel. Oltretutto auto diesel più economico dell'ibrido, più semplice e più affidabile. Dopotutto, tutti sanno che più complesso è il sistema, meno affidabile è! E proprio per la loro complessità e capricciosità, non ci sono praticamente auto ibride nello spazio post-sovietico. Rivenditori ufficiali non vengono portati qui. E qualsiasi proprietario di un'auto del genere dovrà inevitabilmente affrontare il problema delle stazioni di servizio. Non abbiamo stazioni di servizio che si occupino di auto ibride. E non puoi riparare da solo una macchina del genere!