Ce fel de motor hibrid de mașină este principiul de funcționare. Principiul de funcționare a unui motor hibrid într-o mașină

Cum funcționează, luați în considerare exemplul lui Touareg, cu un grup motopropulsor hibrid.

Ce înseamnă „tehnică” unitate hibridă»?

Termenul „hibrid” provine din cuvântul latin hybrida și înseamnă ceva încrucișat sau amestecat. În inginerie, un hibrid este un sistem în care doi tehnologii diferite. În legătură cu conceptele de acționare, termenul de tehnologie de acționare hibridă este folosit pentru a se referi la două direcții: bivalent (sau dual-combustibil) unitate de putere grup motopropulsor hibrid

Când tehnologie hibridă drive it este o combinație de două unități de putere diferite, a căror funcționare se bazează pe principii de funcționare diferite. În prezent, tehnologia de propulsie hibridă se referă la o combinație a unui motor combustie internași motor-generator electric (mașină electrică). Această mașină electrică poate fi folosită ca generator pentru a genera energie electrică, un motor de tracțiune pentru a conduce o mașină și un demaror pentru a porni un motor cu ardere internă. În funcție de execuția structurii principale, se disting trei tipuri de unități de putere hibride: așa-numitele. unitate de putere „microhibridă”, așa-numita. unitate de putere „hibrid mediu”, așa-numita. grup motopropulsor „full hybrid”.

Grup motopropulsor „micro-hibrid”.

În acest concept de antrenare, componenta electrică (demaror/alternator) este utilizată exclusiv pentru implementarea funcției de pornire-oprire. O parte din energia cinetică poate fi folosită din nou ca energie electrică (recuperare). Conduceți numai de la tractiune electrica nu e disponibil nu e asigurat nu e prevazut. Parametrii bateriei de 12 volți din fibră de sticlă sunt adaptați la pornirile frecvente ale motorului.

Drive „hibrid mediu”.

Acționarea electrică sprijină funcționarea motorului cu ardere internă. Mișcarea mașinii numai pe tracțiune electrică este imposibilă. Cu o unitate „mid-hibrid”, cea mai mare parte a energiei cinetice în timpul frânării este regenerată și stocată ca energie electrică într-o baterie de înaltă tensiune. Bateria de înaltă tensiune, precum și componentele electrice sunt proiectate pentru mai mari tensiune electrică si astfel o putere mai mare. Datorită suportului motorului-generator electric, modul de lucru motor termic poate fi mutat în zona de eficiență maximă. Aceasta este denumită deplasarea punctului de sarcină.

Grup motopropulsor „full hybrid”.

Un motor-generator electric puternic este combinat cu un motor cu ardere internă. Este posibilă doar acționarea electrică. Generatorul cu motor electric, dacă condițiile permit, sprijină funcționarea motorului cu ardere internă. Mișcarea de la viteza mica efectuate numai pe tracțiune electrică. Funcția Startstop pentru motorul cu ardere internă a fost implementată. Recuperarea este utilizată pentru a încărca bateria de înaltă tensiune. Datorită ambreiajului de decuplare dintre motorul cu ardere internă și motorul-generator electric, se poate asigura separarea ambelor sisteme. Motorul cu ardere internă este conectat la lucru numai atunci când este necesar.

Fundamentele tehnologiei hibride

Sistemele de propulsie hibrid complet sunt împărțite în trei subgrupe: grup motopropulsor hibrid paralel, grup motopropulsor divizat (cu fluxuri de putere divizate) și grup motopropulsor hibrid în serie.

Grup motopropulsor hibrid paralel

Execuția în paralel a unității de putere hibridă este simplă. Se foloseste atunci cand este necesara "hibridarea" vehicul existent. Motorul cu ardere internă, generatorul motorului electric și cutia de viteze sunt situate pe aceeași axă. De obicei, un sistem de propulsie hibrid paralel utilizează un singur motor/generator electric. Suma puterii unitare a motorului cu ardere internă și a puterii motorului electric-generator îi corespunde toata puterea. Acest concept oferă un grad ridicat de împrumut componente și piese mașină veche. La mașini cu tracțiune integrală vehicule cu o schemă de propulsie hibridă paralelă, tracțiunea tuturor celor patru roți este implementată folosind un diferențial Torsen și o cutie de transfer.

Unitate hibridă separată

Sistemul de propulsie hibrid split are un generator de motor electric pe lângă motorul cu ardere internă. Ambele motoare sunt situate sub capotă. Cuplul motorului cu ardere internă, precum și al motorului-generator electric, este alimentat prin angrenajul planetar către cutia de viteze a vehiculului. Spre deosebire de o unitate hibridă paralelă, nu este posibil să se extragă suma puterilor individuale pentru tracțiunea pe roți în acest fel. Puterea generată este parțial cheltuită pentru conducerea mașinii, parțial, sub formă de energie electrică, se acumulează într-o baterie de înaltă tensiune.

Grup motopropulsor hibrid de serie

Mașina este echipată cu un motor cu ardere internă, un generator și un motor-generator electric. Cu toate acestea, spre deosebire de ambele concepte descrise anterior, motorul cu ardere internă nu are capacitatea de a conduce independent mașina printr-un arbore sau printr-o cutie de viteze. Puterea de la motorul cu ardere internă nu este transferată roților. Acționarea principală a mașinii este efectuată de un generator cu motor electric. Dacă capacitatea bateriei de înaltă tensiune este prea mică, motorul cu ardere internă pornește. Motorul cu ardere internă încarcă bateria de înaltă tensiune prin generator. Generatorul cu motor electric poate fi alimentat din nou de bateria de înaltă tensiune.

Grup motopropulsor hibrid secvenţial separat

Sistemul de propulsie hibrid din seria split este o formă mixtă a celor două unități hibride descrise mai sus. Mașina este echipată cu un motor cu ardere internă și două motoare-generatoare electrice. Motorul cu ardere internă și primul generator de motor electric sunt amplasate sub capotă. Al doilea generator de motor electric este pornit puntea spate. Acest concept este utilizat pentru vehiculele cu tracțiune integrală. Motorul cu ardere internă și primul generator de motor electric pot conduce cutia de viteze a vehiculului printr-un angrenaj planetar. Și în acest caz, se aplică regula potrivit căreia puterile unice de acționare nu pot fi luate pentru tracțiunea pe roți sub formă de putere totală. Un al doilea generator de motor electric pe puntea spate este activat atunci când este necesar. În legătură cu acest design al acționării, bateria de înaltă tensiune este situată între ambele osii ale vehiculului.

Alți termeni și definiții Alți termeni și definiții adesea folosiți în legătură cu tehnologia de propulsie hibridă vor fi explicați pe scurt aici.

Recuperare. În cazul general, acest termen în tehnologie înseamnă o modalitate de a returna energie. În timpul recuperării, energia disponibilă de un tip este convertită în altul, utilizată în forma ulterioară de energie. Energia chimică potențială a combustibilului este transformată în transmisie în energie cinetică. Dacă mașina este frânată de o frână convențională, atunci excesul de energie cinetică este transformat în energie termică prin frecarea frânelor. Căldura rezultată este disipată în spațiul înconjurător și, prin urmare, este imposibil să o utilizați în viitor.

Dacă, dimpotrivă, ca și în cazul tehnologiei de propulsie hibridă, pe lângă frânele clasice, generatorul este folosit ca frână de motor, atunci o parte din energia cinetică este convertită în energie electrică și astfel devine disponibilă pentru utilizare ulterioară. Bilanțul energetic al mașinii este îmbunătățit. Acest tip de frânare regenerativă se numește frânare regenerativă.

Odată ajuns în modul forțat miscare inactiv viteza autovehiculului este redusă prin decelerare prin apăsarea pedalei de frână sau vehiculul se îndreaptă spre inerție sau vehiculul se mișcă în jos c Sistemul de propulsie hibrid include un motor-generator electric și îl folosește ca generator.

În acest caz, încarcă bateria de înaltă tensiune. Deci, în modul inactiv forțat
funcționând, devine posibilă „alimentarea” cu energie electrică a mașinilor cu un motor hibrid electric.
Când mașina este în deplasare, motorul electric-generator, care funcționează în modul generator,
transformă din energia de mișcare în energie electrică doar o astfel de cantitate de energie încât
necesar pentru funcționarea la 12 volți rețeaua de bord.

Motor-generator electric (mașină electrică)

Termenul motor-generator sau mașină electrică este folosit în locul termenilor generator, motor electric și demaror. În principiu, orice motor electric poate fi folosit și ca generator. Dacă arborele motorului este antrenat de o unitate externă, atunci motorul, ca un generator, generează energie electrică. Dacă mașina electrică este furnizată energie electrică, atunci aceasta funcționează ca un motor electric. Astfel, generatorul de motor electric al vehiculelor hibride electrice înlocuiește demarorul convențional al motorului cu ardere, precum și generatorul convențional (generator de iluminat).

Booster electric (E-boost)

Prin analogie cu funcția Kickdown a motoarelor cu ardere internă, care pune la dispoziție putere maxima motor, propulsia hibridă are funcția de accelerație electrică E-Boost. Când se utilizează funcția, motorul-generator și motorul cu ardere își oferă puterile individuale maxime, care se adună la o putere totală mai mare. Suma puterilor individuale ale ambelor tipuri de motoare corespunde puterii totale a transmisiei.

Din cauza pierderilor de putere în motorul-generator electric, puterea acestuia în modul generator este mai mică decât în ​​modul motor de tracțiune. Puterea motorului-generator electric în modul motor este de 34 kW. Puterea motorului-generator electric în modul generator este de 31 kW. La Touareg cu propulsie hibridă, motorul cu ardere internă are o putere de 245 kW, iar motorul-generator electric are o putere de 31 kW. În modul motor de tracțiune, motorul-generator electric produce 34 kW de putere. Împreună, motorul cu ardere internă și motorul-generator electric în modul motor de tracțiune dezvoltă o putere totală de 279 kW.

Funcție pornire-oprire

Argumente în favoarea tehnologiei hibride

De ce combinăm un motor-generator electric cu un motor cu ardere internă? Pentru a elimina cuplul, viteza de rotație a motorului cu ardere internă nu trebuie să fie mai mică decât turația la ralanti. Când este oprit, motorul nu poate furniza cuplu. Odată cu creșterea vitezei de rotație a unui motor cu ardere internă, cuplul acestuia crește. Generatorul de motor electric cu primele rotații produce cuplul maxim. Nu are turatie de ralanti. Pe măsură ce viteza crește, cuplul acesteia scade. Datorită funcționării motorului-generator electric, cel mai dificil mod de funcționare este exclus din motorul cu ardere internă: în intervalul sub turația de ralanti. Datorită suportului motorului-generator electric, motorul cu ardere internă poate fi funcționat în moduri mai eficiente. Această deplasare a punctului de sarcină crește eficiența unității de putere.

De ce să folosiți un sistem de propulsie complet hibrid?

Deplin unitate hibridă, spre deosebire de alte opțiuni de propulsie hibridă, combină funcția sistemului integrat Start-Stop, sistemul E-Boost, funcția de recuperare și posibilitatea de a conduce doar cu motorul electric (mod electric de tracțiune).

Motor-generator electric

Motorul-generator electric este situat între motorul cu ardere internă și transmisia automată. El este motor sincron curent trifazat. Cu ajutorul forței modul electronic presiune constantă 288 V este transformat în tensiune alternativă trifazată. Tensiunea trifazată creează un câmp electromagnetic trifazat în motorul electric-generator.

baterie de înaltă tensiune

Accesul la bateria de înaltă tensiune este asigurat prin acoperirea podelei portbagajului. Este conceput ca un modul și include diverse componente ale sistemului de înaltă tensiune Touareg. Modulul bateriei de înaltă tensiune are o masă de 85 kg și poate fi înlocuit doar ca ansamblu.

Bateria de înaltă tensiune nu poate fi comparată cu o baterie convențională de 12 V. În funcționare normală, bateria de înaltă tensiune este utilizată într-un interval liber de nivel de încărcare de la 20% la 85%. O baterie convențională de 12 volți nu poate suporta astfel de sarcini pentru o perioadă lungă de timp. Prin urmare, o baterie de înaltă tensiune ar trebui considerată un dispozitiv de stocare a energiei operațional pentru o unitate electrică. La fel ca un condensator, poate stoca și elibera din nou energie electrică. În principiu, recuperarea, regenerarea energiei, poate fi considerată ca fiind posibilitatea de a alimenta o mașină cu energie în timpul conducerii. Utilizarea unei baterii de înaltă tensiune într-un vehicul hibrid se caracterizează prin cicluri alternative de încărcare (recuperare) și descărcare (conducere pe acționare electrică) baterie de înaltă tensiune.

Exemplu: Dacă comparăm energia unei baterii de înaltă tensiune cu energia generată de arderea combustibilului, atunci cantitatea de energie pe care o poate produce bateria va corespunde cu aproximativ 200 ml de combustibil. Acest exemplu demonstrează că pe drumul către vehiculele electrice, bateriile trebuie îmbunătățite semnificativ în ceea ce privește capacitatea lor de a stoca energie.

Din ce în ce mai mult, în ultimii ani, oamenii se gândesc la mediu. Industria auto nu face excepție. În fiecare an, standardele de mediu cresc și, odată cu aceasta, motoarele vehiculelor sunt modernizate și îmbunătățite. Un motor hibrid este una dintre soluțiile de îmbunătățire a ecologicității unei mașini.

Ce este un motor hibrid

Ce este un motor hibrid și dispozitivul său? Însuși cuvântul „hibrid” este tradus din latină ca „cruce”. De fapt, acesta este un amestec între versiunea clasică a unității de putere și motorul electric. Deci, antrenarea roților motrice se realizează prin rotire cu ajutorul lui motor conventional combustie internă sau motor electric.

Fiecare dintre unitățile de putere îndeplinește o funcție specifică în mișcare. Deci, atunci când vehiculul se află în ambuteiajele orașului, deplasarea se realizează cu ajutorul unui motor electric, dar pe autostradă intră în funcțiune o centrală pe benzină.

Avantajele unui hibrid

Poate cel mai mult un mare plusîn utilizarea unui grup motopropulsor hibrid este eficiența acestuia. De regulă, un astfel de motor consumă cu 25-30% mai puțin combustibil decât motoarele standard pe benzină.

Al doilea punct pozitiv este cel mare norma de mediu. Pe măsură ce consumul de combustibil scade, mai puține emisii de eșapament intră în ecosistem.

Al treilea plus este că bateriile pentru motorul electric sunt încărcate de la un motor pe benzină și dacă stau jos, poți oricând să treci la benzină. Aceasta include și același lucru specificații. În ceea ce privește caracteristicile de putere, „hibridul” nu este în niciun caz inferior unui motor convențional.

Motorul „hibrid” se simte cel mai bine în ciclul urban de utilizare, unde există opriri frecvente. În acest caz, practic, motorul electric în sine funcționează. În multe țări, mașinile „hibride” sunt conduse de poliția orașului.

Contra folosirii unui „hibrid”

Primul dezavantaj demn de remarcat este reparația costisitoare a motoarelor hibride. Producătorii „hibridului” explică acest lucru prin faptul că unitatea de putere este complexă structural, atât la întreținere, cât și la restaurare.

Bateriile unui motor hibrid sunt destul de sensibile la schimbări și scăderi de temperatură, motiv pentru care atunci când coboară sub -15 grade Celsius, se descarcă rapid, iar funcționarea se realizează în principal pe benzină.

Costul ridicat al vehiculului în sine cu un motor hibrid. Nu orice pasionat de mașini își poate permite o mașină care costă 20.000 USD. În ciuda acestui fapt, o serie de țări au introdus taxe preferențiale la vămuirea, înmatricularea și utilizarea motoarelor hibride pentru a încuraja cumpărătorii să cumpere aceste mașini. Acest lucru nu s-a făcut încă pe teritoriul țărilor CSI.

Indicatori moderni

Toyota este lider în numărul de hibrizi și produce activ aceste mașini din 1997 și în modificări atât ale mașinilor convenționale din seria Prius, crossover-urilor din seria Lexus RX400h, cât și ale mașinilor de lux - Lexus LS 600h.

În 2006, peste jumătate de milion de modele Prius au fost vândute în întreaga lume. tehnologie hibridă conduce Toyota HSD a fost licențiat de Ford (Escape Hybrid), Nissan (Altima Hybrid).

Producția în masă de vehicule hibride este constrânsă de deficitul de baterii nichel-hidrură metalică.

În 2006, 90.410 de vehicule hibride au fost vândute în Japonia, în creștere cu 47,6% față de 2005.

În 2007, vânzările de vehicule hibride în SUA au crescut cu 38% față de 2006. Vehiculele hibride din SUA reprezintă 2,15% din piața noilor mașini. În total, aproximativ 350.000 de vehicule hibride au fost vândute în Statele Unite în 2007 (excluzând vânzările GM).

Un total de 1.002.000 de vehicule hibride au fost vândute în SUA din 1999 până la sfârșitul anului 2007.

Ieșire

După cum arată tendință modernă, din ce în ce mai mulți șoferi încep să prefere trenurile de propulsie hibride. Sunt mai economice, mai silențioase și mai ecologice. Dezavantajul utilizării acestuia este reparațiile costisitoare și sensibilitatea bateriilor la schimbările de temperatură.

Mașina prototip cu motor hibrid a apărut la sfârșitul secolului al XIX-lea. Astăzi este un vehicul capabil de viteza mica nu folosiți combustibil, ci efectuați mișcarea datorită energiei electrice.

Un motor hibrid este un sistem format dintr-un motor electric și unul cu combustibil. Totodată, în perioada de muncă, fiecare poate fi implicat atât individual, cât și în cicluri independente.

Dispozitiv și principiu de funcționare

Cel mai comun mod de operare motor hibrid constă în faptul că atunci când mașina se mișcă cu viteză mică, de exemplu, în oraș, se folosește unitatea sa electrică. Când mașina se deplasează de-a lungul autostrăzii, motorul cu ardere internă (ICE) este pornit. În cazul unei încărcături grele, de exemplu, în timpul urcărilor ascuțite, ambele motoare sunt pornite.

Desigur, avantajele unui astfel de dispozitiv includ faptul că, atunci când utilizați un motor electric, consumul de combustibil este redus semnificativ, deoarece funcționează cu energia bateriei umplută în mod constant.

Capacitatea, cel puțin parțial, de a reduce cantitatea de substanțe nocive emise în aer este un alt plus al sistemului hibrid al mașinii.

Hibrizii sunt caracterizați putere redusă, care ajută la compensarea motorului cu ardere internă.

Motoarele hibride pot fi pe benzină sau diesel. În plus, producătorii echipamente de gaz(HBO) au dezvoltat sisteme capabile să funcționeze pe aceste vehicule.

Un exemplu de design hibrid

Dispozitivul hibrid include:

Designul și dimensiunile sale sunt concepute pentru a reduce greutatea, emisiile și consumul de combustibil.

Motorul electric este dezvoltat ținând cont de caracteristicile unui hibrid. A fost creat nu numai pentru a funcționa cu un bloc de combustibil, dar a acordat și o atenție deosebită indicatoarelor de putere. În paralel, generează energie pentru a reîncărca bateria mașinii. Poate fi realizat încorporat în centrala electrică sau plasat separat de aceasta, în unele modele ambele opțiuni sunt utilizate simultan.

Transmisie. Funcționarea transmisiei hibride coincide de fapt cu dispozitivul său pornit mașini obișnuite. Dar, în funcție de tipul de motor hibrid, acestea pot diferi. Cutiile de viteze din ele sunt fie hibride cu motor electric integrat, fie mecanice și automate convenționale. De exemplu, transmisia masina Toyota dispuse cu o ramificare a fluxurilor de putere. Acest tip de motor funcționează în modul de încărcare lină, ceea ce ajută la economisirea semnificativă a consumului de combustibil.

Rezervor de combustibil. Necesar pentru alimentatie Combustibil ICE. Pentru a ilustra ceea ce are o serie de avantaje, aș dori să citez un fapt în favoarea acestui lucru: energia obținută din arderea a 1 litru de benzină este comparabilă cu energia generată de o baterie care cântărește aproximativ 450 kg.

Baterie. A lui functie principala– generarea unui nivel suficient de energie pentru funcționarea motorului electric. Mașina folosește două baterii, de înaltă tensiune și obișnuită de 12 (V) pentru a alimenta rețeaua de bord. Inițial, înainte de pornirea tuturor sistemelor vine mancarea numai din cel standard, deoarece este necesară răcirea constantă pentru funcționarea bateriei de înaltă tensiune și a invertorului.

invertorul se convertește DC. baterie de înaltă tensiune într-o variabilă trifazată pentru un motor electric și invers. De asemenea, reglează distribuția energiei și controlează motorul electric.

Generator. Principiul său de funcționare este același cu cel al unui motor electric, dar are ca scop generarea de energie electrică.

3 tipuri de unități hibride

După cum sa menționat mai devreme, sistem hibrid Mașina este o combinație de motoare, un fel de două tehnologii diferite încrucișate. Tehnologia de propulsie hibridă este caracterizată în două moduri - este o unitate de putere dublă sau bivalentă și o unitate de putere hibridă.

Această împărțire în două combinații de unități de putere este definită pentru clasificarea lor conform unui principiu diferit de funcționare.

Dispozitivul unității de putere hibridă include un motor cu ardere internă și un motor-generator electric. Astfel, motorul electric este atât un generator de energie, cât și un motor electric de tracțiune și un demaror pentru pornirea motorului cu ardere internă.

Există trei tipuri de grup motopropulsor hibrid. Principalul criteriu de clasificare este execuția structurii principale. Prin urmare, există: o unitate de putere micro-hibridă, o unitate de putere hibridă medie și o unitate de putere full-hibridă.

Grup motopropulsor microhibrid

Caracteristica conceptuală a acestui tip de acționare este partea sa electrică, care este necesară doar pentru a îndeplini funcția de pornire-oprire. În același timp, o parte din energia cinetică generată este reutilizată ca energie electrică (proces de recuperare).

Conducerea numai datorită funcționării tracțiunii electrice nu este posibilă. Performanța bateriei hibride de 12 volți umplute cu fibră de sticlă este adaptată la pornirile frecvente ale motorului. De asemenea, un dispozitiv de stocare sub forma unui condensator electrochimic poate fi utilizat pentru a acumula energie din recuperare.

Micro hibrid de la Mazda

Grup motopropulsor hibrid mediu

Acționarea electrică ajută la funcționarea motorului cu ardere internă. În același timp, deplasarea hibridului numai datorită tracțiunii electrice nu este efectuată. Cu acest tip de motor hibrid, energia electrică este regenerată în timpul frânării și apoi stocată într-o baterie de înaltă tensiune.

Dispozitivul unei baterii de înaltă tensiune a unui hibrid și toate acestea piese electrice răspunsuri nivelul cerut tensiune, care vă permite să generați suficient de mare putere. Drept urmare, datorită sprijinului motorului cu ardere internă de către un motor electric, funcționarea acestuia este caracterizată de eficiență maximă.

Grup motopropulsor complet hibrid

Funcționarea a două motoare: un motor electric și un motor cu ardere internă, în acest tip este combinată între ele. Tipul complet hibrid permite mașinii să se deplaseze numai datorită tracțiunii electrice și a unei distanțe suficient de lungi. În anumite condiții, unitatea de putere funcționează ca un hibrid mediu.

Aceste vehicule sunt echipate cu un motor electric suficient de puternic și baterii de înaltă tensiune de un volum mai mare, ceea ce le permite să producă astfel de caracteristici. Baza reîncărcării bateriei este și procesul de recuperare a energiei.

Funcția „start-stop” este implementată pentru motorul cu ardere internă, care pornește doar atunci când este necesar. Și separarea motorului cu ardere internă de motorul electric se realizează datorită ambreiajului stabilit între ele, astfel încât să poată funcționa independent unul de celălalt.

Scheme de interacțiune între funcționarea motorului electric și motorul cu ardere internă

Mașinile hibride sunt proiectate în conformitate cu trei scheme de interacțiune a motorului. Să luăm în considerare fiecare dintre ele.

Schema secvenţială de interacţiune

Acest principiu al dispozitivului este cea mai simplă versiune a unui motor hibrid de mașină. Schema sa de funcționare este următoarea: cuplul de la motorul cu ardere internă merge la generator. Generatorul generează apoi electricitatea de care are nevoie pentru a funcționa și o transferă la baterie. În plus, bateria este reîncărcată prin procesul de recuperare a energiei cinetice. În această schemă, mișcarea mașinii se realizează numai datorită tracțiunii electrice.

Acest circuit este caracterizat prin conversie secvențială a energiei, adică energia provenită din combustibilul combustibil din motorul cu ardere internă este transformată în energie mecanică, apoi transformată în energie electrică de către un generator și apoi din nou transformată în energie mecanică.

Aspecte pozitive ale schemei seriale:

1. Funcționarea motorului cu ardere internă se realizează la turație constantă.
2. Nu este nevoie de un motor cu putere mare și consum de combustibil.
3. O cutie de viteze, ca un ambreiaj, nu este necesară aici.
4. Energia electrică a bateriei hibride de înaltă tensiune permite mașinii să se deplaseze cu motorul oprit.

Părțile negative ale circuitului serial:

1. În etapele de conversie a energiei, aceasta se pierde.
2. Dimensiunile și costul bateriei sunt destul de mari.

Cel mai reprezentant luminos masina hibrida cu circuit secvenţial Interacțiuni Chevrolet Volt

Dacă vorbim despre varianta potrivita circulația unei mașini cu o schemă secvențială de interacțiune, atunci acesta este traficul urban cu opriri frecvente, când sistemul de recuperare a energiei este pornit constant.

Schema de interacțiune paralelă

Această schemă și-a primit numele deoarece motoarele mașinilor lucrează constant împreună. Principiul de funcționare a acestui tip de interacțiune a două module apare datorită electronicii mașinii, motorului electric și motorului cu ardere internă. Ambele motoare sunt conectate la cutia de viteze prin intermediul angrenaj planetar.

Pur cu energie electrică, astfel de hibrizi sunt capabili să conducă pentru o perioadă scurtă de timp, în timp ce motorul cu ardere internă este deconectat de la transmisie de ambreiaj.

Unitatea de control distribuie cuplul de la ambele motoare în funcție de modul de conducere al vehiculului. Motorul cu ardere internă are mai mult de rol important, iar motorul electric pornește atunci când este nevoie de tracțiune suplimentară, de exemplu, când mașina accelerează brusc. În timpul frânării sau mișcării lină, motorul electric funcționează ca un generator de energie electrică.

Motor electric integrat în cutia de viteze BMW 530E iPerformance

Există modificări cu un motor electric separat de motorul cu ardere internă, sunt un sistem complex, dar în același timp eficient. Acest modul este format din două motoare electrice, motorul de tracțiune conectat printr-un angrenaj planetar la al doilea, care servește ca generator și demaror.

În așa schema motorului cu ardere internă nu este conectat direct la roți, ceea ce vă permite să transferați constant o parte din moment la generator și să reîncărcați bateria.

Power Point hibrid paralel cu motoare electrice independente

Aspecte pozitive ale circuitului paralel:

Deoarece munca principală este atribuită motorului cu ardere internă, nu este nevoie să instalați o baterie puternică de înaltă tensiune. Motorul cu ardere internă este conectat direct la roțile motoare, astfel încât pierderea de energie este mult mai mică.

Părțile negative ale circuitului paralel:

Principalul dezavantaj al acestei scheme este consumul mai mare de combustibil în comparație cu alte scheme de interacțiune a motorului. Se pare că economisirea traficului din oraș nu va funcționa, majoritatea opțiune bună va fi trafic pe drum.

Schema de interacțiune serial-paralelă

Însuși numele acestui circuit indică faptul că acest tip este o variantă de combinare a celor două circuite considerate anterior: în serie și în paralel. Mișcarea mașinii la viteză mică și pornirea acesteia dintr-un loc se realizează numai datorită puterii părții electrice. Motorul cu ardere internă susține funcționarea autogeneratorului, ca într-o schemă de interacțiune secvențială. Transferul cuplului de la motorul cu ardere internă la roți are loc la conducerea cu viteză mare.

La sarcini mari necesitând o putere sporită, generatorul mașinii poate să nu se emită suma corectă energie, iar în acest caz motorul electric este alimentat suplimentar de la baterie, ca în circuit paralel interacțiuni.

În această schemă, este prevăzut un generator suplimentar, acesta reîncarcă bateria. Motorul electric este necesar doar pentru a conduce roțile motoare și pentru a asigura frânarea regenerativă.

O parte din cuplul transferat de la motorul cu ardere internă merge către roțile motoare, iar o parte din acesta merge către generator, care, la rândul său, alimentează motorul electric și încarcă bateria.

Pentru direcția cuplului către roți, generator sau motor electric și raportul acestuia, mecanismul planetar este responsabil - distribuitorul de putere. Reglarea sursei de alimentare de la generator și baterie este angajată unitatea electronică controlul mașinii.

Această tehnologie este folosită și pe mașinile hibride cu tracțiune integrală. Un motor cu ardere internă cu un motor electric într-un circuit paralel este instalat pe puntea din față, iar pe puntea din spate este instalat doar un motor electric conectat la motorul cu ardere internă într-un circuit în serie.

Hibrid cu tracțiune integrală de la Mitsubishi

Aspecte pozitive ale circuitului serie-paralel:

Nu este greu de ghicit că avantajul incontestabil al acestei scheme hibride este economia sa mare de combustibil combinată cu caracteristici bune de putere. Iubitorii de natură vor aprecia prietenia sa cu mediul înconjurător.

Părțile negative ale circuitului serie-paralel:

Printre negative - acesta este un design mai complex în comparație cu schemele anterioare și, ca rezultat, preț mare. Deoarece este necesar un generator suplimentar, o baterie mare și un complex circuit electronic management.

Concluzie

Am luat în considerare toate tipurile de hibrizi și schemele lor de interacțiune, dar, în general, există multe tipuri care sunt greu de atribuit unuia dintre ei, deoarece în timp tehnologiile sunt din ce în ce mai amestecate și rafinate.

Unii folosesc cuplaje hidraulice cu cutie de viteze în loc de angrenaj planetar, alții experimentează locație din spate ICE sau, în general, transportă ICE și motorul electric de-a lungul a două axe. Designerii nu se opresc aici și dezvoltă din ce în ce mai mult această direcție.

De ce am atins această problemă pe portalul nostru? Și de ce vrem să vă educăm despre funcționarea motoarelor hibride? Totul este extrem de simplu și clar. Faptul este că multe domenii ale vieții noastre sunt literalmente pătrunse de interacțiunea a tot felul de tehnologii, care în simbioza lor dau naștere la mult mai multe metode eficiente, gadgeturi și mecanisme. Și, desigur, nu au îndrăznit să pună deoparte motoarele pentru animalele noastre de companie cu patru roți. Și atât despre astfel de unități, pozitive și laturi negative, vom vorbi despre modul în care funcționează în acest subiect. Și în timp ce o facem mica digresiuneîn istorie. Merge!

Un pic de istorie

Mașini cu „inimi” hibride - invenția este departe de a fi nouă, așa cum ar părea la prima vedere. Pionierul și întruchiparea ideii unui motor hibrid a fost un duhovnic iezuit numit Ferdinand Verbiest.În 1665 a început să lucreze la planuri pentru vagoane simple cu patru roți, alimentate cu abur și cai. Dar primele modele de producție cu motoare hibride au văzut lumina deja la cumpăna dintre secolele XIX și XX. Timp de zece ani, începând cu 1887, francezii Compania Parisienne des Voitures Electrics a lansat o serie de mașini cu motoare hibride. Iar în 1900 compania General Electric a creat o mașină hibridă cu un motor cu patru cilindri pe benzină. The Walker Vehicle Company din Chicago a produs camioane hibride până în 1940.

Desigur, la acel moment producție mașini similare limitat la loturi mici și crearea de diferite tipuri de prototipuri. Cu toate acestea, în timpul nostru, o lipsă acută de resurse de petrol și un progres constant criză economică a cerut designeri de automobileși dezvoltatorii să se întoarcă la rădăcini și să reia producția de mașini cu motoare hibride.

Cum funcționează un motor hibrid - în cuvinte simple despre noile tehnologii

Ei bine, acum este momentul să ne dăm seama ce fel de unitate este un motor hibrid și de ce a început cu atâta zel să producă mașini cu astfel de inimi? Un motor hibrid este un sistem de două motoare interconectate: pe benzină și electric. Două motoare pot funcționa atât împreună, cât și separat, totul depinde de modul de funcționare în care este utilizat acest moment. Procesul de redistribuire a „puterilor” este controlat de un computer puternic, care la un moment dat sau altul decide care dintre motoare ar trebui să funcționeze acum. Pentru a vă deplasa în modul suburban, motorul cu combustibil preia toată munca, deoarece bateria nu durează mult pe autostradă. Pentru a vă deplasa prin oraș, motorul electric este pornit.

Dacă vehiculul este supus sarcini grele sau trebuie să accelereze des și destul de intens, atunci ambele motoare lucrează deja împreună. Un fapt interesant este că în timp ce mașina se mișcă cu un motor cu combustibil, cea electrică se încarcă în acest moment. O mașină cu motor hibrid emite cu 90% mai puține substanțe în atmosferă decât suntem obișnuiți. motoare cu combustibil, și asta în ciuda faptului că include și unitate pe benzină de asemenea. De asemenea, consumul de benzină în oraș poate fi redus la zero, ceea ce, desigur, nu se poate spune despre excursiile în țară.

Să aruncăm o privire la modul în care o mașină hibridă se îndepărtează. Chiar la începutul mișcării și la viteze mici, doar bateria și Motor electric. Energia care este stocată în baterie alimentează centrul energetic, care apoi o distribuie către motoarele electrice, care pornesc deja mașina în tăcere și foarte lin. După ce se atinge viteza maximă pentru motorul electric, se conectează și unitatea de benzină. Cuplul roților motoare vine deja de la două motoare peste noapte. În procesul unei astfel de lucrări, motorul cu ardere internă dă o parte din energia generată generatorului, care alimentează în continuare motoarele electrice, descarcând bateria, în timp ce excesul de energie este transferat bateriei, reumplendu-l, pierdut la începutul mișcarea, rezerva.

Dacă mașina se mișcă în modul normal, atunci mașina este utilizată numai de șofer tractiune pe roata fata, în alte cazuri, distribuția cuplului este deja aplicată pe două osii. În modul de accelerare, cuplul la roți provine în principal de la motorul cu ardere internă, iar dacă este necesară creșterea dinamicii, atunci motoarele electrice sunt deja folosite pentru a completa motorul cu ardere internă. Dar iată mai multe punct interesant este încă o frână.„Creierul” electronic al mașinii ține sub control pornirea și oprirea atunci când merită conectarea hidraulică și când frânarea regenerativă, dar se preferă totuși a doua. Adică, atunci când șoferul unui vehicul hibrid apasă pedala de frână, motoarele electrice intră în modul de funcționare a generatorului, creând astfel un cuplu de frânare pe roți, care generează și energie electrică, care alimentează bateria prin centrul de distribuție a energiei. Aici se ascunde întreaga esență a „zestului” motorului hibrid.

La clasicele cunoscute nouă, energia eliberată în timpul frânării este irosită, pur și simplu pierdută în spațiu ca căldură de la discurile de frână și alte piese. Utilizarea energiei de frânare este foarte eficientă în zonele urbane unde frânarea frecventă la semafoare este un lucru obișnuit. Sistemul VDIM, care este controlul dinamicii mașinii, gestionează funcționarea tuturor sisteme auto siguranta activa, unindu-le într-un singur „organism”.

Poate că prima instanță de succes echipată cu un motor hibrid, lansată în masă, a devenit deja cunoscută Prius de la companie Toyota. Această mașină minune consumă doar puțin mai mult de trei litri de benzină la fiecare sută de kilometri în regim urban. De asemenea companie japoneză a mers mai departe cu hibridul său de lux crossover Lexus RX400h. Dar și costul mașina astaîn medie în 70 000 c.u. Rețineți că prima generație Toyota Prius inferioare mașinilor din aceeași clasă cu motoare cu ardere internă în ceea ce privește viteza și caracteristicile de putere, spre deosebire de Lexus RX400h, care a concurat inițial bine în clasa sa.

După Toyota, cele mai importante preocupări auto din lume nu au ignorat nici utilizarea motoarelor hibride, deoarece aceasta a fost văzută ca o soluție. problema globala poluarea mediului și economia de combustibil. Și așa a urmat anunțul creării unui cargo hibrid și tehnologie de transport din Volvo grup. Conform calculelor lor, lansarea acestor produse va reduce consumul de combustibil cu până la 35% în timp.

Dar cu cea mai mare dorință și calcule preocupări auto, mașinile cu motoare hibride nu sunt încă vândute în toată lumea ca prăjiturile calde. Popularitatea mașinilor hibride câștigă amploare doar în Canada și State. Cererea de hibrizi în rândul populației americane a crescut din cauza creșterii puternice a prețului combustibilului, care a fost dat fără milă înainte. La urma urmelor industria auto americană a fost întotdeauna renumit pentru „mașinile sale musculare” cu incredibil motoare puterniceși un consum mare de lichid inflamabil. Pasionații de mașini europeni au reacționat în general neutru la mașinile cu motoare hibride. Acolo circulă un veteran destul de prietenos cu mediul și mai economic, de încredere, un diesel.

Majoritatea mașinilor din Europa sunt alimentate cu motorină, ceea ce nu se poate spune despre SUA. Mai mult, vehiculele cu motoare diesel mult mai ieftin decât cele hibride, în plus, este mai simplu și mai fiabil în design. La urma urmei, toată lumea cunoaște un astfel de postulat: „cu cât sistemul este mai complex, cu atât mai puțin fiabilitatea acestuia”. Acesta este factorul care determină numărul de mașini hibride din țara noastră. Oficial, astfel de mașini nu ne sunt livrate, iar problema stațiilor de service este pur și simplu inevitabilă în cazul unei avarii. Pur și simplu nu există stații de service specializate pentru repararea motoarelor hibride în țara noastră. Și pe cont propriu, credem că aproape nimeni nu se va angaja să repare un astfel de dispozitiv.

Dispozitiv motor hibrid - descriere circuit

Așadar, am trecut în revistă pe scurt ce este un motor hibrid și de ce utilizarea lui nu este atât de răspândită în lume pe cât ne-am dori. Acum aș dori să „săpăm” mai adânc și să iau în considerare schema structurii sale. Dar sunt trei. Vă sugerăm să începeți cu cel mai simplu circuit, care ne provoacă cel mai mic interes este un motor hibrid secvenţial.

Diagrama de serie a unui motor hibrid

În această schemă, pornirea mașinii vine de la un motor electric. Motorul cu ardere internă este în combinație cu un generator care alimentează bateria. Vehiculele hibride cu o schemă de propulsie secvențială (Plug-inHybrid) sunt adesea produse cu capacitatea de a se conecta la rețeaua electrică la sfârșitul călătoriei. Prezența acestei funcții presupune utilizarea bateriilor cu intensitate energetică mare, ceea ce reduce semnificativ costurile cu combustibilul pentru utilizarea unui motor cu ardere internă, ceea ce la rândul său reduce cantitatea de emisii nocive în atmosferă. Aceste mașini includ Chevrolet Volt și Opel Ampera. Se mai numesc și vehicule electrice cu o gamă largă. Aceste mașini pot funcționa numai cu puterea bateriei la o viteză de 60 km/h și folosind energia unui generator care conduce un motor pe benzină până la 500 de kilometri.

Circuit paralel al mașinii hibride

Cu această schemă, un motor cu ardere internă și un motor electric conectate în paralel sunt instalate astfel încât să poată funcționa fie separat unul de celălalt, fie împreună. Acest efect este obținut datorită designului unității, în care motorul pe benzină, motorul electric și transmisia sunt conectate prin ambreiaje controlate automat. O mașină cu o astfel de schemă de motor hibrid folosește un mic motor electric, de aproximativ 20 kW. Sarcina sa principală este să adauge putere ICEîn timpul accelerării vehiculului.

Majoritatea acestor structuri electromotorul este instalat între motorul cu ardere internă şiÎndeplinește, de asemenea, funcțiile de generator și de pornire. Cei mai renumiți reprezentanți dintre mașinile cu motor hibrid secvenţial sunt BMW Active Hybrid 7 Honda Insight Volkswagen Touareg hibrid, Honda Civic hibrid. Această schemă a apărut datorită inițiativei Honda cu ajutorul său integrat pentru motor - IMA. Funcționarea acestui sistem poate fi împărțită în mai multe moduri caracteristice:

- lucru de la motorul electric;

Funcționarea în comun a motorului electric și a motorului cu ardere internă;

Funcționarea de la un motor cu ardere internă cu încărcare paralelă a bateriei folosind un motor electric care acționează ca generator;

Încărcarea bateriei în timpul frânării regenerative.

Circuit hibrid serie-paralel

În această schemă, motorul electric și motorul cu ardere internă sunt conectate folosind o cutie de viteze planetară. Acest lucru vă permite să transferați simultan puterea de la fiecare dintre motoare către roțile motoare într-un raport de la 0 la 100% din puterea nominală. Circuitul serie-paralel diferă de cel anterior prin aceea că pe primul este instalat un generator, care creează energie pentru funcționarea motorului electric.

Reprezentanți cunoscuți ai mașinilor cu o astfel de schemă de motor hibrid sunt Toyota Prius, Ford Escape Hybrid, Lexus RX 450h. ÎN acest segment Piața „hibridă” este condusă de Toyota cu sistemul său Hybrid Synergy Drive - HSD. Unitatea de putere a sistemului Hybrid Synergy Drive este prezentată după cum urmează:

- ICE comunica cu cutia de viteze planetara;

Un motor electric care este atașat la corona dințată a cutiei de viteze planetare;

Angrenajul solar al angrenajului planetar este conectat la generator.

Motorul cu ardere internă funcționează în ciclul Atkinson, ceea ce înseamnă că turații mici produce mai puțină putere, rezultând o economie de combustibil mai bună și mai puține emisii de eșapament.

Mașină hibridă - argumente pro și contra

Avantajele motoarelor hibride

1. Cel mai important avantaj al vehiculelor hibride este eficiența acestora. Consumul de combustibil al acestor vehicule este cu 25% mai mic decât cel al mașini clasice cu un motor cu ardere internă. Și în situația noastră cu prețurile la benzină în continuă creștere, acesta este un factor foarte important.

2. în continuare nu mai puțin punct important Următorul articol cel mai important dintre aspecte pozitive motoarele hibride sunt prietenoase cu mediul. Mașinile hibride provoacă mult mai puține daune mediului nostru decât cele clasice. Acest lucru se realizează printr-un consum mai rațional de combustibil. Iar când mașina se oprește complet, motorul cu ardere internă nu mai funcționează, transferând frâiele puterii motorului electric. Prin urmare, în timpul opririlor mașinii hibride, atmosfera nu este poluată de emisiile de CO2.

3. Bateriile motoarelor hibride sunt reîncărcate de un motor pe benzină, ceea ce nu este cazul vehiculelor electrice, ceea ce face ca autonomia unui motor alimentat cu combustibil să fie mult mai lungă. Și poate dura mai mult fără realimentare.

4. Mașinile hibride moderne nu sunt în niciun caz inferioare unei clase similare de mașini tradiționale în toate caracteristicile principale. Așa că haideți să risipim acest mit, pe care, cel mai probabil, mulți oameni îl cred.

5. În mediile urbane, stop-and-go, vehiculele hibride funcționează ca și vehiculele electrice.

6. Când sta pe loc, un vehicul hibrid este complet silențios deoarece funcționează numai cu motorul electric.

7. Hibridul este alimentat cu benzină și în același mod ca o mașină tradițională.

Contra mașinilor hibride

Nu există nimic perfect în lume, ceea ce înseamnă că motoarele hibride au și dezavantajele lor.

1. Iar principalul dezavantaj sunt reparațiile costisitoare. Deoarece proiectarea unor astfel de motoare este foarte complexă, este foarte dificil să găsești un specialist care să se ocupe de eliminarea problemelor. Aceasta explică costul ridicat al întreținerii hibrizilor.

2. Bateriile instalate în hibrizi sunt supuse autodescărcării. Nici ei nu tolerează schimbari bruste temperaturile. Și durata lor de viață este foarte limitată. Dar până acum, nu ne-am dat seama încă ce efect asupra mediu inconjurator baterii, ceea ce face ca reciclarea acestora să fie o sarcină problematică.

Este evident, desigur, că motoarele hibride au mai multe plusuri decât minusuri, dar la noi încă nu au prins rădăcini. Primul motiv pentru acest lucru este prețul. Cost în Ucraina populara Toyota Prius este de la 850.000 grivne. Dar el nu este doar cel mai popular în popularitate, ci și cel mai ieftin. Tot în Rusia, a fost planificată lansarea producției unui hibrid numit Yo-mobile, dar proiectul a fost restrâns. Pentru azi cel mai mult mașină puternică cu un motor hibrid este BMW ActiveHybrid X6.

Lupta pentru mediu este în derulare plină desfășurareși cu mult zel, în legătură cu care șoferii sunt încurajați să achiziționeze mașini cu motoare hibride. Așadar, în America, proprietarilor unor astfel de mașini li se oferă anumite beneficii și locuri de parcare gratuite. De asemenea, se preconizează introducerea unor legi similare în țara noastră, în special, taxele la importul de mașini cu motoare hibride vor fi reduse. Motoarele pe benzină trec deja treptat în fundal, pierzându-și pozițiile. Iar motoarele hibride sunt unul dintre pașii principali luați în acest sens. Dar deocamdată categorie de pret dintre aceste mașini rămâne la același nivel, cererea pentru ele va fi mică.

Despre prețuri pentru mașini cu motoare hibride

Ca tot ce este nou, neobișnuit și interesant, mașinile cu motoare hibride sunt mai scumpe decât omologii lor clasici. Astăzi, mașinile hibride sunt mult mai scumpe decât mașinile cu caracteristici similare, dar cu motoare pe benzină. De exemplu, un hibrid Toyota Camry depășește omologul său pe benzină cu aproape 7.000 de dolari. Honda Civic hibridă a crescut cu 4.000 de dolari față de modelul său tradițional. Lexus GS 450h este o mașină minunat de dinamică (de la 0 la 60 în doar 5,9 secunde), care este, de asemenea, mult mai economică decât sedanurile la fel de puternice cu motoare cu opt cilindri. Consumul de combustibil al acestei mașini este de aproximativ 8 litri la 100 de kilometri ciclu combinat. Prețul mediu de vânzare cu amănuntul pentru această mașină în Ucraina va fi în medie de aproximativ 80.000 USD.

Pe tema introducerii mașinilor hibride, desigur, puteți vorbi mult timp și puteți lua anumite poziții și vă apăra punctele de vedere, dar un lucru este clar - viitorul nu este departe și în curând se va face acest salt. Schimbările din industria auto se apropie de grandiose! Și sperăm că asta va fi ceea ce avem nevoie cu toții.

Datorită eficienței și fiabilității lor, mașinile hibride Toyota prezintă un mare interes pentru consumator. Se pare că rularea lină și stabilitatea pe drum sunt departe de toate avantajele acestui lucru Mașină japoneză. Excelent performanța de conducere mașinile sunt uimitor combinate cu consum economic combustibil. Mașina hibridă Toyota Prius este alimentată de două surse de alimentare: motor electricȘi motor cu combustie interna(GHEAŢĂ).

Să încercăm să ne dăm seama cum, odată cu creșterea puterii, o mașină poate consuma benzină la nivelul unei mașini mici. Dispozitivul mașinii hibride Toyota Prius este format din:

• motor cu ardere internă (ICE);
• motor electric;
• angrenaj planetar (divizor de putere);
• generator;
• invertor;
• baterie.

Motorul cu ardere internă și motorul electric pot funcționa simultan, alternativ și se pot completa, dacă este necesar. Într-un dispozitiv hibrid, cuplul de putere poate fi transferat roților de la motorul electric și motorul cu ardere internă direct în diferite proporții.

Acest lucru se realizează folosind o cutie de viteze planetară (divizor de putere), care constă dintr-un set de angrenaje. Patru dintre ei sunt atașați motor pe benzina, iar cel exterior - la motorul electric. Un alt satelit este conectat la generator, care, dacă este necesar, trimite energie la motorul electric sau încarcă bateria.

Unul dintre principalele avantaje ale lui Prius poate fi considerat că, spre deosebire de vehiculele electrice, încărcarea unei mașini hibride nu necesită o conexiune la rețea. Procesorul, care controlează toate acțiunile mașinii, reîncarcă bateria de la motorul cu ardere internă dacă este necesar.

Principiul de funcționare al unei mașini hibride

Sarcina principală a inginerilor Toyota a fost să creeze o mașină economică, care să nu fie inferioară puternicei " cai de fier„, dar în același timp ar fi avut consum mic motor. Pentru aceasta, a fost folosită o combinație între un motor cu ardere internă și un motor electric. Pentru a obține o eficiență maximă, la Toyota Prius, ambele surse de alimentare pot funcționa separat, împreună și în paralel.

Deci, principiul de funcționare al hibridului Toyota Prius. Motorul este pornit și vehiculul este accelerat cu ajutorul unui motor electric de tracțiune. Rotește satelitul exterior al cutiei de viteze planetare și astfel transmite cuplul roților. Dar nu vei ajunge departe cu o baterie. Prin urmare, de îndată ce mașina a luat viteză, motorul cu ardere internă este pornit.

Utilizarea combinată a unui motor electric și a unui motor cu ardere internă face posibilă atingerea eficienței (eficienței) maxime a întregului sistem, deoarece. La apăsarea frânei, motorul cu ardere internă este oprit și are loc așa-numita frânare regenerativă (toată energia din rezistență este transformată în energie electrică), în care motorul electric, funcționând în modul generator, încarcă bateria.

Dacă mașina are din nou nevoie de putere sporită, de exemplu pentru depășire, motorul electric este pornit din nou, a cărui energie este suficientă pentru o creștere bruscă a vitezei. Schemele de funcționare a mașinilor hibride au fost calculate pentru a crește eficiența mașinii și a reduce emisiile de dioxid de carbon în atmosferă. Odată cu creșterea consumului de combustibil (când apăsați pedala de accelerație), computerul de control trimite un semnal către divizorul de putere și pornește sursa electrică, ceea ce permite motorului cu ardere internă să funcționeze în regim de descărcare.

Toyota are o fiabilitate și o flexibilitate unice, deoarece controlul mișcării este efectuat în mare parte prin cablu, ocolind utilizarea componentelor și ansamblurilor complexe. Apropo, în hibridul Toyota Prius, generatorul acționează ca un demaror și ajută la „învârtirea” motorului cu ardere internă la 1000 rpm necesar.

Modul de funcționare a motorului

• Start. Mișcare folosind numai tracțiune electrică.
• Mișcare cu viteză constantă. În acest caz, cuplul este transmis generatorului și roților.
• Generatorul, dacă este necesar, reîncarcă bateria și transferă energie motorului electric. În acest caz, are loc însumarea cuplurilor ambelor unități de tracțiune.
• Modul forțat. Motorul electric, care primește putere suplimentară de la generator, sporește puterea motorului pe benzină.
• Frânare. Frânele hibride frânează mai ales cu ajutorul unui motor electric. Cu toate acestea, atunci când pedala este apăsată puternic, unitățile hidraulice sunt activate, iar frânarea are loc în mod obișnuit.

Motor (ICE)

Tipul de motor hibrid Toyota - Hybrid Synergy Drive (unitatea hibridă sinergică), care vă permite să combinați două surse de putere: un motor cu ardere internă și un motor electric. Să aflăm care motoare cu combustibil instalat pe Prius.

La mijlocul anilor 1950, un inginer Ralph Miller propus să îmbunătățească ideea James Atkinson . Esența ideii a fost exprimată în creșterea eficienței ICE prin cursa de compresie redusă. Acest principiu, denumit acum adesea ciclul Miller/Atkinson, este folosit în motoarele hibride Toyota.

Deci, Toyota Prius hibrid, cum funcționează motorul acestei mașini. Spre deosebire de alte modele ICE, procesul de compresie în cilindru nu începe în momentul în care pistonul începe să se miște în sus, ci ceva mai târziu. Deci înainte de a închide supape de admisie o parte din amestecul de combustibil și aer merge înapoi în galeria de admisie, ceea ce vă permite să creșteți timpul în care este utilizată energia de presiune a gazelor în expansiune. Toate acestea duc la o creștere semnificativă Eficiența motorului, crește eficiența unității și, de asemenea, crește cuplul.

Specificatii motor:

• Volum - 1794 cmc.
• Putere (CP / kW / rpm) - 97 / 73 / 5200.
• Cuplu (Nm / rpm) - 142/4000.
• Alimentare cu combustibil - injector.
• Combustibil - benzină AI 95, AI - 92.

Consumul Toyota Prius hibrid la 100 km în ciclul urban este de 3,9 litri, pe autostradă - 3,7 litri.

Motor electric masina Toyota

Designul motorului hibrid sinergic prevede utilizarea unui motor de tracțiune. Putere Motor electric Toyota Prius - 56 kW, 162 Nm. Această unitate asigură mișcarea mașinii de la start până la set viteza constanta, se aprinde când mașina depășește și frânează. Întregul sistem Toyota Prius este gândit cele mai mici detalii. Mașina hibridă se încarcă în timpul mersului, de la motorul cu ardere internă prin generatorul de control.

Acumulator baterie

Hibridul este echipat cu două baterii (principale de înaltă tensiune și auxiliare), ambele fiind amplasate în portbagajul mașinii. Dispozitivul principal al bateriei auto este realizat din aliaj nichel-hidrură metalică și are o capacitate de 6,5 Ah, tensiune 201,6 V. Această unitate are propriul sistem de răcire. În interiorul bateriei de înaltă tensiune există un controler care controlează procesul de încărcare a fiecărei celule (bloc) de 168 de celule în total.

Consumul și recuperarea energiei bateriei sunt controlate de procesorul de control al vehiculului. Acumulator baterie Toyota Prius nu necesită reîncărcare din rețeaua electrică, acest proces se efectuează în timpul conducerii și frânării (în cea mai mare parte) a vehiculului.
Baterie auxiliară: 12 V (35 Ah, 45 Ah, 51 Ah).

Concluzie

În ciuda destul cost ridicat, mașinile hibride atrag tot mai mult interes din partea cumpărătorilor. În comparație cu alte vehicule hibride, Toyota Prius consumă semnificativ mai putin combustibilși are o amprentă redusă de carbon.