Как устроены гибридные автомобили — ДРАЙВ

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

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

В 1997 году на японском рынке дебютировал первый гибрид — Toyota Prius (вверху). А в 1999-м фирма Honda представила американцам свой Insight.

Последовательная гибридная схема

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

Chevrolet Volt построен по последовательной схеме. Его ещё называют электромобилем с увеличенным запасом хода. На электротяге автомобиль делает бросок длиной 64 км. А при использовании вспомогательного турбомотора, заряжающего батареи, пробег на одной заправке может превышать 1024 км.

Параллельная гибридная схема

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

Хондовская гибиридная силовая установка IMA (Integrated Motor Assist) — пример параллельной схемы: на коленчатом валу двигателя вместо маховика размещён компактный электромотор-генератор.

Один из последних образцов параллельной схемы — гибридная силовая установка седана BMW ActiveHybrid 7.

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

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

Последовательно-параллельная гибридная схема

Распространены также смешанные, или, как их ещё называют, последовательно-параллельные гибриды. Классические представители этого семейства — хэтчбек Toyota Prius и Лексусы с индексом h, оснащённые фирменным «синергитическим» приводом HSD (Hybrid Synergy Drive). Чтобы объяснить принцип его работы мы приводим ниже наглядную демонстрацию.

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

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

А вот у гибридного кроссовера Lexus RX 450h за привод на задние колёса отвечает дополнительный электромотор.

Новое поколение Тойоты Prius научилось бегать на одной электротяге, правда, недалеко — всего два километра. Кроме того, в компании работают над подзаряжаемой plug in версией гибрида с литиево-ионными батареями вместо никель-металлогидридных и увеличенным до 20 км пробегом на батареях.

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

Полногибридные электрические автомобили Toyota | Toyota Эстония

В соответствии с данными WLTP комбинированный расход топлива 4,5–6,4 л/100 км, комбинированный выброс CO₂ 103–144 г/км.

Изображение носит иллюстративный характер.

Предложение действительно до 30.06.2021 или пока автомобили есть в наличии. Рекомендуемая розничная цена. Для получения конкретного предложения, пожалуйста, обращайтесь в представительство Toyota.

10-летняя гарантия гибридного аккумулятора распространяется на все новые гибридные модели Toyota.

Пример расчета ежемесячного платежа:

Поставщики лизинговой услуги Toyota: Luminor Liising AS, Swedbank Liising AS и эстонский филиал SIA Citadele Leasing.

Пример калькуляции составлен Swedbank Liising AS. Ознакомьтесь с условиями и обратитесь за консультацией. Ставка затратности кредита составляет 2,84% при следующих показательных условиях, стоимость имущества 19 100 € c НСО, первый взнос 15%, остаточная стоимость 30%, пробег 20000 км в год,период кредита – 5 лет, количество возвратных платежей – 60, плата за договор 225 €, незафиксированная процентная ставка 2,29% в год + Euribor за 6 месяцев (29.12.2019 Euribor за 6 месяцев составлял -0,325% Зафиксированная в договоре ставка Euribor может меняться через каждые 6 месяцев. При отрицательном значении ставка Euribor считается равной нулю), сумма возвратных платежей 14 647.15 €, общая сумма выплачиваемого кредита 14 705.71 €. Предложение является индикативным и может отличаться от окончательных условий.

Пример калькуляции составлен Swedbank Liising AS. Ознакомьтесь с условиями и обратитесь за консультацией. Ставка затратности кредита составляет 2,27% при следующих показательных условиях, стоимость имущества 23 400 € c НСО, первый взнос 15%, остаточная стоимость 32%, период кредита – 5 лет, плата за договор 195€, незафиксированная процентная ставка 1,89% в год + Euribor за 6 месяцев (17.12.2020 Euribor за 6 месяцев составлял –0,518%. Зафиксированная в договоре ставка Euribor может меняться через каждые 6 месяцев. При отрицательном значении ставка Euribor считается равной нулю), сумма возвратных платежей 17197.26€, общая сумма выплачиваемого кредита 17255.82€. Предложение является индикативным и может отличаться от окончательных условий.

Особенности гибридных автомобилей

Подключаемые гибриды — главный автомобильный тренд последних лет. На рынке их уже немало, причём подзаряжаемым может быть гибрид любой конструкции: и последовательный, и параллельный, и гибрид смешанного типа — тяговая батарея ведь есть у всех. Примеры: Toyota Prius PHV и Prius Prime, Mitsubishi Outlander PHEV, Ford Fusion Energi, Hyundai Ioniq, Chevrolet Volt, Volvo V60, Audi e-tron, Chrysler Pacifica, Range Rover PHEV и другие. Даже китайские автопроизводители уже делают свои версии Plug-in-гибридов. Дело не только в экономии топлива и экологичности: производителям машин важно быть в авангарде современных технологий.

В будущем PHEV-гибриды, как и электрокары, избавятся от зарядных проводов. Уже сейчас есть мелкосерийные автомобили, способные заряжать батарею силовой установки на специальных индукционных парковочных местах, по аналогии с беспроводной зарядкой смартфонов. Вот только инфраструктура городов пока не поспевает за прогрессом транспорта.

Умеренный «мягкий» гибрид (Mild Hybrid)

Наверняка вы встречали автомобили в комплектации Mild Hybrid — в народе их нарекли мягким гибридом, хотя правильнее назвать такую силовую установку «умеренным гибридом». Что же такое Mild Hybrid, и насколько он «мягок»?

Mild Hybrid — это «зародыш» гибрида: стандартный автомобиль, озеленённый энергосберегающими технологиями. За красивым гибридным термином скрывается знакомая многим система «Старт-стоп», глушащая двигатель во время остановок, но чуть более продвинутая. ДВС Mild-гибрида снабжен специальным мотор-генератором; во время движения он работает как стандартный генератор, вырабатывая ток. Когда машина останавливается и система Start-Stop глушит двигатель, мотор-генератор вступает в дело, обеспечивая работу всех систем автомобиля: электрики, отопителя, кондиционера… Водитель даже не замечает, что двигатель заглушен. При нажатии на газ двигатель моментально заводится непосредственно от мотор-генератора и автомобиль трогается.

Как работает гибрид Toyota — Автоцентр.ua

Гибрид модели Toyota Prius за три ее поколения успели настолько усовершенствовать, что сегодня этот силовой агрегат можно встретить и в ряде более популярных массовых моделях Toyota. Так в чем же конструктивные ноу-хау тойотовского гибрида?

Гибридный силовой агрегат Toyota включает в себя ДВС, два электромотора и планетарный механизм.

Конструкция

Гибридная силовая установка Toyota Prius представляет собой последовательно-параллельную конструкцию (комбинированная), в которой крутящий момент на колеса может передаваться от двигателя внутреннего сгорания напрямую и от тягового электромотора в любых пропорциях. Для реализации работы по такой схеме в конструкцию силовой установки был внедрен, так называемый, делитель мощности. Это планетарный механизм с четырьмя шестернями-сателлитами. К наружной шестерне этого механизма подключен тяговый электродвигатель. Так же она непосредственно связана с главной передачей, которая передает крутящий момент к межколесному дифференциалу и далее на колеса. Четыре сателлита в этой конструкции подключены к двигателю внутреннего сгорания, т.е. их оси вращаются вокруг оси центральной солнечной шестерни. Последняя, в свою очередь, связана с управляющим мотор-генератором. Чтобы понять, как эта конструкция работает, следует по отдельности рассмотреть режимы ее работы.

Расположение основных и вспомогательных элементов гибридной силовой установки Toyota Prius.

Общий принцип работы

Начальный разгон машине обеспечивает тяговый электромотор-генератор MG2. Он вращает внешнюю шестерню планетарной передачи, через которую момент передается на колеса. Когда мощности тягового электромотора становится недостаточно, в работу вступает бензиновый двигатель. При этом он работает в самом экономичном режиме. Вращая шестерни сателлиты, приводятся в действие как наружная шестерня, так и внутренняя, солнечная, которой управляет мотор-генератор MG1. И именно от поведения MG1 зависит на сколько усилие ДВС передастся на колеса, иными словами это называется «формирование передаточного числа трансмиссии».

Очень гибкое распределение крутящего момента в гибридной силовой установке Toyota обеспечивает планетарный механизм.

Так же MG1 отвечает за подзарядку батареи в любом режиме (даже стоя на месте) и за запуск двигателя, что делает систему очень гибкой, вне зависимости от режима эксплуатации. Благодаря этому инженерам Toyota удалось получить универсальную систему распределения крутящего момента, которая максимально оптимально распределяет энергию, полученную при сгорании топлива в ДВС. Эта система так же обладает уникальной механической надежностью, поскольку управление крутящим моментом происходит по проводам, минуя традиционное множество сложнейших механических и гидравлических узлов.

ДВС

Делая эко-мобиль с очень умной силовой установкой инженеры Toyota серьезно подошли и к выбору двигателя внутреннего сгорания. Он, как и в целом автомобиль, разработан для максимальной экономии топлива. А так как эта характеристика напрямую зависит от коэффициента полезного действия мотора, т.е. от эффективности использования теплоты сгораемого топлива, было принято решение создавать ДВС, работающие по циклу Аткинсона. В данном моторе, в отличии от двигателей, работающих по циклу Отто, сжатие начинается не в начале хода поршня вверх, а чуть позже, поэтому часть топливо-воздушной смеси выталкивается обратно во впускной коллектор. Благодаря этому удается увеличить рабочий ход, чем увеличивают время использования энергии давления расширяющихся газов, т.е. повышают КПД мотора с соответствующим снижением расхода топлива. Цикл Аткинсона в гибридах более актуален по причине работы ДВС в данной конструкции в более узком диапазоне оборотов.

Во время торможения один из электродвигателей начинает работать в режиме генератора, подзаряжая АКБ.

В последнем 4-м поколении Toyota Prius используется 1,8-литровый бензиновый двигатель, мощностью 98 л.с.. В Toyota Yaris Hybrid применен 1,5-литровый двигатель, мощностью 75 л.с., в модели Auris – 1,8-литровый 99-сильный ДВС, и в последней новинке Toyota RAV4 Hybrid использован 2,5-литровый ДВС мощностью 155 л.с. Суммарная мощность силовых установок этих гибридов составляет, соответственно, 122 л.с., 100 л.с., 136 л.с., 197 л.с.

Стоит отметить, что инженеры Toyota продолжают совершенствовать конструкцию ДВС, работающего по циклу Аткинсона. На данный момент уже выпускаются моторы с тепловым КПД (коэффициент полезного действия), который достигает 40%. Ранее этот показатель для данных моторов составлял 38 %, а для ДВС, работающих по циклу Отто – еще меньше. Более высокий коэффициент полезного действия означает более эффективное использование тепла, выделяемого при сгорании топлива. Соответственно, удельная мощность и экономичность новых гибридных агрегатов Toyota  стали еще выше.

Кстати, понятие «холостого хода двигателя» у гибридов Тойота отсутствует. Если блок управления запустил мотор, это означает что: либо заряжается батарея, либо прогревается ДВС, либо обогревается салон, либо автомобиль движется.

Электромоторы

В конструкции гибридной силовой установки Toyota используется два электромотора – управляющий мотор-генератор (MG1) и тяговый мотор-генератор (MG2). Мощность тягового электромотора:

Yaris Hybrid – 45 кВт, 169 Нм;

Auris Hybrid – 60 кВт, 207 Нм;

Prius – 56 кВт, 163 Нм;

RAV4 Hybrid – 105 кВт, 270 Нм; задний электромотор – 50 кВт, 139 Нм;

Кстати, управляющий мотор-генератор в данной конструкции выполняет и функцию стартера. Это позволило исключить из конструкции ДВС классический стартер, которые в случае с ДВС, работающими по циклу Аткинсона не могут запускаться на низких оборотах (у обычных ДВС Отто – 250 об/мин). Данный агрегат для запуска нужно «раскрутить» до оборотов не менее 1000, что и делает управляющий мотор-генератор.

Электроника

За обеспечение работы гибридной силовой установки Toyota отвечают еще ряд систем. Это преобразователь напряжения (инвертор), 520В / 600В / 650В. В него входит бустер, инвертор преобразователь постоянного тока в постоянный ток 14 вольт (для питания бортовой сети, DC/DC) и жидкостная система охлаждения. Последняя нужна для создания наиболее благоприятных условий работы электроники. Она работает с наибольшей производительностью и наименьшими потерями при комнатной температуре (порядка 20 градусов Цельсия). Поскольку инвертор оборудован мощными каскадами транзисторов – они требуют быстрого отвода тепла. Этого же требуют и электромоторы в трансмиссии. Для этого к инвертору и трансмиссии подведена жидкостная система охлаждения, температурный диапазон которой гораздо ниже, чем нормальный температурный диапазон двигателя внутреннего сгорания.

Аккумуляторы

На борту гибридов Toyota установлено два типа аккумуляторных батарей. Одна основная никель-металл-гидридная, которая в разных моделях может иметь разную характеристику:

Yaris Hybrid – 120 ячеек, напряжение – 144 В, емкость – 6,5 А/ч;

Auris Hybrid – 168 ячеек, напряжение – 201,6 В, емкость – 6,5 А/ч;

Prius – 168 ячеек, напряжение – 201,6 В, емкость – 6,5 А/ч;

RAV4 Hybrid – 204 ячейки, напряжение – 244,8 В, емкость – 6,5 А/ч;

Батарея имеет собственную систему охлаждения.

У подзаряжаемых гибридов (имеется ввиду Prius PHV) применяется литий-ионная батарея на 95 ячеек с напряжением 351,5 вольт и емкостью 25 А*ч и вспомогательная на 12 вольт (35 А/ч, 45 А/ч, 51 А/ч).

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Что такое автомобиль гибрид?

Гибридный автомобиль (hybrid) представляет собой транспорт, который оснащается не привычным двигателем внутреннего сгорания, а так называемым гибридным силовым агрегатом. Главным отличием гибридных автомобилей является то, что транспортные средства данного типа приводятся в движение посредством использования нескольких источников энергии: тепловой и электрической. Другими словами, гибридная машина имеет на борту несколько типов двигателей, которые приводят в движение автомобиль.

Что касается самого понятия гибридного двигателя, то данный термин многими ошибочно понимается как особая силовая установка. На самом деле под «гибридом» следует понимать несколько двигателей разного типа, которые объединены в комплексную единую систему по преобразованию различных источников энергии в полезную работу. В современном автомобилестроении машины гибриды оснащаются двумя типами силовых агрегатов: электродвигатель работает в паре с двигателем внутреннего сгорания.

Содержание статьи

Основные преимущества и недостатки гибридных авто

Главным плюсом от использования тандема ДВС и электромотора стало заметное снижение расхода горючего. Показатель расхода топлива у современных гибридных машин до 30 % меньше по сравнению с обычными авто. Сжигание меньшего количества бензина или солярки одновременно позволило снизить уровень токсичности гибридов. Получается, гибридные авто являются  более экономичными и дружелюбными к окружающей среде сравнительно с традиционными аналогами, которые оснащаются только ДВС. Также гибриды производят меньше шума в процессе работы.

Что касается электромобилей, гибридные решения сравнительно с электрокарами имеют больший запас хода, а также являются «универсальными» с точки зрения повседневной эксплуатации. Гибрид не требует обязательной зарядки от электросети и заправляется простым бензином. После сжигания топлива часть энергии накапливается в аккумуляторе, от которого приводится в действие электродвигатель. Дополнительным источником питания для заряда аккумулятора выступает рекуперация торможения, то есть преобразование кинетической энергии движущегося авто в электричество.

Также гибридные авто имеют целый ряд конструктивных решений и максимум вспомогательных систем для высокой экономичности и снижения уровня вредных выбросов: система старт-стоп, изменение фаз ГРМ, система EGR, подогрев ОЖ отработавшими газами и т.д.

К недостаткам гибридов эксперты относят высокую начальную стоимость, а также определенные сложности в процессе ремонта и обслуживания подобных машин. Еще одним минусом является возможный критический разряд аккумулятора гибрида и быстрый выход из строя данного элемента в условиях значительных колебаний температур.

Стоит добавить, что хотя гибридные машины демонстрируют высокие показатели экономичности в городском потоке (постоянные остановки, работа в режиме холостого хода, движение на малых скоростях), на трассе эффективность гибридной силовой установки не так заметна. Дело в том, что в основе работы гибридов лежит определенное распределение нагрузок между агрегатом на электротяге и двигателем на углеводородах. Для поддержания высокой скорости основная нагрузка ложится именно на ДВС, в результате чего расход топлива закономерно возрастает.

Как взаимодействует ДВС и электромотор в гибридах

Одной из первых разработок была схема, в которой каждая из силовых установок задействуется при определенных условиях. Если машина простаивает или движение происходит на малой скорости, тогда колеса крутит электродвигатель. Для ускорения и дальнейшего поддержания скорости подключается бензиновый двигатель. Последующее развитие технологии привело к тому, что на гибридах встречается несколько вариантов реализации взаимодействия привычного двигателя и электрического мотора. Такое взаимодействие может быть:

• последовательным;
• параллельным;
• последовательно-параллельным;

Последовательное взаимодействие

Последовательная схема напоминает электромобили, так как движение транспортного средства реализуется посредством работы электромотора. ДВС в такой конструкции подключается к генератору, от генератора питание поступает на сам электродвигатель, а также параллельно происходит заряд аккумуляторной батареи. На одном заряде литий-ионного аккумулятора с увеличенной емкостью зачастую можно пройти около 50 км. пути, после чего задействуется ДВС, который продлевает указанный отрезок до 10 раз (около 500 км.)

Параллельное взаимодействие

Гибриды с параллельным взаимодействием установок предполагают возможность как отдельной работы ДВС и электромотора, так и одновременное функционирование. Данная конструкция реализуется путем объединения при помощи специальных муфт электрического агрегата, двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии. Подобные автомобили гибридного типа получают маломощный электродвигатель, который не только движет автомобиль, но и отдает мощность при разгоне. Зачастую такой электромотор является стартером и автомобильным генератором, конструктивно занимая промежуточное положение между ДВС и КПП.

Последовательно-параллельное взаимодействие

В указанной конструкции двигатель внутреннего сгорания и электромотор соединяются посредством планетарного редуктора. Особенностью данной схемы реализации является то, что каждая силовая установка может задействоваться и отключаться, отдавая при этом минимум или максимум мощности на колеса. Более того, указанная мощность отдается отдельно или одновременно. В устройстве такой схемы присутствует генератор, который питает электромотор гибрида.

Лидером на рынке гибридных автомобилей сегодня является корпорация Toyota, которая использует последовательно-параллельную реализацию под названием Hybrid Synergy Drive. 

Электрический двигатель, ДВС и генератор объединены в общую систему посредством планетарного редуктора. Двигатель внутреннего сгорания отдает минимум мощности на «низах» (цикл Аткинсона), позволяя экономить топливо. Гибридный автомобиль с такой схемой взаимодействия предполагает:

1. Экономичный режим движения только на электротяге с отключенным ДВС, во время которого электромотор питается от аккумулятора.
2. Поддержание заданной скорости путем распределения мощности ДВС на колеса и генератор, от которого питается параллельно работающий электродвигатель. Также осуществляется дозарядка аккумулятора.
3. Режим интенсивного ускорения и серьезных нагрузок, когда ДВС и электромотор работают параллельно. В данном режиме электрический двигатель питается от батареи, без отбора мощности у генератора.

Эксплуатация гибридов: разрушаем мифы

• Гибридные авто являются новинкой, которая до конца не усовершенствована и имеет множество недоработок. Это миф, так как бренд Тойота занимается полномасштабным серийным производством гибридных моделей почти 20 лет.
• В гибридах разряжаются аккумуляторы, что приводит к проблемам. Это правда, но только частично. На начальных этапах развития технологии подобные случаи встречались, но сегодня высокоточная электроника не допускает глубокого разряда батареи.
• Гибридные авто чаще ломаются, их дорого и сложно ремонтировать. Это миф, так как гибридные автомобили не менее надежны в эксплуатации по сравнению с обычными дизельными и бензиновыми ДВС. Большинство СТО комплексно обслуживают гибриды наравне с обычными авто. Более того, КПП в гибридах исключает наличие фрикционов, что делает такую трансмиссию простой и надежной, чего не скажешь о различных типах АКПП. Что касается ДВС, мотор на гибридах чаще работает на низких оборотах, не выходит на пиковые нагрузки. Если также учесть цикл Аткинсона, тогда моторесурс двигателя на гибриде намного больше обычного мотора.
• ДВС гибрида имеет меньшую мощность, такие авто теряют в динамике сравнительно с аналогами. Да, мощность ДВС на гибридах меньше, но за счет добавления электромотора суммарная мощность установок значительно превосходит мощность обычных аналогов с одним бензиновым мотором.
• Расход гибридной машины на практике не сильно отличается от обычного авто. Частично это правда, так как показатель расхода гибридных автомобилей напрямую зависит от режимов езды. Для достижения максимальной экономичности необходимо изменить стиль вождения на медленный, спокойный и плавный, избегая разгонов, активного дросселирования и т.д. Другими словами, сильные нажатия на педаль газа будут давать команду системе управления к тому, что необходимо завести ДВС.

Идея экономии горючего в гибридных авто состоит в том, чтобы при заряженном аккумуляторе как можно дольше двигаться только на электротяге на скоростях до 60 км/ч., чего зачастую хватает в плотном городском потоке. Также необходимо добавить, что система учитывает большое количество факторов: наружную температуру, степень прогрева ДВС и ОЖ, заряд батареи, движение под уклон или на горку и т.д. В разных условиях гибрид может задействовать ДВС, а может передвигаться только на электрической энергии.

• Аккумулятор для гибрида трудно найти в свободной продаже, а также батарея занимает много места в багажнике автомобиля. Это миф, так как аккумуляторы для гибридов всегда доступны к заказу в авто магазинах, а также представлен широкий выбор на различных Интернет-ресурсах. Что касается свободного места, батарея практически не занимает полезное пространство в багажном отсеке.
• На гибридную машину нельзя поставить газ. Это миф, так как мировые производители ГБО производят оборудование, совместимое с электронным блоком управления гибридным авто.

Читайте также

• Генератор в машине: что это такое?

  Принцип работы и устройство автомобильного генератора. Составные элементы генератора переменного тока в автомобиле: ротор, статор, обмотки, регулятор.

Гибридные авто Toyota Hybrid — современные технологии и качество

Проставляя эту отметку я даю однозначное согласие ПИИ «Тойота-Украина», код ЕГРПОУ 32589471, проспект Степана Бандеры, 24-Б., Г. Киев 04073 (далее, «Владелец») на обработку своих персональных данных, а именно: фамилии, имени , отчества, адреса электронной почты, номера телефона с целью обеспечения реализации хозяйственных и гражданско-правовых отношений в сфере торговли товарами и услугами, в частности, но не ограничиваясь автомобилями под торговыми марками «Toyota» ( «Тойота») и / или «Lexus» («Лексус»), на следующих условиях:

• Предоставляемые мной персональные данные, в пределах указанной выше цели обработки персональных данных, могут быть переданы компании Toyota Motor Europe NV / SA (юридический адрес Avenue Du Bourget 60 1140 Брюссель, Бельгия), другим аффилированным лицам владельцам (любым компаниям группы Toyota, независимо от страны), официальным дилерам владельцев (которые также могут выступать как распорядители персональных данных), а также другим лицам, имеющим договорные отношения с владельцем и / или его официальными дилерами и осуществляют рекламные, маркетинговые мероприятия и тому подобное.
• Это согласие действительно в течение срока, необходимого для реализации предусмотренной им цели обработки персональных данных, и может быть отозвано путем направления уведомления владельца. Отзыв этого согласия влечет прекращение обработки моих персональных данных.
• Я уведомлен (а) о Владельце моих персональных данных, состав и содержание, цель обработки моих персональных данных и лиц, которым передаются мои персональные данные. Распространение, передача и предоставление доступа к персональным данным другим лицам в рамках этого согласия, не потребуют получения отдельного согласия на такие действия или предоставления мне отдельного сообщения.
• Любые обращения относительно обработки моих персональных данных должны быть направлены на указанную выше адрес Владельца.
• Я уведомлен(а) о том, что имею следующие права субъекта персональных данных, предусмотренных ст. 8 Закона Украины «О защите персональных данных», а именно:
• 1) знать об источниках сбора, местонахождение своих персональных данных, цель их обработки, местонахождение или место жительства (пребывания) владельца или распорядителя персональными данными или дать соответствующее поручение о получении этой информации уполномоченным им лицам, кроме случаев, установленных законом;
• 2) получать информацию об условиях предоставления доступа к персональным данным, включая информацию о третьих лицах, которым передаются мои персональные данные;
• 3) на доступ к своим персональным данных;
• 4) получать не позднее чем за тридцать календарных дней со дня поступления запроса, кроме случаев, предусмотренных законом, ответ о том, обрабатываются ли мои персональные данные, а также получать содержание таких персональных данных;
• 5) предъявлять мотивированное требование владельцу персональных данных с возражением против обработки своих персональных данных;
• 6) предъявлять мотивированное требование об изменении или уничтожении своих персональных данных любым владельцем и распорядителем персональных данных, если эти данные обрабатываются незаконно или являются недостоверными;
• 7) на защиту своих персональных данных от незаконной обработки и случайной потери, уничтожения, повреждения в связи с умышленным сокрытием, непредоставлением или несвоевременным их предоставлением, а также на защиту от предоставления сведений, которые являются недостоверными или порочащих честь, достоинство и деловую репутацию физического лица;
• 8) обращаться с жалобами на обработку своих персональных данных к Уполномоченному Верховной Рады Украины по правам человека или в суд;
• 9) применять средства правовой защиты в случае нарушения законодательства о защите персональных данных;
• 10) вносить предостережения об ограничении права на обработку своих персональных данных при предоставлении согласия;
• 11) отозвать согласие на обработку персональных данных;
• 12) знать механизм автоматической обработки персональных данных;
• 13) на защиту от автоматизированного решения, которое имеет для меня правовые последствия.

Гибридный двигатель: особенности, устройство, характеристика

Всё больше, в последнее время, человек задумывается об экологии. Не исключением становится и автоиндустрия. С каждым годом повышаются экологические стандарты, а с этим модернизируются и усовершенствуются двигатели транспортных средств. Гибридный двигатель – одно из решений улучшения экологичности использования автомобиля.

Что такое гибридный двигатель

Что же такое гибридный двигатель и его устройство? Само слово «гибрид» переводится с латыни, как «помесь». По факту – это помесь классического варианта силового агрегата и электромотора. Так, привод ведущих колёс ведётся путём вращения при помощи обычного двигателя внутреннего сгорания или электромотором.

Каждый из силовых агрегатов выполняет в движение определённую функцию. Так, когда транспортное средство стоит в городских пробках, то движение осуществляется при помощи электромотора, а вот на трассе в работу вступает бензиновая силовая установка.

Плюсы «гибрида»

Пожалуй, самым большим плюсом в использовании гибридного силового агрегата является его экономичность. Как правило, такой мотор потребляет на 25-30% меньше горючего, от стандартных бензиновых двигателей.

Вторым позитивным моментом является – высокая экологическая норма. Поскольку уменьшается расход топлива, то в экосистему идёт меньше выбросов отработанных выхлопных газов.

Третьим плюсом становится то, что батареи для электромотора заряжаются от бензинового двигателя и если они сядут, то всегда можно переключиться на бензин. Сюда же можно отнести одинаковые технические характеристики. По мощностным характеристикам «гибрид» ничем не уступает обычному мотору.

Лучше всего «гибридный» двигатель чувствует себя в городском цикле использования, где есть частые остановки. В таком случае, в основном, работает сам электромотор. Во многих странах на «гибридных» автомобилях ездит городская полиция.

Минусы использования «гибрида»

Первым минусом, который стоит отметить, является дорогой ремонт гибридных моторов. Производители «гибрида» объясняют это тем, что силовой агрегат является конструктивно сложным, что в обслуживании, так и в восстановлении.

Аккумуляторные батареи гибридного движка, достаточно чувствительные к перепадам и снижению температуры, из-за чего при падении ниже -15 градусов Цельсия, они быстро разряжаются, и  эксплуатация проводится в основном на бензине.

Высокая стоимость самого транспортного средства с гибридным мотором. Не каждый автолюбитель способен позволить себе машину, которая стоит 20 000 $. Несмотря на это, ряд стран ввели льготные налоги на растаможивание, регистрацию и использование гибридных движков, чтобы стимулировать покупателей к покупке данных автомобилей. На территории стран СНГ это пока не сделалось.

Современные показатели

Toyota лидирует по количеству гибридов и активно выпускает эти автомобили с 1997 года, причём в модификациях как обычных автомобилей серии Prius, кроссоверов серии Lexus RX400h, так и автомобилей люкс-класса — Lexus LS 600h.

По итогам 2006 года во всём мире было продано более полумиллиона только модели Prius. Технологию гибридного привода Toyota HSD лицензировали Ford(Escape Hybrid), Nissan (Altima Hybrid).

Массовое производство гибридных автомобилей сдерживается дефицитом никель-металлогидридных аккумуляторов.

В 2006 году в Японии было продано 90410 гибридных автомобилей, что на 47,6 % больше, чем в 2005 году.

В 2007 году продажи гибридных автомобилей в США выросли на 38 % в сравнении с 2006 годом. Гибридные автомобили в США занимают 2,15 % рынка новых легковых автомобилей. Всего за 2007 год в США было продано около 350000 гибридных автомобилей (без учёта продаж корпорации GM).

Всего с 1999 года до конца 2007 года в США было продано 1 002 000 гибридных автомобилей.

Вывод

Как показывает современная тенденция, всё больше автомобилистов начинает предпочитать гибридные силовые агрегаты. Они более экономичные, бесшумные и экологичные. Недостатком использования является дорогой ремонт, и чувствительность батарей к перепаду температуры.

Как работают гибридные электромобили?

Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) используют батареи для питания электродвигателя и другого топлива, такого как бензин, для питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Аккумуляторы PHEV можно заряжать от розетки или зарядного оборудования, от ICE или посредством рекуперативного торможения. Автомобиль обычно работает на электроэнергии до тех пор, пока аккумулятор почти не разрядится, а затем он автоматически переключается на использование ДВС.Узнайте больше о подключаемых гибридных электромобилях.

Изображение в высоком разрешении

Ключевые компоненты подключаемого гибридного электромобиля

Аккумулятор (вспомогательный): В транспортном средстве с электрическим приводом вспомогательная аккумуляторная батарея обеспечивает электричеством для запуска автомобиля до включения тягового аккумулятора, а также обеспечивает питание аксессуаров транспортного средства.

Порт зарядки: Порт зарядки позволяет автомобилю подключаться к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора.

Преобразователь постоянного тока в постоянный: Это устройство преобразует мощность постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в мощность постоянного тока низкого напряжения, необходимую для работы аксессуаров автомобиля и зарядки вспомогательной батареи.

Электрогенератор: Вырабатывает электричество от вращающихся колес во время торможения, передавая эту энергию обратно в блок тяговых аккумуляторов. В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенеративную функции.

Тяговый электродвигатель: Используя питание от тягового аккумулятора, этот электродвигатель приводит в движение колеса транспортного средства. В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенеративную функции.

Выхлопная система: Выхлопная система направляет выхлопные газы из двигателя через выхлопную трубу. Трехкомпонентный катализатор предназначен для уменьшения выбросов выхлопной системы при выходе из двигателя.

Заливная горловина: Форсунка топливораздаточной колонки присоединяется к резервуару на транспортном средстве для заправки топливного бака.

Топливный бак (бензин): В этом баке хранится бензин на борту транспортного средства до тех пор, пока он не понадобится двигателю.

Двигатель внутреннего сгорания (с искровым зажиганием): В этой конфигурации топливо впрыскивается либо во впускной коллектор, либо в камеру сгорания, где оно смешивается с воздухом, а топливно-воздушная смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. .

Бортовое зарядное устройство: Принимает входящую электроэнергию переменного тока, подаваемую через порт зарядки, и преобразует ее в мощность постоянного тока для зарядки тягового аккумулятора.Он также обменивается данными с зарядным оборудованием и отслеживает характеристики аккумулятора, такие как напряжение, ток, температуру и состояние заряда, во время зарядки аккумулятора.

Контроллер силовой электроники: Этот блок управляет потоком электроэнергии, подаваемой тяговой батареей, регулируя скорость электрического тягового двигателя и создаваемый им крутящий момент.

Тепловая система (охлаждение): Эта система поддерживает надлежащий диапазон рабочих температур двигателя, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов.

Тяговый аккумулятор: Накапливает электроэнергию для использования тяговым электродвигателем.

Трансмиссия: Трансмиссия передает механическую мощность от двигателя и / или электрического тягового двигателя для привода колес.

Как работают электромобили?

Полностью электрические транспортные средства (электромобили), также называемые аккумуляторными электромобилями, имеют электродвигатель вместо двигателя внутреннего сгорания.В транспортном средстве используется большая тяговая аккумуляторная батарея для питания электродвигателя, и его необходимо подключать к сетевой розетке или зарядному оборудованию, также называемому питающим оборудованием электромобиля (EVSE). Поскольку он работает на электричестве, автомобиль не испускает выхлопных газов из выхлопной трубы и не содержит типичных компонентов жидкого топлива, таких как топливный насос, топливопровод или топливный бак. Узнайте больше об электромобилях.

Изображение в высоком разрешении

Ключевые компоненты полностью электрического автомобиля

Батарея (полностью электрическая вспомогательная): В транспортном средстве с электрическим приводом вспомогательная батарея обеспечивает электроэнергией аксессуары транспортного средства.

Порт зарядки: Порт зарядки позволяет автомобилю подключаться к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора.

Преобразователь постоянного тока в постоянный: Это устройство преобразует мощность постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в мощность постоянного тока низкого напряжения, необходимую для работы аксессуаров автомобиля и зарядки вспомогательной батареи.

Тяговый электродвигатель: Используя питание от тягового аккумулятора, этот электродвигатель приводит в движение колеса транспортного средства.В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенеративную функции.

Бортовое зарядное устройство: Принимает входящую электроэнергию переменного тока, подаваемую через порт зарядки, и преобразует ее в мощность постоянного тока для зарядки тягового аккумулятора. Он также обменивается данными с зарядным оборудованием и отслеживает характеристики аккумулятора, такие как напряжение, ток, температуру и состояние заряда, во время зарядки аккумулятора.

Контроллер силовой электроники: Этот блок управляет потоком электроэнергии, подаваемой тяговой батареей, регулируя скорость электрического тягового двигателя и создаваемый им крутящий момент.

Тепловая система (охлаждение): Эта система поддерживает надлежащий диапазон рабочих температур двигателя, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов.

Тяговый аккумулятор: Накапливает электроэнергию для использования тяговым электродвигателем.

Трансмиссия (электрическая): Трансмиссия передает механическую энергию от тягового электродвигателя для привода колес.

Новые и будущие гибридные автомобили

В таблицах ниже показаны гибриды, коммерческий дебют которых состоится в 2019 или 2020 модельном году. Доступные ранее автомобили не включены.

2020 модельный год

2019 модельного года

Что такое гибридный автомобиль и как он работает?

Что такое гибрид?

Проще говоря, гибрид сочетает в себе по крайней мере один электродвигатель с бензиновым двигателем для движения автомобиля, а его система восстанавливает энергию посредством рекуперативного торможения.Иногда всю работу выполняет электродвигатель, иногда газовый двигатель, а иногда они работают вместе. В результате сжигается меньше бензина и, следовательно, повышается экономия топлива. В некоторых случаях добавление электроэнергии может даже повысить производительность.

В каждом из них электричество поступает от высоковольтной аккумуляторной батареи (отдельно от обычной 12-вольтовой аккумуляторной батареи автомобиля), которая восполняется за счет сбора энергии от замедления, которая обычно теряется на тепло, выделяемое тормозами в обычных автомобилях.(Это происходит через систему рекуперативного торможения.) Гибриды также используют газовый двигатель для зарядки и обслуживания аккумулятора. Автомобильные компании используют различные гибридные конструкции для выполнения различных задач, от максимальной экономии топлива до минимальной стоимости автомобиля.

Тип гибридных автомобилей

Параллельно-гибридный

В этой наиболее распространенной конструкции электродвигатель (двигатели) и бензиновый двигатель соединены в общей трансмиссии, объединяющей два источника энергии.Эта трансмиссия может быть автоматической, механической или бесступенчатой ​​(CVT). Одной из очень популярных гибридных трансмиссий является вариатор с разделением мощности, который используется в Toyota Prius и Chevrolet Volt. Тип трансмиссии и размер бензинового двигателя являются основными факторами, определяющими, как параллельный гибрид будет ускоряться, звучать и ощущаться. Бренды, использующие параллельный дизайн, включают Toyota, Lexus, Hyundai, Kia, Ford, Honda, Lincoln, Nissan и Infiniti.

Гибрид серии

В этой конструкции электродвигатель (-ы) обеспечивает всю тягу, и между двигателем и колесами никогда не возникает физико-механического соединения.Бензиновый двигатель нужен только для подзарядки аккумулятора. В результате получаются более характерные для электромобиля впечатления от вождения с более плавным и мощным ускорением. Обычно при включении бензинового двигателя вибрации меньше. Однако это зацепление не всегда происходит в соответствии с тем, что делает ваша правая нога (помните, что это требует аккумулятор), поэтому двигатель может набирать обороты, пока машина движется с постоянной скоростью. Некоторых такое поведение смущает.BMW i3 с расширителем запаса хода является примером серийного гибрида.

Подключаемый гибрид

Подключаемый гибрид расширяет традиционную гибридную концепцию за счет гораздо большей аккумуляторной батареи, которую, как и у электромобиля, необходимо полностью заряжать от внешнего источника электроэнергии — из вашего дома , офисная или общественная зарядная станция. Этот больший объем накопителя энергии похож на больший бензобак: он позволяет длительное время вождения полностью на электричестве (от 15 до 55 миль в зависимости от модели) и может значительно снизить расход топлива.Фактически, если у вас короткая поездка на работу и подзарядка каждую ночь, вы большую часть времени будете работать на электричестве. Если вы исчерпаете запас хода полностью на электричестве, автомобиль станет обычным параллельным гибридом. Подключаемый гибрид Chrysler Pacifica (показанный выше) является примером подключаемого модуля.

В конце концов, ответ на вопрос «что такое гибрид?» вероятно будет «все».

Подключаемые гибриды могут быть последовательными или параллельными.Никто не сказал, что это несложно.

Варианты гибридной темы

Двадцать лет развития делают еще более сложным ответ «что такое гибрид?» Например, новый гибридный дизайн Honda не вполне вписывается в серию или параллельную работу. В этой конструкции двигатель большую часть времени вращает генератор, как последовательный гибрид, но в других случаях двигатель также может напрямую приводить в движение колеса, как параллельный гибрид. Затем есть так называемые внедорожные гибриды, такие как подключаемые гибриды от Volvo, в которых используется довольно обычный передний привод и трансмиссия в сочетании с задней осью с электрическим приводом.Суперкары Acura NSX, BMW i8 и Porsche 918 Spyder похожи, за исключением того, что их оси только с электроприводом находятся спереди.

Мягкие гибриды

Все вышеперечисленное считается «полными гибридами», что означает, что электродвигатель способен самостоятельно перемещать автомобиль, даже если это на короткое расстояние. В «мягком» гибриде — нет. Так же, как и в полном гибриде, электродвигатель мягкого гибрида помогает бензиновому двигателю с целью повышения экономии топлива, увеличения производительности или того и другого.Он также служит стартером для автоматической системы старт-стоп, которая выключает двигатель, когда автомобиль останавливается, для экономии топлива.

Ram

Первоначально задумывавшиеся как более простое и дешевое средство вывода гибридных технологий на рынок, мягкие гибриды не улучшают экономию топлива в той степени, в которой это могут делать полные гибридные системы. Таким образом, они никогда не пользовались такой же популярностью. Однако в последнее время мягкие гибридные силовые агрегаты возвращаются, о чем свидетельствует внедрение 48-вольтовых электрических подсистем в таких транспортных средствах, как Ram 1500, Mercedes-Benz E-class и Audi A6, A7 и A8.По сути, автомобильные компании теперь применяют мягкую гибридную технологию практически к каждой новой модели. В недалеком будущем ответ на вопрос «что такое гибрид?» вполне может быть «все».

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Что такое гибридный автомобиль и как работает гибридный двигатель?

Различные операции по уровням гибридизации

Смешанный гибридный автомобиль (мягкий гибрид)

Мягкая гибридизация, также известная как мягкая гибридизация или микрогибридизация, использует небольшую литий-ионную батарею на 48 В и альтернативный стартер для поддержки теплового двигателя с целью экономии топлива, повышения производительности или того и другого.

Однако система микрогибридизации не может привести автомобиль в движение, используя только электричество. Электроблок используется только в качестве стартера для автоматической системы Start & Stop, которая отключает двигатель при остановке автомобиля для экономии топлива, например, в пробках или на светофоре. На некоторых моделях легкогибридных автомобилей электродвигатель может также помочь тепловому двигателю поддерживать постоянную скорость до 120 км / ч.

Несмотря на то, что они считаются более простым и дешевым способом вывода на рынок гибридных технологий, поскольку все традиционные модели автомобилей могут быть оснащены гибридной технологией, микрогибридные системы не улучшают расход топлива в такой степени, как полногибридные системы.Экономия модели составляет около 0,5 л / 100 км по сравнению с обычным тепловозом.

Полностью гибридный автомобиль

Полностью гибридные системы используют электродвигатель в качестве единственного источника тяги для движения на малой скорости и малых ускорений. Этот электрический режим может повысить энергоэффективность при определенных условиях движения.

Полно-гибридный автомобиль также имеет дизельный или бензиновый двигатель в качестве основного источника энергии для более высоких скоростей, которые обычно развивают скорость выше 50 км / ч.Электродвигатель обеспечивает дополнительную мощность, когда это необходимо, чтобы транспортное средство было более эффективным с менее мощным дизельным или бензиновым двигателем. Гибридный автомобиль экономит более 30% городского топлива по сравнению с тем же автомобилем с одним двигателем, работающим на ископаемом топливе.

Перезаряжаемый гибридный автомобиль (PHEV)

В отличие от гибридных автомобилей HEV, электричество которых вырабатывается только за счет рекуперативного торможения, подключаемые к электросети гибридные автомобили или PHEV (подключаемый гибридный электромобиль) предлагают возможность зарядки также от бытовой электрической розетки или на общедоступном терминале.По этой характеристике они находятся на полпути между обычными гибридами HEV и полностью электрическими транспортными средствами.

Несмотря на то, что у них есть тепловой двигатель, перезаряжаемые гибридные автомобили также имеют батареи большей емкости, чем обычные гибриды, и поэтому могут путешествовать на большие расстояния в 100% электрическом режиме, до 60 километров для некоторых моделей (цикл WLTP), таких как Peugeot 3008 Hybrid4 300. Перезаряжаемый гибридный автомобиль позволяет вам совершать ежедневные поездки без использования теплового двигателя, просто через бытовую подзарядку или через терминал.

Каковы недостатки гибридного автомобиля?

Некоторых это может удивить, но идея гибридного автомобиля так же стара, как и сам автомобиль. Первый был разработан в 1899 году компанией Lohner-Porsche (да, тот Porsche). У него был двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для привода генератора, снабжающего электродвигатели ступиц колес, разработанные Porsche, электрической энергией. Эта машина, метко названная «Semper Vivus» (лат. «Всегда живой»), стабильно развивалась не менее пяти лет.

Однако по мере развития гибридных возможностей Semper Vivus уменьшались. Фердинанд Порше и Людвиг Лонер, дуэт, спроектировавший автомобиль, предложили несколько интересных улучшений. Установив батареи меньшего размера (аккумулятор на 44 элемента вместо аккумулятора на 74 элемента) и заменив два ДВС (двигатели внутреннего сгорания) мощностью 2,5 л.с. на более мощный 5,5-литровый двигатель, Semper Vivus стал намного более экономичным автомобилем. Эти изменения уменьшили вес автомобиля, улучшили характеристики и снизили его общую стоимость и сложность.

Этот короткий урок истории о гибридном автомобиле дал нам первый ответ на вопрос, поставленный в заголовке. Дополнительный вес и сложность являются основными недостатками гибридного автомобиля по сравнению с аналогичными по конструкции автомобилями с ДВС или электромобилями.

По определению, гибридный автомобиль — это автомобиль, приводимый в действие электродвигателем (или несколькими) и двигателем внутреннего сгорания. В зависимости от типа гибрида (параллельный, последовательный или подключаемый гибрид) автомобиль с гибридной силовой установкой может двигаться с использованием электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания или их комбинации.

Типы гибридных силовых установок:

В параллельных гибридных системах колеса приводят в действие как электродвигатель (двигатели), так и двигатель внутреннего сгорания. Самый очевидный пример — Toyota Prius.

В системе Series Hybrid основная задача двигателя внутреннего сгорания — подзарядка аккумулятора, а электродвигатели приводят в движение колеса. Пример? BMW i3 и, отчасти, Chevrolet Volt.

По сравнению с двумя другими типами, система Plug-In Hybrid использует аккумулятор гораздо большей емкости.Он предлагает возможность подзарядки от внешнего источника — например, от стандартной бытовой розетки. Один из самых узнаваемых PHEV — Honda Clarity 2020 года выпуска.

С развитием аккумуляторных технологий гибридные автомобили стали жизнеспособной альтернативой автомобилям с двигателями внутреннего сгорания. Тем не менее, недостатки гибридных автомобилей по-прежнему неизбежны, если смотреть на картину в целом. Помимо лишнего веса и сложностей, гибридные автомобили могут скрывать еще несколько недостатков.

Более высокие закупочные расходы и сложная гибридная технология

Гибридные автомобили из-за их более высокой сложности значительно дороже своих аналогов с ДВС.В дополнение ко всем технологиям, которые обычно устанавливаются в обычных автомобилях, гибридные автомобили оснащены:

• электродвигателем (-ами)
• большой аккумуляторной батареей
• зубчатыми механизмами, которые дополняют необходимость передачи мощности от ДВС и электродвигателей на колеса
• существенная дополнительная проводка
• усиленная система охлаждения
• значительно более сложная центральная компьютерная система.

Помимо увеличения общей стоимости покупки, добавление технологий в гибридный автомобиль может повлиять на затраты на техническое обслуживание.Если быть точным, техническое обслуживание может оказаться на удивление дорогостоящим, если элементы гибридной системы получат какие-либо повреждения. Хотя производители автомобилей предлагают комплексные гарантии на детали гибрида (включая аккумулятор) сроком на семь и более лет, покупка подержанного гибридного автомобиля все же представляет особый риск. Например, замена поврежденного или изношенного аккумулятора может стоить 6000 долларов вне гарантии (в зависимости от автомобиля и типа аккумулятора).

Производительность

За исключением некоторых высокопроизводительных исключений, таких как McLaren P1, Honda NSX или Porsche Panamera E-Hybrid Turbo S, гибридные автомобили обычно создаются с одной целью: повышение топливной эффективности и снижение выбросов углерода. .Обычно это позволяет дизайнерам и инженерам формировать каждую часть гибридного автомобиля для достижения этих целей. Короче говоря, гибридные автомобили оснащены шинами с низким коэффициентом трения, более эффективной системой кондиционирования воздуха, более низким уровнем настройки двигателя внутреннего сгорания и трансмиссией, точно адаптированной для достижения максимально возможной топливной экономичности. При большей массе эти решения влияют на общие характеристики автомобиля. На самом деле гибридный автомобиль будет медленнее по сравнению с его не менее мощными современниками с ДВС.

Экономия топлива на открытых дорогах или шоссе

Согласно исследованию Университета Карнеги-Меллона в 2013 году, гибриды не имеют особого смысла, если ваша поездка на работу включает длительные поездки по шоссе. Согласно исследованию, гибридные автомобили, движущиеся по автомагистралям, наносят такой же вред окружающей среде, как и автомобили с традиционными двигателями. С другой стороны, гибриды действительно выделяют меньше загрязняющих веществ в городской транспорт.

Более высокие ставки страхования

По мнению специалистов по автострахованию, страхование гибридных автомобилей в месяц на 41 доллар дороже, чем в среднем по США.Ставка автострахования S. Специалисты по страхованию автомобилей обнаружили, что основные причины увеличения страховки гибридных автомобилей связаны с увеличением закупочной цены гибридных автомобилей, стоимостью сложных гибридных технологий на борту и характером среднего покупателя гибридных автомобилей. Покупатели гибридных автомобилей обычно живут в городских районах с более высокими страховыми ставками. Кроме того, ремонт поврежденных обычных автомобилей не так дорог, как ремонт гибридных автомобилей, который играет значительную роль в расходах на страхование автомобилей.

Пониженная топливная эффективность гибридных автомобилей в холодную погоду

При более низких температурах гибридным аккумуляторным батареям требуется больше времени для достижения рабочей температуры. Это означает, что химическая реакция внутри батарей, которая передает энергию электродвигателю, достигает максимальной производительности намного медленнее по сравнению с батареями в теплую погоду. Одновременно двигатель внутреннего сгорания должен обеспечивать больше энергии, выделяемой в процессе сгорания топлива, что является основной причиной повышенного расхода топлива гибридных автомобилей в холодную погоду.

Гибридные автомобили лучше всего работают в городских условиях и при более высоких температурах. Их уровень сложности, дополнительный вес и более высокая цена покупки представляют собой очевидные недостатки, но более высокая топливная эффективность в городских условиях вождения и всеобъемлющая гарантия могут компенсировать эти недостатки.

Новые гибридные двигатели Mercedes-AMG мощностью более 800 л.с.

Отличительной чертой автомобильной промышленности все чаще становится электрификация. Электродвигатели с крутящим моментом, как сами по себе, так и в сочетании с газовым двигателем, помогли вывести характеристики автомобиля на новый уровень.Поэтому неудивительно, что Mercedes-AMG, марка Mercedes-Benz, любящая V-8, реализует стратегию электрификации, которая включает в себя подключаемые гибриды, а также электромобили с аккумулятором, чтобы взволновать энтузиастов.

Электрификация трансмиссии играет центральную роль, говорит Филипп Шимер, председатель правления Mercedes-AMG. По его словам, будущие производительные гибриды в сочетании с четырехцилиндровыми и восьмицилиндровыми газовыми двигателями превзойдут по динамике вождения текущие модели AMG, а также появятся электромобили AMG на базе электромобилей Mercedes-EQ.

Подключаемые гибриды будут использовать двигатели AMG с электродвигателями и высокоэффективную батарею, также разработанную в Аффальтербахе, а также более спортивную систему полного привода 4Matic +. Это модульная концепция, которую AMG будет внедрять в нескольких модельных сериях, находящихся в стадии разработки.

Просмотреть все 31 фото

Большой крутящий момент для будущих гибридов AMG

Новая гибридная система E-Performance обеспечивает более 804 лошадиных сил и 738 фунт-фут крутящего момента.Электродвигатель обеспечивает до 201 л.с. и 236 фунт-фут крутящего момента, увеличивая мощность соответствующего бензинового двигателя; мы предполагаем, что верхний предел этого диапазона мощности включает двигатель V-8. В зависимости от автомобиля разгон от нуля до 100 км / ч может занять менее 3,0 секунд. Руководители пока не прилагают подробных сведений к конкретным моделям и не предоставляют данные о диапазоне.

Автопроизводитель описывает грядущие гибриды как «послов новой эры в сегменте мощных моделей AMG 43 и 53 серий.«Что касается GT (который можно было бы назвать GT73), показатели производительности превышают 630 лошадиных сил в текущем GT63 S. А новый четырехцилиндровый гибрид Mercedes-AMG C-Class превзойдет мощность нынешнего C63. .

Более глубокое погружение в гибридную систему AMG

Гибридная система AMG E-Performance использует собственное аппаратное и программное обеспечение. В компоновке двигатель внутреннего сгорания расположен в передней части автомобиля, а блок электропривода — на задней оси. Мотор передает крутящий момент на задние колеса, но может передавать энергию на передние колеса на скользкой дороге.

Установка электродвигателя, разработанного AMG, непосредственно на заднюю ось, а не между двигателем и трансмиссией, помогает распределить вес и напрямую преобразует мощность в тягу для дополнительного ускорения при запуске.

AMG разработала собственную высокопроизводительную батарею, основанную на проверенных и испытанных технологиях Формулы 1, с удвоенной удельной мощностью по сравнению с обычными аккумуляторными батареями, говорит технический директор Mercedes-AMG Йохен Херманн.

Гибридная система с четырьмя цилиндрами для Mercedes AMG C-Class

Итак, о новом поколении AMG C-класса с четырехцилиндровым гибридом E-performance… Разработка гибридной системы шла параллельно с восьмицилиндровым двигателем и использовала те же основные компоненты. Электродвигатель работает в паре с 2,0-литровым двигателем I-4 с турбонаддувом, который использовался поперечно в субкомпактных автомобилях AMG 45-й серии. Двигатель был переработан, и теперь его можно устанавливать продольно, что означает, что AMG может использовать его в следующем C-классе с E-Performance, предлагая сочетание производительности и эффективности.

I-4 оснащен электрическим турбонагнетателем, который идет непосредственно от Формулы 1 и также используется в гиперкаре Project One.Электродвигатель встроен в вал турбонагнетателя для быстрого увеличения мощности. Электронный турбонагнетатель небольшой, но обладает мощностью более крупного вентилятора.

Мощность двигателя составляет 442 л.с., а от электродвигателя — 201 л.с., что означает, что Mercedes-AMG C-Class следующего поколения будет обладать большей мощностью, чем нынешние автомобили с V-8 начального уровня (469 л.с., хотя S модели составляют до 503 л.с.). Руководители не сказали бы, будет ли в разработке шестицилиндровая гибридная система.

Подключаемые гибриды V-8 Для AMG

AMG разработала гибридную систему для соединения с 4.0-литровый двигатель V-8 с двумя турбинами и восьмиступенчатая коробка передач расположены в передней части автомобиля. Электропривод на задней оси имеет двигатель мощностью 150 кВт, интегрированный с двухступенчатой ​​трансмиссией с электрическим переключением, которая переключается на вторую передачу со скоростью около 87 миль в час для оптимального использования мощности.

Также имеется дифференциал повышенного трения заднего моста с электронным управлением для распределения крутящего момента на каждое заднее колесо по мере необходимости. Все трое объединены в компактный блок. Эта компоновка известна как гибрид P3 и хорошо подходит для спортивных автомобилей и высокопроизводительных моделей.Аккумулятор на 400 В также расположен сзади, над задней осью.

Режимы движения AMG включают «бесшумный»

Автомобили с гибридной системой имеют режим бесшумного запуска. Когда автомобиль находится в режиме комфортного вождения; газовый двигатель начинает работать на более высоких оборотах. В режиме электрического привода автомобиль будет продолжать движение на полностью электрическом двигателе со скоростью до 81 миль в час, пока батарея не разрядится. В спортивном режиме автомобиль запускается с напряженной работой как газового двигателя, так и электродвигателя; Sport + обеспечивает больший импульс при запуске с более быстрой реакцией на газ.Гоночный режим предназначен для трека и обеспечивает полную электрическую мощность при резком ускорении и сильную подзарядку аккумулятора, когда это возможно.

Водители также могут выбрать уровень AMG Dynamics, чтобы определить, как автомобиль будет реагировать, от базовой динамики с режимами вождения Electric или Comfort до Master Dynamics в режиме гонки.

Электрические AMG по-прежнему будут выглядеть как AMG

С точки зрения дизайна, электрифицированные автомобили сохранят текущие характеристики AMG, такие как решетка радиатора с вертикальными планками в стиле Panamericana, измененный передний бампер, боковые панели порогов, независимые сзади со спойлером и диффузором, колесами AMG и спортивным интерьером.

«Это возможность переопределить будущее автомобилестроения, когда гибриды выводят динамику на новый уровень», — говорит Шимер.

AMG будет разрабатывать электромобили с аккумулятором

Первый AMG BEV будет производительным вариантом Mercedes EQS в конце этого года.Не все модели EQ получат вариант AMG. Шимер не сказал, будут ли электромобили в будущем исключительно на платформах AMG.

Battery Buildup

Система хранения аккумуляторов была разработана собственными силами на основе технологий, проверенных на гоночных автомобилях Формулы 1 в самых тяжелых условиях. Это позволяет восстанавливать энергию с возможностью многократного переключения питания на аккумулятор и обратно. Система может быстро развивать мощность, а также быстро восстанавливать энергию при торможении.

Цилиндрические литий-ионные аккумуляторные элементы были разработаны с поставщиком, и в каждом аккумуляторе имеется 560 элементов, обеспечивающих 70 кВт непрерывной мощности и 150 кВт пиковой мощности с охлаждающим насосом и теплообменником для отвода тепла. 560 ячеек охлаждаются индивидуально, поддерживая постоянную температуру батареи 113 градусов по Фаренгейту для обеспечения высокой емкости в любое время. Прямое охлаждение также позволило использовать элементы с высокой плотностью мощности. Аккумулятор имеет емкость 6,1 кВтч, непрерывную мощность 94 л.с. и пиковую мощность 201 л.с.Плотность мощности составляет 1,7 кВт / кг, что вдвое больше, чем у обычной батареи без прямого охлаждения элементов.

AMG ставит производительность выше допустимого диапазона. Максимальная скорость в режиме EV составляет 130 км / ч (81 миль / ч). В гибридном режиме трансмиссия при необходимости обеспечивает электрический наддув.

Требуется сборка

На заводе по производству двигателей в Аффальтербахе AMG устанавливает дополнительную производственную линию для высокопроизводительных 4-цилиндровых двигателей, которые также будут использоваться в подключаемых гибридах.Линия по-прежнему будет следовать принципу «один человек — один двигатель».

Автопроизводитель также строит новый испытательный центр для электрифицированных компонентов трансмиссии и высоковольтных батарей в Аффальтербахе.