Zahav.АвтомирZahav.ru

Четверг
Тель-Авив
+30+16
Иерусалим
+28+15

Автомир

А
А

Как устроены гибридные автомобили

Первый в мире бензоэлектрический автомобиль Lohner Electric Chaise был создан Фердинандом Порше еще в 1899 году. В 70-е годы XX века интерес к гибридам возобновился.

24.11.2009
Источник:drive.ru
Zahav.ru

Гибридная силовая установка сочетает двигатель внутреннего сгорания и электромотор, что обеспечивает меньший расход топлива и снижает токсичность выхлопных газов. Однако чем экономичнее гибридный автомобиль, тем более емкие аккумуляторы ему требуются и, следовательно, тем выше его цена.

В зависимости от того, какую роль в силовой установке играет электромотор, гибриды делятся на умеренные (mild hybrids) и полные (full hybrids). У первых электромотор служит помощником двигателю внутреннего сгорания, как, например, у хэтчбека Honda Insight. Вторые способны проехать некоторое расстояние на одной электротяге, как Lexus RX 400h. Есть еще якобы микрогибриды – придуманный маркетологами термин для рекламы системы start/stop. Но последняя по сути – генератор с расширенными функциями. А мы говорим о схемах, где электродвигатели передают крутящий момент на колёса.

Хондовская гибиридная силовая установка IMA (Integrated Motor Assist) – пример параллельной схемы: на коленчатом валу двигателя вместо маховика размещен компактный электромотор-генератор.
В 1997 году на японском рынке дебютировал первый гибрид – Toyota Prius.


Последовательная гибридная схема

Один из последних образцов параллельной схемы – гибридная силовая установка седана BMW Active Hybrid 7.


Существует также три основные схемы устройства гибридных силовых установок: последовательная, параллельная и смешанная. Последовательная гибридная схема появилась первой (ее придумал в 1899 году сам Фердинанд Порше), но в легковых автомобилях распространена меньше. По ней, например, построены силовые агрегаты карьерных самосвалов, некоторых автобусов и локомотивов. В последовательной схеме колеса приводит в движение электромотор, а малолитражный ДВС крутит генератор, вырабатывающий электроэнергию. Тут остутствует необходимость в коробке передач и мощном двигателе внутреннего сгорания. Зато требуются аккумуляторы, как правило, никель-металлогидридные, большой емкости.

В 1997 году на японском рынке дебютировал первый гибрид – Toyota Prius.


Параллельная гибридная схема

В 1999-м фирма Honda представила американцам свой Insight.


Самая распространенная сейчас схема – параллельная. Она запатентована еще в 1905 году немцем Генри Пипером. Ей отвечают почти все умеренные гибриды. Они оснащаются мощным электромотором (10–15 кВт), который помогает двигателю внутреннего сгорания при разгоне, а при торможении запасает рекуперативную энергию. В качестве трансмиссии, как правило, используются вариатор или планетарная передача.

Zahav.ru
Chevrolet Volt построен по последовательной схеме. Его еще называют электромобилем с увеличенным запасом хода. На электротяге автомобиль делает бросок длиной 64 км. А при использовании вспомогательного турбомотора, заряжающего батареи, пробег на одной заправке может превышать 1024 км.
Zahav.ru
Хондовская гибиридная силовая установка IMA (Integrated Motor Assist) – пример параллельной схемы: на коленчатом валу двигателя вместо маховика размещен компактный электромотор-генератор.


Но компания Honda нашла возможным оснастить свое бензоэлектрическое купе CR-Z шестиступенчатой ''механикой''. В качестве источника питания используются литиево-ионные или литиево-полимерные аккумуляторы. Умеренные гибриды не требуют емких батарей на борту, благодаря чему доступны по цене. Однако некоторые автопроизводители присматриваются к дорогущим суперконденсаторам, которые способны кратковременно отдавать ток очень высокой мощности.

Последовательно-параллельная гибридная схема

Один из последних образцов параллельной схемы – гибридная силовая установка седана BMW Active Hybrid 7.


Распространены также смешанные, или, как их еще называют, последовательно-параллельные гибриды. Классические представители этого семейства – хэтчбек Toyota Prius и Lexus(ы) с индексом ''h'', оснащенные фирменным ''синергитическим'' приводом HSD (Hybrid Synergy Drive). Чтобы объяснить принцип его работы мы приводим ниже наглядную демонстрацию.

Благодаря планетарной передаче и возникает синергия – взаимодействие двигателя внутреннего сгорания и электромотора. Тут ДВС крутит колеса в паре с электромотором, одновременно вращая генератор. В традиционной коробке передач нет необходимости: электроника регулирует обороты моторов и генератора, превращая такую систему в бесступенчатую трансмиссию ECVT.

Zahav.ru
Параллельные гибриды могут быть не только умеренными, но и полными, как, например, Audi Duo (1998). Эта модель могла проехать 50 км только на электромоторе, приводящем в движение задние колеса.
Zahav.ru


Большинство двигателей, установленных на гибридах – бензиновые. Многие работают по циклу Аткинсона с более коротким тактом сжатия и более эффективным рабочим процессом. Это обеспечивает лучшие экологические и экономические показатели. Распространение, казалось бы, более экономичных дизельэлектрических силовых установок сдерживает прежде всего то, что большинство гибридов продаются в не знакомой с дизелем Америке. Кроме того, дизельный мотор дороже бензинового, а это лишь увеличивает немалую цену гибрида.

 

Фото: архив редакции, Honda, Toyota, Lexus, Audi, BMW, Chevrolet

Читайте также

У BMW Active Hybrid X6 с бесступенчатой коробкой передач ECVT с несколькими планетарными рядами два электромотора. Один работает на малых скоростях. А другой запускает ДВС и затем служит генератором. Полноприводная трансмиссия xDrive сохранена.
Комментарии, содержащие оскорбления и человеконенавистнические высказывания, будут удаляться.

Пожалуйста, обсуждайте статьи, а не их авторов.

Статьи можно также обсудить в Фейсбуке