Kritieke situatie ecologie en de constante stijging van de brandstofprijzen zorgen ervoor dat transportfabrikanten op zoek gaan naar nieuwe oplossingen. motoren interne verbranding(ICE) zijn verbeterd, aangepast en "gemengd" met elektromotoren. Waarom dit wordt gedaan, hoe een hybride motor werkt, zullen we in de publicatie van vandaag bespreken.

Het idee om twee units (een verbrandingsmotor en een elektromotor) aan elkaar te koppelen is niet nieuw. In 1897 begon het Franse bedrijf Parisienne des Voitures Electriques met de productie van auto's met hybride motoren, en even later de Amerikaanse General Electric bracht de eerste hybride met een benzine uit viercilinder motor... Maar toen bleek zo'n innovatie economisch ondoelmatig. Brandstof was goedkoop en het vermogen van de hybride auto was inferieur aan die van traditionele modellen. Maar de tijden zijn veranderd. Brandstof wordt duurder, de milieusituatie verslechtert. Auto's met gemengde aandrijflijnen werden relevant en begonnen aan populariteit te winnen.

In eenvoudige woorden over het complex

Wat is een hybride motor? Hybride motor Is een systeem dat bestaat uit twee onderling verbonden eenheden: elektrisch en benzine. Ze kunnen zowel afzonderlijk als gelijktijdig werken. Beheert dit systeem boordcomputer auto. Hij bepaalt, afhankelijk van de rijmodus, welk type krachtbron op een bepaald moment moet worden ingezet.

Voor stadsverkeer wanneer er geen motor nodig is om te genereren hoog vermogen, wordt een elektromotor gebruikt. Tijdens het rijden op landwegen zet de computer de elektromotor uit en activeert de brandstofeenheid.

In een gemengde rijmodus, wanneer de motor van de auto onder belasting werkt met periodieke acceleraties en stops, werken de twee eenheden samen. En tijdens het werk brandstofmotor, bezig met opladen elektrisch. Verdienen speciale aandacht.

Energiebesparing in hybride motoren

Het is bekend dat er enorm veel energie wordt gestoken in het verplaatsen van een auto. In dit verband rijst een natuurlijke vraag: hoe een elektromotor, zelfs bij lage belasting, lange tijd kan werken zonder een extra aanhangwagen met batterijen. Om te begrijpen hoe de elektromotor van een auto werkt, moet u het hele proces van start tot stop volgen.

Wanneer de auto wegrijdt of met lage snelheden rijdt, wordt al het werk gedaan door een elektromotor, die wordt aangedreven door een batterij. Verder is het zijn taak om de auto te versnellen tot de maximale snelheid die mogelijk is voor een elektromotor. Daarna geeft de computer een commando om de brandstofmotor aan te zetten. Waarin ICE deel energie wordt aan de generator gegeven, die de batterij vervangt en in plaats daarvan de elektromotor van stroom blijft voorzien, waarbij de batterij parallel wordt opgeladen. Tegelijkertijd rijdt de auto op twee krachtbronnen tegelijk.

Bij het rijden met gemiddelde snelheid de elektromotor is uitgeschakeld, alleen de verbrandingsmotor werkt en vult de energievoorziening van de batterij aan. Met een toename van de belasting van de verbrandingsmotor komt de elektromotor hem weer te hulp. Maar elektriciteit wordt niet alleen aangevuld door het werk van de verbrandingsmotor. remmechanisme: Een hybride voertuig is zo ontworpen dat de energie die vrijkomt bij het remmen wordt omgezet in elektrische energie en ook de elektromotor gaat aandrijven. Dit remmen wordt "regeneratief" genoemd.

Het hierboven beschreven algoritme beschrijft het algemene beeld van de werking van een hybride aandrijfeenheid van een auto. Tegenwoordig zijn er drie soorten van dergelijke motoren: serieel, parallel en gemengd.

Sequentieel hybride schema

Het werkingsprincipe van een dergelijk schema kan als de eenvoudigste van de hybriden worden beschouwd. Verbrandingsmotor in dit type is een hulpelement en is ontworpen om de generator te laten werken. De generator, die energie ontvangt van de verbrandingsmotor, zet deze om in elektrische energie en drijft de elektromotor aan, die de auto in beweging zet.

Een dergelijk schema wordt in de regel gebruikt in auto's met een laag vermogen (kleine auto's). Maar de gebruikte batterij heeft een grote capaciteit, met de mogelijkheid om op te laden via een gewone voeding. Grote capaciteit Met de batterij kunt u het gebruik van de verbrandingsmotor minimaliseren, dat wil zeggen dat de auto kan worden aangedreven door een elektromotor, die alleen door de batterij wordt aangedreven. De Chevrolet Volt is een van de automodellen die een sequentieel hybride ontwerp gebruikt.

Parallel circuit van een hybride auto

Het principe van de werking van een parallelschakeling is dat de verbrandingsmotor en de elektromotor zo worden geïnstalleerd dat het mogelijk wordt om ze zowel samen als afzonderlijk te gebruiken. Maar toch, de belangrijkste functie van de elektromotor in een dergelijk schema is om tijdens het accelereren extra vermogen voor de verbrandingsmotor te creëren. Daarnaast fungeert de elektromotor als starter en generator. Accumulatoren met een dergelijk schema hoeven niet extra te worden opgeladen, ze hebben tijdens het rijden voldoende energie opgewekt.

Honda Insight, Honda Civic hybride, BMW actieve hybride 7, Volkswagen Touareg Hybride - modellen met een parallel circuit van de hybride motor.

Serie-parallel hybride circuit

In deze ICE-schema en een elektromotor verbindt een planetaire versnellingsbak, met behulp waarvan het vermogen van beide motoren wordt overgebracht naar de aandrijfwielen.

Een gemengd circuit onderscheidt zich van een parallel circuit door de aanwezigheid van een generator die energie opwekt voor de elektromotor.

Toyota Prius, Lexus RX 450h, Ford ontsnapping Hybride is een complete hybride.

Positieve aspecten van hybride motoren

1. Het belangrijkste voordeel van hybriden is hun zuinigheid. Het minimale brandstofverbruik is 20%, wat een behoorlijk tastbaar voordeel is in het licht van stijgende prijzen.
2. Het delen van twee motoren vermindert de CO2-uitstoot.
3. Excellent rijprestaties, die worden bereikt dankzij de rationele accumulatie en daaropvolgende herverdeling van het vermogen dat gezamenlijk door de twee motoren wordt gegenereerd.
4. In vergelijking tot traditionele auto de hybride heeft een aanzienlijke gangreserve, dat wil zeggen dat hij zelfs met een lege tank kan blijven rijden.
5. De kenmerken van hybride motoren zijn volledig identiek aan traditionele modellen met verbrandingsmotoren, in tegenstelling tot de heersende stereotypen, en rekening houdend met andere voordelen, overtreffen ze deze soms zelfs.
6. De elektromotoren zijn vrijwel geruisloos, wat bijdraagt ​​aan het comfort van de auto.
7. Vergeleken met een elektrisch voertuig wordt de batterij van een hybride opgeladen door de brandstofmotor, wat de actieradius vergroot.
8. De auto wordt getankt met dezelfde benzine als traditionele auto's.

Nadelen van hybriden

1. De hoge kosten van de auto.
2. Auto onderhoud is duur. Het is onwaarschijnlijk dat u zo'n machine zelf kunt repareren en het is erg moeilijk om gekwalificeerde vakmensen te vinden. Ook zullen er gegarandeerd problemen zijn met componenten.
3. Veranderingen in klimatologische temperaturen hebben een slecht effect op de accu en leiden tot zelfontlading.

Uiterlijk verschillen auto's met hybride aandrijflijnen niet van de klassieke benzine-tegenhangers. Natuurlijk, als modellen van auto's met hybride motoren dezelfde prijs hadden als analogen met verbrandingsmotoren, en onderhoud niet moeilijk was, zou bijna niemand zo'n auto weigeren. Maar op dit moment de realiteit is dat het prijsverschil van een hybride en een analoog gemiddeld $ 4.000 is. Zelfs als we alle voordelen van dergelijke auto's in aanmerking nemen, inclusief het brandstofverbruik, zal het verschil nog steeds onevenredig zijn. Als er geen pech is en de kilometerstand aanzienlijk is, betaalt de auto zich in beste geval over ongeveer vijf jaar. Deze gang van zaken is niet bemoedigend. Maar zoals het gezegde luidt: "Hoeveel mensen - zoveel meningen", blijft de keuze dus altijd bij een bepaalde persoon.

Een hybride auto is geen nieuwe uitvinding. De eerste stap naar hybride voertuigen werd gezet in 1665 toen Ferdinand Verbiest, een jezuïetenpriester, begon te werken aan plannen om eenvoudige vierwielige voertuigen te bouwen die met stoom of door paarden konden worden getrokken. De eerste auto's met een hybride motor verschenen aan het begin van de 19e en 20e eeuw. Bovendien zijn sommige ontwikkelaars erin geslaagd om van projecten naar kleinschalige productie te gaan. Vanaf 1897 en in de loop van de volgende 10 jaar bracht de Franse Compagnie Parisienne des Voitures Electriques een reeks elektrische en hybride auto's uit. In 1900 ontwierp General Electric een hybride auto met een 4-cilinder Benzinemotor... En "hybride" vrachtwagens verlieten de assemblagelijn van Walker Vehicle Company of Chicago tot 1940.
Natuurlijk waren dit allemaal slechts prototypes en kleinschalige auto's. Nu echter hebben een acuut olietekort en de economische crisis de ontwikkeling van hybride motoren gestimuleerd. Laten we nu eens nader bekijken wat een hybride motor is en wat het nut ervan is? Een hybride motor is een systeem van twee motoren - een elektrische en een benzinemotor. Afhankelijk van de bedrijfsmodi kunnen zowel benzine als elektrisch tegelijkertijd of afzonderlijk worden ingeschakeld. Dit proces wordt aangestuurd door een krachtige computer, die beslist wat er op dit moment moet werken.Dus als je langs de sporen rijdt, slaat de benzinemotor aan, omdat de batterij op de baan niet lang meegaat. Rijdt de auto in stadsmodus dan wordt hier al een elektromotor ingezet, bij acceleratie of zware belasting werken beide. Terwijl de benzinemotor draait, wordt de accu opgeladen. Een dergelijke motor, zelfs rekening houdend met het feit dat het systeem een ​​benzinemotor gebruikt, maakt het mogelijk om de schadelijke uitstoot in de atmosfeer met 90% te verminderen en tegelijkertijd het benzineverbruik in de stad aanzienlijk te verminderen (alleen een benzinemotor werkt op de snelweg , dus er is geen besparing).

Laten we beginnen met hoe de auto begint te bewegen. Aan het begin van de beweging en bij lage snelheden zijn alleen de batterij en elektromotoren betrokken. De energie die in de batterij is opgeslagen, gaat naar het energiecentrum, dat deze op zijn beurt naar de elektromotoren stuurt, waardoor de auto soepel en stil van zijn plaats rijdt. Na op snelheid te zijn gekomen, wordt de verbrandingsmotor aangesloten op het werk en wordt het moment op de aandrijfwielen gelijktijdig geleverd door de elektromotoren en de verbrandingsmotor. In dit geval gaat een deel van de energie van de verbrandingsmotor naar de generator, en nu voedt deze al de elektromotoren, en een overschot van zijn energie wordt aan de batterij gegeven, die aan het begin van het jaar een deel van de energietoevoer heeft verloren. beweging. Bij het binnenrijden normale modus alleen automatisch gebruikt voorwielaandrijving, in alle andere - compleet. In de acceleratiemodus komt het moment op de wielen voornamelijk van Benzinemotor, en elektromotoren, indien nodig om de dynamiek te vergroten, vullen de verbrandingsmotor aan. Een van de meest interessante punten is het remmen. Het elektronische "brein" van de auto bepaalt zelf wanneer de hydraulische remsysteem en bij regeneratief remmen, de voorkeur geven aan het laatste. Dat wil zeggen, op het moment dat het rempedaal wordt ingedrukt, brengen ze de elektromotoren over naar de "generator" -modus en creëren ze een remkoppel op de wielen, genereren ze elektriciteit en voeden ze de batterij via het energiecentrum. Dit is het hoogtepunt van de "hybride".

V klassieke auto's remenergie gaat volledig verloren en blijft als warmte achter remschijven en andere bijzonderheden. Het gebruik van remenergie is vooral effectief in stedelijke omstandigheden, wanneer u vaak moet remmen voor verkeerslichten. Vehicle Dynamics Integrated Management (VDIM) integreert en beheert alle actieve veiligheidssystemen.
Een van de eerste goede auto's uitgerust met een hybride motor, die naar de massa ging, werd ontwikkeld door Toyota "Toyota Prius", die 3,2 liter benzine per 100 km verbruikte (in de stad). Ook Toyota heeft ook een SUV uitgebracht met een hybride Lexus RX400h-motor, die, afhankelijk van de configuratie, varieert van $ 68.000 tot $ 77.000. Opgemerkt moet worden dat de eerste Toyota-versies De Prius was inferieur aan auto's van dezelfde klasse, zowel qua snelheid als qua vermogen, maar de Lexus RX400h doet niet onder voor zijn klasgenoten, noch qua snelheid noch qua vermogen.

leidend auto zorgen wereld, hebben ook hun aandacht gericht op hybride motoren als oplossing voor het probleem van brandstofverbruik en vervuiling de omgeving... Dus Volvo De Groep kondigde de creatie aan van een hybride motor voor vrachtwagens, tractoren, opleggers en bussen. De ontwikkelaars van het bedrijf rekenen erop dat hun geesteskind 35% brandstofbesparing zal opleveren.
Bij dit alles moet gezegd worden dat hybride auto's mobiele telefoons "met een knal" gingen tot nu toe alleen naar Noord-Amerika (Canada en de VS). En in Amerika groeit de vraag ernaar steeds meer, sinds daar eerder recente jaren auto's die veel brandstof verbruikten waren populair, en aangezien de brandstof sterk en abrupt begon te stijgen, dachten de Amerikanen sterk na over het besparen ervan en begonnen auto's met hybride motoren het te gebruiken als een oplossing voor het probleem. In Europa reageerden ze kalm op het verschijnen van hybride motoren, aangezien ze daar worden aangedreven door een zuiniger en milieuvriendelijker dan een benzinemotor, een goede oude dieselmotor. In tegenstelling tot de VS is meer dan 50% van de auto's in Europa uitgerust met dieselmotoren. Bovendien zijn dieselauto's goedkoper dan hybride, eenvoudiger en betrouwbaarder. Iedereen weet immers dat hoe complexer het systeem, hoe minder betrouwbaar het is! En juist vanwege de complexiteit en grilligheid zijn er praktisch geen hybride auto's in de post-Sovjet-ruimte. Officiële dealers ze worden hier niet gebracht. En elke eigenaar van zo'n auto bij ons zal onvermijdelijk het probleem van een tankstation tegenkomen. We hebben geen tankstation dat hybride auto's zou behandelen. En zo'n machine repareer je niet zelf!

Hoe het werkt, denk maar aan het voorbeeld van de Touareg, met een hybride aandrijflijn.

Wat betekent hybride technologie?

De term "hybride" is afkomstig van het Latijnse woord hybrida en betekent iets gekruist of gemengd. In de techniek is een hybride een systeem waarin twee verschillende technologieën met elkaar worden gecombineerd. In verband met aandrijfconcepten wordt de term hybride aandrijftechnologie gebruikt om te verwijzen naar twee gebieden: dual-fuel (of dual-fuel) aandrijflijn hybride aandrijflijn

Hybride aandrijftechnologie is een combinatie van twee verschillende aandrijflijnen, die volgens verschillende werkingsprincipes werken. Hybride aandrijftechniek verwijst momenteel naar de combinatie van een verbrandingsmotor en een elektromotor/generator (elektrische machine). Deze elektrische machine kan worden gebruikt als generator om elektrische stroom op te wekken, als tractiemotor om een ​​auto aan te drijven en als starter om een ​​verbrandingsmotor te starten. Afhankelijk van de uitvoering van de basisstructuur worden drie typen hybride krachtbronnen onderscheiden: de zogenaamde. "Micro-hybride" krachtbron, de zogenaamde. "Mid-hybride" krachtbron, de zogenaamde. "Full hybride" krachtbron.

"Micro-hybride" aandrijflijn

Bij dit aandrijfconcept dient de elektrische component (starter / dynamo) uitsluitend voor de start-stop-functie. Een deel van de kinetische energie kan worden hergebruikt als elektrische energie (recuperatie). Elektrische tractie alleen is niet voorzien. De parameters van de 12 Volt glasvezelaccu zijn aangepast voor frequente motorstarts.

"Medium hybride" schijf

De elektrische aandrijving houdt de verbrandingsmotor draaiende. De beweging van de auto alleen op elektrische tractie is onmogelijk. Bij een "mid-hybride" aandrijving wordt de meeste kinetische energie tijdens het remmen teruggewonnen en als elektrische energie opgeslagen in de hoogspanningsaccu. Zowel de hoogspanningsaccu als de elektrische componenten zijn ontworpen voor hogere elektrische spanningen en dus meer hoog vermogen... Dankzij de ondersteuning van de generatormotor kan de bedrijfsmodus van de warmtemotor worden verschoven naar het gebied van maximale efficiëntie. Dit wordt de verplaatsing van het lastpunt genoemd.

"Full hybrid" aandrijflijn

De krachtige elektromotor/generator is gecombineerd met een verbrandingsmotor. Alleen elektrisch rijden is mogelijk. De elektromotor/generator ondersteunt, indien de omstandigheden het toelaten, de werking van de verbrandingsmotor. Beweging met lage snelheid wordt alleen uitgevoerd op elektrische tractie. De Start-stop-functie geïmplementeerd voor een verbrandingsmotor. Regeneratie wordt gebruikt om de hoogspanningsaccu op te laden. Door middel van een ontkoppelkoppeling tussen de verbrandingsmotor en de elektromotor/generator is het mogelijk om ervoor te zorgen dat beide systemen ontkoppeld worden. De verbrandingsmotor wordt alleen in bedrijf genomen als dat nodig is.

Hybride basis

Volledig hybride aandrijflijnsystemen zijn onderverdeeld in drie subgroepen: parallelle hybride aandrijflijn, gesplitste aandrijflijn (met gesplitste vermogensstromen), sequentiële hybride aandrijflijn.

Parallelle hybride aandrijflijn

Het parallelle ontwerp van de hybride aandrijflijn is eenvoudig. Het wordt gebruikt wanneer het nodig is om te "hybridiseren" bestaande auto... De verbrandingsmotor, elektrische generator en versnellingsbak bevinden zich op dezelfde as. Typisch gebruikt een parallel hybride aandrijflijnsysteem een ​​enkele elektromotor/generator. De som van het eenheidsvermogen van de verbrandingsmotor en het vermogen van de elektromotor van de generator komt overeen met: volle kracht... Dit concept maakt een hoge mate van component- en componentleningen mogelijk. oude auto... Hebben voertuigen met vierwielaandrijving met een parallel hybride aandrijflijnschema worden alle vier de wielen aangedreven door een Torsen-differentieel en een tussenbak.

Aparte hybride aandrijving

Het split hybride systeem heeft naast de verbrandingsmotor een elektromotor/generator. Beide motoren bevinden zich onder de motorkap. Het koppel van de verbrandingsmotor, evenals van de elektromotor van de generator, wordt via de planeetwieloverbrenging overgebracht op de versnellingsbak van het voertuig. In tegenstelling tot de parallelle hybride aandrijving kan op deze manier niet de som van de afzonderlijke vermogens voor de wielaandrijving worden afgeleid. Het opgewekte vermogen wordt deels besteed aan het rijden van de auto, deels, in de vorm van elektrische energie, wordt opgeslagen in de hoogspanningsaccu.

Sequentiële hybride aandrijflijn

Het voertuig is uitgerust met een verbrandingsmotor, een generator en een elektromotor-generator. In tegenstelling tot beide eerder beschreven concepten, heeft de verbrandingsmotor echter niet het vermogen om het voertuig zelfstandig voort te stuwen met een as of via een versnellingsbak. Het vermogen van de verbrandingsmotor wordt niet naar de wielen overgebracht. De hoofdaandrijving van de auto wordt uitgevoerd door een elektromotorgenerator. Als de capaciteit van de hoogspanningsaccu te laag is, wordt de verbrandingsmotor gestart. De verbrandingsmotor laadt de hoogspanningsaccu op via een generator. De elektromotor/generator kan weer gevoed worden door de hoogspanningsaccu.

Aparte seriële hybride aandrijflijn

De split-sequentiële hybride aandrijflijn is een mengvorm van de twee hierboven beschreven hybride aandrijvingen. Het voertuig is uitgerust met één verbrandingsmotor en twee elektromotoren en generatoren. Onder de motorkap bevinden zich de verbrandingsmotor en de eerste elektromotor/generator. De tweede elektromotorgenerator bevindt zich op achteras... Dit concept wordt gebruikt voor voertuigen met vierwielaandrijving. De verbrandingsmotor en de eerste elektromotor-generator kunnen de versnellingsbak van het voertuig via de planeetwieloverbrenging aandrijven. En in dit geval geldt de regel dat enkelvoudige aandrijfkrachten niet kunnen worden weggenomen voor wielaandrijving in de vorm van totaal vermogen. Een tweede elektromotor/generator op de achteras wordt indien nodig geactiveerd. In verband hiermee constructieve prestatie De hoogspanningsaccu bevindt zich tussen beide assen van het voertuig.

Andere termen en definities Andere termen en definities die vaak gebruikt worden in verband met hybride technologie zullen hier kort worden toegelicht.

recuperatie. V algemeen geval deze term in technologie betekent een manier om energie terug te geven. Bij recuperatie wordt de beschikbare energie van de ene soort omgezet in een andere, die wordt gebruikt in de volgende vorm van energie. De potentiële chemische energie van de brandstof wordt in de transmissie omgezet in kinetische energie. Als de auto wordt geremd met een conventionele rem, wordt de overtollige kinetische energie door wrijving van de remmen omgezet in warmte-energie. De resulterende warmte wordt afgevoerd naar de omringende ruimte en kan daarom in de toekomst niet worden gebruikt.

Als daarentegen, zoals bij de hybride technologie, naast de klassieke remmen, de generator als motorrem wordt gebruikt, dan wordt een deel van de kinetische energie omgezet in elektrische energie, en komt dus beschikbaar voor later gebruik. De energiebalans van het voertuig is verbeterd. Dit type regeneratief remmen wordt regeneratief remmen genoemd.

Eenmaal in geforceerde modus inactieve beweging de voertuigsnelheid wordt verlaagd door te remmen door het rempedaal in te drukken of het voertuig rijdt uit of het voertuig rijdt bergafwaarts c Het hybride systeem schakelt de elektromotor-generator in en gebruikt deze in generatormodus.

In dit geval laadt hij de hoogspanningsaccu op. Dus in geforceerde inactieve modus
verplaatsen, wordt het mogelijk om voertuigen met een elektrische hybride aandrijving met elektriciteit te "tanken".
Wanneer het voertuig uitrolt, zal de elektromotorgenerator, die in de generatormodus werkt,
zet van de bewegingsenergie slechts een zodanige hoeveelheid energie om in elektrische energie dat:
nodig voor de werking van een 12 volt boordnet.

Elektromotorgenerator (elektrische machine)

De term elektromotor-generator, of elektrische machine, wordt gebruikt in plaats van de termen generator, elektromotor en starter. In principe kan elke elektromotor ook als generator worden gebruikt. Als de as van de elektromotor wordt aangedreven door een externe aandrijving, dan wekt de elektromotor, net als een generator, elektrische energie op. Als elektrische energie aan een elektrische machine wordt geleverd, werkt deze als een elektromotor. Zo vervangt de elektromotor/generator van elektrische hybride voertuigen zowel de conventionele startmotor van de verbrandingsmotor als de conventionele generator (verlichtingsgenerator).

Elektrisch gaspedaal (E-boost)

Vergelijkbaar met de Kickdown-functie van verbrandingsmotoren, die beschikbaar maakt: maximale kracht motor heeft de hybride aandrijving een elektrisch gaspedaal E-Boost. Bij gebruik van de functie leveren de elektromotor-generator en de verbrandingsmotor hun maximale individuele vermogens, die worden opgeteld bij de hogere waarde van het totale vermogen. De som van de afzonderlijke vermogens van beide typen motoren komt overeen met het totale vermogen van de transmissie.

Vanwege vermogensverliezen in de elektromotor-generator is het vermogen in de generatormodus lager dan in de tractiemotormodus. Het vermogen van de elektromotor-generator in motormodus is 34 kW. Het vermogen van de elektromotor-generator in de generatormodus is 31 kW. De Touareg met hybride aandrijving heeft een verbrandingsmotor met een vermogen van 245 kW en een elektromotor-generator met een vermogen van 31 kW. In de tractiemotormodus levert de elektromotor-generator 34 kW. Samen ontwikkelen de verbrandingsmotor en de elektromotor-generator in de tractie-elektromotormodus een totaal vermogen van 279 kW.

Start-stop-functie

Hybride aandrijftechnologie maakt het mogelijk om de Start-Stop-functie in dit voertuigontwerp te implementeren. Bij een conventioneel voertuig met Start/Stop-systeem moet het voertuig stoppen om de verbrandingsmotor uit te schakelen (voorbeeld: Passat BlueMotion). Een volledig hybride voertuig kan echter ook elektrisch worden bestuurd. Met deze functie kan het Start/Stop-systeem de verbrandingsmotor uitschakelen wanneer het voertuig in beweging is of uitrolt. De verbrandingsmotor wordt indien nodig ingeschakeld. Dit kan gebeuren bij snel accelereren, bij het doorrijden hoge snelheid, met hoge lading, of met een hoge mate van ontlading van de hoogspanningsaccu. Wanneer de hoogspanningsaccu sterk ontladen is, kan het hybride systeem de verbrandingsmotor in combinatie met een in generatormodus werkende elektromotor/generatorset gebruiken om de hoogspanningsaccu op te laden. In andere gevallen kan een volledig hybride voertuig elektrisch worden aangedreven. De verbrandingsmotor staat dan in de stopmodus. Dit geldt ook in het geval van langzame verkeersstroom, stoppen voor een verkeerslicht, bij gedwongen stationair bergafwaarts rijden of uitrollen. Wanneer de verbrandingsmotor niet draait, verbruikt hij geen brandstof en stoot hij geen schadelijke stoffen uit in de atmosfeer. De geïntegreerde start/stop-functie in het hybridesysteem verbetert de efficiëntie en de milieuvriendelijkheid van het voertuig. Terwijl de verbrandingsmotor stilstaat, kan de airconditioner blijven werken. De aircocompressor maakt deel uit van het hoogspanningssysteem.

Argumenten voor hybride technologie

Waarom combineren we een elektromotorgenerator met een verbrandingsmotor? Om het koppel af te nemen, mag het toerental van de verbrandingsmotor niet lager zijn dan het stationair toerental. Bij stilstand kan de motor geen koppel leveren. Naarmate het toerental van de verbrandingsmotor toeneemt, neemt het koppel toe. De elektromotorgenerator produceert met de eerste omwentelingen het maximale koppel. Er is geen stationair toerental voor. Naarmate de snelheid toeneemt, neemt het koppel af. Dankzij de werking van de elektromotor-generator is de moeilijkste bedrijfsmodus van de verbrandingsmotor uitgesloten: in het bereik onder het stationaire toerental. Dankzij de ondersteuning van de elektromotor-generator kan de verbrandingsmotor efficiënter worden gebruikt. Deze verschuiving van het laadpunt verbetert de efficiëntie van de aandrijflijn.

Waarom wordt een volledig hybride aandrijflijn (aandrijving) gebruikt?

De volledig hybride aandrijflijn combineert, in tegenstelling tot andere hybride varianten, geïntegreerde start-stop, E-Boost, recuperatie en de mogelijkheid om alleen een elektromotor aan te drijven (elektrische tractiemodus).

Elektrische motorgenerator

De elektromotor-generator bevindt zich tussen de verbrandingsmotor en de automatische versnellingsbak. Hij is synchrone motor driefasige stroom. Een vermogenselektronica gebruiken constante druk 288 V omgezet naar 3-fasen wisselspanning. Driefasige spanning creëert een driefasig elektromagnetisch veld in de elektromotor-generator.

Hoogspanningsbatterij

Toegang tot de hoogspanningsbatterij wordt geboden via de vloerbedekking bagagecompartiment... Het is ontworpen als een module en bevat de verschillende componenten van het Touareg-hoogspanningssysteem. De hoogspanningsbatterijmodule weegt 85 kg en kan alleen als complete eenheid worden vervangen.

De HV-accu is niet te vergelijken met een conventionele accu van 12 V. Bij normaal gebruik werkt de HV-accu binnen een vrij bereik van het laadniveau van 20% tot 85%. Een gewone 12 volt accu kan dergelijke lasten lange tijd niet dragen. Daarom moet de hoogspanningsbatterij worden beschouwd als een online energieopslagapparaat voor een elektrische aandrijving. Net als een condensator kan het elektrische energie opslaan en weer vrijgeven. Recuperatie, energieterugwinning, kan in principe gezien worden als de mogelijkheid om een ​​auto al rijdend vol te tanken. Het gebruik van een hoogspanningsaccu in een hybride voertuig kenmerkt zich door de afwisseling van laad- (recuperatie) en ontlaadcycli (elektrisch aangedreven) van de hoogspanningsaccu.

Voorbeeld: Als je de energie van een hoogspanningsbatterij vergelijkt met de energie die wordt opgewekt door het verbranden van brandstof, dan komt de hoeveelheid energie die de batterij kan opwekken overeen met ongeveer 200 ml brandstof. Dit voorbeeld laat zien dat op weg naar het maken van elektrische voertuigen, batterijen, in termen van hun vermogen om energie op te slaan, aanzienlijk moeten worden geüpgraded.

Waarom willen we met u de vraag bespreken hoe een hybride motor werkt? Het punt is dat er op de meeste gebieden van ons leven tegenwoordig een interactie is van verschillende technologieën, die als resultaat meer geven effectieve methoden, apparaten en mechanismen. Motoren voor ons geliefde voertuig stonden ook niet opzij. We zullen het hebben over de werkingsprincipes, de voor- en nadelen van dergelijke eenheden op deze pagina.

Hoe een hybride motor werkt - in eenvoudige woorden over nieuwe technologieën

Als we al zijn begonnen met het mengen van technologieën, moet worden verduidelijkt hoe dit van toepassing is op het onderwerp dat we hebben aangeroerd. De hybride motor combineert ook twee soorten: brandstof (benzine/diesel) en elektrisch. Deze cocktail is natuurlijk niet perfect, maar het bracht veel positieve dingen in het leven van automobilisten. Maar daarover hieronder meer, maar eerst moet je het werkingsprincipe van een hybride motor demonteren.

Het brandstofgedeelte van een dergelijke motor kan samenwerken met een elektrische, maar het is ook mogelijk om volledig onafhankelijke cycli uit te voeren. Natuurlijk zijn hybride auto's uitgerust met computers die de belasting correct over beide onderdelen verdelen. Dus, buiten de stad, waar de kracht van de krachtbron belangrijk is, benzine of diesel technologie Bovendien zijn uitlaatgassen op het circuit niet zo destructief voor de mens.

Maar in de stad werkt vooral de elektrische component, omdat deze optie schoner en zuiniger is. Auto's met een hybride motor zijn zelfvoorzienend, wat het elektrische gedeelte van de motor betreft. Het elektrische onderdeel loopt niet stationair terwijl de brandstof werkt, het verzamelt de opgewekte energie, zodat het weer kan worden gebruikt.

Situaties zijn niet uitgesloten wanneer beide elementen van de motor gelijktijdig werken, bijvoorbeeld tijdens acceleratie, wanneer een hoog vermogen van de auto wordt gevraagd.

Hybride motorapparaat - circuitbeschrijving

Wat betekent een hybride motor, hebben we even uitgezocht. Nu wil ik wat dieper ingaan op het schema ervan. Opgemerkt moet worden dat het er maar liefst drie zijn. Laten we daarom beginnen met de eenvoudigste, die voor ons het minst interessant is - een sequentiële hybride. De elektromotor is de belangrijkste deelnemer in het starten en bewegen van de wielen van het transport, maar (de verbrandingsmotor) wordt er alleen door ondersteund, de generator draait.

Voor de auto van vandaag zal zo'n apparaat van een hybride motor niet bestaan. de beste optie, omdat er ruime batterijen, verbrandingsmotoren met een kleine capaciteit nodig zijn en de auto zelf traag en onhandig zal zijn. Hoewel er nog enkele vertegenwoordigers zijn in het personenwagenpark, bv. ChevroletVolt... Maar vanwege de dominante elektrische component zijn alle nadelen van elektrische voertuigen inherent eraan, neem tenminste de afhankelijkheid van de kilometerstand van één batterijlading, maar dit wordt geleidelijk opgelost door gebruik te maken van een turbo-verbrandingsmotor.

De volgende schema's worden parallel en gemengd genoemd. Het gemengde schema wordt meestal gevonden in: Lexus en is een nauw samenspel tussen de elektromotor en de verbrandingsmotor. Ze werken samen, brengen de auto in beweging, het werkingsprincipe is zo gebouwd dat zelfs de transmissie continu variabel is, ver van wat we gewend zijn. Deze opties zijn zeer modern, maar ook erg duur.

Maar het schema dat we gewend zijn, wordt parallel genoemd en komt vrij vaak voor. De elektromotor hier, hoewel niet leidend, maar onvervangbare assistent, het verzekeren van de verbrandingsmotor in geval van behoefte aan extra vermogen. De batterijen zijn niet groot en ruim, waardoor ze gemakkelijk onderweg kunnen worden opgeladen, en ze staan ​​altijd klaar om op verzoek te reageren.

Hybride auto - voor- en nadelen

De informatie zou onvolledig zijn zonder de indicatie van positieve en negatieve kanten hybride motoren. Natuurlijk zullen er meer plussen zijn, maar er zijn ook minnen, zoals in alles wat nieuw is en weinig bestudeerd door de consument. Om de een of andere reden wordt bijvoorbeeld een hybride benzinemotor het vaakst aangetroffen, hoewel efficiëntie en hoog vermogen"Diesels". Maar er is hier geen geheim, omdat de technologie ten eerste in het buitenland is ontwikkeld, d.w.z. in Amerika, en daar zijn ze nog slecht bekend met diesel. Ten tweede zou de hybride nog meer kosten, hoewel de prijs van dergelijke technologieën al ver boven het gemiddelde ligt.

Hybriden vanwege de elektromotor zorgen voor een lichte scepsis, d.w.z. zijn batterijen. Dit is een nogal grillig element dat een constante werking vereist, anders wordt de levensduur van de hybride motor juist hierdoor aanzienlijk verkort. Het verdraagt ​​​​geen extreme temperaturen, het kan zichzelf ontladen en in de toekomst zijn er onduidelijkheden over de verwijdering ervan... Bovendien wordt de reputatie van gemengde motoren niet alleen geschaad door hun hoge kosten, maar ook door de hoge kosten van componenten en reparaties, indien nodig. Bovendien is het onmogelijk om het alleen te doen.

Nu kunnen we over leuke dingen praten. We kunnen gerust spreken over milieuvriendelijkheid en efficiëntie, dit is echt zo, althans gebaseerd op het dubbele karakter van het apparaat. Door de aanwezigheid van de accu kun je langer rijden zonder te tanken, waardoor alles blijft technische indicatoren actueel. Deze accu hoeft niet opgeladen te worden, de auto wordt alleen getankt met brandstof. De motor werkt, dankzij de computer, altijd in optimale modus, hoe je hem ook probeert te "verkrachten". Soms kunnen dergelijke auto's helemaal zonder brandstof rijden, en ze verschillen ook in lage snelheid, de motor loopt nauwelijks hoorbaar.

Het woord hybride is al lang bekend bij mensen. Het betekent het incompatibele mengen. Er zijn hybride planten, dieren en vele andere organismen en dingen op de planeet. Onlangs is deze term begonnen te worden gebruikt bij de productie van auto's met een ongebruikelijk aandrijflijnapparaat.

Op de markt auto-industrie hybride autocars begonnen te verschijnen. De reden voor hun optreden was de onstabiele situatie op de brandstofmarkt en, misschien nog belangrijker, de toename van de milieueisen om eenheden van auto's over de hele wereld aan te drijven.

Enkele feiten uit de geschiedenis van hybriden

Aan het einde van de 19e eeuw verschenen de eerste rijtuigen met een hybride krachtcentrale op de wegen van Europa. De toegenomen vraag naar nieuwe items dwong de auteurs van deze auto's om hun nakomelingen in kleine batches te produceren.

Aandacht! De vernieuwers bij de productie van de eerste hybride auto's waren ontwerpers uit Frankrijk.

In 1897 werd de eerste auto met hybride motor gebouwd en geproduceerd in de Franse autowerkplaats Parisienne des Voitures Electrigues. Het werd toen in massa geproduceerd.

In navolging van de Fransen rolde op het Amerikaanse continent drie jaar later een autocar, eveneens uitgerust met een hybride krachtcentrale, gebaseerd op een 4-cilinder benzinemotor, van de General Electric transportband. En de Walker Vechicle Company uit Chicago met een probleem vrachtwagens uitgerust met hybride motoren, werd gebruikt tot 1940.

Na verloop van tijd begon de mensheid hybride auto's te vergeten. Maar brandstofcrisis die in alle uithoeken van de planeet voorkomen, dwingen autofabrikanten om auto's te produceren waarop hybride krachtbronnen.

Hybride auto: wat is het?

Als we het woord hybride uit het Latijn vertalen, dan betekent het letterlijk een hybride verschillende vormen... Autofabrikanten hebben deze term gebruikt bij het produceren van auto's waarin twee soorten motoren worden gebruikt als energiecentrale - dit zijn: seriële motoren verbrandingsmotor en elektrisch (er zijn ook modellen met draaiende pneumatische motoren) perslucht). In moderne hybride auto's bewaakt de boordcomputer de aansturing van de werking van de units. Door deze factor kan de bestuurder zich volledig op de weg concentreren. auto's hybride circuit hebben twee soorten vermogenseenheden:

Hybride energiecentralediagrammen

Hybride autofabrikanten hebben verschillende aandrijflijnschema's ontworpen.

Consistente werking van motoren. Heeft een relatief eenvoudig ontwerp energiecentrales... Carburateur of diesel motoren een elektrische generator wordt door de aandrijving gedraaid. De elektrische spanning die door de generator wordt gegenereerd, gaat naar de batterijen en van daaruit naar de aandrijfmotoren in de wielmechanismen.

Parallel installatieschema. Zorgt voor de werking van de verbrandingsmotor als de belangrijkste wanneer de auto in beweging is. De elektromotor, die een voldoende grote gangreserve heeft, speelt een ondergeschikte rol. Het wordt meegenomen in de werkzaamheden bij het remmen of tijdens het accelereren van de auto. Tegelijkertijd vervult het een regeneratieve functie, dat wil zeggen, het genereert elektriciteit, die vervolgens wordt doorgegeven aan batterijen. Beheer stabiel werk beide centrales worden aangestuurd door een boordcomputer.

Gemengd type motorwerking. Dit ontwerp van het hybride voertuig combineert de hierboven beschreven bedieningsschema's van de aandrijflijn. Het begin van de beweging van de auto wordt verzorgd door een elektromotor die wordt aangedreven door batterijen, en de verbrandingsmotor draait op dit moment op een elektrische generator. Bij het accelereren schakelt de verbrandingsmotor over om de aangedreven wielen aan te drijven. Al deze processen worden ondersteund door het planetaire mechanisme dat op de auto is geïnstalleerd.

Hoe hybride krachtbronnen werken

Zoals reeds beschreven, wordt het begin van de beweging van de auto verzorgd door een elektromotor, die elektriciteit ontvangt van oplaadbare batterijen... Hierdoor start de auto soepel en stil. Bij het accelereren, het bereiken van een bepaald punt, wordt de boordcomputer opgenomen in de werking van de verbrandingsmotor. De werking van de verbrandingsmotor laat de generator draaien, die de elektriciteit aanvult die in de batterijen wordt verbruikt wanneer de auto rijdt. Als de auto binnenkomt algemeen regime alleen de voorwielaandrijving is erbij betrokken en bij verhoogde belasting wordt de volledige ingeschakeld.

overklokken auto ICE brengt zijn koppel over op de wielaandrijvingen, terwijl de elektromotoren het aanvullen en indien nodig het vermogen van de aandrijfeenheid vergroten.

Een zeer interessant remsysteem is geïnstalleerd op hybride auto's. Alle processen daarin worden aangestuurd door een boordcomputer, deze beslist zelfstandig hoe en wanneer een stationair remsysteem wordt gebruikt, of regeneratief remmen wordt toegepast, in de meeste gevallen heeft het laatste de voorkeur. Op het moment dat de chauffeur het rempedaal indrukt, schakelen de elektromotoren over op generatormodus. Tegelijkertijd neemt de belasting op de wielaandrijving sterk toe en remt de auto soepel af. De energie die wordt opgewekt door de elektromotoren gaat naar de batterijen. Op conventionele auto's dergelijke indicatoren zijn eenvoudigweg onmogelijk te bereiken.

Aandacht! Regeneratief remmen is effectief bij het rijden in de stad.

Voor- en nadelen van hybride auto's

Voor het eerst in een hybride auto rijden is een onvergetelijke ervaring in een auto die elektrische en verbrandingsmotorcircuits combineert. De elektrische aandrijving geeft de machine een stille werking en een vlotte rit, terwijl ze tegelijkertijd aanzienlijk kan besparen op conventionele brandstof.

De voordelen van hybriden omvatten de volgende parameters:

De belangrijkste nadelen van hybride autocars zijn:

• door het gebruik van batterijen met hoge capaciteit en elektromotoren is het gewicht van de auto aanzienlijk toegenomen;
• de gebruikte hybride krachtbronnen en hun hulpeenheden en onderdelen hebben de kosten van deze voertuigen aanzienlijk verhoogd;
• hoge prijs onderhoud en reparatie hybride auto's, en als de batterijen uitvallen, ontstaan ​​er problemen met hun recuperatie;

De meest populaire hybride auto's in Rusland

1. TOYOTA Prius - heeft de meeste redelijke prijs voor kopers in Rusland. Onder de verkopen van auto's in zijn klasse is het het best verkochte model ter wereld. De kosten van deze hybride beginnen bij 1.189.000 roebel. Heeft de volgende kenmerken:

1. LEXUS CT 200 h - dit automodel heeft veel overeenkomsten met de Prius, maar de fouten en defecten van het vorige merk werden eigenlijk volledig gecorrigeerd. Is het meest beschikbaar model van een aantal, allemaal geproduceerd door Lexus, zelfs met een klassieke verbrandingsmotor. De kosten variëren van 1.236.000 roebel. Heeft de volgende kenmerken:

1. LEXUS GS 50 h - behoort tot de categorie hybride zakelijke sedans. De kosten van deze auto bedragen 2.693.000 roebel. Belangrijkste kenmerken:

1. De AUDI Q5 Hibrid is een van de eerste ontwikkelingen van een hybride auto van Audi. Het benzinemotormodel dat op dit automodel is geïnstalleerd, heeft een zeer hoge scores, maar de elektromotor verhoogde de kosten van deze hybride met bijna een miljoen roebel. Totaal - de totale kosten van Q5 Hibrid zijn - 2.565.000 roebel. Heeft de volgende kenmerken:

De populariteit van hybride auto's neemt elk jaar toe, omdat zowel de economische indicatoren als de energiedynamische eigenschappen van deze auto's nagenoeg alle consumenten tevreden stellen.

U kunt meer leren over hoe een hybride auto werkt in de volgende video: