Motor hibrid. Ar trebui să cumpărați o mașină hibridă? Viteza redusă economisește energie

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. Cert este că multe domenii ale vieții noastre sunt literalmente pătrunse de interacțiunea a tot felul de tehnologii, care în simbioza lor dau naștere la metode, gadgeturi și mecanisme mult mai eficiente. Și, desigur, nu au îndrăznit să pună deoparte motoarele pentru animalele noastre de companie cu patru roți. Și tocmai despre astfel de unități, laturile lor pozitive și negative, despre modul în care funcționează vom vorbi în acest subiect. Între timp, să facem o mică digresiune în 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. Și în 1900, compania General Electric a creat o mașină hibridă cu un motor pe benzină cu patru cilindri. The Walker Vehicle Company din Chicago a produs camioane hibride până în 1940.

Desigur, la acea vreme producția de astfel de mașini era limitată la loturi mici și crearea de diferite tipuri de prototipuri. Cu toate acestea, în vremea noastră, o lipsă acută de resurse de petrol și o criză economică în continuă creștere i-au determinat pe designerii și dezvoltatorii de automobile 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 utilizat în 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 mașina este supusă unor sarcini grele sau trebuie să accelereze frecvent 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 motoarele cu combustibil cu care suntem obișnuiți și asta în ciuda faptului că include și o unitate pe benzină. 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 funcționează doar bateria și motorul 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 numai tracțiunea față este utilizată automat, în alte cazuri, distribuția cuplului este deja furnizată 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 punctul mai interesant este tot frânarea.„Creierul” electronic al mașinii controlează pornirea și oprirea când merită conectarea sistemului hidraulic și când frânarea regenerativă, dar se acordă totuși preferința celui de-al doilea. 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 este ascunsă întreaga esență a „punctului culminant” al 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 vehiculului, gestionează funcționarea tuturor sistemelor de siguranță activă a vehiculului, combinându-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, compania japoneză a mers mai departe prin lansarea crossover-ului său hibrid de lux Lexus RX400h. Dar costul acestei mașini este în medie de 70.000 USD. Rețineți că prima generație Toyota Prius a fost inferioară 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 au văzut aceasta ca o soluție la problema globală a poluării mediului și a economiei de combustibil. Și așa a urmat anunțul privind crearea de camioane hibride și vehicule de transport din cadrul Grupului Volvo. 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 ale preocupărilor legate de automobile, mașinile cu motoare hibride nu au fost încă luate peste tot în lume 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 urmei, industria auto americană a fost întotdeauna renumită pentru „mașinile sale musculare” cu motoare incredibil de puternice și consumul uriaș de lichide inflamabile. 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, mașinile cu motoare diesel sunt mult mai ieftine decât cele hibride, în plus, sunt mai simple și mai fiabile 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 „săpat” mai adânc și să iau în considerare schema structurii sale. Dar sunt trei. Ne propunem să începem cu cea mai simplă schemă, care ne provoacă cel mai mic interes - acesta 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 de a adăuga putere motorului cu ardere internă în 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 cunoscuți reprezentanți dintre mașinile cu motor hibrid secvenţial sunt BMW Active Hybrid 7, Honda Insight, Volkswagen Touareg Hybrid, Honda Civic Hybrid. Această schemă a apărut datorită inițiativei Honda cu sistemul său Integrated Motor Assist - 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. Pe acest segment al pieței „hibride”, Toyota este lider 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.

Un motor cu ardere internă funcționează pe ciclul Atkinson, ceea ce înseamnă că produce mai puțină putere la turații mici, 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 unor astfel de mașini este cu 25% mai mic decât cel al mașinilor clasice cu motor cu ardere internă. Și în situația noastră cu prețurile la benzină în continuă creștere, acesta este un factor foarte important.

2. Următorul punct nu mai puțin important Următorul punct cel mai important dintre aspectele pozitive ale motoarelor hibride este respectarea mediului. 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. Alimentarea unui hibrid se realizează 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. De asemenea, nu tolerează schimbările bruște de temperatură. Și durata lor de viață este foarte limitată. Dar până acum, nu ne-am dat seama încă ce fel de impact au bateriile asupra mediului, motiv pentru care reciclarea lor este 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 aceasta este prețul. Costul în Ucraina al popularei 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. Până în prezent, cel mai puternic vehicul hibrid este BMW ActiveHybrid X6.

Lupta pentru mediu în vremea noastră este în plină desfășurare și foarte 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 de import la mașinile 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 atâta timp cât categoria de preț a acestor 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, hibridul Toyota Camry este cu aproape 7.000 de dolari mai scump decât omologul său pe benzină. 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 pe 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.

Mașinile cu motor hibrid continuă încet, dar sigur, să câștige poziții pe piața globală de automobile. Creșterea popularității și a volumelor de producție ale unor astfel de modele este facilitată de factori destul de obiectivi - creșterea constantă a prețurilor la motorină și benzină, introducerea unor cerințe din ce în ce mai stricte pentru indicatorii de eficiență și noi standarde de mediu pentru motoare.

Mașină hibridă: ce este?

„Hibrid”, tradus din latină, este un obiect obținut ca urmare a combinării unor elemente de origine eterogenă. În lumea tehnologiei auto, acest concept include o combinație de două tipuri de sisteme de propulsie. Vorbim despre un motor cu ardere internă (ICE) și un motor electric (o alternativă este un motor care funcționează cu aer comprimat). În același timp, producătorii auto moderni acordă prioritate unui sistem inteligent de management al energiei.

Există două tipuri de centrale electrice pentru hibrizi de automobile - pline (hibrizi completi) și ușoare (hibrizi blând). Prima opțiune presupune echiparea mașinii cu un motor electric puternic, cuplat eficient cu un motor cu ardere internă și capabil să asigure în mod independent mișcarea mașinii la viteză mică. În versiunea ușoară, motorului electric îi este atribuit doar un rol auxiliar.

O scurtă digresiune în istorie

Primul Prius liftback hibrid de producție a ieșit de pe linia de asamblare în urmă cu aproape două decenii, în 1997. Doi ani mai târziu, Honda a adus pe piață modelul Insight, iar după un timp giganții auto europeni și americani - Ford, Audi, Volvo, BMW - s-au alăturat producătorilor japonezi. Până în 2014, numărul total de vehicule hibride vândute a depășit pragul de 7 milioane.

Totuși, nu trebuie să credem că motorul cu ardere internă și motorul electric au funcționat împreună abia la sfârșitul secolului al XX-lea. Lohner-Porshe Semper Vivus, o mașină creată de legendarul designer austriac Ferdinand Porsche în 1900, a devenit primul născut dintre auto-hibrizi în înțelegerea noastră actuală.

Diagramele centralelor hibride

Paralel

Pentru mașinile în care este implementat un circuit paralel, motorul cu aprindere internă este cel mai important. Un motor electric puternic joacă un rol auxiliar, pornind în timpul accelerării sau frânării și stochând energia regenerativă. Coordonarea functionarii motorului cu ardere interna si a motorului electric este asigurata de un sistem de control informatic.

consistent

Cea mai simplă schemă a unei mașini hibride. Principiul său de funcționare se bazează pe transferul cuplului de la motorul cu ardere internă la un generator care generează electricitate și încarcă bateria. Mișcarea mașinii se datorează tracțiunii electrice.

amestecat

O variantă a implementării simultane a unui circuit serial și paralel. Pornind și deplasându-se la viteze mici, mașina folosește tracțiune electrică, iar motorul cu ardere internă asigură funcționarea generatorului. Mișcarea la viteză mare are loc datorită transferului de cuplu de la motorul cu ardere internă la roțile motoare. În prezența sarcinilor crescute, bateria preia alimentarea motorului electric cu putere suplimentară. Interacțiunea motorului electric și a motorului cu ardere internă se realizează printr-un angrenaj planetar.

Avantaje

O mașină hibridă combină avantajele unei mașini electrice și ale unei mașini cu motor cu ardere internă. Avantajele unui motor electric sunt caracteristicile remarcabile ale cuplului și un motor cu ardere internă - combustibil lichid și un purtător de energie convenabil. Primul este eficient în modul de opriri și porniri frecvente, tipic pentru conducerea în oraș, al doilea - la viteze constante. Avantajele incontestabile ale unui astfel de tandem:

• eficiență (cu kilometraj egal, consumul de combustibil al unui hibrid este cu 20-25% mai mic decât cel al unui model clasic);
• rezervă mare de putere;
• ecologic (cantitate redusă de emisii nocive în atmosferă datorită consumului rațional de combustibil);
• uzură minimă a plăcuțelor de frână (oferită prin frânare regenerativă);
• indicatori de performanță îmbunătățiți;
• capacitatea de a stoca și reutiliza bateriile și condensatorii speciali).

dezavantaje

• Cost ridicat datorită complexității proiectării centralei electrice.
• Reparații costisitoare de vehicule hibride și probleme de eliminare a bateriei.
• Greutate relativ mare.
• Susceptibilitate la autodescărcare.

Ce spun proprietarii de mașini?

Șoferii din întreaga lume își schimbă activ experiența de a cuceri drumuri și impresii despre mașini, analizând avantajele și dezavantajele modelelor care le sunt bine cunoscute. Nici mașinile hibride nu au trecut neobservate. Recenziile proprietarilor lor mărturisesc în mod elocvent fiabilitatea unor astfel de mașini și capacitatea de a economisi în mod semnificativ o parte din bugetul familiei care va cumpăra combustibil. Ultimul avantaj este foarte important pentru iubitorii de călătorii lungi. Printre minusuri se numără costul ridicat de întreținere al hibrizilor și cel mai rău, în comparație cu mașinile clasice, stabilitatea în viraje.

Cele mai bune modele

Toyota Prius ("Toyota Prius")

Pionier al familiei hibride, echipat cu două motoare electrice (putere 42 kW și 60 kW) în combinație cu un motor cu ardere internă de 1,8 litri (putere 98 CP). Viteza maximă este de 180 km/h. Datorită prețului său accesibil și economiei excepționale de combustibil, Toyota Prius este de mulți ani un concurent de top pe segmentul său.

Toyota Camry Hybrid ("Toyota Camry")

Un vehicul hibrid cu economie semnificativă, design atractiv, confort și tehnologie înaltă. Un alt avantaj care distinge Toyota Camry de ceilalți hibrizi este accelerația rapidă (în 7,4 secunde, acest model poate accelera până la 100 km/h).

Chevrolet Volt ("Chevrolet Volt")

Hatchback practic cu patru locuri, cu caracteristici excelente de condus. Hibrid reîncărcabil (vehicul hibrid plug-in). Echipat cu un motor pe benzină (volum 1,4 litri, putere 84 CP), un acumulator litiu-ion cu o durată mare de viață și un motor electric care conduce mașina. Kilometrajul pe tracțiune electrică în ciclul urban este de aproximativ 54-60 km.

Volvo V60 Plug-in („Volvo V60 Plug-in”)

Primul model dintre auto-hibrizi cu motor turbodiesel (volum 2,4 litri, putere 215 CP, consumul mediu de motorină la 100 km este de 1,9 litri). Capacitățile motorului electric al acestui break diesel vă permit să călătoriți 50 km cu tracțiune electrică.

Honda Civic Hybrid („Honda Civic”)

Dezvoltatorii mașinii s-au bazat pe caracteristici atât de importante pentru consumator, cum ar fi confortul, economia de combustibil și caracterul practic. Principalele componente ale popularității Honda Civic Hybrid sunt compactitatea, combinată izbitor cu capacitatea hibridului datorită soluțiilor speciale de design, economiei și designului atractiv.

Perspective sau o scurtă adresă către sceptic

Tehnologiile hibride au susținătorii și adversarii lor. Unii sunt convinși de relevanța și eficacitatea lor, în timp ce alții nu se obosesc să sublinieze neajunsuri. Dacă dețineți deja o mașină clasică cu motor diesel sau pe benzină și sunteți mulțumit de designul acesteia, consumul redus de combustibil, caracteristicile tehnice și de conducere, atunci este posibil să nu vă grăbiți să achiziționați un hibrid. Așteptați ca producătorii să aducă pe piață versiuni mai bune.

Nu trage prea mult procesul de așteptare, astfel încât să nu regreti timpul pierdut și să te întrebi de ce amâni achiziția atât de mult. Potrivit experților, o mașină hibridă în următorii ani va deveni destul de obișnuită pe străzile mega-orașelor și orașelor mici. În același timp, se prevede o extindere semnificativă a liniei existente de modele. Hibrizii își vor ocupa locul cuvenit în fiecare segment al gamei de automobile - de la crossover și supercaruri până la muncitorii de minivan.

Marea majoritate a mașinilor moderne folosesc un motor cu ardere internă ca unitate de putere. Pe fondul epuizării treptate a rezervelor de petrol, precum și al cererilor crescânde pentru respectarea mediului, inginerii auto dezvoltă noi tehnologii care le permit să renunțe la utilizarea hidrocarburilor ca combustibil sau, cel puțin, să reducă consumul.

Există două modalități de a rezolva această problemă: instalați un motor electric sau un motor hibrid în locul unui motor cu ardere internă. Acesta din urmă este folosit de multe mărci de mașini.

După cum sugerează și numele, o astfel de unitate de putere este un motor clasic cu ardere internă și, în același timp, un motor electric, combinat într-unul singur. Din multe motive, această soluție este de preferat doar tracțiunii electrice.

Până în prezent, mașina electrică are dezavantaje serioase. Cele mai semnificative dintre ele sunt lipsa unei rețele dezvoltate de stații de încărcare electrică, precum și distanța insuficientă de deplasare fără reîncărcare (pentru diferite modele de vehicule electrice, aceasta variază de la 80 la 160 km).

În plus, va dura câteva ore pentru a încărca complet bateriile, ceea ce înseamnă că mobilitatea unei astfel de mașini este limitată la călătoriile de acasă la serviciu și retur.

Cu toate acestea, nu trebuie să uităm de avantajele unui motor electric, inclusiv eficiența mai mare (pentru motoarele cu ardere internă, eficiența maximă este atinsă numai la anumite turații), absența oricăror emisii și cuplul ridicat.

Un motor electric, spre deosebire de cel care funcționează pe produse petroliere, nu are nevoie de o alimentare constantă cu combustibil. Poate fi în starea oprită pentru o perioadă de timp arbitrară, până când i se aplică tensiune. Când este furnizată electricitate, aceasta transferă aproape instantaneu tracțiunea maximă roților.


Motorul hibrid combină avantajele ambelor motoare, obținând astfel eficiență, respectarea mediului și performanțe dinamice bune.

Principiul de funcționare al motoarelor hibride

Motorul hibrid este proiectat în așa fel încât ambele motoare să funcționeze, relativ vorbind, una pe cealaltă. Motorul cu ardere internă întoarce generatorul și furnizează energie motorului electric, ceea ce permite „partenerului” să lucreze în modul optim, fără fluctuații și sarcini bruște. În plus, hibrizii sunt de obicei echipați cu un sistem de recuperare a energiei cinetice KERS (similar cu cel folosit pe mașinile de Formula 1).

Acest sistem permite încărcarea bateriilor în timpul frânării și când mașina este în deplasare. Principiul funcționării sale este că la frânare, roțile sunt antrenate de un motor electric, care în acest caz joacă el însuși rolul unui generator și încarcă bateriile. KERS este util în special atunci când conduceți prin oraș în modul „start-stop”.

În funcție de gradul de hibridizare, unitățile de putere au fost împărțite în trei tipuri: „moderate”, „complete” și plug-in. La „moderat” motorul cu ardere internă funcționează constant, iar motorul electric este pornit numai atunci când este nevoie de putere suplimentară.

O mașină cu un hibrid „full” este capabilă să se deplaseze pe o singură tracțiune electrică fără a consuma combustibil.

Plug-in, ca un hibrid complet, poate funcționa numai cu energie electrică, dar are capacitatea de a se încărca de la o priză de perete, combinând astfel toate avantajele unei mașini electrice și scăpând de principalul său dezavantaj - kilometraj limitat fără reîncărcare. Când bateriile se epuizează, plug-in-ul funcționează ca un hibrid normal.

Scheme de interacțiune între un motor electric și un motor cu ardere internă

Inginerii de la diferite companii au abordări diferite cu privire la problema propulsiei hibride. Mașinile moderne sunt echipate cu motoare hibride construite conform uneia dintre cele trei scheme de interacțiune dintre combustibil și componentele electrice, care vor fi discutate mai jos.

Circuit în serie

Aceasta este cea mai ușoară opțiune. Principiul funcționării sale este următorul: în acest caz, cuplul de la motorul cu ardere internă este transmis exclusiv generatorului, care generează electricitate și încarcă bateriile. În același timp, mașina se deplasează doar pe tracțiune electrică.

De asemenea, pentru încărcarea bateriei se folosește un sistem de recuperare a energiei cinetice. Această schemă își datorează numele conversiilor succesive de energie: energia arderii combustibilului de către un motor cu ardere internă este convertită în energie mecanică, apoi în energie electrică folosind un generator și din nou în energie mecanică.


Avantajele acestui design sunt următoarele:

• Motorul cu ardere internă funcționează întotdeauna la turație constantă, cu randament maxim;
• nu este nevoie să echipați mașina cu un motor puternic și vorac;
• nu este nevoie de ambreiaj și cutie de viteze;
• mașina se poate deplasa chiar și cu motorul cu ardere internă oprit datorită energiei stocate de baterie.

Cu toate acestea, schema de serie are și dezavantajele sale:

1. pierderi de energie în procesul de transformare;
2. dimensiuni mari, greutate și cost ridicat al bateriilor.

Cea mai mare eficiență a unei astfel de scheme este atinsă atunci când conduceți cu opriri frecvente, când KERS lucrează activ. Prin urmare, și-a găsit aplicație în transportul urban. De asemenea, motoarele hibride de serie sunt folosite la camioanele pentru minerit, care necesită cuplu mare și nu necesită viteză mare pentru funcționare.

circuit paralel

Principiul de funcționare al motorului hibrid „paralel” este complet diferit de cel de mai sus. Vehiculele hibride paralele rulează atât cu un motor cu ardere internă, cât și cu un motor electric. Motorul electric în acest caz trebuie să fie reversibil, adică. capabil să lucreze ca generator. Funcționarea coordonată a ambelor motoare se realizează prin control computer.

În funcție de modul de conducere, unitatea de control distribuie cuplul provenit de la ambele elemente ale hibridului. Lucrarea principală este efectuată de motorul cu ardere internă, în timp ce motorul electric este conectat atunci când este nevoie de putere suplimentară (la pornire, la accelerare), la frânare și decelerare, funcționează ca un generator.


Avantajele acestui aranjament sunt că nu este nevoie să instalați o baterie de mare capacitate, pierderile de energie sunt mult mai mici decât în ​​cazul unei scheme secvențiale, deoarece motorul cu ardere internă este conectat direct la roțile motoare și, în plus, designul în sine este destul de simplu și, prin urmare, ieftin.

Principalele dezavantaje ale schemei sunt eficiența redusă a combustibilului în comparație cu alte opțiuni și eficiența scăzută în mediile urbane. Mașinile cu motor hibrid construit după o schemă paralelă sunt cele mai eficiente atunci când conduc pe autostradă.

Conform acestei scheme, au fost construite mașini hibride ale mărcii Honda. Principiul principal al managementului companiei: schema de motor hibrid ar trebui să fie cât mai simplă și ieftină, iar funcția motorului electric este doar de a ajuta motorul cu ardere internă să economisească cantitatea maximă posibilă de combustibil. Acest brand are două modele hibride - Civic (ieșit din producție în 2010) și Insight.

Circuit serial-paralel

Circuitul serie-paralel este o combinație a primelor două. Un generator suplimentar și un divizor de putere au fost adăugate la circuitul paralel. Din acest motiv, la pornire și la viteze mici, mașina se deplasează numai pe tracțiune electrică, motorul cu ardere internă asigură doar funcționarea generatorului (ca într-un circuit secvenţial).

La turații mari, cuplul este transmis și roților motoare de la motorul cu ardere internă. La sarcini crescute (de exemplu, la urcarea unui munte), când generatorul nu poate furniza curentul necesar, motorul electric primește putere suplimentară de la baterie (circuit paralel).


Deoarece sistemul are un alternator separat care încarcă bateria, motorul electric este folosit doar pentru a antrena roțile motoare și în timpul frânării regenerative. Prin mecanismul planetar (aka divizor de putere), o parte din cuplul motorului cu ardere internă este parțial transferată roților și parțial luată pentru funcționarea generatorului, care alimentează fie motorul electric, fie bateria. Unitatea electronică de control reglează în mod constant sursa de alimentare din ambele surse.

Avantajele unui motor hibrid serie-paralel din această schemă sunt eficiența maximă a combustibilului și respectarea ridicată a mediului. Dezavantajele sistemului sunt complexitatea designului și costul ridicat, deoarece sunt necesare un generator suplimentar, o baterie suficient de încăpătoare și o unitate de control electronică complexă.

Un circuit serie-paralel este utilizat pe mașinile Toyota (Prius, Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid), precum și pe unele modele Lexus. Ford Escape Hybrid și Nissan Altima Hybrid sunt echipate cu motoare hibride similare.

Un motor hibrid (sau hibrid) este o centrală electrică care utilizează mai multe tipuri de combustibil (două sau mai multe surse) și efectul sinergic al utilizării lor combinate. 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.

Considerarea unui motor hibrid ca pe un fel de invenție de ultimă oră este o ușoară iluzie. Da, hibrizii moderni sunt un proiect de inginerie de înaltă tehnologie, dar dacă te uiți cu atenție, motorul hibrid datează din secolele XIX-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 este că camioanele hibride au fost fabricate în Chicago până în 1940, deși, în general, aceasta a fost o producție non-serială.

Tehnologia hibridă nu a prins rădăcini la acel moment din mai multe motive. În primul rând, prețurile la combustibil și la energie în acei ani au fost atât de scăzute încât au descurajat 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 înăsprirea reglementărilor de mediu, i-au determinat pe producători să dezvolte și să producă motoare hibride eficiente de nouă generație. Un hibrid modern este, de regulă, un sistem de două centrale electrice principale: pe benzină (sau motorină) și electrice. În plus față de acestea, în lanț sunt implicate mai multe noduri furnizoare. De exemplu, acestea pot fi: un generator electric, o baterie (acumulează sarcina), un invertor (conversie curent continuu în curent alternativ) și un variator electronic. Toate acestea sunt controlate și controlate de un computer modern, puternic, care crește eficiența utilizării energiei de zeci de ori în comparație cu controlul tradițional manual sau analogic. Partea de combustibil a sistemului poate funcționa simultan cu partea electrică, dar sunt prevăzute și cicluri separate. Este important ca în timpul funcționării sistemului de alimentare cu combustibil, cel electric să nu stea inactiv, ci să acumuleze (acumuleze) energie.

Dispozitivul, principiul de funcționare al unui motor hibrid. Până în prezent, există mai multe tipuri de hibrizi:

• Secvenţial (hibrid de serie). În această schemă, motorul cu ardere internă antrenează un generator, electricitatea de la care alimentează motorul electric. Acesta din urmă, la rândul său, rotește roțile mașinii. Această abordare permite utilizarea unui motor pe benzină de putere redusă, cu condiția ca acesta să funcționeze constant la eficiență maximă. Mașinile cu acest aspect tind să fie mici și să aibă o baterie mare (cum ar fi Chevrolet Volt);
• Paralel (hibrid paralel). În acest caz, roțile mașinii sunt antrenate atât de un motor pe benzină, cât și de unul electric. În funcție de condițiile de conducere, motorul electric poate genera putere suplimentară. Acest model este foarte comun. În acest caz, bateriile sunt compacte și se încarcă direct în timp ce vehiculul este în mișcare. Principalul dezavantaj aici este că motorul electric nu poate roti simultan roțile și încărca bateria. O schemă similară este implementată pe mașinile Civic Hybrid și Volkswagen Touareg Hybrid;
• Serie-paralel (mixt). Din denumire este ușor de presupus că al treilea tip le combină pe cele două anterioare. În acest moment, aceasta este cea mai eficientă schemă hibridă. Tracțiunea combinată (motor pe benzină plus motor electric) poate fi folosită pentru a întoarce roțile. În plus, un motor electric poate genera simultan energie electrică (acționa ca un generator) și genera forță (ca motor). Dezavantajul schemei este costul foarte ridicat.

Un exemplu de circuit mixt este Hybrid Synergy Drive de la Lexus (Toyota). Există un motor pe benzină de 3,3 litri, 2 motoare electrice și o baterie. Pentru comunicarea între aceste trei elemente structurale se folosește un dispozitiv de distribuție a puterii cu angrenaj planetar compact, care reduce pierderile de energie datorate frecării. Pentru a controla fluxurile de energie, există o unitate de control și un dispozitiv de comutare cu semiconductor. Invertorul din unitatea HSD convertește curentul bateriei DC în putere AC pentru motor.

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 vă deplasați fără probleme. La trecerea în modul normal de conducere, motorul pe benzină este pornit, care funcționează în paralel cu motoarele electrice. Surplusul de energie este dat bateriei. În timpul accelerării, motorul cu ardere internă funcționează activ. În modul de frânare, se folosește așa-numitul sistem de frânare regenerativă, atunci când motoarele electrice funcționează în regim de generator, reîncărcând bateria. Acestea. in principalele moduri de functionare se foloseste un motor pe benzina, iar in cele intermediare (tranzitorii) electrice.

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 inginerii de frunte continuă să lucreze. Să începem cu avantajele:

• consum eficient de combustibil și economii de până la 35%;
• nivel scăzut de toxicitate a gazelor de eșapament;
• Zgomot redus;
• manevrabilitate excelentă și accelerație mai lină a mașinii;
• controlul deplin al instalației folosind computerul de bord și sistemele electronice;
• componentele bateriei vehiculelor hibride sunt ușor de eliminat și reciclat;
• sistemul de frânare regenerativă ajută la conservarea energiei;
• durată lungă de viață a bateriei într-un vehicul hibrid.

Printre dezavantajele hibrizilor, merită menționat următoarele:

• costul ridicat al mașinilor cu o centrală hibridă;
• cost ridicat al pieselor de schimb și al reparațiilor. Este puțin probabil să fie posibil să îl reparați pe cont propriu și, până acum, astfel de mașini pot fi furnizate doar cu un serviciu complet în orașe foarte mari. În plus, pot apărea cuplaje cu furnizarea pieselor de schimb necesare;
• sistemul electric nu tolerează schimbări semnificative de temperatură.

O concepție greșită populară despre motoarele hibride este pierderea puterii și a eficienței sistemului de propulsie. Nu este așa, puterea hibridului este în regulă. În plus, nu este nevoie de combustibil special pentru realimentare.

Principalii producători auto din lume au apreciat deja beneficiile motoarelor hibride. În fiecare an, numărul de mașini hibride crește, 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 prietenos cu mediul, care deține viitorul apropiat al industriei auto globale. Având în vedere creșterea costului combustibilului cu hidrocarburi, putem anticipa cu siguranță că în 5-10 ani centralele hibride vor fi distribuite pe scară largă în întreaga lume.

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

Ce înseamnă termenul „tehnologie hibridă”?

Termenul „hibrid” provine din cuvântul latin hybrida și înseamnă ceva încrucișat sau amestecat. În inginerie, un hibrid este un sistem în care două tehnologii diferite sunt combinate între ele. În legătură cu conceptele de propulsie, termenul de tehnologie de propulsie hibridă este folosit pentru a se referi la două domenii: grup motopropulsor bivalent (sau cu dublu combustibil)

În cazul tehnologiei de propulsie hibridă, 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 înseamnă o combinație între un motor cu ardere internă și un 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). Conducerea numai cu tracțiune electrică nu este furnizată. 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 o tensiune electrică mai mare și astfel o putere mai mare. Datorită suportului motorului-generator electric, modul de funcționare al motorului 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 la viteză mică se efectuează 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 folosește atunci când este necesară „hibridizarea” unui 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 corespunde puterii totale. Acest concept oferă un grad ridicat de împrumut de componente și piese ale mașinii vechi. La vehiculele cu tracțiune integrală cu un grup motopropulsor hibrid paralel, toate cele patru roți sunt conduse 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 situat pe puntea din 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 tipul de energie ulterior. 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.

De îndată ce viteza vehiculului este redusă prin decelerare prin apăsarea pedalei de frână în modul de ralanti, sau vehiculul se deplasează în roate 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
necesare pentru funcționarea rețelei de bord de 12 volți.

Motor-generator electric (mașină electrică)

Termenul motor-generator electric 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)

Similar cu funcția de kickdown a motoarelor cu ardere internă, care face disponibilă puterea maximă a motorului, propulsia hibridă dispune de o funcție 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 de 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?

Unitatea full hybrid, spre deosebire de alte opțiuni de propulsie hibridă, combină funcția sistemului integrat Start-Stop, sistemul E-Boost, funcția de recuperare și capacitatea de a conduce doar cu motorul electric (modul de tracțiune electric).

Motor-generator electric

Motorul-generator electric este situat între motorul cu ardere internă și transmisia automată. Este un motor sincron trifazat. Modulul electronic de putere transformă tensiunea de 288 V DC într-o tensiune AC 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 distinge prin alternanța ciclurilor de încărcare (recuperare) și descărcare (conducere electrică) a bateriei 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.