Silnik hybrydowy – perfekcja czy ból głowy? Czym jest samochód hybrydowy. Plusy i minusy hybryd Sekwencyjny układ samochodu hybrydowego

Drodzy Rodacy, dziś porozmawiamy o tym, czym jest silnik hybrydowy w samochodzie, jak działa, z czego się składa, plusy i minusy nowych rozwiązań.

W większości przypadków jako elektrownia wykorzystywany jest silnik spalinowy, ale biorąc pod uwagę wyczerpywanie się rezerw ropy naftowej i rosnące wymagania dotyczące przyjazności dla środowiska silników, korporacje samochodowe zaczęły opracowywać nowe technologie, które umożliwiłyby porzucenie węglowodorów jako głównym paliwem lub przynajmniej zmniejszyć ich zużycie.

Instalacja silników elektrycznych zamiast silnika spalinowego nie jest jeszcze wydajna, ponieważ energochłonność akumulatorów wiąże się z ich dużą masą, a co za tym idzie, wysokimi kosztami.

Jednak prawie wszyscy najwięksi producenci samochodów na świecie rozpoczęli produkcję własnych modeli samochodów hybrydowych. Łączą silnik spalinowy i elektrownię.

Toyota pozostaje uznanym liderem w rozwoju i produkcji pojazdów hybrydowych. Koncern ten wprowadził pierwszą serię hybrydową w 1997 roku i nadal produkuje kilka kolejnych modeli niezawodnych samochodów.

Hybryda - przetłumaczona na język rosyjski jako skrzyżowanie. Połączenie tych dwóch różnych technologii z powodzeniem spełnia główne zadanie - ruch samochodu.

Funkcją silnika hybrydowego jest napędzanie silnika spalinowego, który dostarcza energię do elektrowni: akumulator-silnik elektryczny. Z kolei elektrownia przenosi moment obrotowy na koła poprzez przekładnię.

W ten sposób osiągany jest optymalny tryb jazdy i wytwarzana jest dodatkowa siła. Ponadto wygładzane są obciążenia szczytowe i wahania, w wyniku czego wzrasta produktywność i wydajność.

Silnik hybrydowy. Urządzenie

Istnieje kilka opcji silnika hybrydowego:

• Równoległy. Silnik benzynowy zasilany jest ze zbiornika paliwa, a silnik elektryczny z akumulatora. W rezultacie dwa silniki obracają przekładnię, która następnie przenosi moment obrotowy na koła.
• Mikrohybryda. Ta opcja została opracowana przez specjalistów Toyoty. Ich samochód hybrydowy uruchamia się i jedzie z małą prędkością, korzystając wyłącznie z energii elektrycznej. Ale przy zwiększonej prędkości zaczyna działać silnik spalinowy. Jednocześnie na trudnych odcinkach dróg – podjazdach, piachu, błocie i innych obciążeniach silnik elektryczny jest również zasilany akumulatorem do pracy równoległej i zwiększonej przyczepności. Wszystkie te tryby są kontrolowane przez elektronikę.
  
• Średniej hybrydy. Taki samochód ma swoje własne cechy - jazda na silniku elektrycznym nie jest zapewniona. Ale trakcja elektryczna znacznie zwiększa wydajność, dzięki uzyskaniu wyższego napięcia niż daje akumulator, a to odpowiednio zwiększa moc całej elektrowni.
  
• Pełna hybryda. Tutaj elektryczność jest na pierwszym miejscu - zapewnia ruch. Akumulator jest ładowany przez rekuperację. Oddzielne sprzęgło między dwoma silnikami umożliwia odłączenie tych systemów. W rezultacie silnik benzynowy jest włączany tylko wtedy, gdy jest to absolutnie konieczne.
  
• Rozdzielony. Zawiera parę silnik-generator i silnik benzynowy. Przekładnia planetarna przenosi moment obrotowy na skrzynię biegów. Część energii jest wykorzystywana do napędzania samochodu, a druga jest przesyłana do akumulatora wysokonapięciowego.
  
• Spójny. Tutaj schemat jest następujący: silnik benzynowy obraca generator, który ładuje akumulator, a z niego energia trafia do silnika elektrycznego, który obraca skrzynię biegów, a właściwie koła.

Plusy i minusy hybrydowego silnika samochodowego

Oczywiście plusy przeważają, ale są też wady, jak we wszystkich nowych produktach. Na przykład benzynowy silnik hybrydowy jest bardziej powszechny, choć nie ma wątpliwości.

Ale tak się stało - technologia została opracowana w Ameryce, a olej napędowy nie jest tam wysoko ceniony. Tak, a hybrydowa jednostka wysokoprężna kosztowałaby więcej, a biorąc pod uwagę, że cena jest już znacznie powyżej średniej, pytanie można uznać za zamknięte.

Przede wszystkim entuzjaści samochodów są zdezorientowani silnikiem hybrydowym z powodu akumulatora. Jest to bardzo kapryśny element, ponieważ wymaga ciągłej pracy, w przeciwnym razie jego żywotność zostanie znacznie skrócona.

Ponadto baterie boją się ekstremalnych temperatur, samorozładowania. Do tego wysoki koszt części zamiennych i napraw. Co więcej, jest mało prawdopodobne, że będziesz w stanie zrobić to sam.

Ale porozmawiajmy o przyjemnych rzeczach. Jedną z głównych zalet silnika hybrydowego jest niskie zużycie paliwa oraz minimalna emisja szkodliwych substancji do atmosfery, a wszystko to dzięki:

• skoordynowana praca i silnik elektryczny;
• zastosowanie baterii o dużej pojemności;
• wykorzystanie energii hamowania (hamowanie regeneracyjne), która zamienia energię kinetyczną ruchu na energię elektryczną.

Ponadto silnik hybrydowy zgromadził wiele innych innowacji, które pozwolą zaoszczędzić paliwo i chronić atmosferę. Pomiędzy nimi:

• zmiana rozrządu;
• zatrzymać start;
• recyrkulacja spalin;
• ogrzewanie przeciwzamarzaniowe spalinami;
• elektryczny napęd pompy wodnej, klimatyzacja i;
• opony o ulepszonym toczeniu.

Zauważalny efekt obserwuje się podczas użytkowania pojazdu hybrydowego w cyklu miejskim, przy częstych postojach silnik pracuje na biegu jałowym.

Ale na torze, podczas jazdy z dużą prędkością, silnik hybrydowy nie jest już tak wydajny.
Z drugiej strony ten sam akumulator umożliwia dłuższą jazdę bez tankowania. Co więcej, akumulatora nie można naładować, a samochód można zatankować tylko paliwem.

Silnik, dzięki sterowaniu komputerowemu, zawsze pracuje optymalnie, bez względu na to, jak bardzo próbujesz go przeciążyć.

Często te pojazdy hybrydowe mogą jeździć bez paliwa. Różnią się też tym, że silnik jest ledwo słyszalny.

Mam nadzieję, że ten artykuł pomoże w znalezieniu odpowiedniego rozwiązania, jeśli staniecie przed pytaniem o wybór samochodu z napędem hybrydowym.

Do następnego razu.

Samochody hybrydowe stały się ostatnio szczególnie popularne, dotyczą wszystkich klas samochodów, wielu producentów wprowadza te samochody do poziomu masowego. Hybrydy wykazują obecnie imponujące osiągi. Przygotowaliśmy ocenę samochodów hybrydowych, która pozwoli miłośnikom uniwersalnych samochodów wybrać pojazd, który sprawdzi się zarówno w mieście, jak i w terenie.

Samochód hybrydowy to samochód, który wykorzystuje nie tylko konwencjonalny silnik spalinowy napędzany benzyną lub olejem napędowym, ale także alternatywne źródło w postaci silnika elektrycznego.

Drugi silnik zaczyna pracować na niskich obrotach, co może znacznie zaoszczędzić paliwo, na przykład przy dużym natężeniu ruchu na drodze. Ponadto samochody hybrydowe są bardziej przyjazne dla środowiska, co sprawia, że ​​są bardziej popularne.

Zalety i wady hybryd

Zalety samochodów hybrydowych:

• Odczuwalne zmniejszenie zużycia paliwa. Zużycie paliwa hybrydowego jest nawet o 30% niższe niż w pojazdach konwencjonalnych. Spalanie mniejszej ilości paliwa w tym samym czasie zmniejszało toksyczność hybryd. Okazuje się, że samochody hybrydowe są bardziej ekonomiczne i przyjazne dla środowiska w porównaniu do analogów, które są wyposażone tylko w silniki spalinowe;
• Zmniejszenie hałasu podczas pracy;
• Długa żywotność części układu hamulcowego;
• Samochody hybrydowe w porównaniu z pojazdami elektrycznymi mają duży zasięg i są wszechstronne w codziennym użytkowaniu. Hybryda nie wymaga ładowania z sieci, można ją zatankować benzyną. Po spaleniu paliwa część energii gromadzona jest w akumulatorze, dzięki czemu silnik elektryczny zaczyna pracować. Dodatkowym źródłem energii do ładowania akumulatora jest zamiana energii kinetycznej jadącego samochodu na energię elektryczną;
• Hybrydy posiadają również szereg rozwiązań konstrukcyjnych i systemów pomocniczych zapewniających duże oszczędności i redukcję szkodliwych emisji: system start-stop itp.

Wady pojazdów hybrydowych to wysoki koszt początkowy, a także pewne trudności w naprawie i konserwacji tych modeli. Kolejną wadą jest możliwe krytyczne rozładowanie akumulatora i jego szybka awaria przy dużych spadkach temperatury.

Ocena samochodów hybrydowych 2018-2019

Nowoczesny rynek samochodowy oferuje duży wybór przedstawicieli hybryd. Wybór odpowiedniego pojazdu spośród całej gamy nie jest łatwy. Przedstawiamy Państwu topowe samochody hybrydowe, wśród których znajdziecie przedstawicieli większości światowych marek.

Najlepszy hybrydowy hatchback – Chevrolet Volt Hybrid

Hybrydowy Chevrolet Volt. Ten samochód to czteromiejscowy hatchback z napędem na przednie koła. Główną zaletą tego modelu są silniki elektryczne o mocy 149 KM. wystarczy na 60 km podczas jazdy po mieście, bez zużycia paliwa i przy zachowaniu właściwości. Dużą wadą Chevroleta Volta jest jednak jego wysoki koszt.

Jeśli interesuje Cię przyszłość tego i innych pojazdów tej marki, zachęcamy do zapoznania się z najnowszymi wiadomościami Chevroleta.

Jeden z najlepszych samochodów hybrydowych - Ford Fusion Hybrid

Hybrydowy Ford Fusion. Ten samochód ma przemyślaną atletyczną formę i przestronne wnętrze. Hybrydowy Ford Fusion ma 2,5-litrowy czterocylindrowy silnik hybrydowy. To dobra opcja dla pojazdu elektrycznego z silnikiem hybrydowym, jeśli chcesz kupić niedrogi samochód i w przyszłości oszczędzać paliwo. Można go nazwać średniej wielkości sedanem dla całej rodziny.

Ford Fusion Hybrid jest uzupełniony elektrycznym wspomaganiem kierownicy, zawieszeniem wielowahaczowym ze stabilizatorem - samochód dobrze radzi sobie w poślizgach. Prowadzenie hybrydy jest stabilne. Dzięki zawieszeniu wstrząsy są tłumione, a ruchem auta steruje kierowca.

Jeden z najlepszych sedanów hybrydowych - Toyota Camry Hybrid

Hybrydowa Toyota Camry. Ten model zapewnia nie tylko dobrą oszczędność paliwa, ale także wysoki poziom bezpieczeństwa. Samochód posiada atrakcyjny design, pojemność silnika 2,5 litra i zaawansowaną technologię. We wnętrzu zastosowano wysokiej jakości materiały, które dodają wnętrzu komfortu. Toyota Camry przyspiesza od zera do stu kilometrów w 7,4 sekundy, co jak na samochód hybrydowy jest doskonałym wynikiem. Oficjalne spalanie samochodu wynosi 4,4 litra na 100 km na autostradzie i 4,6 litra w cyklu mieszanym.

Najlepsze kombi z napędem hybrydowym — Volvo V60 Plug-in Hybrid

Hybryda plug-in Volvo V60. Konfiguracja hybrydowa obejmuje 2,4-litrowy silnik wysokoprężny o mocy 215 KM. oraz mocny silnik elektryczny, który wystarcza na około 50 km ruchu. Ważne jest, aby samochód miał funkcję napędu na wszystkie koła: po naciśnięciu przycisku na panelu sterowania w przedziale pasażerskim elektronika synchronizuje działanie silnika i silnika elektrycznego, aby jednocześnie obracać kołami.

Legendarna japońska hybryda - Toyota Prius

Toyota Prius. Model ten jest znany jako ekonomiczny samochód hybrydowy w przystępnej cenie, dlatego jest bardzo poszukiwany. Hybryda wyposażona jest w 1,8-litrowy silnik benzynowy o mocy 98 KM. Wraz z parą silników elektrycznych moc sięga 134 KM. W mieście samochód zużywa około 8 litrów paliwa, a poza miastem 5,5 litra.

Zasada działania samochodu determinuje wysoki poziom automatyzacji sterowania. Komputer pokładowy samodzielnie dostosowuje parametry silnika, zapewniając optymalne ładowanie akumulatora.

Jeden z najlepszych samochodów hybrydowych 2018-2019 - Honda Insight III

Honda Insight III. To hybrydowy sedan z napędem na przednie koła, który łączy w sobie solidną konstrukcję, nowoczesne rozwiązania techniczne oraz bogate wyposażenie. W ruchu samochód ten jest napędzany 1,5-litrowym silnikiem benzynowym i dwoma silnikami elektrycznymi. Całkowita moc to 153 KM. Należy zauważyć, że jeden silnik ściśle współpracuje z silnikiem spalinowym i pełni rolę generatora, a drugi obraca kołami osi przy niskich prędkościach. Przy dużych prędkościach silnik benzynowy jest podłączony. Tak więc przez znaczną część czasu samochód jeździ na silniku elektrycznym.

Aby mieć najświeższe informacje o tym i innych pojazdach tej marki, radzimy zapoznać się z nowościami samochodowymi Hondy.

Najbardziej ekonomiczny pojazd hybrydowy pod względem zużycia paliwa — Hyundai Ionid Hybrid

Hybrydowy Hyundai Ioniq. Samochód oparty jest na nowej platformie. W przyszłości na jego bazie planowana jest produkcja wielu samochodów hybrydowych oraz samochodów elektrycznych. Nowy Hyundai ma silnik o pojemności 1,6 litra i łącznej mocy 141 KM. Aby pomóc kierowcy, istnieją dwa tryby pracy - Sport i ECO. Samochód przyspiesza do 100 km w 10,8 sekundy. Jest to najbardziej oszczędny pojazd hybrydowy. Maksymalna prędkość modelu to 185 km na godzinę, a spalanie to około 3,4 litra. Auto ma najbardziej wyważone zawieszenie, dostrojony układ kierowniczy i niemal bezgłośne wnętrze.

Wygodna amerykańska hybryda - Chevrolet Malibu Hybrid

Hybryda Chevroleta Malibu. To duży, wygodny i pojemny sedan, który ma wyrazisty design i wysokiej jakości wnętrze z nowoczesną technologią i bogatym wyposażeniem. Według ekspertów samochód jest odpowiedni dla tych klientów, którzy lubią wolną przestrzeń. Jednostka hybrydowa zawiera silnik o pojemności 1,8 litra i parę silników elektrycznych. Średnie spalanie tego modelu wynosi 5,2 litra na 100 km. Samochód wyposażony jest w dziesięć poduszek powietrznych i kamerę cofania, co czyni go bezpieczniejszym.

NAJLEPSZE hybrydowe SUV-y

Najlepszy hybrydowy SUV - Lexus RX 450h

Lexus RX 450h. To niezawodna zwrotnica o wysokiej jakości i solidnej konstrukcji. Zewnętrznie ten model niewiele różni się od swoich poprzedników. Ale ma elementy osobowości. Zwrotnica jest wyposażona w optykę głowicy LED. Ponadto dla tego samochodu dostępny jest sportowy zestaw karoserii. Dzięki niemu wygląd hybrydy staje się bardziej agresywny. Wnętrze samochodu wykonane jest z prawdziwej skóry w jasnych i ciemnych kolorach. Ten model ma 2,5-litrowy 4-cylindrowy silnik. Całkowita moc hybrydowej elektrowni wynosi 299 KM. Lexus może przyspieszyć w 6-7 sekund do 100 km na godzinę. Zużycie paliwa wynosi 9-10 litrów na 100 km. Ten samochód słusznie twierdzi, że jest w środku.

Koreański crossover hybrydowy - KIA Niro

Słowo hybryda jest od dawna znane ludziom. Oznacza to mieszanie niekompatybilnego. Na planecie są hybrydowe rośliny, zwierzęta i wiele innych organizmów i rzeczy. Od niedawna termin ten zaczął być używany w produkcji samochodów z nietypowym układem napędowym.

Na rynku motoryzacyjnym zaczęły pojawiać się samochody hybrydowe. Powodem ich wystąpienia była niestabilna sytuacja na rynku paliwowym i, co być może istotniejsze, zwiększone wymagania środowiskowe dla jednostek napędowych samochodów na całym świecie.

Kilka faktów z historii hybryd

Pod koniec XIX wieku na drogach Europy pojawiły się pierwsze wagony z napędem hybrydowym. Wzrost popytu na nowe przedmioty zmusił autorów tych samochodów do rozpoczęcia produkcji potomstwa w małych partiach.

Uwaga! Innowatorami w produkcji pierwszych samochodów hybrydowych byli projektanci z Francji.

W 1897 roku zbudowano i wyprodukowano pierwszy samochód z silnikiem hybrydowym we francuskim warsztacie samochodowym Parisienne des Voitures Electrigues. Został następnie wyprodukowany masowo.

W ślad za Francuzami, na kontynencie amerykańskim, trzy lata później z przenośnika General Electric zjechał samochód, również wyposażony w elektrownię hybrydową, opartą na 4-cylindrowym silniku benzynowym. A Walker Vechicle Company z Chicago zajmowała się produkcją ciężarówek wyposażonych w silniki hybrydowe do 1940 roku.

Z czasem ludzkość zaczęła zapominać o samochodach hybrydowych. Jednak kryzysy paliwowe, które występują we wszystkich zakątkach świata, zmuszają producentów samochodów do produkcji samochodów z hybrydowymi układami napędowymi.

Samochód hybrydowy: co to jest?

Jeśli przetłumaczymy słowo hybryda z łaciny, to dosłownie oznacza to mieszankę różnych form. Producenci samochodów przyjęli ten termin przy produkcji samochodów, w których jako elektrownię stosuje się dwa rodzaje silników – seryjne silniki spalinowe i elektryczne (istnieją również modele z silnikami pneumatycznymi zasilanymi sprężonym powietrzem). W nowoczesnych samochodach hybrydowych komputer pokładowy monitoruje sterowanie pracą jednostek. Ten czynnik pozwala kierowcy w pełni skupić się na drodze. Samochody hybrydowe mają dwa rodzaje układów napędowych:

Schematy hybrydowego układu napędowego

Producenci samochodów hybrydowych opracowali kilka schematów układu napędowego.

Konsekwentna praca silników. Ma stosunkowo prostą konstrukcję elektrowni. Silniki gaźnikowe lub wysokoprężne obracają generator elektryczny poprzez napęd. Napięcie elektryczne generowane przez generator trafia do akumulatorów, a z nich do silników napędowych znajdujących się w mechanizmach kół.

Schemat instalacji równoległej. Zapewnia pracę silnika spalinowego jako głównego podczas jazdy samochodu. Silnik elektryczny, który ma wystarczająco dużą rezerwę mocy, odgrywa drugorzędną rolę. Jest włączany do pracy podczas hamowania lub podczas przyspieszania samochodu. Jednocześnie pełni funkcję regeneracyjną, czyli generuje energię elektryczną, która jest następnie przekazywana do akumulatorów. Komputer pokładowy steruje stabilną pracą obu elektrowni.

Mieszany typ pracy silnika. Ta konstrukcja pojazdu hybrydowego łączy w sobie opisane powyżej schematy działania układu napędowego. Początek ruchu samochodu zapewnia silnik elektryczny zasilany bateriami, a silnik spalinowy w tym czasie pracuje na generatorze elektrycznym. Podczas przyspieszania silnik spalinowy przełącza się na napędzanie kół napędowych. Wszystkie te procesy są wspomagane przez mechanizm planetarny zainstalowany w samochodzie.

Jak działają hybrydowe jednostki napędowe

Jak już opisano, rozpoczęcie ruchu samochodu zapewnia silnik elektryczny, który pobiera energię elektryczną z akumulatorów. Dzięki temu auto rusza płynnie i cicho. Podczas przyspieszania, osiągając określony punkt, komputer pokładowy jest włączony w działanie silnika spalinowego. Praca silnika spalinowego obraca generator, który uzupełnia energię elektryczną zużywaną w akumulatorach, gdy samochód jest w ruchu. Gdy maszyna porusza się w trybie ogólnym, zaangażowany jest tylko napęd na przednie koła, a przy zwiększonym obciążeniu pełny jest włączony.

Gdy samochód przyspiesza, silnik spalinowy przekazuje swój moment obrotowy na napędy kół, a silniki elektryczne uzupełniają go iw razie potrzeby zwiększają moc jednostki napędowej.

W samochodach hybrydowych montowany jest bardzo ciekawy układ hamulcowy. Wszystkie procesy w nim zachodzące są kontrolowane przez komputer pokładowy, samodzielnie decyduje o tym, jak i kiedy użyć stacjonarnego układu hamulcowego lub zastosować hamowanie rekuperacyjne, w większości przypadków preferowane jest to drugie. W momencie naciśnięcia przez kierowcę pedału hamulca, silniki elektryczne przechodzą w tryb generatora. Jednocześnie gwałtownie wzrasta obciążenie napędu kół i samochód płynnie zwalnia. Energia generowana z silników elektrycznych trafia do akumulatorów. W zwykłych samochodach osiągnięcie takich wskaźników jest po prostu niemożliwe.

Uwaga! Hamowanie rekuperacyjne jest skuteczne w jeździe miejskiej.

Zalety i wady samochodów hybrydowych

Jazda po raz pierwszy samochodem hybrydowym to niezapomniane wrażenia w samochodzie, który łączy obwody silnika elektrycznego i spalinowego. Napęd elektryczny zapewnia maszynie cichą pracę i płynną jazdę, a jednocześnie pozwala znacznie zaoszczędzić konwencjonalne paliwo.

Do zalet hybryd należą następujące parametry:

Główne wady samochodów hybrydowych to:

• dzięki zastosowaniu akumulatorów o dużej pojemności i silników elektrycznych masa samochodu znacznie wzrosła;
• używane hybrydowe jednostki napędowe oraz ich jednostki pomocnicze i części znacznie podniosły koszt tych pojazdów;
• wysokie koszty serwisowania i naprawy samochodów hybrydowych, a w przypadku awarii akumulatorów pojawiają się problemy z ich regeneracją;

Najpopularniejsze samochody hybrydowe w Rosji

1. TOYOTA Prius - ma najbardziej rozsądną cenę dla kupujących w Rosji. Wśród sprzedaży samochodów tej klasy jest najlepiej sprzedającym się modelem na świecie. Koszt tej hybrydy zaczyna się od 1189 000 rubli. Ma następujące cechy:

1. LEXUS CT 200 h - ten model samochodu ma wiele podobieństw do Priusa, ale w rzeczywistości błędy i usterki z poprzedniej marki zostały całkowicie poprawione. Jest to najtańszy model z gamy, wszystkie produkowane przez Lexusa, nawet z klasycznym silnikiem spalinowym. Jego koszt waha się od 1 236 000 rubli. Ma następujące cechy:

1. LEXUS GS 50 h - należy do kategorii biznesowych sedanów z napędem hybrydowym. Koszt tego samochodu to 2 693 000 rubli. Główna charakterystyka:

1. AUDI Q5 Hibrid jest jednym z pierwszych opracowań samochodu hybrydowego Audi. Model silnika benzynowego zainstalowany w tym modelu samochodu ma bardzo wysokie osiągi, ale silnik elektryczny zwiększył koszt tej hybrydy o prawie milion rubli. Razem - całkowity koszt Q5 Hibrid wynosi - 2 565 000 rubli. Ma następujące cechy:

Popularność samochodów hybrydowych rośnie z roku na rok, ponieważ wskaźniki ekonomiczne, a także właściwości energetyczno-dynamiczne tych samochodów, zadowalają praktycznie wszystkich konsumentów.

Możesz dowiedzieć się więcej o tym, jak działa samochód hybrydowy z poniższego filmu:

Samochód nie powinien być luksusem, ale codziennym środkiem transportu, ta prawda od dawna podbija serca kierowców. Aby zrealizować to marzenie Ostap Bender, właściciele dokładają wszelkich starań, aby zminimalizować koszt ukochanego „przyjaciela”. Możesz sam wpłynąć na coś: jedź ostrożnie - będzie mniej, kupuj części wysokiej jakości - będziesz musiał rzadziej zmieniać, tankuj drogą, wysokiej jakości benzyną - awarie silnika są zminimalizowane. Ale najbardziej kosztowną częścią operacji jest wciąż tankowanie. Ceny nie zależą od nas. Właśnie dlatego silnik hybrydowy w samochodach zaczyna teraz zdobywać dużą popularność.

Powodów jest kilka, a kierowców można podzielić na dwa obozy. W przypadku tych pierwszych głównym i najczęstszym powodem jest cena paliwa. Nie mieszkamy w Wenezueli, Arabii Saudyjskiej czy Kuwejcie, gdzie benzyna jest tańsza niż woda. A czterokołowy „przyjaciel” musi być regularnie „karmiony”. Dla tych ostatnich niezwykle ważna jest ochrona środowiska naturalnego i wszystkiego, co z nim związane.

Dlaczego wpadłeś na pomysł stworzenia takich silników? Rozważ zasadę działania, zalety i wady samochodów napędzanych oraz. Silniki spalinowe są mocniejsze, ale jednocześnie projektanci nie są w stanie całkowicie wyeliminować emisji dwutlenku węgla do środowiska. Czynnikiem tym jest zmniejszenie światowych rezerw ropy naftowej, a co za tym idzie regularny i systematyczny wzrost ceny takiego źródła energii.

Energia elektryczna ma swoje niezaprzeczalne zalety, przede wszystkim jest przyjazna dla środowiska i tańsza. Ale jednocześnie pojazdy elektryczne nie mogą obecnie stać się bardzo popularne, ponieważ, mówiąc w przenośni, potrzebna jest „infrastruktura”: stacje do ładowania samochodów, specjalistyczne stacje serwisowe nastawione na naprawę i konserwację tego typu silnika. Ale najważniejszym czynnikiem jest moc, która jest znacznie gorsza od silników spalinowych. W rezultacie prędkość jest słaba (pod maską jest po prostu za mało „koni”).

Czynniki te skłoniły producentów do rozważenia alternatyw i opracowania pojazdów hybrydowych, które łączą zalety i niwelują wady tych dwóch pojazdów.

Cechy pojazdów hybrydowych

Twórcy wymyślili kompleksowe podejście do tego zagadnienia. W tym przypadku rozwiązano kilka zadań: zredukowano do minimum, co ma pozytywny wpływ na sytuację środowiskową nie tylko w miastach, ale także na Ziemi jako całości; dzięki połączeniu dwóch rodzajów energii zmniejszają się koszty eksploatacji; wady silnika elektrycznego (mała moc) są kompensowane przez zalety silnika benzynowego w górę. W rzeczywistości takie samochody w trybie szybkim nie różnią się od samochodów benzynowych. W przeciwieństwie do opisanych powyżej, samochody z silnikiem hybrydowym mają dwa źródła zasilania, składają się z dwóch jednostek napędowych i kilku elementów:

• Zbiornik paliwa. Natomiast benzyna ma wysoką gęstość energii. Aby zrozumieć, podajmy przykład - energia 1 litra benzyny równa się akumulatorowi o wadze około 450 kg;
• Silnik benzynowy. Są one na ogół mniejsze i zostały zmodernizowane przy użyciu najnowszych technologii, co znacznie zmniejsza całkowitą masę pojazdu i zwiększa moc;
• Silnik elektryczny - nie tylko mocniejszy, ale również przeznaczony do pracy w połączeniu z silnikiem benzynowym. Może również pracować jako generator do ładowania baterii;
• Baterie, których główną funkcją jest magazynowanie energii dla silnika elektrycznego, który z kolei może je wzajemnie zasilać;
• Generator - działający na zasadzie silnika elektrycznego, ale do wytwarzania energii elektrycznej.
• Skrzynie biegów - funkcje są prawie takie same jak w konwencjonalnych samochodach. Ale jednocześnie, w zależności od rodzaju hybrydy, mogą być różne. Przekładnia Toyoty charakteryzuje się rozwidleniem przepływu mocy. W tym przypadku silnik pracuje w najbardziej komfortowym zakresie obciążeń i obrotów. To z kolei przyczynia się do znacznych oszczędności paliwa.

Zasada działania

Samo słowo hybryda oznacza skrzyżowanie. W naszym przypadku dwie różne technologie i dwa źródła energii łączą się, aby wykonać jedno zadanie - iść do przodu. Praca silnika hybrydowego polega na tym, że silnik spalinowy obraca się i dostarcza energię do silnika elektrycznego, który z kolei obraca przekładnię, co pomaga jej „partnerowi” pracować optymalnie, wytwarzając dodatkową siłę. W rezultacie gwałtowne wahania i obciążenia są eliminowane, a wydajność znacznie wzrasta.

Istnieje kilka opcji:

Równoległy... Silnik benzynowy zasilany jest ze zbiornika paliwa, a silnik elektryczny z akumulatorów. W rezultacie oba silniki obracają przekładnię, która z kolei napędza koła.

Mikrohybryda. Ta zasada została opracowana przez Toyotę. Hybryda porusza się z niskimi prędkościami i uruchamia się wyłącznie dzięki silnikowi elektrycznemu. Podczas przełączania na wyższą prędkość, silnik spalinowy (silnik spalinowy) jest podłączony. Ale jednocześnie podczas podjazdów, jazdy po trudnych odcinkach drogi (piasek, błoto), zwiększania innych obciążeń, silnik elektryczny jest dodatkowo zasilany akumulatorem do pracy równoległej i zwiększenia przyczepności. Wszystko to jest sterowane elektronicznie i nie wymaga ingerencji kierowcy.

Średniej hybrydy. Taki samochód z silnikiem hybrydowym ma swoją charakterystykę – jazda na silniku elektrycznym jest niemożliwa. Ale jednocześnie trakcja elektryczna znacznie zwiększa wydajność silnika cieplnego dzięki generowaniu napięcia nieco wyższego niż mogą dać akumulatory, co z kolei zwiększa moc silnika głównego.

Pełna hybryda. W tej opcji prąd jest na pierwszym miejscu. Ruch odbywa się tylko na jego koszt. Akumulator wysokonapięciowy jest ładowany dzięki rekuperacji. Istniejące oddzielne sprzęgło pomiędzy dwoma typami silników zapewnia oddzielenie tych systemów. W rezultacie DVS jest podłączony tylko w razie potrzeby.

Rozdzielony. Posiada silnik-generator i benzynę. Poprzez przekładnię planetarną przenoszony jest moment obrotowy. Część energii jest wykorzystywana bezpośrednio do napędzania samochodu, a druga jest magazynowana w akumulatorze wysokonapięciowym w postaci czystej energii elektrycznej.

Spójny. Praca silnika hybrydowego polega na tym, że silnik benzynowy napędza generator, który ładuje akumulatory, które z kolei dostarczają energię do silnika elektrycznego, który obraca skrzynię biegów, a w rezultacie koła.

Zalety

Jeśli przeanalizujesz ceny hybryd, zauważysz, że są one droższe niż zwykłe samochody. Czy należy bać się „gryzących” kwot? Konieczne jest przede wszystkim przeanalizowanie tego, co ostatecznie otrzymujesz przy zakupie takiej opcji. I dopiero potem decydują, czy są gotowi zainwestować kapitał (nawet jeśli jest to zakup na kredyt), który ostatecznie przerodzi się w codzienne oszczędności. A im bardziej wzrosną ceny benzyny, tym większy będzie Twój dochód netto.

Ale zacznijmy od czegoś innego. Samochód z silnikiem hybrydowym przyczynia się do dziesięciokrotnego zmniejszenia emisji dwutlenku węgla. W rezultacie życie w mieście staje się wygodniejsze, a Ty przyczyniasz się do zdrowszej planety. Ponadto zaoszczędź na karach za przekroczenie emisji do atmosfery.

Akumulatory są ładowane z pokładowej elektrowni, dzięki czemu do ciągłego ładowania nie jest potrzebne zewnętrzne źródło, jak w silnikach elektrycznych. Zasadniczo pozyskujesz dodatkowe źródło energii, które zwiększa sprawność silnika spalinowego.

Dzięki rozwojowi doświadczonych specjalistów, w rezultacie masa silnika benzynowego jest znacznie zmniejszona, a całkowita masa samochodu. Każdy miłośnik samochodów wie, co to oznacza. Zużycie benzyny na 100 km „Oka” jest nieporównywalne. A to zależy przede wszystkim od masy. W efekcie uzyskuje się kompleksowe oszczędności dzięki tankowaniu i zużyciu energii elektrycznej.

Do produkcji wszystkich części, w tym korpusu, używa się lekkich materiałów. Jednocześnie są trwałe i niezawodne: wykonane z metali (stopy aluminium, magnez), a także z włókna węglowego. Dla ogólnych informacji: silnik Insight waży tylko 56 kg przy pojemności 1 litra, a moc jest całkiem przyzwoita (67 koni mechanicznych) i obr/min (5 700). „Pomoc” silnika elektrycznego przy starcie pozwala na przyspieszenie od 0 do 100 km/h.

W takich samochodach zniknęła potrzeba skrzyni biegów. Następuje automatyczna zmiana siły pociągowej kół napędowych, którą zapewnia silnik elektryczny.

Dzięki ciągłemu rozwojowi projektantów poprawia się aerodynamika. O to walczą wszyscy projektanci. To właśnie opór na siłę powietrza i wiatru nie pozwala „pożreć” znacznych zasobów wewnętrznego „serca”, pomnożonych za pomocą równoległego systemu energii.

Innym źródłem oszczędności jest montaż specjalnych, sztywniejszych w porównaniu z konwencjonalnymi oponami. Są napompowane pod stosunkowo wysokim ciśnieniem. Pomaga to zmniejszyć opór nawierzchni drogi.

Perspektywy rozwoju tego kierunku inżynierii mechanicznej są możliwe tylko dzięki zintegrowanemu podejściu: opracowanie lekkich korpusów, pojemnych, ale jednocześnie kompaktowych akumulatorów (aby nie zajmowały dużo miejsca pod maską); usprawnienie prostszego, szybszego i tańszego ładowania baterii; usprawnienie systemu „ponownego wykorzystania” energii.

Po rozważeniu wszystkich cech samochodu z silnikiem hybrydowym można dojść do wniosku: oczywiście nie jest to maszyna perpetuum mobile, o której marzy każdy kierowca i bojownik o czystość środowiska. Jest to raczej kolejny krok w kierunku modernizacji silników, walka o ratowanie wyczerpujących się zasobów naturalnych. Ale pomagają znacznie zaoszczędzić pieniądze na każdej stacji benzynowej. Dlatego jeśli staniesz przed wyborem nowego samochodu, pomyśl o tym, że zakup takiego modelu ostatecznie przyniesie znaczne bonusy: tak naprawdę każde sto kilometrów podróży „zaoszczędzi” dodatkowe pieniądze w portfelu w porównaniu z silnikami spalinowymi .

Silnik hybrydowy (lub hybrydowy) to elektrownia, która wykorzystuje kilka rodzajów paliwa (dwa lub więcej źródeł) i efekt synergiczny z ich łącznego wykorzystania. Może to być benzyna i elektryczność, benzyna i gaz, olej napędowy i elektryczność, wodór, benzyna i elektryczność oraz wiele innych kombinacji. Na szczęście pozwala na to nowoczesna technologia.

Historia silników hybrydowych.

To trochę błędne przekonanie, że silnik hybrydowy jest jakimś ultranowoczesnym wynalazkiem. Tak, nowoczesne hybrydy to projekt inżynierii high-tech, ale jeśli na to spojrzysz, silnik hybrydowy pochodzi z XIX i XX wieku. Tak więc w 1897 roku francuska firma Parisienne des Voitures Electriques rozpoczęła produkcję samochodów z silnikami hybrydowymi.

Nieco później, w 1900 roku, słynna amerykańska korporacja General Electric zaczęła opanować produkcję hybryd. Co ciekawe, ciężarówki hybrydowe były produkowane w Chicago do 1940 roku, choć generalnie była to produkcja nieseryjna.

Technologia hybrydowa nie zakorzeniła się wówczas z kilku powodów. Po pierwsze, ceny paliw i surowców energetycznych w tamtych latach były tak niskie, że przewyższały wszelką ekonomiczną opłacalność produkcji hybryd. Po drugie, moc konwencjonalnego silnika benzynowego była wówczas jednoznacznie znacznie większa.

Kryzys energetyczny ostatnich lat, związany z szybkim wzrostem cen energii, a także zaostrzeniem norm środowiskowych, skłonił producentów do opracowania i produkcji wydajnych silników hybrydowych nowej generacji. Nowoczesna hybryda to z reguły system dwóch głównych elektrowni: benzynowej (lub wysokoprężnej) i elektrycznej. Oprócz nich w łańcuch zaangażowanych jest kilka kolejnych węzłów pomocniczych. Na przykład mogą to być: generator elektryczny, akumulator (kumuluje ładunek), falownik (zamienia prąd stały na prąd przemienny) i wariator elektroniczny. Wszystko to jest sterowane i kontrolowane przez nowoczesny, wydajny komputer, który dziesięciokrotnie zwiększa efektywność wykorzystania zasobów energetycznych w porównaniu z tradycyjnym sterowaniem ręcznym lub analogowym. Część paliwowa układu może pracować jednocześnie z elektryczną, ale przewidziano również oddzielne cykle. Ważne jest, aby podczas pracy układu paliwowego układ elektryczny nie stał bezczynnie, ale akumulował (kumulował) energię.

Urządzenie, zasada działania silnika hybrydowego. Obecnie istnieje kilka rodzajów hybryd:

• Szeregowy (hybryda szeregowa). W tym układzie silnik spalinowy napędza generator, który dostarcza energię elektryczną do silnika elektrycznego. Ten z kolei obraca koła samochodu. Takie podejście pozwala na zastosowanie silnika benzynowego o małej mocy, pod warunkiem, że stale pracuje z maksymalną wydajnością. Samochody z tym schematem są zwykle małe i mają duży akumulator (na przykład Chevrolet Volt);
• Hybryda równoległa W tym przypadku koła samochodu napędzane są zarówno silnikiem benzynowym, jak i elektrycznym. W zależności od warunków jazdy silnik elektryczny może generować dodatkową moc. Ten schemat jest bardzo powszechny. W tym przypadku akumulatory są kompaktowe i są ładowane, gdy pojazd jest w ruchu. Główną wadą jest to, że silnik elektryczny nie może jednocześnie obracać kół i ładować akumulatora. Podobny schemat wdrożono w samochodach Civic Hybrid i Volkswagen Touareg Hybrid;
• Szeregowo-równoległy (mieszany). Z nazwy łatwo wywnioskować, że trzeci typ łączy dwa poprzednie. Jest to obecnie najbardziej wydajny system hybrydowy. Połączona trakcja (silnik benzynowy plus silnik elektryczny) może być wykorzystana do obracania kół. Ponadto silnik elektryczny może jednocześnie generować energię elektryczną (działać jako generator) i wytwarzać ciąg (jak silnik). Wadą programu jest jego bardzo wysoki koszt.

Przykładem mieszanego schematu jest Hybrid Synergy Drive firmy Lexus (Toyota). Jest 3,3-litrowy silnik benzynowy, 2 silniki elektryczne i akumulator. Do komunikacji między tymi trzema elementami konstrukcyjnymi stosuje się kompaktowe planetarne urządzenie dystrybucji mocy, które zmniejsza straty energii spowodowane tarciem. Do sterowania przepływami energii dostępna jest jednostka sterująca i półprzewodnikowe urządzenie przełączające. Inwerter w jednostce HSD przekształca prąd stały akumulatora na prąd przemienny dla silnika elektrycznego.

Silnik elektryczny służy do poruszania samochodem przy niskich prędkościach i do uruchamiania. Pozwala to na oszczędzanie gazu i płynną jazdę. Po przejściu do normalnego trybu jazdy włączany jest silnik benzynowy, który pracuje równolegle z silnikami elektrycznymi. Nadmiar energii jest przesyłany do akumulatora. Podczas przyspieszania silnik spalinowy aktywnie pracuje. W trybie hamowania stosuje się tzw. układ hamowania rekuperacyjnego, gdy silniki elektryczne pracują w trybie generatorowym, ładując akumulator. Te. w głównych trybach pracy używany jest silnik benzynowy, aw trybach pośrednich (przejściowych) elektryczny.

Zalety i wady silnika hybrydowego. Oczywiście, pomimo wysokiego poziomu technologii, elektrownia hybrydowa ma zarówno niezaprzeczalne zalety, jak i pewne wady, nad którymi nadal pracują czołowi inżynierowie. Zacznijmy od meritum:

• efektywne zużycie paliwa i jego oszczędność do 35%;
• niski poziom toksyczności spalin;
• niski dźwięk;
• doskonałe prowadzenie i płynniejsze przyspieszanie samochodu;
• pełna kontrola instalacji za pomocą komputera pokładowego i systemów elektronicznych;
• Podzespoły akumulatorów pojazdów hybrydowych są łatwe do recyklingu i recyklingu;
• regeneracyjny układ hamulcowy pomaga oszczędzać energię;
• długa żywotność baterii w pojeździe hybrydowym.

Wśród wad hybryd są następujące:

• wysoki koszt pojazdów z napędem hybrydowym;
• wysoki koszt części i napraw. Jest mało prawdopodobne, aby naprawa była możliwa na własną rękę, a na razie pełnoprawna usługa dla takich samochodów może być świadczona tylko w bardzo dużych miastach. Ponadto mogą wystąpić opóźnienia w dostawie niezbędnych części zamiennych;
• układ elektryczny nie toleruje znacznych zmian temperatury.

Popularnym nieporozumieniem dotyczącym silników hybrydowych jest mit o utracie mocy i sprawności w elektrowni. Tak nie jest, gdy moc hybrydy jest w pełni uporządkowana. Ponadto do tankowania nie jest wymagane żadne specjalne paliwo.

Wiodący światowi producenci samochodów docenili już zalety silników hybrydowych. Liczba pojazdów hybrydowych rośnie z roku na rok, zyskując coraz większą popularność wśród kierowców. Rynki się rozwijają. Silnik hybrydowy to prawdziwe arcydzieło inżynierii, ultranowoczesne ekonomiczne i przyjazne dla środowiska urządzenie, za którym kryje się niedaleka przyszłość światowego przemysłu motoryzacyjnego. Wobec wzrostu cen paliw węglowodorowych można śmiało przewidywać, że za 5-10 lat elektrownie hybrydowe będą szeroko rozpowszechnione na całym świecie.