Dragi compatrioți, astăzi vom vorbi despre ce este un motor hibrid într-o mașină, cum funcționează, în ce constă, despre avantajele și dezavantajele noilor dezvoltări.
În majoritatea cazurilor, un motor cu ardere internă este utilizat ca centrală electrică, dar având în vedere epuizarea rezervelor de petrol și cerințele crescânde pentru respectarea ecologică a motoarelor, corporațiile auto au început să dezvolte noi tehnologii care ar face posibilă abandonarea hidrocarburilor ca combustibilul principal sau cel puțin reduce consumul acestora.
În loc de un motor cu ardere internă, nu este încă eficient să instalați motoare electrice, deoarece intensitatea energetică a bateriilor este asociată cu greutatea lor mare și, în consecință, cu costul ridicat.
Cu toate acestea, aproape toți cei mai mari producători auto din lume au început să producă propriile modele de mașini hibride. Acestea combină un motor cu ardere internă și o centrală electrică.
Toyota rămâne liderul recunoscut în dezvoltarea și producția de vehicule hibride. Această preocupare a lansat primul hibrid dintr-o serie în 1997 și continuă să producă încă câteva modele de mașini de încredere.
Hibrid - tradus în rusă ca traversare. Combinarea acestor două tehnologii diferite îndeplinește cu succes sarcina principală - mișcarea mașinii.
Funcția unui motor hibrid este de a conduce un motor cu ardere internă, care dă energie unei centrale electrice: un motor electric-baterie. Iar centrala electrică, la rândul ei, transmite cuplul roților prin transmisie.
În acest fel, se obține un mod de conducere optim și se creează o forță suplimentară. În plus, sarcinile și fluctuațiile de vârf sunt netezite, ca urmare a creșterii productivității și eficienței.
Motor hibrid. Dispozitiv
Există mai multe opțiuni pentru un motor hibrid:
- Paralel. Motorul pe benzină este alimentat de rezervorul de combustibil, iar motorul electric este alimentat de baterie. Ca urmare, două motoare rotesc transmisia, care apoi transmite cuplul roților.
- Microhibrid. Această opțiune a fost dezvoltată de specialiștii Toyota. Mașina lor hibridă pornește și rulează la viteze mici, folosind doar energie electrică. Dar la o viteză crescută, motorul cu ardere internă începe să funcționeze. În același timp, pe porțiuni de drum dificile - ascensiuni, nisip, noroi și alte sarcini, motorul electric este alimentat și de o baterie pentru funcționare paralelă și tracțiune sporită. Toate aceste moduri sunt controlate de electronică.
- Hibrid mediu. O astfel de mașină are propriile sale caracteristici - conducerea cu un motor electric nu este furnizată. Dar tracțiunea electrică crește semnificativ eficiența, datorită obținerii unei tensiuni mai mari decât bateria, ceea ce crește în consecință puterea centralei în ansamblu.
- Hibrid complet. Aici, electricitatea este în primul rând - asigură mișcare. Bateria se încarcă prin recuperare. Iar ambreiajul separat dintre cele două motoare face posibilă decuplarea acestor sisteme. Drept urmare, motorul pe benzină este pornit numai atunci când este absolut necesar.
- Separat. Conține o pereche de motor-generator și un motor pe benzină. Angrenajul planetar conduce cuplul la cutia de viteze. O parte din energie este utilizată pentru a conduce mașina, în timp ce cealaltă este trimisă la bateria de înaltă tensiune.
- Consistent. Aici schema este după cum urmează: motorul pe benzină rotește generatorul, care încarcă bateria de stocare, iar din acesta energia merge către motorul electric, care transformă transmisia și, de fapt, roțile.
Pro și contra unui motor de mașină hibrid
Desigur, profesioniștii depășesc, dar există și dezavantaje, ca la toate produsele noi. De exemplu, un motor hibrid pe benzină este mai frecvent, deși nu are dubii.
Dar sa întâmplat - tehnologia a fost dezvoltată în America, iar combustibilul diesel nu este apreciat acolo. Da, și o unitate diesel hibridă ar costa mai mult și, având în vedere că prețul este deja mult peste medie, întrebarea poate fi considerată închisă.
Majoritatea pasionaților de mașini sunt derutați de motorul hibrid din cauza bateriei. Aceasta este o componentă foarte capricioasă, deoarece necesită o funcționare constantă, altfel durata de viață a acestuia va fi redusă semnificativ.
De asemenea, bateriile se tem de temperaturi extreme, de auto-descărcare. În plus, costul ridicat al pieselor de schimb și al reparațiilor. Mai mult decât atât, este puțin probabil să reușiți să o faceți singur.
Dar să vorbim despre lucruri plăcute. Unul dintre principalele avantaje ale unui motor hibrid este consumul redus de combustibil și emisiile minime de substanțe nocive în atmosferă, iar toate acestea se datorează:
- lucru coordonat și motor electric;
- utilizarea unei baterii de mare capacitate;
- utilizarea energiei de frânare (frânare regenerativă), care transformă energia cinetică a mișcării în electricitate.
În plus, motorul hibrid a colectat o serie de alte inovații care vor economisi combustibil și vor salva atmosfera. Printre ei:
- schimbarea timpului supapei;
- stop start;
- recircularea gazelor de eșapament;
- încălzire antigel cu gaze de eșapament;
- acționarea electrică a pompei de apă, controlul climatului și;
- anvelope cu rulare îmbunătățită.
Se observă un efect vizibil atunci când se utilizează un vehicul hibrid într-un ciclu urban, când apar opriri frecvente, motorul ralanti.
Însă pe pistă, când conducem la viteze mari, motorul hibrid nu mai este la fel de eficient.
Pe de altă parte, aceeași baterie face posibilă conducerea pentru o perioadă mai lungă de timp, fără realimentare. Mai mult, bateria nu poate fi încărcată, iar mașina poate fi umplută doar cu combustibil.
Motorul, datorită controlului computerului, funcționează întotdeauna la nivelul optim, indiferent cât de mult încercați să-l supraîncărcați.
Adesea, aceste vehicule hibride pot funcționa fără combustibil. Și diferă, de asemenea, prin faptul că motorul abia se aude.
Sper că acest articol vă va ajuta să găsiți soluția potrivită dacă vă confruntați cu problema alegerii unei mașini cu un propulsor hibrid.
Pana data viitoare.
Mașinile hibride au devenit recent în mod special populare, se aplică tuturor claselor de mașini, mulți producători aduc aceste mașini la nivelul masei. Hibrizii prezintă în prezent performanțe impresionante. Am compilat o evaluare a mașinilor hibride, care le va permite iubitorilor de mașini universale să aleagă un vehicul potrivit atât pentru oraș, cât și pentru a conduce în condiții de teren.
O mașină hibridă este o mașină care folosește nu numai un motor convențional cu ardere internă care funcționează pe benzină sau motorină, ci și o sursă alternativă sub forma unui motor electric.
Al doilea motor începe să funcționeze la turații reduse, ceea ce poate economisi semnificativ combustibil, de exemplu, cu trafic aglomerat pe drum. De asemenea, mașinile hibride sunt mai ecologice, ceea ce le face mai populare.
Avantajele și dezavantajele hibrizilor
Avantajele mașinilor hibride:
- O reducere notabilă a consumului de combustibil. Consumul de combustibil hibrid este cu până la 30% mai mic decât vehiculele convenționale. Arderea mai puțin combustibil în același timp a redus toxicitatea hibrizilor. Se pare că mașinile hibride sunt mai economice și mai ecologice în comparație cu analogii care sunt echipați numai cu motoare cu ardere internă;
- Reducerea zgomotului în timpul funcționării;
- Durată lungă de viață a pieselor sistemului de frânare;
- Mașinile hibride, în comparație cu vehiculele electrice, au o autonomie lungă și sunt versatile în utilizarea zilnică. Hibridul nu trebuie încărcat de la rețea, poate fi alimentat cu benzină. După ce combustibilul este ars, o parte din energie este colectată în baterie, datorită căreia motorul electric începe să funcționeze. O sursă suplimentară de energie pentru încărcarea bateriei este conversia energiei cinetice a unei mașini în mișcare în electricitate;
- De asemenea, hibrizii au o serie de soluții de proiectare și sisteme auxiliare pentru economii mari și reducerea emisiilor nocive: un sistem start-stop etc.
Dezavantajele vehiculelor hibride includ un cost inițial ridicat, precum și unele dificultăți în repararea și întreținerea acestor modele. Un alt dezavantaj este posibila descărcare critică a bateriei și defectarea rapidă a acesteia la scăderi mari de temperatură.
Evaluarea mașinilor hibride 2018-2019
Piața automobilelor moderne oferă o selecție largă de reprezentanți hibrizi. Alegerea vehiculului potrivit dintre toate varietățile nu este ușoară. Vă prezentăm mașinile hibride de top, printre care veți găsi reprezentanți ai celor mai multe mărci ale lumii.
Cel mai bun Hybrid Hatchback - Chevrolet Volt Hybrid
Chevrolet Volt Hybrid. Această mașină este un hatchback cu patru locuri cu tracțiune față. Principalul avantaj al acestui model este acela că motoarele electrice cu o capacitate de 149 CP. suficient pentru 60 km atunci când conduceți prin oraș, fără consum de combustibil și menținând în același timp caracteristicile. Cu toate acestea, marele dezavantaj al Chevrolet Volt este costul ridicat.
Dacă sunteți interesat de viitorul acestui vehicul și al altor vehicule ale acestei mărci, vă recomandăm să citiți cele mai recente știri Chevrolet.
Una dintre cele mai bune mașini hibride - Ford Fusion Hybrid
Ford Fusion Hybrid. Această mașină are o formă atletică bine gândită și un interior spațios. Ford Fusion hibrid are un motor hibrid de 2,5 litri cu patru cilindri. Aceasta este o opțiune bună pentru un vehicul electric cu motor hibrid dacă doriți să cumpărați o mașină la prețuri accesibile și să economisiți combustibil în viitor. Poate fi numit sedan mediu pentru întreaga familie.
Ford Fusion Hybrid este completat cu o servodirecție electrică, suspensii multi-link cu o bară antiruliu - mașina trece bine derapează. Manipularea hibridă este stabilă. Datorită suspensiei, șocurile sunt înăbușite, iar mișcarea mașinii este controlată de șofer.
Una dintre cele mai bune berline hibride - Toyota Camry Hybrid
Toyota Camry Hybrid. Acest model oferă nu numai o economie bună de combustibil, dar are și un nivel ridicat de siguranță. Mașina are un design atractiv, o capacitate a motorului de 2,5 litri și o tehnologie înaltă. Interiorul folosește materiale de înaltă calitate care adaugă confort interiorului. Toyota Camry accelerează de la zero la o sută de kilometri în 7,4 secunde, ceea ce reprezintă un rezultat excelent pentru o mașină hibridă. Consumul oficial de combustibil al mașinii este de 4,4 litri la 100 km pe autostradă și 4,6 litri în ciclul combinat.
Cel mai bun Hybrid Estate - Volvo V60 Plug-in Hybrid
Volvo V60 Plug-in Hybrid. Setarea hibridă include un motor diesel de 2,4 litri care produce 215 CP. și un motor electric puternic, care este suficient pentru aproximativ 50 km de mișcare. Este important ca mașina să aibă o funcție de tracțiune integrală: când apăsați un buton de pe panoul de control din habitaclu, electronica sincronizează acțiunea motorului și a motorului electric pentru rotația simultană a roților.
Legendar hibrid japonez - Toyota Prius
Toyota Prius. Acest model este cunoscut ca o mașină hibridă economică la un cost accesibil, prin urmare este foarte solicitată. Hibridul este echipat cu un motor pe benzină de 1,8 litri, cu 98 CP. Împreună cu o pereche de motoare electrice, puterea ajunge la 134 CP. În oraș, o mașină consumă aproximativ 8 litri de combustibil, iar în afara orașului - 5,5 litri.
Principiul de funcționare al mașinii determină un nivel ridicat de automatizare a controlului. Computerul de bord reglează independent parametrii motorului, asigurând o încărcare optimă a bateriei.
Una dintre cele mai bune mașini hibride 2018-2019 - Honda Insight III
Honda Insight III. Acesta este un sedan hibrid cu tracțiune față care combină un design solid, soluții tehnice moderne și echipamente bogate. În mișcare, această mașină este condusă de un motor pe benzină de 1,5 litri și de două motoare electrice. Puterea totală este de 153 CP. Trebuie remarcat faptul că un motor interacționează îndeaproape cu motorul cu ardere internă și joacă rolul unui generator, iar cel de-al doilea rotește roțile punții la turații mici. La turații mari, motorul pe benzină este conectat. Astfel, o parte semnificativă din timp o mașină conduce cu un motor electric.
Pentru a avea cele mai recente informații despre acest vehicul și despre alte vehicule ale acestei mărci, vă sfătuim să citiți știrile auto de la Honda.
Cel mai economic vehicul hibrid în funcție de consumul de combustibil - Hyundai Ionid Hybrid
Hyundai Ioniq Hybrid. Mașina se bazează pe o nouă platformă. În viitor, este planificată producerea multor mașini hibride și electrice pe baza sa. Noul Hyundai are o capacitate a motorului de 1,6 litri și o putere totală de 141 CP. Pentru a asista șoferul, există două moduri de funcționare - Sport și ECO. Mașina accelerează la 100 km în 10,8 secunde. Este cel mai eficient vehicul hibrid cu consum redus de combustibil. Modelul are o viteză maximă de 185 km / h și un consum de aproximativ 3,4 litri. Mașina are cea mai echilibrată suspensie, direcția reglată și un interior aproape silențios.
Hibrid american confortabil - Chevrolet Malibu Hybrid
Chevrolet Malibu Hybrid. Acesta este un sedan mare, confortabil și spațios, care are un design expresiv și un interior de înaltă calitate, cu tehnologie modernă și echipamente bogate. Potrivit experților, mașina este potrivită pentru acei clienți cărora le place spațiul liber. Unitatea hibridă include un motor de 1,8 litri și o pereche de motoare electrice. Consumul mediu de combustibil al acestui model este de 5,2 litri la 100 km. Există zece airbag-uri și o cameră cu vedere din spate pentru mașină, ceea ce o face mai sigură.
SUV-uri hibride TOP
Cel mai bun SUV hibrid - Lexus RX 450h
Lexus RX 450h. Este un crossover de încredere, care are o construcție solidă și solidă. În exterior, acest model nu este mult diferit de predecesorii săi. Dar are elemente de personalitate. Crossover-ul este echipat cu cap optic LED. În plus, un kit sport pentru caroserie este disponibil pentru această mașină. Datorită lui, aspectul hibridului devine mai agresiv. Interiorul mașinii este realizat din piele naturală în culori deschise și întunecate. Acest model are un motor de 2,5 litri cu 4 cilindri. Producția totală a centralei hibride este de 299 CP. Lexus poate accelera în 6-7 secunde până la 100 km pe oră. Consumul de combustibil este de 9-10 litri la 100 km. Această mașină pretinde pe bună dreptate că se află.
Crossover hibrid coreean - KIA Niro
Cuvântul hibrid este cunoscut de multă vreme de oameni. Înseamnă să amesteci incompatibilul. Există plante hibride, animale și multe alte organisme și lucruri pe planetă. Recent, acest termen a început să fie folosit în producția de mașini cu un dispozitiv neobișnuit de propulsie.
Autovehiculele hibride au început să apară pe piața auto. Motivul apariției acestora a fost situația instabilă pe piața combustibililor și, poate mai semnificativ, cerințele de mediu crescute pentru unitățile de putere ale mașinilor din întreaga lume.
Câteva fapte din istoria hibrizilor
La sfârșitul secolului al XIX-lea, primele vagoane cu o centrală hibridă au apărut pe drumurile Europei. Cererea crescută de articole noi i-a forțat pe autorii acestor mașini să înceapă să-și producă descendenții în loturi mici.
Atenţie! Inovatorii în producția primelor mașini hibride au fost designeri din Franța.
În 1897, prima mașină cu motor hibrid a fost construită și produsă la atelierul auto francez Parisienne des Voitures Electrigues. A fost apoi produs în serie.
În urma francezilor, pe continentul american, trei ani mai târziu, un autocar, echipat și cu o centrală hibridă, care se baza pe un motor pe benzină cu 4 cilindri, a ieșit de pe transportorul General Electric. Și Walker Vechicle Company din Chicago s-a angajat în producția de camioane echipate cu motoare hibride până în 1940.
Cu timpul, omenirea a început să uite de mașinile hibride. Dar crizele de combustibil din toate colțurile planetei împing producătorii de automobile să producă mașini cu trenuri de propulsie hibride.
Mașină hibridă: ce este?
Dacă traducem cuvântul hibrid din latină, atunci literalmente înseamnă un amestec de forme diferite. Producătorii de automobile au adoptat acest termen atunci când produc mașini în care două tipuri de motoare sunt utilizate ca centrală electrică - motoare cu combustie internă în serie și cele electrice (există și modele cu motoare pneumatice care funcționează pe aer comprimat). În mașinile hibride moderne, computerul de bord monitorizează controlul funcționării unităților. Acest factor permite șoferului să se concentreze pe drum. Mașinile hibride au două tipuri de trenuri de propulsie:
Diagramele centralei hibride
Producătorii de autovehicule hibride au conceput mai multe scheme de propulsie.
Funcționarea consecventă a motoarelor. Are un design relativ simplu al centralelor electrice. Motoarele cu carburator sau diesel rotesc un generator electric printr-o acționare. Tensiunea electrică generată de generator ajunge la baterii, iar de la acestea la motoarele de acționare situate în mecanismele roții.
Diagrama de instalare paralelă. Oferă funcționarea motorului cu ardere internă ca motor principal atunci când mașina se deplasează. Motorul electric, care are o rezervă de putere suficient de mare, joacă un rol secundar. Este inclus în lucru la frânare sau în timpul accelerării mașinii. În același timp, îndeplinește o funcție regenerativă, adică generează electricitate, care este apoi transmisă bateriilor. Computerul de bord controlează funcționarea stabilă a ambelor centrale electrice.
Tipul mixt de funcționare a motorului. Acest design al vehiculului hibrid combină schemele de funcționare ale grupului propulsor descrise mai sus. Începutul mișcării mașinii este asigurat de un motor electric alimentat de baterii, iar motorul cu ardere internă funcționează în acest moment pe un generator electric. La accelerare, motorul cu ardere comută pentru a conduce roțile motoare. Toate aceste procese sunt ajutate de mecanismul planetar instalat pe mașină.
Cum funcționează unitățile de putere hibride
După cum s-a descris deja, începutul mișcării mașinii este asigurat de un motor electric, care primește electricitate din bateriile de stocare. Datorită acestui fapt, mașina pornește lin și lin. Când accelerați, atingând un anumit punct, computerul de bord este inclus în funcționarea motorului cu ardere internă. Funcționarea motorului cu ardere internă rotește generatorul, care alimentează electricitatea consumată în baterii atunci când mașina se deplasează. Când mașina se deplasează în modul general, este implicată doar tracțiunea față și, cu sarcini crescute, cea completă este pornită.
Când o mașină accelerează, motorul cu ardere internă transmite cuplul la tracțiunile pe roți, în timp ce motoarele electrice îl completează și, dacă este necesar, cresc puterea unității de putere.
Un sistem de frânare foarte interesant este instalat pe mașinile hibride. Toate procesele din acesta sunt controlate de computerul de bord, acesta decide în mod independent cum și când să utilizeze un sistem de frânare staționar sau să aplice frânarea regenerativă, în cele mai multe cazuri, acesta din urmă este preferat. În momentul în care șoferul apasă pedala de frână, motoarele electrice trec în modul generator. În același timp, sarcina pe tracțiunea pe roți crește brusc, iar mașina încetinește ușor. Energia generată de motoarele electrice merge la baterii. Este pur și simplu imposibil să se realizeze astfel de indicatori pe mașinile obișnuite.
Atenţie! Frânarea regenerativă este eficientă în condusul urban.
Avantajele și dezavantajele mașinilor hibride
Conducerea unei mașini hibride pentru prima dată are o experiență de neuitat într-o mașină care combină circuitele motorului electric și cu combustie. Acționarea electrică oferă mașinii o funcționare silențioasă și o deplasare lină, în același timp, poate economisi semnificativ combustibilul convențional.
Avantajele hibrizilor includ următorii parametri:
Principalele dezavantaje ale autoturismelor hibride sunt:
- datorită utilizării bateriilor de mare capacitate și a motoarelor electrice, greutatea mașinii a crescut semnificativ;
- unitățile de putere hibride folosite și unitățile și piesele auxiliare ale acestora au crescut semnificativ costul acestor vehicule;
- costul ridicat al întreținerii și reparării mașinilor hibride și, în cazul defectării bateriei, apar probleme cu recuperarea acestora;
Cele mai populare mașini hibride din Rusia
- TOYOTA Prius - are cel mai rezonabil preț pentru cumpărătorii din Rusia. Printre vânzările de mașini din clasa sa, este cel mai bine vândut model din lume. Costul acestui hibrid începe de la 1.189.000 de ruble. Are următoarele caracteristici:
- LEXUS CT 200 h - acest model de mașină are multe asemănări cu Prius, dar erorile și defectele de la marca anterioară au fost de fapt complet corectate. Este cel mai accesibil model din gamă, toate produse de Lexus, chiar și cu un motor clasic cu ardere internă. Costul său variază de la 1.236.000 de ruble. Are următoarele caracteristici:
- LEXUS GS 50 h - aparține categoriei berlinelor de afaceri hibride. Costul acestei mașini este de 2.693.000 de ruble. Caracteristici principale:
- Audi Q5 Hibrid este una dintre primele dezvoltări ale unei mașini hibride de la Audi. Modelul de motor pe benzină instalat pe acest model de mașină are performanțe foarte ridicate, dar motorul electric a crescut costul acestui hibrid cu aproape un milion de ruble. Total - costul total al Q5 Hibrid este - 2.565.000 ruble. Are următoarele caracteristici:
Popularitatea mașinilor hibride crește în fiecare an, deoarece indicatorii economici, precum și calitățile dinamic-energetice ale acestor mașini, satisfac practic toți consumatorii.
Puteți afla mai multe despre cum funcționează o mașină hibridă din următorul videoclip:
O mașină nu ar trebui să fie un lux, ci un mijloc de transport zilnic, acest adevăr a câștigat mult timp inimile șoferilor. Pentru a realiza acest vis al lui Ostap Bender, proprietarii fac eforturi mari pentru a minimiza costurile iubitului lor „prieten”. Puteți influența singur ceva: conduceți cu atenție - va fi mai puțin, cumpărați piese de înaltă calitate - va trebui să vă schimbați mai rar, să realimentați cu benzină scumpă și de înaltă calitate - defecțiunile motorului sunt reduse la minimum. Dar cea mai costisitoare parte a operațiunii este încă realimentarea. Prețurile nu depind de noi. De aceea, motorul hibrid din mașini începe acum să câștige o mare popularitate.
Există mai multe motive pentru aceasta, iar șoferii pot fi împărțiți în două tabere. Pentru primul, principalul și cel mai frecvent motiv este prețul combustibilului. Nu locuim în Venezuela, Arabia Saudită sau Kuweit, unde benzina este mai ieftină decât apa. Iar „prietenul” cu patru roți trebuie să fie „hrănit” în mod regulat. Pentru aceștia din urmă, protecția mediului natural și a tot ceea ce este legat de acesta este de o importanță vitală.
De ce ai venit cu ideea de a crea astfel de motoare? Luați în considerare principiul de funcționare, avantajele și dezavantajele mașinilor care circulă și. Motoarele cu ardere internă sunt mai puternice, dar în același timp dezvoltatorii nu pot elimina complet emisiile de dioxid de carbon în mediu. Acest factor este o reducere a rezervelor mondiale de petrol și, ca urmare, o creștere regulată și sistematică a prețului unei astfel de surse de energie.
Electricitatea are avantajele sale incontestabile, în primul rând este ecologică și mai ieftină. Dar, în același timp, vehiculele electrice în prezent nu pot deveni foarte populare, întrucât, figurativ vorbind, este nevoie de „infrastructură”: stații pentru încărcarea mașinilor, stații de service specializate axate pe reparația și întreținerea acestui tip de motor. Dar cel mai important factor este puterea, care este semnificativ inferioară motoarelor cu ardere internă. Și, ca rezultat, viteza este slabă (pur și simplu nu sunt destui „cai” sub capotă).
Acești factori i-au determinat pe producători să ia în considerare alternative și să dezvolte vehicule hibride care combină avantajele și anulează dezavantajele celor două vehicule.
Caracteristicile vehiculelor hibride
Dezvoltatorii au venit cu o abordare cuprinzătoare a acestei probleme. În acest caz, au fost rezolvate mai multe sarcini: reduse la minimum, ceea ce are un efect pozitiv asupra situației de mediu nu numai în orașe, ci și asupra Pământului în ansamblu; datorită combinației a două tipuri de energie, costurile de exploatare sunt reduse; dezavantajele motorului electric (putere redusă) sunt compensate de avantajele motorului pe benzină în sus. De fapt, astfel de mașini în modul de mare viteză nu diferă de cele pe benzină. Spre deosebire de cele descrise mai sus, mașinile cu motor hibrid au două surse de putere, constau din două unități de putere și mai multe elemente:
- Rezervor de combustibil. Benzina, în schimb, are o densitate mare de energie. Pentru a înțelege, să dăm un exemplu - energia unui litru de benzină este echivalată cu o baterie de stocare care cântărește aproximativ 450 kg;
- Motor pe benzina. În general, acestea sunt mai mici și au fost modernizate cu cea mai recentă tehnologie, ceea ce reduce semnificativ greutatea totală a vehiculului și crește puterea;
- Un motor electric - nu numai că este mai puternic, ci și conceput pentru a funcționa împreună cu unul pe benzină. Poate funcționa și ca generator pentru a încărca bateria;
- Bateriile, a căror funcție principală este de a stoca energie pentru motorul electric, care, la rândul său, le poate alimenta reciproc;
- Generator - funcționează pe principiul unui motor electric, dar pentru generarea de energie electrică.
- Transmisii - funcțiile sunt aproape aceleași cu cele ale mașinilor convenționale. Dar, în același timp, în funcție de tipul de hibrid, acestea pot fi diferite. Transmisia Toyota se caracterizează prin forțarea fluxului de putere. În acest caz, motorul funcționează în cea mai confortabilă gamă de sarcini și rpm. Acest lucru, la rândul său, contribuie la economii semnificative de combustibil.
Principiul de funcționare
Cuvântul hibrid în sine înseamnă traversare. În cazul nostru, două tehnologii diferite și două surse de energie sunt combinate pentru a îndeplini o sarcină - înaintarea. Lucrarea unui motor hibrid este aceea că motorul cu ardere internă se rotește și furnizează energie motorului electric, care, la rândul său, rotește transmisia, ceea ce îi ajută „partenerul” să funcționeze optim, creând o forță suplimentară. Ca rezultat, fluctuațiile și sarcinile puternice sunt eliminate, iar productivitatea este semnificativ crescută.
Există mai multe opțiuni:
Paralel... Motorul pe benzină este alimentat de un rezervor de combustibil, iar motorul electric este alimentat de baterii. Ca urmare, ambele motoare rotesc transmisia, care la rândul său acționează roțile.
Microhibrid. Acest principiu a fost dezvoltat de Toyota. Hibridul rulează la viteze mici și pornește numai datorită motorului electric. La trecerea la o turație mai mare, motorul cu ardere internă (motorul cu ardere internă) este conectat. Dar, în același timp, în timpul ascensiunilor, conducând pe porțiuni dificile de drum (nisip, noroi), crescând alte sarcini, motorul electric este alimentat suplimentar de o baterie pentru funcționarea în paralel și creșterea tracțiunii. Toate acestea sunt controlate electronic și nu necesită intervenția șoferului.
Hibrid mediu. O astfel de mașină cu motor hibrid are propriile sale caracteristici - conducerea cu un motor electric este imposibilă. Dar, în același timp, tracțiunea electrică crește semnificativ eficiența motorului termic datorită generării unei tensiuni ușor mai mari decât pot furniza bateriile, ceea ce, la rândul său, mărește puterea motorului principal.
Hibrid complet.În această opțiune, electricitatea este pe primul loc. Mișcarea merge doar pe cheltuiala sa. Bateria de înaltă tensiune este încărcată datorită recuperării. Ambreiajul separat existent între cele două tipuri de motoare asigură decuplarea acestor sisteme. Ca urmare, DVS este conectat numai dacă este necesar.
Separat. Are motor-generator și benzină. Prin angrenajul planetar, cuplul este transmis către. O parte din energie este utilizată direct pentru a conduce mașina, în timp ce cealaltă este stocată în bateria de înaltă tensiune sub formă de energie electrică curată.
Consistent. Lucrul unui motor hibrid este acela că un motor pe benzină acționează un generator, care încarcă bateriile, care, la rândul lor, furnizează energie motorului electric, care transformă transmisia și, ca urmare, roțile.
Avantaje
Dacă analizați prețurile pentru hibrizi, veți observa că acestea sunt mai scumpe decât mașinile obișnuite. Ar trebui să vă fie frică de sumele „mușcătoare”? Este necesar, în primul rând, să analizăm ce obțineți în cele din urmă atunci când cumpărați o astfel de opțiune. Și abia după aceea decid dacă sunt gata să investească capital (chiar dacă este o achiziție pe credit), care în cele din urmă se va transforma în economii zilnice. Și cu cât prețurile benzinei cresc mai mult, cu atât va crește venitul net.
Dar să începem cu altceva. O mașină cu motor hibrid contribuie la o reducere de zece ori a emisiilor de dioxid de carbon. Drept urmare, viața orașului devine mai confortabilă și contribuiți la o planetă mai sănătoasă. În plus, economisiți amenzi pentru depășirea emisiilor în atmosferă.
Bateriile sunt reîncărcate de la centrala electrică de la bord, ca urmare, nu este necesară o sursă externă pentru încărcarea constantă, ca la motoarele electrice. Practic, achiziționați o sursă suplimentară de energie, care crește eficiența motorului cu ardere internă.
Datorită dezvoltării specialiștilor cu experiență, greutatea motorului pe benzină este semnificativ redusă, ca urmare - și greutatea totală a mașinii. Fiecare pasionat de mașini știe ce înseamnă asta. Consumul de benzină la 100 km "Oka" nu poate fi comparat cu. Și depinde în primul rând de masă. Drept urmare, există o economie cuprinzătoare datorită realimentării și utilizării energiei electrice.
Pentru fabricarea tuturor pieselor, inclusiv a caroseriei, se utilizează materiale ușoare. În același timp, sunt durabile și fiabile: fabricate din metale (aliaje de aluminiu, magneziu), precum și din fibră de carbon. Pentru informații generale: motorul Insight cântărește doar 56 kg cu un volum de 1 litru, în timp ce puterea este destul de decentă (67 cai putere) și rpm (5 700). „Ajutorul” motorului electric la pornire permite accelerarea de la 0 la 100 km / h.
În astfel de mașini, necesitatea unei cutii de viteze a dispărut. Există o schimbare automată a forței de tracțiune a roților motoare, care este asigurată de motorul electric.
Datorită dezvoltării constante a proiectanților, aerodinamica este îmbunătățită. Pentru asta luptă toți designerii. Rezistența la forța aerului și a vântului nu permite „mâncarea” resurselor semnificative ale „inimii” interioare, înmulțită cu ajutorul unui sistem paralel de energie.
O altă resursă pentru economisire este instalarea unor pneuri speciale, mai rigide, în comparație cu anvelopele convenționale. Sunt umflate sub presiune relativ ridicată. Acest lucru ajută la reducerea rezistenței suprafeței drumului.
Perspectivele dezvoltării acestei direcții de inginerie mecanică sunt posibile numai cu o abordare integrată: dezvoltarea corpurilor ușoare, capabile, dar în același timp compacte (astfel încât să nu ocupe mult spațiu sub capotă); îmbunătățirea încărcării mai simple, mai rapide și mai accesibile a bateriei; îmbunătățirea sistemului de „reutilizare” a energiei.
Având în vedere toate caracteristicile unei mașini cu motor hibrid, se poate ajunge la concluzia: desigur, aceasta nu este o mașină de mișcare perpetuă la care visează orice automobilist și luptători pentru curățenia mediului. Mai degrabă, este un alt pas spre modernizarea motoarelor, o luptă pentru salvarea resurselor naturale epuizante. Dar ajută la economisirea semnificativă a banilor la fiecare benzinărie. Prin urmare, dacă vă confruntați cu alegerea unei mașini noi, gândiți-vă la faptul că achiziționarea unui astfel de model va aduce în cele din urmă bonusuri semnificative: de fapt, fiecare sută de kilometri de călătorie vor „economisi” bani suplimentari în portofel în comparație cu motoarele cu ardere internă .
Un motor hibrid (sau hibrid) este o centrală electrică care folosește mai multe tipuri de combustibil (două sau mai multe surse) și un efect sinergic din utilizarea combinată a acestora. Poate fi benzină și electricitate, benzină și gaz, motorină și electricitate, hidrogen, benzină și electricitate și multe alte combinații. Din fericire, tehnologia modernă vă permite să faceți acest lucru.
Istoria motoarelor hibride.
Este un pic o concepție greșită să consideri că un motor hibrid este un fel de invenție ultramodernă. Da, hibrizii moderni sunt un proiect de inginerie de înaltă tehnologie, dar dacă te uiți la el, motorul hibrid datează din secolele XIX și XX. Așadar, în 1897, compania franceză Parisienne des Voitures Electriques a început să producă mașini cu motoare hibride.
Puțin mai târziu, în 1900, celebra corporație americană General Electric a început să stăpânească producția de hibrizi. Interesant, camioanele hibride au fost fabricate în Chicago până în 1940, deși, în general, aceasta a fost o producție non-serial.
Tehnologia hibridă nu a prins rădăcini în acel moment din mai multe motive. În primul rând, prețurile pentru resursele de combustibil și energie din acei ani au fost atât de mici încât au înlăturat orice fezabilitate economică a producerii de hibrizi. În al doilea rând, puterea unui motor convențional pe benzină era cu siguranță mult mai mare atunci.
Criza energetică din ultimii ani, asociată cu creșterea rapidă a prețurilor la energie, precum și cu înăsprirea standardelor de mediu, a determinat producătorii să dezvolte și să producă motoare hibride eficiente de o nouă generație. Un hibrid modern este, de regulă, un sistem de două centrale principale: benzină (sau motorină) și electrică. În plus față de acestea, mai multe noduri de sprijin sunt implicate în lanț. De exemplu, pot fi: un generator electric, o baterie de stocare (acumulează o încărcare), un invertor (convertește curentul continuu în curent alternativ) și un variator electronic. Toate acestea sunt controlate și controlate de un computer modern puternic, care crește de zece ori eficiența utilizării resurselor energetice în comparație cu controlul manual sau analogic tradițional. Partea de combustibil a sistemului poate funcționa simultan cu cea electrică, dar sunt asigurate și cicluri separate. Este important ca în timpul funcționării sistemului de alimentare cu combustibil, cel electric să nu rămână inactiv, ci să acumuleze (acumulează) energie.
Dispozitivul, principiul de funcționare al unui motor hibrid. Astăzi există mai multe tipuri de hibrizi:
- Serial (hibrid de serie). În acest aranjament, un motor cu ardere internă acționează un generator, care furnizează electricitate motorului electric. Acesta din urmă, la rândul său, rotește roțile mașinii. Această abordare permite utilizarea unui motor pe benzină de mică putere, cu condiția ca acesta să funcționeze constant la o eficiență maximă. Mașinile cu această schemă sunt de obicei mici și au o baterie mare (de exemplu, Chevrolet Volt);
- Hibrid paralel În acest caz, roțile mașinii sunt acționate atât de un motor pe benzină, cât și de unul electric. În funcție de condițiile de conducere, motorul electric poate genera energie suplimentară. Această schemă este foarte comună. În acest caz, bateriile sunt compacte și se încarcă în timp ce vehiculul este în mișcare. Principalul dezavantaj este că motorul electric nu poate roti simultan roțile și nu poate încărca bateria. O schemă similară este implementată pe autovehiculele Civic Hybrid și Volkswagen Touareg Hybrid;
- Serial-paralel (mixt). Din nume este ușor să presupunem că al treilea tip combină cele două precedente. Aceasta este cea mai eficientă schemă hibridă în acest moment. Tracțiunea combinată (motor pe benzină plus motor electric) poate fi utilizată pentru rotirea roților. În plus, motorul electric poate genera simultan energie electrică (funcționează ca generator) și poate crea o tracțiune (ca un motor). Dezavantajul acestei scheme este costul foarte ridicat.
Un exemplu de schemă mixtă este Hybrid Synergy Drive de la Lexus (Toyota). Există un motor pe benzină de 3,3 litri, 2 motoare electrice și o baterie de stocare. Pentru comunicarea dintre aceste trei elemente structurale, se utilizează un dispozitiv compact de distribuție a puterii planetare, care reduce pierderile de energie datorate fricțiunii. O unitate de control și un dispozitiv de comutare semiconductor sunt disponibile pentru controlul fluxurilor de energie. Invertorul din unitatea HSD convertește curentul continuu al bateriei în curent alternativ pentru motorul electric.
Un motor electric este folosit pentru a deplasa mașina la viteze mici și pentru a porni. Acest lucru vă permite să economisiți benzină și să conduceți fără probleme. Când treceți la modul normal de conducere, motorul pe benzină este pornit, care funcționează în paralel cu motoarele electrice. Excesul de energie este trimis bateriei. În timpul accelerației, motorul cu ardere funcționează activ. În modul de frânare, se folosește așa-numitul sistem de frânare regenerativă, atunci când motoarele electrice funcționează în modul generator, reîncărcând bateria. Acestea. în principalele moduri de funcționare, se folosește un motor pe benzină, iar în modurile intermediare (de tranziție), unul electric.
Avantajele și dezavantajele unui motor hibrid. Desigur, în ciuda nivelului ridicat de tehnologie, instalația hibridă are atât avantaje incontestabile, cât și unele dezavantaje la care continuă să lucreze inginerii de frunte. Să începem cu meritele:
- consum eficient de combustibil și economii de până la 35%;
- nivel scăzut de toxicitate a gazelor de eșapament;
- Zgomot redus;
- manevrabilitate excelentă și accelerare mai lină a mașinii;
- controlul complet al instalației utilizând un computer de bord și sisteme electronice;
- Componentele bateriei hibride ale vehiculului sunt ușor de reciclat și reciclat;
- sistemul de frânare regenerativă ajută la conservarea energiei;
- durată lungă de viață a bateriei pentru un vehicul hibrid.
Printre dezavantajele hibrizilor se numără următoarele:
- costul ridicat al vehiculelor cu o centrală hibridă;
- costul ridicat al pieselor componente și al reparațiilor. Este puțin probabil să fie posibilă repararea de sine stătătoare și, deocamdată, astfel de mașini pot fi furnizate cu servicii complete numai în orașe foarte mari. În plus, pot exista întârzieri în furnizarea pieselor de schimb necesare;
- sistemul electric nu tolerează schimbări semnificative de temperatură.
O concepție greșită populară despre motoarele hibride este mitul pierderii de putere și eficiență în centrală. Nu este cazul, cu puterea hibridului în ordine deplină. În plus, nu este necesar combustibil special pentru realimentare.
Cei mai mari producători auto din lume au apreciat deja avantajele motoarelor hibride. Numărul vehiculelor hibride crește în fiecare an, câștigând din ce în ce mai multă popularitate în rândul șoferilor. Piețele se extind. Motorul hibrid este o adevărată capodoperă a ingineriei, un dispozitiv ultramodern economic și ecologic, în spatele căruia se află viitorul apropiat al industriei auto globale. Având în vedere creșterea costului combustibilului pentru hidrocarburi, se poate prezice în siguranță că în 5-10 ani, centralele hibride vor fi răspândite în întreaga lume.