гібридний двигун

  1. Трішки історії
  2. Як працює гібридний двигун - простими словами про нові технології
  3. Пристрій гібридного двигуна - опис схеми
  4. Авто з гібридним двигуном - плюси і мінуси
  5. Про ціни на авто з гібридними двигунами

Чому ми торкнулися цього питання на нашому порталі Чому ми торкнулися цього питання на нашому порталі? І чому ми хочемо прояснити Вас в питаннях роботи гібридних двигунів? Все гранично просто і зрозуміло. Справа в тому, що багато сфер нашої життєдіяльності буквально пронизані взаємодією всіляких технологій, які в своєму симбіозі породжують набагато ефективніші методи, гаджети і механізми. І звичайно ж не посміли відставити убік і двигуни для наших чотириколісних улюбленців. І ось саме про таких агрегатах, їх позитивні і негативні сторони, про те як вони працюють ми і поговоримо в даній темі. А поки зробимо невеликий екскурс в історію. Поїхали!

Трішки історії

Автомобілі з гібридними «серцями» - винахід далеко не нове, як може здатися на перший погляд. Першовідкривачем і втілювачем ідеї гібридного двигуна став єзуїтський священик на ім'я Фердинанд Вербіст. У 1665 році він почав працювати над планами створення простих чотириколісних возів, які працюють на паровій і кінній тязі. Але а перші серійні моделі з гібридними двигунами побачили світ вже на рубежі 19-го і 20-го століть. Протягом десяти років, починаючи з 1887 року французька Compagnie Parisienne des Voitures Electriques випустила серію електромобілів і автомобілів з гібридними моторами. А в 1900 році компанія General Electric створила гібридне авто з чотирициліндровим бензиновим двигуном. Компанія Walker Vehicle Company of Chicago до 1940 року випускала гібридні вантажні автомобілі.

Звичайно, на той час виробництво подібних автомобілів обмежувалося невеликими партіями і створенням різного роду прототипів. Однак у наш час дуже гостра нестача нафтових ресурсів і постійно прогресуючий економічна криза спонукали автомобільних конструкторів і розробників повернутися до витоків і відновити випуск автомобілів з гібридними двигунами.

Як працює гібридний двигун - простими словами про нові технології

Ну а тепер саме час розібратися з тим, що за агрегат гібридний двигун і чому так завзято стали виробляє автомобілі з такими серцями? Гібридний двигун являє собою систему двох зв'язаних між собою двигунів: бензинового і електричного. Два двигуна можуть працювати як в зв'язці, так і окремо, все залежить від того, який режим роботи використаний в даний момент. Процесом перерозподілу «повноважень» управляє потужний комп'ютер, який в той чи інший момент вирішує який із двигунів повинен зараз працювати. Для пересування в заміському режимі всю роботу бере на себе паливний двигун, бо акумулятора на трасі вистачає ненадовго. Для пересування по місту включається електродвигун.

Якщо ж автомобіль піддається великим навантаженням або йому доводиться часто і досить інтенсивно розганятися, то обидва двигуни працюють вже разом. Цікавим є той факт, що поки автомобіль рухається на паливному моторі, електричний в цей час заряджається. Автомобіль з гібридним двигуном викидає в атмосферу на 90% менше речовин, ніж звичні нам паливні мотори, і це не дивлячись на те, що в його склад входить і бензиновий агрегат теж. Так само споживання бензину в місті можна звести до нуля, що, звичайно ж, не сказати про заміські поїздки.

Давайте розглянемо як автомобіль з гібридним двигуном рушає з місця Давайте розглянемо як автомобіль з гібридним двигуном рушає з місця. На самому початку руху і на малих швидкостях працюють лише акумулятор і електричний двигун. Енергія, що запасена в батареї живить енергетичний центр, який далі розподіляє її по електромоторам, які вже і стартують автомобіль з місця безшумно і дуже плавно. Після того, як набрана максимальна для електродвигуна швидкість, підключається і бензиновий агрегат. Крутний момент на ведучі колеса вже надходить від двох двигунів відразу. У процесі такої роботи двигун внутрішнього згоряння віддає частину виробленої енергії на генератор, який далі і живить електродвигуни, розвантажуючи АКБ, надлишки ж енергії передаються на акумулятор, заповнюючи його, втрачений на початок руху, запас.

Якщо автомобіль рухається в нормальному режимі, то автоматом використовується провідним лише передній привід, в інших же випадках розподіл крутного моменту подається вже на дві осі. У режимі прискорення крутний момент на колеса надходить в основному від двигуна внутрішнього згоряння, а якщо необхідно наростити динаміку, то в хід йдуть вже і електромотори, що доповнюють ДВС. Але ось більш цікавим моментом все ж є гальмування. Електронний «мозок» автомобіля тримає під контролем включення і виключення гальмівних систем. Коли варто підключити гідравліку, а коли і рекуперативного гальмування, але перевагу все ж віддається другому. Тобто, коли водій гібридного автомобіля натискає на педаль гальма, електродвигуни переходять генераторний робочий режим, створюючи тим самим гальмівний момент на колесах, при якому також виробляється електроенергія, яка і підживлює акумулятор через розподільний енергоцентр. В цьому то і втаїлася вся суть «родзинки» гібридного двигуна.

У звичній же нам класики енергія, що виділяється при гальмуванні витрачається в порожню, просто гублячись у просторі як тепло від гальмівних дисків та інших деталей У звичній же нам класики енергія, що виділяється при гальмуванні витрачається в порожню, просто гублячись у просторі як тепло від гальмівних дисків та інших деталей. Використання гальмівної енергії дуже ефективно в умовах міста, коли часте гальмування на світлофорах - звичайна справа. Система VDIM, яка є керуючою автомобільної динамікою, управляє роботою всіх автомобільних систем активної безпеки, об'єднуючи їх в єдиний «організм».

Мабуть, першим вдалим екземпляром, оснащеним гібридним двигуном, випущеним в маси став відомий вже нині «Prius» від компанії Toyota. Цей диво автомобіль витрачає всього трохи більше трьох літрів бензину на кожні сто кілометрів в міському режимі. Також японська компанія пішла далі, випустивши свій люксовий гібридний кросовер Lexus RX400h. Але і вартість даного авто в середньому в межах 70 000 у.о. Зауважимо, що перше покоління Toyota Prius поступалося автомобілів того ж класу з двигунами внутрішнього згоряння по швидкісним і потужносним характеристикам, на відміну від Lexus RX400h, який спочатку становив хорошу конкуренцію в своєму класі.

Після Toyota лідируючі світові автомобільні концерни теж не залишили без уваги використання гібридних двигунів, так як в цьому було відмічено рішення глобальної проблеми забруднення природного середовища і паливної економії. І так пішло оголошення про створення гібридної вантажний і транспортної техніки від компанії Volvo Group. За їхніми розрахунками випуск даної продукції з часом скоротить споживання палива на цілих 35%.

Але при всьому величезному бажанні і розрахунках автомобільних концернів, автомобілі з гібридними двигунами поки що ні розкуповують по всьому світу як гарячі пиріжки Але при всьому величезному бажанні і розрахунках автомобільних концернів, автомобілі з гібридними двигунами поки що ні розкуповують по всьому світу як гарячі пиріжки. Популярність гібридних автомобілів набирає обертів лише в Канаді та Штатах. Попит на гібриди серед американського населення зріс через різке подорожчання палива, яке нещадно палили раніше. Адже американський автопром завжди славився своїми «мускул-карами» з неймовірно потужними моторами і величезним споживанням горючої рідини. Європейські автолюбителі до автомобілів з гібридними двигунами поставилися в цілому нейтрально. Там заправляє досить екологічний і більш економічний, що заслужив довіру ветеран, - дизель.

Велика частина автомобілів Європи заправляються дизелем, що не можна сказати про США. Більш того автомобілі з дизельними двигунами набагато дешевше гібридних, до того ж простіше і надійніше в своїй конструкції. Адже всім відомий такий постулат: «чим складніше сконструйована система, тим менше її надійність». Саме цей фактор і визначає кількість гібридних автомобілів на території нашої країни. Офіційно такі автомобілі до нас не поставляють, а проблема СТО просто неминуча в разі поломки. Профільних СТО по ремонту гібридних двигунів просто немає в нашій країні. А самостійно такий апарат, думаємо, навряд чи хтось візьметься лагодити.

Пристрій гібридного двигуна - опис схеми

Отже, ми з Вами коротко розглянули, що таке гібридний двигун і чому його застосування не настільки поширене в світі, як того б хотілося. Тепер хотілося б «копнути» глибше і розглянути схему його будови. Але ж їх існує три. Пропонуємо почати з найпростішої схеми, яка викликає у нас найменший інтерес - це послідовний гібридний двигун.

Послідовна схема гібридного двигуна

В даній схемі запуск автомобіля походить від електричного мотора В даній схемі запуск автомобіля походить від електричного мотора. Двигун внутрішнього згоряння знаходиться в зв'язці з генератором, що живить батарею акумулятора. Гібридні автомобілі з послідовною схемою силового агрегату (Plug-inHybrid), найчастіше, випускаються з можливістю підключення до електричної мережі після закінчення поїздки. Наявність даної функції має на увазі використання акумуляторних батарей з великою енергоємністю, що істотно скорочує витрати палива на використання двигуна внутрішнього згоряння, що в свою чергу скорочує кількість шкідливих викидів в атмосферу. До таких автомобілів можна віднести Chevrolet Volt і Opel Ampera. Їх так само називають електромобілі з широким радіусом дії. Ці автомобілі можуть їхати лише харчуючись від акумуляторної батареї зі швидкістю 60 км / год і використовуючи енергію генератора, що приводить в дію бензиновий двигун цілих 500 кілометрів.

Паралельна схема гібридного автомобіля

При такій схемі паралельно підключені двигун внутрішнього згоряння і електродвигун встановлюються таким чином, що можуть працювати як окремо один від одного, так і разом. Такий ефект досягається завдяки конструкції агрегату, в якій бензиновий двигун, електромотор і трансмісія з'єднані автоматично керованими муфтами. Автомобіль з такою схемою гібридного двигуна використовує електромотор невеликої потужності, приблизно в 20 кВт. Його основним завданням є додавання потужності ДВС під час прискорення автомобіля.

У більшій частині подібних конструкцій електромотор встановлюється між двигуном внутрішнього згоряння і   коробкою передач У більшій частині подібних конструкцій електромотор встановлюється між двигуном внутрішнього згоряння і коробкою передач. Він так само виконує функції генератора і стартера. Найвідомішими представниками серед автомобілів з послідовною схемою гібридного двигуна є BMW Active Hybrid 7, Honda Insight, Volkswagen Touareg Hybrid, Honda Civic Hybrid. Дана схема з'явилася завдяки прояву ініціативи компанії Honda з її системою Integrated Motor Assist - IMA. Роботу даної системи можна поділити на кілька характерних режимів:

- робота від електродвигуна;

- спільна робота електромотора і ДВС;

- робота від ДВС з паралельної зарядкою акумуляторної батареї за допомогою електромотора, який виконує функцію генератора;

- підживлення акумулятора в період рекуперативного гальмування.

Послідовно-паралельна схема гібрида

В даній схемі електродвигун і двигун внутрішнього згоряння зв'язуються за допомогою планетарного редуктора. Це дозволяє одночасно передавати потужність від кожного з моторів на провідні колеса в співвідношенні від 0 до 100% від номінальної потужності. Послідовно-паралельна схема відрізняється від попередньої тим, що на першій встановлений генератор, який створює енергію для роботи електромотора.

Відомими представниками автомобілів з такою схемою гібридного двигуна є Toyota Prius, Ford Escape Hybrid, Lexus RX 450h Відомими представниками автомобілів з такою схемою гібридного двигуна є Toyota Prius, Ford Escape Hybrid, Lexus RX 450h. В даному сегменті «гібридного» ринку лідирує компанія Toyota зі своєю системою Hybrid Synergy Drive - HSD. Силовий агрегат системи Hybrid Synergy Drive представлений таким чином:

- ДВС зв'язується з планетарним редуктором;

- електродвигун, який приєднаний до коронної шестірні планетарного редуктора;

- сонячна шестерня планетарного редуктора поєднана з генератором.

Двигун внутрішнього згоряння працює в циклі Аткінсона, а значить на низьких оборотах він виробляє малу потужність, результатом чого є краща паливна економічність і меншу кількість вихлопних газів.

Авто з гібридним двигуном - плюси і мінуси

Позитивні сторони гібридних двигунів

1. Найважливішим плюсом автомобілів з гібридними двигунами є їх економічність. Паливний витрата у таких автомобілів на 25% менше ніж у класичних машин з двигуном внутрішнього згоряння. А в умовах нашої ситуації з постійно зростаючими ціна на бензин це дуже важливий фактор.

2 2. Наступний не менш важливий пункт Наступний за важливістю пункт серед позитивних сторін гібридних двигунів - це екологічність. Гібридні автомобілі завдають значно менше шкоди нашій екології ніж класичні. Це досягається завдяки більш раціональному паливному витраті. А при повній зупинці автомобіля, ДВС припиняє працювати, передаючи кермо влади електричному мотору. Отже під час зупинок гібридного автомобіля атмосфера не забруднюється викидами СО2.

3. Батареї гібридних двигунів заряджаються від бензинового двигуна, чого не можна сказати про електромобілі, що робить запас ходу паливного двигуна набагато більшим. І ще він може довше обходитися без дозаправки.

4. Сучасні гібридні автомобілі нітрохи не поступаються аналогічному класу традиційних по всіх основних характеристиках. Так що розвіємо цей міф, якому багато, швидше за все вірять.

5. У міських умовах з частими зупинками гібридні автомобілі працюють як електромобілі.

6. Стоячи на місці автомобіль з гібридним двигуном повністю безшумний, так як він працює тільки на електродвигуні.

7. Заправка гібрида здійснюється бензином і таким же чином, як і традиційного автомобіля.

Мінуси гібридних автомобілів

У світі немає нічого ідеального, а значить і гібридні двигуни теж мають свої мінуси.

1 1. І основним мінусом є дорогий ремонт. Так як конструкція таких двигунів дуже складна, то і знайти фахівця, який займеться усуненням проблем, дуже складно. Цим і пояснюється велика вартість обслуговування гібридів.

2. Акумулятори, встановлені на гібриди схильні саморазрядка. Також вони не переносять різких перепадів температур. А термін служби їх сильно обмежений. Але до сих пір поки не з'ясували те, який вплив на навколишнє середовище роблять акумулятори через що утилізувати їх є проблемною задачею.

Очевидно, звичайно, що гібридні двигуни мають більше плюсів ніж мінусів, але в нашій країні вони не прижилися поки що. Перша причина для цього - ціна. Вартість в Україні популярною Toyota Prius становить від 850 000 гривен. Але ж він не тільки самий-самий у своїй популярності, але і найдешевший. Також в Росії планувалося налагодити випуск гібрида під назвою «Е-мобіль», але проект був згорнутий. На сьогодні найпотужнішим автомобілем з гібридним двигуном є BMW ActiveHybrid X6.

Боротьба за екологію в наш час йде повним ходом і дуже завзято, в зв'язку з чим автолюбителів стимулюють до придбання автомобілів з гібридними двигунами. Так в Америці власникам таких автомобілів надаються певні пільги і безкоштовні місця на парковках. У нашій країні також плануються вводитися схожі закони, зокрема будуть зменшені мита на імпорт автомобілів з гібридними двигунами. Бензинові двигуни вже потроху відходять на задній план, втрачаючи свої позиції. І гібридні двигуни - один з основних кроків, які робляться для цього. Але поки цінова категорія цих автомобілів залишається на тому ж рівні, попит на них буде малий.

Про ціни на авто з гібридними двигунами

Як і все нове, незвичайне і цікаве, автомобілі з гібридними двигунами відрізняються від своїх класичних побратимів більшою вартістю Як і все нове, незвичайне і цікаве, автомобілі з гібридними двигунами відрізняються від своїх класичних побратимів більшою вартістю. Сьогодні гібридні автомобілі набагато перевищують у вартості автомобілі з аналогічними характеристиками, але з бензиновими двигунами. Наприклад, гібридна Toyota Camry перевершує за вартістю свого бензинового побратима майже на 7 000 доларів. Вартість гібридної Honda Civic зросла на 4 000 доларів в порівнянні зі своєю традиційною моделлю. Lexus GS 450h - це прекрасний динамічний (від 0 до 100 всього за 5,9 секунд) автомобіль, який ще й набагато економічніше аналогічних за потужністю седанів з восьмициліндровими двигунами. Паливний витрата цього автомобіля приблизно 8 літрів на 100 кілометрів в змішаному циклі. Середня роздрібна ціна на цей автомобіль в Україні в середньому становитиме близько 80 000 доларів.

На тему впровадження гібридних автомобілів, звичайно, можна міркувати довго і займати певні позиції і відстоювати свої точки зору, але ясно одне - майбутнє не за горами і скоро цей стрибок буде здійснено. Зміни в автомобілебудуванні грядуть грандіозні! І сподіваємося це буде те, що потрібно всім нам.

І чому ми хочемо прояснити Вас в питаннях роботи гібридних двигунів?
© 2008 — 2012 offroad.net.ua . All rights reserved. by nucleart.net 2008