Обозрение. Все типы гибридов Скрестив бензин с электричеством
Обозрение. Все типы гибридов: Скрестив бензин с электричеством

К огорчению, отменить светофоры, пробки и нерегулируемые перекрестки навряд ли может быть. Означает, авто и впредь будут разгоняться и тормозить. А поэтому мысль запасти кинетическую энергию, никчемно переводимую в нагрев и износ тормозов, очень популярна.
Строго говоря, БМВ-118d не реальный гибрид, хотя и способен припасать энергию в аккуме при выбеге. ULTRA LIGHTS
«Ультралегкие» модификации – это изобретение создателя. Строго говоря, автомобиль, не использующий электродвигатель для перемещения, гибридом называться не должен. Но все таки я буду настаивать на том, чтоб их так называли. Хотя бы поэтому, что эти машины способны припасать кинетическую энергию, пусть и для других целей. Такие системы используют в современных БМВ и «Ауди».
Умный генератор производит ток при торможении и высвобождает мотор от излишней нагрузки в процессе разгона. При равномерном движении действует по происшествиям, зависимо от числа потребителей и степени зарядки батареи. Принцип довольно прост: так как генератор отбирает мощность мотора, можно улучшить его работу, сняв с мотора лишнюю нагрузку во время разгона и добавив – при торможении. Во время относительно равномерного движения все находится в зависимости от текущего баланса потребителей: если их малость, то полностью хватает способностей батареи. Как уровень заряда свалится ниже определенного значения, генератор включится опять. Для этого пригодится продвинутое управление процессом зарядки (нужно учесть еще больше причин, чем по силам очевидному реле-регулятору, который служит авто делу более полусотни лет) и вприбавок другие свойства аккумуляторной батареи. Итог деяния системы, в первый раз показанной БМВ как часть концепции действенной динамики, – понижение расхода горючего на 0,2–0,3 л/100 км и малозначительное улучшение разгона.
Сейчас подобные устройства отыскали применение на БМВ 1-й и 3-й серий, также на экологичных дизельных «Ауди» с индексом «е». Вобщем, это только начало. Ведь умственное управление зарядом батареи нужно и для систем «старт-стоп». Это уже реализовано на 4-цилиндровых БМВ с механическими коробками передач.
«Лексус-LS 600h» – один из более на техническом уровне сложных гибридов. Он обустроен 8-цилиндровым двигателем внутреннего сгорания с конкретным впрыском горючего, привод полный. К 290 кВт и 520 Н·м бензинового мотора добавляются 165 кВт и 300 Н·м электронного. LIGHTS
«Легкие» модификации – попытка перевоплотить обыденный автомобиль в гибрид с меньшими затратами. Как хоть какой компромисс, он не лишен недочетов и выделяется сначала неспособностью передвигаться только на электротяге. Все же положительных сторон больше, чем отрицательных: приметное уменьшение расхода горючего в городке и улучшение динамики разгона (имеется в виду сначала так именуемый rolling start и упругость). Реальный выигрыш может превосходить 20%.
Главные элементы гибридного авто «Мерседес-Бенц S400 BlueHYBRID». Выяснить легкий гибрид можно по малозначительной – обычно менее 20 кВт – мощности электродвигателя. Самым коммерчески удачным примером стала, естественно, «Хонда-Сивик Гибрид», на вид практически не отличающаяся от обыденного «Сивика». 1-ое поколение этих машин появилось в 2003 году. Под их капотом 1,8-литровый бензиновый мотор уступил место 1,3-литровому с 15-киловаттным электронным ассистентом. Расположенный меж мотором и коробкой электродвигатель помогал при разгоне и работал в качестве генератора, заряжая никель-металлгидридную батарею напряжением 156 В. 2-ое поколение машин, выпускаемое с 2006 года, оснастили вариатором и новейшей системой регулирования фаз газораспределения i-VTEC, которая стопроцентно закрывает клапаны неработающего мотора, понижая насосные утраты и торможение движком. Таким макаром, гибридный «Сивик» научился ездить на незапятанной электротяге, став единственным пока легким гибридом, умеющим это делать.
2-Mode Hybrid – вариант, предполагающий внедрение 2-ух электромоторов по 22 кВт и планетарного делителя. Главные объекты – полноразмерные внедорожники и пикапы «Дженерал моторс». Гибридизация от Continental позволяет стопроцентно вписаться в моторный отдел. Литий-ионная батарея потрясающе размещается на месте обыденного свинцово-кислотного аккума. Похожую схему выбрал «Мерседес-Бенц», который собирается в сегодняшнем году предложить гибридный автомобиль на базе S-класса. На «Мерседес-Бенце S 400 BlueHYBRID» электромотор мощностью всего 20 кВт размещен меж двигателем внутреннего сгорания и 7-ступенчатым гидромеханическим автоматом. Ездить на электротяге «Мерседес» не умеет, зато обустроен электронным компрессором кондюка – означает, не будет нужно жертвовать комфортом в пробке либо на светофоре, когда бензиновый мотор выключен.
Устройство «Лексуса- LS 600h»: 1 – управляющий блок (PSU); 2 – двигатель внутреннего сгорания V8 объемом 5 л; 3 – гибридная коробка; 4 – двухступенчатый редуктор; 5 – никель-металлгидридная батарея, 288 В; 6 – электронно-управляемая тормозная система с функцией регенерации. Выигрыш в динамике невелик только на 1-ый взор. Невзирая на то что электродвигатель развивает всего 20 кВт, его вращающий момент добивается 160 Н.м. Это более половины того, что дает бензиновый мотор. Соответственно приметен и его вклад в динамике, а не в максималке. Больший выигрыш достигается в разгоне с малых скоростей либо при обгоне в спектре 60–120 км/ч. А вот старт с места фактически не изменяется – с гидромеханической коробкой вращающий момент двигателя внутреннего сгорания умножает гидротрансформатор.
MEDIUM
Настоящие, либо, как их еще именуют, «тяжелые», модификации могут ездить, используя и бензиновый, и электронный движки, также сочетание их мощи в хоть какой пропорции. Эти машины сейчас лучшим образом представлены марками «Тойота» и «Лексус». Стараниями наикрупнейшго производителя автомобилей и японской компании «Айсин» (агрегаты коробки) была разработана одна из более успешных схем. Движок автомобиля приводит генератор, занявший в трансмиссионном агрегате место классической коробки. Но соединены они не агрессивно, а через планетарный делитель, который, в свою очередь, дает выбор мотору – крутить колеса либо генератор. Он же отвечает за запуск мотора на ходу, на короткий срок замыкая коробку.
Модуль гибридной коробки компании Aisin для вэдового автомобиля: 1– генератор; 2 – планетарный делител; 3 – электродвигатель; 4 – двухступенчатый планетарный редуктор; 5 – межосевой дифференциал завышенного трения Torsen. Дальше размещается электродвигатель и очередной планетарный редуктор, который работает в режиме двухступенчатой коробки, изменяя передаточное число меж электродвигателем и коробкой. Оказывается, 2-ух передач (1,9:1 и 3,9:1) довольно для действенной работы привода во всех спектрах скоростей. Обычной коробки у автомобиля нет – суммарный вращающий момент бензинового мотора и электродвигателя позволяет обходиться всего 2-мя ступенями.
Гибридный «Шевроле-Тахо» может передвигаться на электротяге. Справа под капотом инвертор, модифицирующий ток для управления тяговыми электромоторами. Под задним сидением – никель-металлгидридная батарея. В режиме Hybrid выбор – в пользу более экономного перемещения. Power подразумевает наибольшее внедрение электродвигателя как «бустера», улучшающего динамику автомобиля. Зимний режим Snow вводит ограничение по вращающему и тормозному моментам для очень действенного сцепления с дорогой. Подвескаивный режим коробки «Лексуса-LS600h» предлагает восемь уровней торможения движком и соответственно скорости и интенсивности реакции на педаль акселератора, имитируя работу 8-ступенчатой автоматической коробки. При обыкновенном разгоне автомобиль трогается только за счет электродвигателя, а бензиновый мотор подключается при необходимости.
Помните прибор под заглавием «эконометр»? Вот его современное воплощение в «Лексусе-LS 600h». Стрелка указывает зарядку, разрядку либо экономную езду, при которой «гибридность» не употребляется. Литий-ионная батарея заключена в неопасный металлической корпус. Это необходимость, так как при высочайшей концентрации энергии в маленьком объеме куцее замыкание вызовет реальный взрыв. Современный гибрид немыслим без действенных аккумов. Литий-ионные – наилучшее на сегодня решение. Хотя технологиями малогабаритных пластинчатых частей пока обладают немногие. Этот сделан работниками опытнейшего производства «Ниссан».
Система, используемая компанией «Дженерал моторс» на гибридном внедорожнике «Шевроле-Тахо», несколько другая: в ней отсутствует 2-ая планетарная передача, но заместо 1-го электромотора – два, по 22 кВт. Этого довольно, чтоб двигатель внутреннего сгорания обходился без классической коробки, а автомобиль в целом мог передвигаться только на электротяге. Заглавие 2-Mode Hybrid Transmission значит два режима работы. В первом, при малых скоростях и нагрузках, зависимо от состояния аккумов можно двигаться как за счет одних электродвигателей, так и при помощи бензинового 5,3-литрового мотора. 2-ой режим работы, напротив, предназначен для движения с высочайшей скоростью по шоссе: он исключает воздействие электродвигателей, что увеличивает КПД коробки и понижает расход бензина. Более того, при подходящих критериях автоматика отключает четыре из восьми цилиндров мотора. В таком режиме «Шевроле-Тахо» способен пройти 22 мили на галлоне бензина, что соответствует приблизительно 10,7 л/100 км. Хороший итог для автомобиля такового размера!
FULL FLAVOUR
Их именуют range extender (в буквальном переводе – удлинитель). Вобщем, идет речь пока об опытнейших образчиках, которые не подтверждают заявленных черт. Модификации такового класса – это, по существу, электромобили, снаряженные вспомогательным бензиновым либо дизельным движком.
Шасси ранешнего макета «Шевроле-Вольт» соединяет воединыжды двигатель внутреннего сгорания (предположительно «Опель-ЭКОТЕК» 1,4 л с турбонаддувом), литий-ионную батарею (размещена в трансмиссионном тоннеле) и электродвигатель переменного тока с инверторной системой управления. Макет агрегата для «легкого» гибрида «Дженерал моторс» отличается от обыденного мотора только массивным стартер-генератором с жидкостным остыванием. Более того, он может оказывать помощь мотору при трогании и ускорении. Основное отличие в эксплуатации – очень желательна каждодневная подзарядка от сети. Основной режим для «бензоудлинителя» – городской. При припасе хода 100 км и поболее в каждодневных поездках по городку вообщем нет необходимости использовать бензиновый двигатель. Ну а если электричество «кончится», то бензиновый мотор на теоретическом уровне в состоянии обеспечить беспроблемное путешествие до наиблежайшей розетки. Его задачка не заряжать батареи, а только поддерживать приблизительно 30-процентный уровень заряда. КПД невысок, но предполагается, что «бензиновый» пробег для машины быстрее исключение, чем правило. Механической связи с колесами мотор такового гибрида не имеет совсем, другими словами лишается 1-го из важных преимуществ гибридной коробки – улучшения динамики за счет совместной работы электродвигателя и ДВС.
Первым серийным автомобилем этого класса должен стать «Шевроле-Вольт», создание которого обещают начать в 2010 году.
Приблизительно таким будет серийный «Шевроле-Вольт» – 1-ый гибрид класса range extender. Если создание начнется по плану, то в 2010 году. О ВРЕДЕ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ
Какая из концепций гибридного привода одолеет? Конкретного ответа нет. Полностью возможно, что «бензоудлинители» окажутся нужными в Северной Америке при доступных ценах на электроэнергию и больших – на бензин. Модификации аналогичного типа планирует выпускать и «Мерседес-Бенц». Сборка его малогабаритных моделей еще много годов назад была изготовлена с этим прицелом.
«Тойота» устами президента компании Кацуаки Ватанабе подтвердила пуск в серию подзаряжаемого (Plug-in) гибрида с литий-ионными батареями в 2010 году. А пока технологию отрабатывают на «Тойоте-Приус» второго поколения. Вобщем, еще вероятнее, что дуэт «Тойоты» и «Айсина» окажется более везучим и им получится равномерно наращивать электронную составляющую гибридных трансмиссий. Макет «Тойоты-Приус» с возможностью подзарядки уже способен преодолеть на электротяге 10 км в городском цикле. Для полной зарядки батарей от сети 220 В требуется наименее 2-ух часов. Автомобиль третьего поколения с литий-ионными аккумами будет способен на приметно наилучшие результаты. Подзарядка аккумов от наружного источника позволяет перевоплотить их из непонятного накопителя кинетической энергии в реальный «топливный бак» (пусть даже на порядок уступающий бензиновому).
Единственный вопрос, который остается, – стоимость на бензин. Реальный кризис оказался экономическим, а не топливным. А когда горючее дешевеет, дорогостоящие программки развития гибридных трансмиссий и силовых установок могут серьезно разрушить денежному здоровью авто производителей.