Гибридный двигатель - новые возможности ДВС. Ресурс гибридного двигателя


Сообщества › Гибридные автомобили › Блог › Интересные факты о тойтовских гибридных автомобилях

Бороздя просторы Интернета "вот нашел" интересные факты о тойтовских гибридных автомобилях. Того кто это написал наверное натолкнули люди, которые проходя мимо гибридного авто на улице просто засыпают вопросами вроде "а как ты его заряжаешь?" и "правда ли что у тебя вместо багажника аккумулятор?"

Дальше просто голые факты и развенчание мифов о гибридах.

1. Гибридные автомобили — это уже не сырая технология. Тойота выпускает серийно Prius с 1997 года.2. Гибридный автомобиль не надо заряжать от розетки. Более того, это даже не получится сделать. 3. Разряженный полностью гибридный аккумулятор — большая проблема. Но компьютер не допускает полной разрядки аккумулятора и вряд ли вы столкнетесь с такой проблемой.4. Заправляется гибрид обычным бензином, который сжигается как в обычном автомобиле, но излишки энергии для эффективности накапливаются в мощном аккумуляторе.5. Гибрид не выдает бензин от езды, а потребляет :)6. Гибридные автомобили проще в обслуживании и надежней в эксплуатации, чем классические.7. Гибридная коробка передач не имеет фрикционов, гораздо проще и надежней автоматических коробок.8. Гибридный автомобиль имеет ДВС и два электродвигателя, работающих в качестве стартера, генератора, двигателя и системы рекуперативного торможения. Все это кроме ДВС встроено в коробку передач.9. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) у гибрида дефорсирован, работает в основном на низких оборотах и имеет гораздо больший ресурс, чем ДВС с обычным циклом.10. ДВС Camry 2.4 литра (двигатель 2AZ-FE) имеет мощность около 160 л.с., а у Camry Hybrid при том же объеме (двигатель 2AZ-FXE) имеет мощность 147 л.с. С учетом добавления электротяги в 45 лошадинных сил мощность гибридной версии Camry гораздо больше при гораздо меньшем расходе.11. Расход гибридного автомобиля как и у обычного автомобиля очень сильно зависит от режима езды: рекуперативное торможение — это побочная бесплатная функция, которая собирает небольшие доли кинетической энергии.12. Расход Camry Hybrid на практике составляет от 7 до 8 литров на 100 км. При езде по трассе можно выжать меньше 7. Обычная Camry 2.4 литра потребляет около 14 литров (при молдавском бензине и убитых дорогах)13. Нельзя переключать вручную режим езды на электричестве или на бензине: компьютер сам комбинирует режимы и выбирает наиболее эффективное распределение энергии в зависимости от множества условий.14.Экономия достигается не только ездой с выключеным ДВС, а экономным циклом Аткинсона в ДВС и помощью электродвигателя. Электродвигатель в свою очередь может брать электроэнергию с аккумулятора или с генератора. Генератор получает свою часть механической энергии планетарным делителем мощности с ДВС.15. При старте системы ДВС заводится на минутку для проверки и глохнет, но машина при этом готова к езде.16. Если не нажимать сильно на акселератор, при заряженом аккумуляторе машина будет двигаться исключительно на электричестве. Если нажать посильнее — заводится ДВС.17. Если хочется чтоб завелся ДВС в режиме P (Parking) достаточно просто утопить педаль "газа". ДВС просто заведется пока не будет отпущен акселератор, но на высокие обороты не выйдет.18. На электричестве можно проехать около километра, немного привыкнув и разобравшись насколько сильно надо жать на педаль чтоб ДВС не заводился19. У гибридной тойоты два аккумулятора: один обычный (почти) на 12V (в Camry 55AH) для питания выключеной системы и второй гибридный на 240V.20. В гибридной электросистеме своя система охлаждения и тосол заливается в нее отдельно. Она подключена к общему радиатору.21. Аккумулятор, который способен разгонять автомобиль весом в пару тонн, состоит из множества сменных ячеек. Батарея для гибрида имеет мощность 20 киловатт, а новые батареи 2010 г. уже идут на 27 киловатт. Новые более мощные батареи подходят к старым гибридам и свободно продаются на Ebay.21. Для использования гибридного аккумулятора на 240V должна быть запущена вся система автомобиля для охлаждения гибридного инвертора. До запуска всех систем все приборы работают от 12-вольтного аккумулятора.22. Если не стартуя автомобиль использовать мощное оборудование (магнитола, обогрев сидений), то можно посадить аккумулятор на 12V и автомобиль не сможет завести ДВС как и в обычной машине.23. По размерам и характеристикам аккумулятор на 12V у гибридов абсолютно такой же, как у обычных авто, но имеет дополнительные контакты: в аккумулятор встроен термодатчик, отслеживающий перегрев и предотвращает закипание.24. Оба аккумулятора находятся в багажнике25. Самый громкий звук заведенного гибридного автомобиля обычно исходит от системы охлаждения: плеск тосола.26. В багажнике очень много места и не сразу можно найти тот мифический гибридный аккумулятор, который по по мифам разных народов занимает весь багажник27. Двигаясь в пробке на электродвигателе при разрядке аккумулятора, ДВС сам заведется и подзарядит аккумулятор примерно за 5 минут до половины заряда после чего заглохнет.28. При движении накатом до 60 км./ч. ДВС глушится.Гибрид может разгоняться на электричестве на скоростях до 60 км./ч. при небольшом склоне.На высокой скорости ДВС не отключается, однако гибридная система собирает излишки энергии не поступившей с ДВС на колеса генератором и распределяет на электродвигатель и аккумулятор.29. Гибридный автомобиль тормозит генератором, собирая кинетическую энергию в аккумулятор, но дожимает все равно тормозными колодками.30. Чтоб тронуться в горку обычно мощности электродвигателя не хватает поэтому заводится ДВС.31. Даже выключеный гибридный автомобиль издает различные страшные, странные стрекочущие звуки.32. Чтоб стартовать гибридный автомобиль надо нажать кнопку “START”, удерживая педаль тормоза. В этом режиме можно использовать все функции автомобиля.33. Чтоб стартовать приборы без запуска автомобиля надо нажать кнопку “START” два раза, не удерживая педаль тормоза. В таком режиме можно слушать музыку, открывать окна, пользоваться остальными 12V приборами34. Без смарт-ключа можно стартовать только 12-вольтные приборы автомобиля35. Автомобиль стартует только если в салоне находится смарт-ключ.36. Если смарт-ключ выбросить из салона во время езды, автомобиль продолжит работу до выключения систем, но сообщит о том что связь с ключем потеряна.37. Система считает смарт-ключ отсутствующим, если он вынесен за пределы салона даже на несколько сантиметров.38. Работа системы очень зависит от многих факторов, таких как температура внешней среды, заряд аккумуляторов, прогретость двигателя, аккумулятора, тосола. Гибрид может в один день проехать по дороге только на электричестве, на следующий день по той же дороге даже не заглохнет.39. Обогрев кресел и обогрев заднего стекла работает от электричества40. Если включить обогрев салона теплым воздухом при холодном двигателе, то заведется ДВС и будет тарахтеть пока не нагреется. Хотя…Встречал инфу, что в некоторых моделях для обогрева воздуха используется электро-ТЭН.41. "Коробка передач" у тойотовского гибрида — это планетарный делитель мощности, который выполняет как функции трансмиссии так и распределителя энергии в системе между ДВС, электродвигателем, генератором и колесами при разгоне, накате и торможении. Такая система называется последовательно-паралельным гибридом.Последовательный гибрид — когда ДВС производит энергию для электродвигателя, который связан с колесами.Параллельный гибрид — это когда вечно тарахтящему ДВС паралельно помогает электродвигатель.42. На сегодняшний день мало кто из производителей кроме Тойоты производит последовательно-паралельные гибриды. Но их технологии уже начали закупать такие компании как Ford, Nissan. А последовательные или паралельные (именно такие делает Honda) гибридные двигатели использовались уже давно, к примеру, в дизельных тепловозах, БЕЛазах. Ходят слухи, что даже гибридные Мерседесы не глушат ДВС в пробках и на светофоре.43. Производители ГБО (газо-балонного оборудования) уже выпускают оборудование, способное работать совместно с компьютером гибридного автомобиля. На Toyota Camry Hybrid и на Toyota Prius ГБО с установкой стоит около тысячи евро.44. Гибриды — это новое поколение автомобилей на ближайшее десятилетие, являющееся переходным пока не определится какая технология вырвется вперед и вытеснит гибриды: электромобили с наноаккумуляторами, ДВС с водородными ячейками или автомобили на плутониевых картриджах с холодным термоядерным синтезом.

www.drive2.ru

10 мифов о гибридных автомобилях

Пять лет назад, большинством механиков видело гибридные автомобили как что-то из области фантастики. Сегодня автомобили на симбиозе бензинового или дизельного двигателя и электромотора уже неотъемлемая часть нашей жизни. Как любая новая технология, до тех пор, пока Вы не попробуете её или сядете за руль — тяжела для осознания.У вас имеются вопросы в том, где правда, а где вымысел про гибридные автомобили? Вы не одиноки. Многих людей мучают те же вопросы. Многие аналитики автомобильного рынка предсказывают, что в 2013 году будет продано от 600,000 до 800,000 гибридных автомобилей. Самое время посмотреть на десять самых популярных мифов о гибридных авто.

1. Для зарядки автомобиля нужна розетка.Как только произносят слово «электричество», то Вам сразу представляется вилка, провод и розетка на стене. Но сегодня не всем гибридным автомобилям, если только Вы не собираетесь приобрести автомобиль «Tesla», нужна розетка. Для некоторых она идет как опция. В Японии, например, на Prius ставят, но для эксперимента. Согласитесь, что это нужная опция, ведь приехали домой и подключили к розетке. За ночь батарея подзарядилась и утром Вы и Ваш автомобиль с новыми силами отправились в путь. Инженеры адаптировали технологию для автомобилей, которая использует энергию торможения автомобиля, для подзарядки батарей. Энергия двигателя также используется для зарядки батарей. Этот процесс автоматизирован и никаких дополнительных действий от водителя не требуется.

2. Батареи на гибридных авто необходимо менять.Беспокойство о стоимости замены батарей на гибридных авто, отпугивает некоторых потенциальных покупателей. Эти беспокойства беспочвенны. Поддерживая уровень зарядки между 40 и 60 процентами- ни полностью заряженными, ни полностью разряженными и тогда автовладельцы продлят срок службы своих никель-метало-гидрадных батарей.Стандартная гарантия на гибридные батареи и компоненты около 100,000 км. Это зависит от производителя. Производились тесты, которые показали, что эти батареи выдерживают 200,000 км. В Канаде Toyota Prius, которая использовалась в качестве такси, за 25 месяцев проехала 250,000 км. и её батарея все также хорошо держит заряд.

3. Гибриды- это новый феномен.В 1900-х годах, Американские компании производили паровые, электрические и бензиновые автомобили в равных количествах. Это длилось недолго.  Молодой инженер, Фердинант Порше, в 1900 году сделал первый прототип современного бензо-электрического гибрида. В 1905 году другой американский инженер, Г.Пайпер, получил первый патент на такой автомобиль.

4. Люди покупают гибридные авто только для экономии на бензине.Гибридные автомобили в первых строках рейтинга по экономичности. Они меньше расходуют топливо, но их владельцы больше платят за новый гибридный автомобиль, чем за аналогичный по классу классический.Так что если это не экономия денег, тогда почему всё большее число покупателей их приобретают? Главные причины: Минимизировать их воздействие на окружающую среду, помочь сократить мировое потребление нефти и для показания своего статуса.

5. Гибриды стоят дорого.Гибриды сейчас доступны в 25 различных моделях и в ценовом диапазоне от $22,000 до $103,000. Наиболее популярными моделями являются Honda Insight and Toyota Prius. В середине нынешнего десятилетия ожидается уже 50 моделей, и они будут представлены в различных классах. Перезаряжаемые батареи, электрические моторы и сложные компьютеры добавляют стоимость этим машинам. Однако, как вырастет количество произведенных моделей, то уменьшится их стоимость. К примеру Toyota планирует предлагать гибридные версии всех популярных моделей и это сократит на 50% постепенно увеличивающуюся стоимость гибридов.

6. Гибриды маленькие и слабые.Lexus Rx400h и Toyota Highlander Hybrid имеют одинаковые 270 л.с. системы. Lexus GS 450h уже имеет 300 л.с. и это позволяет ему разгоняться до сотни менее, чем за шесть секунд.Эти модели доказывают, что добавляя электрические моторы батареи, не является автоматически причиной назвать их медленными и неповоротливыми. Комбинация двигателя внутреннего сгорания и электромотора, дают инженерам больше контроля над расходом топлива или над скоростью, в городе и на трассе, большим автомобилем или маленьким.

7. Только либералы покупают гибриды.Это распространенное заблуждение. Посмотрите на знаменитостей. Многие из них имеют хотя бы один экземпляр в своем гараже. Общеизвестно, что в солнечной Калифорнии всячески поддерживается идея по владению таким автомобилем.

8. Безопасность.Сейчас, когда ежедневно тысячи гибридных авто двигаются по нашим дорогам, некоторые интересуются, насколько безопасны эти высоковольтные батареи. Они говорят, что это может создать сложности для спасателей. При аварии они пытаются сохранить жизни пострадавшим и извлечь их из под обломков. Необходимо дополнительное обучение, для того чтоб по прибытии на место происшествия, они смогли с легкостью отключить электричество, предотвратив этим возможность возгорания авто.

9. Гибриды решат все наши проблемы с потреблением топлива.К сожалению, они будут только каплей в море. На общее потребление нефти они не смогут повлиять.

10. Гибридные технологии лишь причуда.Гибридные технологии сталкиваются в борьбе с топливными элементами, дизельными двигателями, чисто электрическими автомобилями.Возможность для автомобильных инженеров соединить в одной системе электричество и топливо, позволяет достигнуть гибкости в поиске лучшей эффективности при меньшей стоимости.

Related posts:

kolesanews.ru

Гибридный автомобиль: плюсы и минусы эксплуатации - Автомобиль - BabyGreen | Природный подход

В условиях постоянно растущих цен на топливо и ухудшающейся экологической обстановки в мире, все большее количество автолюбителей и почитателей экологического образа жизни задумывается о приобретении автомобиля нового типа – гибридного. Считается, что гибридные автомобили меньше загрязняют окружающую среду, более функциональны и экономичны.

Что такое гибридный автомобиль?

Гибридные модели отличаются от обыкновенных автомобилей тем, что в их «внутренностях» находятся два двигателя: бензиновый двигатель (двигатель внутреннего сгорания) и электрический двигатель. Каждый двигатель имеет свою определенную функцию: когда машина едет медленно или стоит на холостом ходу, например, в пробке, работает электромотор. Как только машина набирает определенную скорость, включается бензиновый двигатель.

Плюсы гибридного автомобиля

  • Гибридные автомобили более экономичны, то есть расходуют на 20-25% меньше топлива, чем традиционные машины.
  • Гибридные автомобили наносят меньше вреда экологии Земли. Сокращение выбросов углекислого газа и других вредных выхлопов в атмосферу происходит за счет более рационального расхода топлива или полной остановки потребления бензина двигателем при определенных условиях движения.
  • Гибридный автомобиль может дольше обходиться без заправки, то есть обладает большей дальностью пробега.
  • У «гибридов» сохранены все необходимые базовые характеристики традиционных автомобилей: мощность, возможность быстро набирать скорость и т.д.
  • Электрические батареи гибридного двигателя лишены недостатков тех же батарей у электромобиля. Они могут подзаряжаться от бензинового двигателя. Кроме того, батареи «гибрида» весят существенно меньше, чему электромобилей.
  • Двигатель гибридного автомобиля постоянно работает в оптимальном режиме.
  • Считается, что в городском режиме эксплуатации машины, большую часть времени «гибрид» работает как электромобиль.
  • У гибридных автомобилей существует возможность движения только на электродвигателях.
  • Мотор гибридных машин работает бесшумно, если машина стоит на месте. Такой эффект достигается благодаря работе электродвигателя.
  • В некоторых странах, например в США, для владельцев гибридных автомобилей предусмотрена система налоговых льгот.
  • Заправка гибридного автомобиля осуществляется по стандартной схеме, то есть углеводородным топливом.

Минусы гибридного автомобиля

  • Существует проблема утилизации аккумуляторов гибридных автомобилей. Их влияние на окружающую среду пока недостаточно изучено.
  • Аккумуляторные батареи «гибридов» имеют ограниченный срок службы, подвержены саморазрядке, могут не выдерживать большого перепада температур.
  • Из-за сложности устройства двигателя покупка гибридных автомобилей и их ремонт обходится дороже, чем приобретение и починка машины с классическим двигателем.
  • Гибридные автомобили достаточно сложны в устройстве. Для их починки требуется помощь профессионала, которую не везде можно получить.

?

07 февраля 2012, 09:15:00 | Babygreen

www.babygreen.ru

Гибридный двигатель - новые возможности ДВС

Современные автомобили требуют все более и более совершенных двигателей. Это касается мощности, экономичности, динамических характеристик и обеспечения требований норм экологии. Разработчики постоянно улучшают возможности современных ДВС. Применяются другие источники энергии (водородные и газовые двигатели), создаются новые виды автомобилей (электромобили), но и для старого доброго ДВС находятся необычные варианты использования. Одним из них и является гибридный двигатель.

Обычный ДВС служит источником загрязнений атмосферы и окружающей среды. Многих его недостатков лишен электрический двигатель (но зато имеет свои). Автомобиль с обычным мотором способен проехать 500-600 км на одной заправке, электромобиль – 100-150 км на полной зарядке батарей. Одной из попыток решить это противоречие и является создание нового типа силового агрегата, так называемого гибридного двигателя. Для понимания того, что такое гибридный двигатель, надо просто представить совместную работу электрического и бензинового (дизельного) двигателей. ДВС вращает генератор, вырабатывающий электроэнергию, а электромотор обеспечивает движение автомобиля.

Это только описание принципа, который заложен в гибридный двигатель. Конкретная реализация идеи такого двигателя может быть достаточно разнообразной. Можно отметить, что существуют три различных исполнения подобного силового агрегата:

-полные;

-умеренные;

-"plug-in".

Так называемые умеренные двигатели в основном используют работу ДВС, т.е. в автомобиле работает обычный двигатель, а при необходимости к нему подключается электрический. Это чрезвычайно удобно, позволяет сгладить пики нагрузки на ДВС и обеспечить ему наиболее благоприятные условия работы. Полный гибридный двигатель на автомобиле для движения использует только электричество, здесь в чистом виде реализован описанный ранее принцип – совместная работа двух разных двигателей. Ну и, наконец, гибрид "plug-in" позволяет осуществить зарядку от электрической сети используемых им батарей.

Темой отдельного разговора может быть процесс взаимодействия электрического и бензинового двигателей в процессе работы. Достаточно только упомянуть, что такое взаимодействие может быть реализовано параллельно, последовательно и последовательно-параллельно. Каждый из упомянутых способов имеет недостатки и достоинства, поэтому выбор варианта взаимодействия зависит от условий использования двигателя на конкретном автомобиле.

В настоящее время существуют серийно выпускаемые автомобили с гибридным двигателем, например "Toyota Prius". Есть автомобили с подобными силовыми агрегатами и у других автопроизводителей. Такие автомобили наиболее популярны в Северной Америке, менее востребованы в Европе. Возможно, гибридные автомобили в России появятся в ближайшее время (начнется серийный выпуск русского гибридного автомобиля – им станет Ё-мобиль). Его презентация уже состоялась, так что желающим осталось только дождаться начала производства.

Конечно, гибридный двигатель не решит всех проблем разработчиков автомобилей. Однако его можно считать промежуточным вариантом, позволяющим продлить использование традиционного ДВС. И обеспечить его применение с меньшим уровнем загрязнения окружающей среды.

fb.ru

Ответы@Mail.Ru: Гибридный двигатель - плюсы и минусы

Плюсы гибридного автомобиля

Гибридные автомобили более экономичны, то есть расходуют на 20-25% меньше топлива, чем традиционные машины. Гибридные автомобили наносят меньше вреда экологии Земли. Сокращение выбросов углекислого газа и других вредных выхлопов в атмосферу происходит за счет более рационального расхода топлива или полной остановки потребления бензина двигателем при определенных условиях движения. Гибридный автомобиль может дольше обходиться без заправки, то есть обладает большей дальностью пробега. У «гибридов» сохранены все необходимые базовые характеристики традиционных автомобилей: мощность, возможность быстро набирать скорость и т. д. Электрические батареи гибридного двигателя лишены недостатков тех же батарей у электромобиля. Они могут подзаряжаться от бензинового двигателя. Кроме того, батареи «гибрида» весят существенно меньше, чему электромобилей. Двигатель гибридного автомобиля постоянно работает в оптимальном режиме. Считается, что в городском режиме эксплуатации машины, большую часть времени «гибрид» работает как электромобиль. У гибридных автомобилей существует возможность движения только на электродвигателях. Мотор гибридных машин работает бесшумно, если машина стоит на месте. Такой эффект достигается благодаря работе электродвигателя. В некоторых странах, например в США, для владельцев гибридных автомобилей предусмотрена система налоговых льгот. Заправка гибридного автомобиля осуществляется по стандартной схеме, то есть углеводородным топливом.

Минусы гибридного автомобиля

Существует проблема утилизации аккумуляторов гибридных автомобилей. Их влияние на окружающую среду пока недостаточно изучено. Аккумуляторные батареи «гибридов» имеют ограниченный срок службы, подвержены саморазрядке, могут не выдерживать большого перепада температур. Из-за сложности устройства двигателя покупка гибридных автомобилей и их ремонт обходится дороже, чем приобретение и починка машины с классическим двигателем. Гибридные автомобили достаточно сложны в устройстве. Для их починки требуется помощь профессионала, которую не везде можно получить.

otvet.mail.ru

Что такое гибридный двигатель?

Гибридные автомобили пользуются все большей популярностью. Давайте подробнее разберемся, что такое автомобиль с гибридным двигателем, и какие бывают типы моторов. 

Гибридным, называется автомобиль, у которого, для привода ведущих колес применяется больше одного источника энергии, если быть более точным, то два разных. На практике в гибридах используется ДВС (двигатель внутреннего сгорания) и электродвигатель.

По типу, различают две основные категории гибридов: параллельный и полный.

Параллельный гибрид. В этом типе двигателя, ДВС является основным, в то время как электродвигатель, дополняет его и автоматически подключается при ускорении автомобиля или начале движения. 

Полный гибрид. В этом типе мотора более сложное устройство. По сути, при этой схеме два двигателя могут работать по отдельности или одновременно. Электрический двигатель может работать автономно. Когда требуется больше тяги, подключается ДВС. При этой компоновке система сама определяет, при каких условиях необходимо подключать в работу второй агрегат, а когда достаточно мощности одного. 

Преимущества гибридных автомобилей

Преимущества этого типа моторов очевидны. Гибридный двигатель потребляет гораздо меньше топлива, в среднем на 30-35%. При этом, мощность ничем не отличается от ДВС. Выброс в атмосферу вредных веществ меньше, чем у обычных ДВС, даже самых современных. Выгода для автовладельца, также, очевидна, поскольку затраты на топливо: бензин и дизель, меньше, а учитывая, что во многих странах Европы горючее стоит довольно дорого, автомобили с гибридным мотором вызвали настоящий ажиотаж у экономных европейцев.

Затраты на техническое обслуживание гибридных автомобилей ничем не отличаются от обычных. Гибридный автомобиль обычно не имеют ремня газораспределения, и, в нем отсутствует сцепление. Ресурс тормозной системы обычно больше, так как они используются меньше. В гибридном автомобиле применяется система рекуперативного торможения, т.е. перед тем, как будут задействованы обычные, гидравлические тормоза, в работу включается торможение двигателем и рекуперация энергии, т.е. ее преобразование из механической в электрическую. 

Надежность. ДВС имеет меньший ресурс работы, поскольку имеет большую зависимость от качества используемого топлива, масла. Электродвигатель, который является составной частью гибридного мотора автомобиля, не подвержен влиянию на него качества горючего, поскольку работает как аккумулятор-генератор.

Несмотря на то, что стоимость автомобиля с гибридным двигателем, пока выше чем с ДВС, развитие и усовершенствование технологий в этом направлении происходит очень быстро. И цена автомобиля с гибридным двигателем с каждым годом снижается. В скором времени этот тип моторов по популярности превзойдет общепринятые ДВС.

tccm.ru

Что такое Гибрид?! — DRIVE2

— Совершенствование двигателей внутреннего сгорания (ДВС) едва-едва поспевает за предъявляемыми к ним требованиями. С одной стороны, потребители с мечтами об одновременно мощном и экономичном моторе, с другой — экологи, ужесточающие нормы токсичности. А в завершение — геологи, все настойчивее напоминающие об истощении запасов «черного золота». Одним из вариантов решения этой проблемы являются гибридные силовые установки, состоящие из обычного ДВС и электродвигателя. В отличие от электромобилей и автомобилей на топливных элементах, которые все еще остаются "автомобилями будущего", гибриды уже с 1997 года выпускаются серийно.

— Давайте сравним автомобиль с обычным ДВС и электромобиль. Обыкновенный автомобиль способен проехать без дозаправки четыре-пять сотен километров и при этом отравить атмосферу некоторым объёмом вредных веществ. Заправочных станций предостаточно в любом регионе, и пополнить запасы топлива можно за считанные минуты. Электромобиль может проехать на одном заряде батарей порядка 80-160 км. Он экологически чист, бесшумен и практически безупречен до того момента, пока не наступает очередь подзарядки аккумуляторов. У существующих в наше время «электрических» машин этот процесс длится несколько часов.Гибридные автомобили берут все лучшее от обоих моторов: ДВС и электрического. Достоинство первого – в удобном энергоносителе, жидком топливе, а второго – в выдающихся моментных характеристиках. В отличие от ДВС, электромотор не нужно заводить и «раскручивать». Он может «стоять и ждать» не потребляя энергии. Но как только дали ток – сразу получили максимальную тягу на колесах. Электродвигатель эффективнее двигателя внутреннего сгорания в режиме частых стартов и стопов (т.е., при езде в городском цикле). Двигатель внутреннего сгорания, наоборот, более эффективен на постоянных, оптимальных для данного двигателя оборотах.В гибриде оба двигателя работают друг на друга. ДВС крутит генератор и питает энергией электромотор. Тот, в свою очередь, позволяет ДВС работать без резких разгонных нагрузок, в наиболее благоприятных режимах. Практически все современные гибриды имеют систему рекуперации или, по-русски, «возврата энергии». Суть ее в том, что при торможении или при движении машины накатом, электродвигатели начинают крутиться от колес и работать как генераторы, заряжая батарею. Отсюда – меньший износ, экологичность и экономичность (особенно в городском цикле.)Итак, перед нами технологичный прогрессивный автомобиль, в котором нивелируются недостатки и объединяются достоинства двух моторов. Но., рано хлопать в ладоши, и послушаем, что говорят скептики.

— Гибридные автомобили сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, не любят морозов, подвержены саморазряду, срок службы их ограничен несколькими годами. А «экономность» гибрида прямо связана с состоянием АКБ. Кроме того, существует проблема утилизации отработанных батарей. Гибриды дороже в ремонте, да и за сам ремонт возьмется далеко не каждый. Кроме того, высокую экологичность и экономичность гибридов многие тоже ставят под сомнение. Так, ряд тестов, проведенных авторитетными автомобильными изданиями, показал, что гибриды дают заметную экономию топлива только в городе, при движении же в смешанном цикле незначительно, а за городом существенно проигрывают современным дизелям. Почетное звание «Самый экологичный автомобиль года» в 2007 и 2008 годах присуждалось также автомобилям с дизельными моторами.Рассмотрим подробнее, какими бывают и как устроены гибриды.По степени гибридизации их делят на «умеренные», «полные» и plug-in. «Полный» в состоянии двигаться лишь на электричестве, не потребляя топлива. «Умеренный» всегда задействует ДВС, а электромотор подключается, если требуется дополнительная мощность. Гибрид с подзарядкой (plug-in hybrid) — такой гибрид можно включать в розетку для подзарядки. В результате обладатель подобного гибрида получает все преимущества электрического автомобиля, без самого большого недостатка: ограниченного пробега на одном заряде. Когда электрический заряд заканчивается, подключается ДВС и автомобиль превращается в обычный гибрид.По принципу взаимодействия электрической и топливной составляющих авто, гибридные приводы принято разделять на три вида: последовательный, параллельный и последовательно-параллельный.

• ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ СХЕМА:

— Это — самая простая гибридная конфигурация. ДВС используется только для привода генератора, а вырабатываемая последним электроэнергия заряжает аккумуляторную батарею и питает электродвигатель, который и вращает ведущие колеса. Это избавляет от необходимости в коробке передач и сцеплении. Для подзарядки аккумулятора также используется рекуперативное торможение. Свое название схема получила потому, что поток мощности поступает на ведущие колеса, проходя ряд последовательных преобразований. От механической энергии, вырабатываемой ДВС в электрическую, вырабатываемую генератором, и опять в механическую. При этом часть энергии неизбежно теряется. Последовательный гибрид позволяет использовать ДВС малой мощности, причем он постоянно работает в диапазоне максимального КПД, или же его можно совсем отключить. При отключении ДВС электродвигатель и батарея в состоянии обеспечить необходимую мощность для движения. Поэтому они, в отличие от ДВС, должны быть более мощными, а, значит, они имеют и большую стоимость. Наиболее эффективна последовательная схема при движении в режиме частых остановок, торможений и ускорений, движении на низкой скорости, т.е. в городе. Поэтому используют ее в городских автобусах и других видах городского транспорта. По такому принципу работают также большие карьерные самосвалы, где необходимо передать большой крутящий момент на колеса, и не требуются высокие скорости движения.

• ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ СХЕМА:

— Здесь ведущие колеса приводятся в движение и ДВС, и электродвигателем (который должен быть обратимым, т.е. может работать в качестве генератора). Для их согласованной параллельной работы используется компьютерное управление. При этом сохраняется необходимость в обычной трансмиссии, и двигателю приходится работать в неэффективных переходных режимах. Момент, поступающий от двух источников, распределяется в зависимости от условий движения: в переходных режимах (старт, ускорение) в помощь ДВС подключается электродвигатель, а в устоявшихся режимах и при торможении он работает как генератор, заряжая аккумулятор. Таким образом, в параллельных гибридах большую часть времени работает ДВС, а электродвигатель используется для помощи ему. Поэтому параллельные гибриды могут использовать меньшую аккумуляторную батарею, по сравнению с последовательными. Так как ДВС непосредственно связан с колесами, то и потери мощности значительно меньше, чем в последовательном гибриде. Подобная конструкция достаточно проста, но ее недостатком является то, что обратимая машина параллельного гибрида не может одновременно приводить в движение колеса и заряжать батарею. Параллельные гибриды эффективны на шоссе, но малоэффективны в городе. Несмотря на простоту реализации этой схемы, она не позволяет значительно улучшить как экологические параметры, так и эффективность использования ДВС.

— Приверженцем такой схемы гибридов является компания "Хонда". Их гибридная система получила название Integrated Motor Assist (Интегрированный помощник двигателя). Она предусматривает, прежде всего, создание бензинового двигателя с увеличенным к.п.д. И только тогда, когда двигателю становится трудно, на помощь ему должен приходить электрический мотор. В этом случае система не требует сложного и дорогостоящего силового блока управления, и, следовательно, себестоимость такого автомобиля оказывается ниже. Система IMA состоит из бензинового двигателя (который предоставляет основной ресурс мощности), электромотора, который предоставляет дополнительную мощность и дополнительной батареи для электромотора. Когда автомобиль с обычным бензиновым двигателем замедляется, его кинетическая энергия гасится сопротивлением мотора (торможение двигателем) или рассеивается в виде тепла при нагреве тормозных дисков и барабанов. Автомобиль с системой IMA начинает тормозить электромотором. Таким образом, электромотор работает как генератор, вырабатывая электричество. Сохранённая при торможении энергия запасается в батарее. И когда автомобиль вновь начнёт ускоряться, батарея отдаст всю накопленную энергию на раскрутку электромотора, который снова перейдёт на свои тяговые функции. А расход бензина уменьшится ровно настолько, сколько энергии было запасено при предыдущих торможениях. В общем, в компании Honda считают, что гибридная система должна быть максимально простой, электрический мотор выполняет лишь одну функцию — помогает двигателю внутреннего сгорания сэкономить как можно больше горючего. Honda выпускает две гибридные модели:Insight и Civic.

• ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ СХЕМА:

— Компания «Тойота» при создании гибридов пошла своим путем. Разработанная японскими инженерами система Hybrid Synergy Drive (HSD) объединяет в себе особенности двух предыдущих типов. В схему параллельного гибрида добавляется отдельный генератор и делитель мощности (планетарный механизм). В результате гибрид приобретает черты последовательного гибрида: автомобиль трогается и движется на малых скоростях только на электротяге. На высоких скоростях и при движении с постоянной скоростью подключается ДВС. При высоких нагрузках (ускорение, движение в гору и т.п.) электродвигатель дополнительно подпитывается от аккумулятора- т.е. гибрид работает как параллельный. Благодаря наличию отдельного генератора, заряжающего батарею, электродвигатель используется только для привода колес и при рекуперативном торможении. Планетарный механизм передает часть мощности ДВС на колеса, а остальную часть на генератор, который либо питает электродвигатель, либо заряжает батарею. Компьютерная система постоянно регулирует подачу мощности от обоих источников энергии для оптимальной эксплуатации при любых условиях движения. В этом типе гибрида большую часть времени работает электродвигатель, а ДВС используется только в наиболее эффективных режимах. Поэтому его мощность может быть ниже, чем в параллельном гибриде.Важной особенностью ДВС также является то, что он работает по циклу Аткинсона, а не по циклу Отто, как обычные двигатели. Если работа двигателя организована по циклу Отто, то на такте впуска поршень, двигаясь вниз, создает в цилиндре разрежение, благодаря которому происходит всасывание в него воздуха и топлива. При этом в режиме малых оборотов, когда дроссельная заслонка почти закрыта, появляются так наз. насосные потери. (Чтобы лучше понять, что это такое, попробуйте, например, втянуть воздух через зажатые ноздри). Кроме того, при этом ухудшается наполнение цилиндров свежим зарядом и соответственно повышается расход топлива и выбросы вредных веществ в атмосферу. Когда поршень достигает нижней мертвой точки (НМТ), впускной клапан закрывается. В ходе такта выпуска, когда открывается выпускной клапан, отработанные газы еще находятся под давлением, и их энергия безвозвратно теряется- это так наз. потери выпуска.

— В двигателе Аткинсона на такте впуска впускной клапан закрывается не вблизи НМТ, а значительно позже. Это дает целый ряд преимуществ. Во-первых, снижаются насосные потери, т. к. часть смеси, когда поршень прошел НМТ и начал движение вверх, выталкивается назад во впускной коллектор (и используется затем в другом цилиндре), что снижает в нем разрежение. Горючая смесь, выталкиваемая из цилиндра, также уносит с собой часть тепла с его стенок. Так как длительность такта сжатия по отношению к такту рабочего хода уменьшается, то двигатель работает по так наз. циклу с увеличенной степенью расширения, при котором энергия отработанных газов используется более длительное время, т. е., с уменьшением потерь выпуска. Данная стать Таким образом, получаем лучшие экологические показатели, экономичность и больший КПД, но меньшую мощность. Но в том-то и суть, что мотор тойотовского гибрида функционирует в малонагруженных режимах, при которых этот недостаток цикла Аткинсона не играет большой роли.

— К недостаткам последовательно- параллельного гибрида следует отнести более высокую стоимость, в виду того, что он нуждается в отдельном генераторе, большем блоке батарей, и более производительной и сложной компьютерной системе управления.

— Система HSD установливается на хэтчбеке Toyota Prius, седане бизнес-класса Camry, вседорожниках Lexus RX400h, Toyota Highlander Hybrid, Harrier Hybrid, спортивном седане Lexus GS 450h и автомобиле люкс-класса — Lexus LS 600h. Ноу-хау компании Тойота куплено компаниями Форд и Ниссан и использовано при создании Ford Escape Hybrid и Nissan Altima Hybrid. Toyota Prius лидирует по продажам среди всех гибридов. Расход бензина в городе составляет 4 л на 100 км пробега. Это первый автомобиль, у которого потребление топлива при движении в городе меньше, чем на шоссе. На Парижском автосалоне 2008 была представлена модель Приус plug-in hybrid.Из всего сказанного можно сделать вывод, что, наверное, нет смысла считать гибридные автомобили решением всех проблем. Это скорее промежуточный этап на пути к будущей машине с нулевым выбросом вредных веществ. Гибридные технологии дают возможность отработать ее ключевые технические компоненты — емкие компактные аккумуляторы, оптимизированные системы «повторного использования» энергии, технологию быстрой зарядки от внешних источников, новые электродвигатели, облегченные кузова. Только массовое производство этих узлов сможет приблизить то время, когда вместо поездки на заправку достаточно будет подключить железного коня на часок к обычной домашней электросети — а потом ездить целый день без подзарядки. Похоже, что, сев за руль гибридного автомобиля, человеческая цивилизация сможет прибыть в светлое электромобильное будущее самым коротким и самым эффективным путем.

www.drive2.ru