Мягкий гибрид: 403 — Доступ запрещён – 403 — Доступ запрещён

Toyota Hybrid System-Mild. «Мягкий гибрид»

Toyota продолжает свои разработки в области энергосберегающих технологий. Дальнейшее развитие получила ее гибридная силовая установка, названная «мягким гибридом»

Toyota продолжает свои разработки в области энергосберегающих технологий. Дальнейшее развитие получила ее гибридная силовая установка, названная «мягким гибридом».

Адаптивная система THS-M (Toyota Hybrid System-Mild) может быть применена на большинстве типов легковых автомобилей. Она включает в себя три основных компонента: небольшой электромотор/генератор, соединенный через приводной ремень с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), компактную 36-вольтовую аккумуляторную батарею вторичных источников тока и блок управления.

Принцип работы системы прост. Во время остановки автомобиля, оборудованного «мягким гибридом», ДВС автоматически глушится. THS-M переходит в режим «временной остановки». Возвращает машину «к жизни» электромотор, инициирующий работу обычного двигателя посредством собственного привода.

Нечто подобное использовали в Golf Ecomatic (1994 г.) инженеры Volkswagen. Перед светофорами, на перекрестке, двигатель также глушился с помощью автоматики, но запускался он обычным стартером. Кстати, стартер сохранен и на японском гибриде. Им осуществляется «первичный» пуск бензинового двигателя.

Кроме режима «временной остановки», THS-M имеет еще режим рекуперации. Это когда во время замедления или торможения автомобиля электромотор, соединенный с двигателем, становится генератором, преобразовывая энергию торможения в электричество, способное подзаряжать аккумулятор. На электромотор возложен и привод кондиционера при неработающем ДВС.

Таким образом, THS-M позволяет автомобилю сберегать до 15% топлива (замеры сделаны по японскому ездовому циклу для машин, оснащенных автоматическими трансмиссиями) и уменьшать эмиссию вредных веществ. Задействовав в бензиновом силовом агрегате прямой впрыск, можно достичь и 50-процентного снижения расхода топлива. Ко всему прочему, за счет временных остановок ДВС удалось несколько снизить и шумовую нагрузку на окружающую среду.

Первую машину с THS-M для Японии Toyota планирует выпустить уже осенью. Автомобиль будет оснащен 6-цилиндровым 3-литровым бензиновым двигателем и трехфазным асинхронным электромотором переменного тока.

Если вы успели заметить, система имеет 36-вольтное питание. Объясняется это тем, что гибридные силовые установки нуждаются в большей электрической мощности источника тока. К тому же использование большего напряжения приводит к снижению силы тока, протекающего в проводке авто. Как следствие, можно будет применить провода меньшего сечения и тем самым снизить общую массу автомобиля.

В 1997 году Toyota первой в мире представила серийный автомобиль с гибридной силовой установкой — модель Prius. Семейный седан, оснащенный системой THS (электродвигатель плюс ДВС), превзошел все ожидания компании в плане продаж: реализовано свыше 60 тысяч гибридов. Сейчас готовится к производству минивэн Previa с системой THS-C (гибридная силовая установка с клиноременным вариатором CVT).

Как альтернативу гибридам серии THS Toyota реализует программу по созданию гибридных автомобилей, работающих на топливных элементах (FCHV — Fuel Cell Hybrid Vehicle). Уже есть первые образцы, проходящие сейчас опытную эксплуатацию для дальнейшей отработки конструкции перед запуском в серию.

Хочу получать самые интересные статьи

Виды гибридов: Что такое гибридные автомобили

«Гибридный автомобиль» — вещь очень модная, а для многих — еще и загадочная. Так что же это такое, какими они бывают? Расскажем вкратце.

Мягкий гибрид BMW 7 ActiveHybrid: электродвигатель помогает в работе двигателю внутреннего сгорания

Концепт полного гибрида: BMW X6 ActiveHybrid способен полностью положиться на свой электродвигатель

Слово «гибрид» происходит из латинского языка и означает нечто, имеющее смешанное происхождение или сочетающее разнородные элементы. Применительно к автомобильным технологиям оно обозначает автомобиль с двумя типами силового агрегата. Обычно это — двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель.

В облегченных гибридных установках электродвигатель используется лишь как вспомогательный для двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Но в полноценной гибридной установке ДВС более эффективно спарен с электродвигателем. Причем электродвигатель используется довольно мощный, способный самостоятельно приводить автомобиль в движение на небольших скоростях.

Для современных автопроизводителей «гибридный автомобиль» означает нечто большее, чем простое интегрирование электромотора в силовую установку. Это — «интеллектуальное» управление потоками энергии в автомобиле. Эффективное сочетание ДВС с электродвигателями снижает расход топлива, токсичность выхлопов, улучшает динамику и комфорт при движении. Хороший пример тому — роскошный BMW 7 ActiveHybrid, о котором мы рассказывали в заметке «Активные гибриды». Сегодня автоконструкторы развивают пять основных разновидностей гибридных автомобилей.

Последовательный. В такой гибридной системе ДВС работает в максимально экономичном режиме, исключительно для того чтобы заряжать батарею электродвигателя. Сам автомобиль приводится в движение электромотором.

Параллельный. В таком гибриде ДВС и электродвигатель работают независимо друг от друга, и, в зависимости от типа (мягкий или полный гибрид), могут приводить автомобиль в движение одновременно или по очереди.

Мягкий. Здесь традиционный стартер и генератор полностью заменены на электродвигатель, который используется для запуска двигателя и его поддержки. Это помогает увеличить динамику автомобиля и снизить потребление топлива примерно на 15%. Электромотор и батареи не предназначены для того, чтобы самостоятельно приводить автомобиль в движение. Зато это дает возможность значительно их облегчить и удешевить, в сравнении с компонентами полного гибрида. BMW 7 ActiveHybrid использует как раз концепцию мягкого гибрида.

Полный. В полностью гибридных системах автомобиль может приводиться в движение электромотором на любом этапе движения: и при ускорении, и в движении с постоянной скоростью. Например, в «городском цикле» автомобиль может использовать один только электродвигатель. Компоненты системы такой концепции заметно больше, массивнее, их гораздо сложнее установить, чем в случае с «мягким» гибридом. Тем не менее, они могут значительно улучшить динамику автомобиля. Кроме того, использование только электроэнергии при движении в городе может снизить расход топлива на 20%. Полным гибридом является автомобиль BMW X6 ActiveHybrid.

Аккумуляторный. Емкость, размер и масса аккумулятора зависят от его назначения. В последние годы новые разработки в этой области значительно расширили возможность применения батарей в автомобилях. Высокая емкость и долговечность делают Li-Ion и Ni-MH источники питания полностью пригодными для использования в гибридных автомобилях.

Сколько существует видов гибридных автомобилей?

Чем отличаются разные виды гибридных автомобилей?

В последнее время появилось огромное множество видов гибридных автомобилей. Они различаются разными формами и размерами. Несмотря на единую структуру, гибридные автомобили могут в корне отличаться от других типов гибридных автомобилей. Поэтому, если вы видите перед собой две машины с одинаковыми шильдиками «Hybrid» на задней части машины, знайте, что с большой долей вероятности вы смотрите на абсолютно разные автомобили.

 

Цель данной статьи- простая, конкретизировать какие бывают гибридные автомобили, технологии, какие кардинальные различия существуют между ними и почему порой нельзя сравнивать такие автомобили между собой. Также как нельзя сопоставлять непритязательный Chevrolet Volt и впечатляющую Ferrari LaFerrari, не взирая на то, что перед нами вроде бы технологически одинаковые машины.

 

По традиции, прежде чем начать перечислять различные виды технологий, применяемых на этих автомобилях, начнем свой рассказ с краткой истории их развития. Вы наверняка удивитесь, когда узнаете, что первый в мире гибридный автомобиль был создан в 1900 году и свою гениальную руку к нему приложил никто иной как Фердинанд Порше.

 

Честь стать первым в мире гибридным автомобилем выпала Lohner-Porsche Mixte Hybrid. Детище Lohner-Werke и Фердинанда Порше было впервые показано на Всемирной автовыставке в Париже в самом начале XX века году. Поэтому можно со всей серьезностью утверждать, идея гибрида не нова, ей более ста лет.

 

Это интересно: Электрические автомобили были популярными 100 лет назад. История повторяется

 

Lohner-Porsche был бензиново электрическим автомобилем, использовавшим двигатель внутреннего сгорания в качестве генератора и свинцово-кислотные аккумуляторные батареи питавшие электродвигатели, установленные непосредственно на ступицах автомобиля. Это была первая гибридная версия автомобиля произведшая мировой фурор!

 

Прошло 60 лет и еще один легковой автомобиль внес свой весомый вклад в будущее развитие гибридных автомобилей, AMC Amitron. Он стал первым американским автомобилем, который начал использовать систему рекуперативного торможения, жизненно важную технологию в области гибридных транспортных средств, начиная от микрогибридов и заканчивая полноценными гибридными машинами.

 

Но основное развитие современной гибридной истории автомобилей начинается в 1990-е годы, в эпоху, что дала человечеству овечку Долли, поп-музыку и падение железного занавеса.

 

И так, рассмотрев основы, давайте узнаем, сколько всего существует типов гибридных транспортных средств. Здесь сделаем небольшую ремарку, на самом деле неизвестно точного количества гибридных систем, поскольку каждый автопроизводитель создает собственные, отличающиеся от других схемы гибридов. Но если подразделить основные типы, мы насчитаем пять шесть категорий гибридов, а именно:

 

Параллельный гибрид

Параллельная гибридная система оказалась в центре внимания благодаря разработкам Хонда, с приходом первого поколения Insight. Эта японская модель во времена дебюта была сродни НЛО по внешнему виду, ее дизайн излучал новаторство и даже флюиды авантюризма. В автомобиле было всего два места, а расход топлива суперавтомобиля составлял невероятные 3.9 л/100 км, что на деле показывало- автомобиль был, не только красив собой, но и необычен внутренне.

 

Что было необычным в этой машине? Внутренностями экологичного зверя Honda Integrated Motor Assist стали параллельные гибридные системы. В первом поколении Honda Insight, дополнительная система еще не могла вырабатывать достаточное количество электроэнергии для автомобиля в одиночку. Расчёт был несколько в другом, добавить полезного помощника стандартному ДВС мотору.

 

На пальцах схема строения силовой установки автомобиля такова, что электрический двигатель напрямую соединен с трансмиссией (к примеру, расположен на коленчатом валу), с помощью чего обеспечивается дополнительная мощность при разгоне и подзарядка аккумулятора при торможении.

 

Первое поколение Insight не было способно использовать только электрическую энергию, также, как Honda CR-Z не смогла этого сделать в 2010 году. В связи с этим, первопроходца невозможно назвать «полноценным гибридом», к примеру, как i8 BMW.

 

Тем не менее идея прижилась, появились другие варианты параллельных гибридных транспортных средств, включающих в себя гибридные Honda Accord и Volvo XC90 T8 Twin Engine. Эти вариации живы до сих пор, и вполне неплохо себя чувствуют и процветают. Volvo, например, использует электродвигатель для привода задних колес, что позволяет разгрузить ДВС при работе полного привода, качественно повышая мощность.

 

Что касается преимуществ параллельных гибридных транспортных средств, у них наблюдаются меньшие потери при передаче энергии на пути от двигателя к колесам, что очень важно при уменьшении расхода топлива.

 

Суть параллельных гибридов в том, что они больше полагаются на двигатель внутреннего сгорания, чем на электромоторы.

 

Последовательно-параллельная схема гибридного автомобиля

Если в гибридной схеме для вас самое важное экономия топлива, то последовательно- параллельная гибридная система то, что доктор прописал. Отличается гибкими возможностями использования, поскольку в этой установке на равных используются два источника привода: электродвигатель и стандартный двигатель внутреннего сгорания.

 

Разница между данной системой и параллельным гибридом является то, что последовательно-параллельная гибридная схема использует планетарные передачи, тем самым разделяя мощность между двигателем внутреннего сгорания и электромотором. В зависимости от автомобиля, разделение мощности может происходить в пропорции 100 процентов для ДВС и 100 процентов для электродвигателя. Гибкость работы также возможна благодаря любым мыслимым процентным соотношениям между ними. Наибольшее применение последовательно-параллельной гибридной системы Toyota Hybrid Synergy Drive (Гибридного синергетического привода), было отмечено на небезызвестном Toyota Prius.

 

Как следует из названия, последовательно-параллельная гибридная установка объединяет преимущества и недостатки параллельных и последовательных гибридов. Тем не менее, она значительно более эффективна, чем параллельная или последовательная гибридная схемы. Кроме чрезвычайно популярной Toyota Prius, последовательно-параллельные схемы используются в Hybrid Ford Fusion и моделях Lexus CT 200h, LS Hybrid, RX Hybrid, а также кроссовере NX Hybrid.

 

Классическая гибридная схема, последовательная

Помните первый гибридный автомобиль, Lohner-Porsche, о котором мы упоминали в начале повествования? Покажется невероятным, но именно Lohner-Porsche стал далеким предком- прародителем BMW i3 REx, Chevrolet Volt и даже гоночного гиперкара Fisker Karma.

 

Для простоты понимания объясним, последовательная гибридная схема представляет собой электрокар расширенного диапазона. Википедия относит к гибридам этой категории автомобили EREV (электрические транспортные средства расширенного диапазона), REEV (электромобили с увеличенным запасом хода) и BEV (автомобили на электроаккумуляторах). Вне зависимости от того, к какому типу относится автомобиль, большим преимуществом последовательного гибрида- является его простота, так как машина передвигается за счет электромотора/ов, а не при помощи ДВС.

 

У двигателя внутреннего сгорания одна роль, она заключается в производстве электроэнергии, по сути, мотор- это генератор. Знаете об этом или нет, но большинство дизельных локомотивов во всех странах- это и есть последовательные гибриды, в которых огромных размеров дизельные двигатели приводят в движение генераторы постоянного или переменного тока.

 

Основной минус последовательных схем состоит в том, что они более дорогие в производстве, чем параллельные гибриды или даже полностью электрические транспортные средства. Например, разница в стоимости между i3 EV BMW и i3 BMW составляет $3.850.

 

Плагин гибридная вариация

Имя говорит само за себя, Plug-in hybrid, автомобиль способный подзаряжаться от электросети. Для него превалирующим становится использование розетки, а не подзарядка от бензинового или дизельного мотора.

 

Автомобили PHEV достаточно разнообразны, начиная от Toyota Prius Prime до Ford Fusion Energi и заканчивая минивэном Chrysler Pacifica Plug-In Hybrid.

 

Этот вид «гибридизации» автомобиля подразумевает наличие больших батарей, чем в обычных гибридах. Наглядный пример: в гибридный Hyundai Ioniq устанавливаются 1.56 кВт⋅ч литий-ионные полимерные аккумуляторы. Плагин-гибридный вариант Hyundai Ioniq, с другой стороны, поставляется с 8,9 кВт⋅ч литий-ионным пакетом полимерных батарей.

 

Отсюда можно сделать нижеследующий вывод, главным недостатком вариации PHEV по сравнению с гибридами других систем- дополнительный вес большой батареи. Тем не менее, самый простой способ обойти  наибольшой недостаток гибрида, ездить в электрическом режиме на короткие расстояния. Поступив таким образом, одному из владельцев Volt удалось проехать 1.000 миль (1.600 км) затратив всего 22 литра топлива, так как он главным образом ездил на своем гибридном авто на расстояние в 16 км на и с работы. Если правильно применить смекалку, выгоду можно извлечь везде.

 

Mild Hybrid «Мягкий» гибрид

Mild Hybrid или «Мягкий» тип гибридов также ставится на гибридные автомобили. Вы будете крайне удивлены и даже шокированы, но такие совершенно не экологичные автомобили как Ferrari LaFerrari и Chevrolet Silverado (версия Hybrid eAssist) имеют одну общую черту с небольшим городским хэтчбеком Suzuki Baleno SHV, все эти автомобили применяют для привода схему «Mild Hybrid». В общем и целом, «мягкий» гибрид похож по техническим характеристикам на параллельный гибрид, но функции его ограничены.

 

Другими словами, мягкий гибрид использует электродвигатель, чтобы обеспечить небольшой процент помощи двигателю. Существенным отличием этого вида гибридов становится то, что они не способны предоставить автомобилю полностью электрический ход.

 

И это, дорогой читатель, главная причина по которой эта установка называется «мягким» гибридом, то есть не полноценным. Так называемая система Kinetic Energy Recovery (или KERS), она же система рекуперации кинетической энергии, применяемая в Формуле-1, также работает с этим типом гибридных автомобилей.

 

Согласно схемы, в гиперкаре LaFerrari, с атмосферным двигателем V12, помимо супермощного бензинового мотора, динамику поддерживает небольшой электрический двигатель. То же самое происходит в Silverado и Suzuki Baleno.

 

Микрогибридная установка

И наконец, микрогибридная установка, изобретенная где-то в глубине отдела маркетинга автомобильных компаний. Кто-то признает в этой системе отдельную ветвь. Кто-то говорит, что ее не существует. Тем не менее шестая версия гибрида продолжает развиваться и становится все лучше из года в год.

 

Микрогибридные системы Mazda i-Eloop входят в набор систем Mazda6, Ford Auto Start-Stop (устанавливается в 2017 Ford F-150 с 3,5-литровым EcoBoost V6) и Kia Idle Stop&Go. В более широком смысле, микрогибридный автомобиль, та машина, которая использует какую-либо старт-стоп систему.

 

Другой аспект, который отделяет микрогибриды от истинных гибридов является то, что эти транспортные средства используют только ископаемое топливо для двигателей, никакой электроэнергии для передвижения.

 

Всего существует три типа микро-гибридов.

 

Тип 1 относится к транспортным средствам, оснащенным системой старт-стоп.

Во второй тип помимо системы старт-стоп входит функция рекуперативного торможения.

Что же касается 3 типа, то у микрогибрида должна присутствовать система старт-стоп, система рекуперативного торможения, свинцово-кислотные аккумуляторы, сделанные по технологии AGM и блок стартер/генератора. Последний заменяет генератор и стартер, а AGM батарея в свою очередь поддерживает высокий электрический ток.

Классификация гибридных систем | Двигатель автомобиля

Гибридный автомобиль (HV) — это автомобиль, как минимум, с двумя различными преобразователями энергии и двумя различными системами накопления энергии (в автомобиле) для привода автомобиля.

С одной стороны, гибриды различаются по их конструкции (параллельный, последовательный, комбинированный или разветвленный гибрид) и, с другой стороны, по степени электрификации (микро, мягкий, полный гибрид).

Если автомобиль получает энергию не только от топлива, а и от электросети, то тогда его называют подключаемый гибрид (Plug-ln-Hybrid).

Классификация по конструкции

Параллельный гибрид

Рисунок. Параллельный гибрид

• Топливный бак (Т)
• Аккумуляторная батарея (В)
• Электродвигатель (Е)
• ДВС (V)
• Коробка передач (G)

В параллельных гибридах ДВС и электродвигатель вместе воздействуют на трансмиссию. Оба двигателя могут быть меньшими по размеру, чем в том случае, если бы они устанавливались в автомобиль и работали по отдельности. Поскольку электродвигатель одновременно используется как генератор, то выработка энергии по время движения электродвигателем невозможна.

Последовательный гибрид

Рисунок. Последовательный гибрид

• Топливный бак (Т)
• Аккумуляторная батарея (В)
• Электродвигатель (Е)
• ДВС (V)
• Генератор (Gen)

В последовательных гибридах на трансмиссию воздействует только электродвигатель. ДВС приводит в действие электрический генератор, который вращает электродвигатель и заряжает аккумуляторную батарею. Последовательный гибрид работает местами на чистом электричестве при заряженной аккумуляторной батарее и, таким образом, очень близок к электромобилю.

Поэтому он также называется электромобилем с увеличенным запасом хода (Range-Extender).

Комбинированный или разветвленный гибрид

Рисунок. Комбинированный или разветвленный гибрид

• Топливный бак (Т)
• Аккумуляторная батарея (В)
• Электродвигатель (Е)
• ДВС (V)
• Генератор (Gen)
• Инвертор (L)

Комбинированный гибрид объединяет под капотом параллельный и последовательный гибрид. ДВС посредством генератора и аккумуляторной батареи подготавливает энергию для электродвигателя или непосредственно соединен с приводом. Переключение и соединение между двумя состояниями выполняется автоматически.

Подключаемый гибрид

Рисунок. Подключаемый гибрид

• Топливный бак (Т)
• Аккумуляторная батарея (В)
• Электродвигатель (Е)
• ДВС (V)
• Генератор (Gen)
• Розетка (S)

В подключаемых гибридах аккумуляторная батарея заряжается не только от ДВС, а и от сети. Таким образом, подключаемый гибрид может проезжать длинные дистанции на чистом электричестве. Подключаемый гибрид представляет собой следующий этап развития электромобилей.

Классификация по степени электрификации

Микрогибрид

Несмотря на то, что так называемые микрогибриды с рекуперацией энергии торможения и автоматикой старт- стоп уже сегодня вносят значительный вклад в экономию топлива и снижение выброса вредных веществ в атмосферу, воздействия на привод они не оказывают. Поэтому в узком смысле слова они не являются гибридными автомобилями.

Пример микрогибридной системы

Система i-StARS от фирмы Valeo может остановить двигатель еще до полной остановки автомобиля, то есть как только скорость упадет ниже 8 км/ч (в случае автоматической коробки передач) и 20 км/ч (в случае механической коробки передач). Таким образом, оптимизируется расход топлива и упрощается вождение автомобиля. Регенеративная функция тормоза срабатывает, как только водитель снимает ногу с педали акселератора. Затем система отправляет электронный сигнал на стартер генератор, вследствие чего кинетическая энергия автомобиля преобразуется сразу же в электрическую энергию, заряд аккумуляторной батареи. Этим достигается значительное сокращение расхода топлива.

Мягкий гибрид

Мягкий гибрид не работает на чистом электричестве. Электродвигатель только поддерживает ДВС.

Энергия для электродвигателя поступает, например, от использования энергии торможения.

В обычных автомобилях энергия движения — или кинетическая энергия — преобразуется при торможении в тепло на тормозных дисках. Тепло просто безвозвратно выбрасывается в окружающую среду. В гибридных автомобилях кинетическая энергия улавливается генератором и накапливается в высоковольтной аккумуляторной батарее.

Пример для системы с мягким гибридным приводом: Honda IMA (встроенный ассист двигателя)

Стартер-генератор расположен между двигателем и коробкой вместо маховика.

Одним из преимуществ автомобилей с мягким гибридным приводом является тот факт, что ДВС, который реализует, по существу, свою мощность в зоне средних и высоких оборотов, комбинируется с преимуществами электродвигателя, который развивает свою силу на низких оборотах. Гибридная система, поэтому, может рассматриваться как усилитель мощности и эффективности.

В целом, можно сказать, что посредством «уменьшения» ДВС снижается расход бензина, а также выбросы в окружающую среду. Однако клиенты не готовы принять малую мощность. Автомобиль с гибридным приводом при помощи электродвигателя может компенсировать недостающую мощность, например, при разгоне или ускорении.

Рисунок. Характеристика мощности и крутящего момента Honda-IMA

Рисунок. Обзор системы Mercedes S400 HYBRID

1. 12-В-генератор
2. ДВС
3. Электродвигатель
4. 7-ступенчатая автоматическая коробка передач
5. Модуль силовой электроники
6. Модуль высоковольтной аккумуляторной батареи
7. Модуль DC/DC-преобразователя
8. 12-В-батарея

Другой пример мягких гибридов

Mercedes S 400 HYBRID имеет параллельный гибридный привод. При такой концепции привода как ДВС, так и электродвигатель механически соединены с ведущими колесами (параллельная схема двигателей). Мощности обоих двигателей могут суммироваться, в результате чего отдельные мощности двигателей могут быть меньшими. Движение на одном только электродвигателем невозможно.

Полный гибрид

Полный гибрид приводится в действие местами только электродвигателем. Технической основой полного гибрида является разветвленный, комбинированный или последовательный гибрид.

Рисунок. Audi А1 e-tron в качестве последовательного полного гибрида

Пример автомобиля с полным гибридным приводом

Audi А1 e-tron приводится в действие электродвигателем с максимальной мощностью 75 кВт/102 л.с. и максимальным крутящим моментом 240 Нм. Передача усилия происходит при помощи одноступенчатой коробки передач. Запас хода А1 при работе только на электричестве: 50 км. Если литийионный аккумулятор, установленный перед задним мостом, разряжен, то самая маленькая модель фирмы Audi приводится в действие, как и Opel Ampera или Chevrolet Volt, при помощи небольшого ДВС.

Литий-ионный аккумулятор расположен в основании кузова перед задним мостом, чтобы оптимизировать распределения веса и центр тяжести автомобиля А1 e-tron массой 1,2 т. Литий-ионный аккумулятор весом 150 кг имеет емкость 12 кВт/ч.

Рисунок. Коробка передач с двумя электродвигателями для привода

Другой пример

BMW Х6 ActiveHybrid

Мощные электромоторы (67 кВт/91 л.с. и 63 кВт/86 л.с.) компактно размещаются в активной, двух режимной трансмиссии, в корпусе размером с обычную автоматическую коробку передач.

В зависимости от дорожной ситуации привод осуществляется или посредством электродвигателей, или посредством ДВС, или попеременно обоими приводами.

• В режиме 1 при малой скорости с использованием электромашин, прежде всего, обеспечивается значительное сокращение расхода топлива, а также создается дополнительная сила тяги.
• В режиме 2, напротив, электрически передаваемая мощность на высокой скорости падает с одновременным увеличением КПД ДВС (благодаря коррекции точки нагрузки) и топливной эффективности.

И в этом режиме обе электромашины работают по разному и наряду с электрической поддержкой привода и функцией генератора, в частности, отвечают за эффективное переключение передач.

Рисунок. Расположение компонентов в автомобиле

1. Теплообменник охлаждающей жидкости трансмиссионного масла
2. Трубопроводы для трансмиссионного масла
3. Двухдисковый маховик
4. Высоковольтные провода
5. Корпус активной коробки передач
6. Гибридный механизм блокировки при парковке
7. Электрогидравлический модуль управления
8. Насос для трансмиссионного масла с электрическим/механическим приводом

Привод дополнительных агрегатов в автомобилях с полным гибридным приводом

Основной проблемой является привод дополнительных агрегатов, которые при остановке двигателя должны работать. Приводимые ранее в действие посредством ДВС компоненты теперь должны работать только на электричестве.

Электрический вакуумный насос

Функции вакуумного насоса:

• обеспечение пониженного давления в усилителе тормозного усилия,
• поддержание подачи пониженного давления в режиме старт/стоп.

Электрогидравлический усилитель рулевого управления

Для работы усилителя рулевого привода во время автоматической остановки двигателя необходимо разъединить усилитель и ДВС и обеспечить независимую поддержку рулевого управления. Благодаря такой поддержке по мере необходимости одновременно обеспечивается оптимизация расхода топлива.

Компрессор кондиционера с электроприводом

Для обеспечения достаточной мощности охлаждения салона автомобиля во время автоматической остановки двигателя необходимо разъединить привод компрессора кондиционера и ДВС и обеспечить независимое кондиционирование салона, а также независимое охлаждение высоковольтной батареи. Это выполняется при помощи компрессора кондиционера с электрическим приводом. Благодаря такому охлаждению одновременно обеспечивается оптимизация расхода топлива. Электрический компрессор кондиционера отвечает за всасывание, сжатие хладагента и прокачивания его через систему. Электрический компрессор кондиционера в зависимости от температуры испарения плавно регулируется блоком управления кондиционера в диапазоне от 800 до 9000 мин^-1.

Путеводитель по типам гибридных автомобилей – Обзор – Autoutro.ru

Гибридные автомобили бывают разных форм и размеров. Гибрид может принципиально отличаться от другого гибрида, хотя логотип сзади выглядит точно так же.

Цель данной статьи проста. Она поможет разобраться, какой именно гибрид вы водите и чем он отличается от непритязательного Chevrolet Volt и впечатляющего Ferrari LaFerrari.

Но сначала давайте кратко взглянем на историю гибридного автомобиля. Первым засвидетельствованным гибридным автомобилем был Lohner-Porsche Mixte Hybrid. Детище фабрики Lohner-Werke и Фердинанда Порше впервые было показано на Парижской всемирной ярмарке в 1900 году. Это значит, что гибридам больше ста лет.

Lohner-Porsche Mixte Hybrid

Бензин-электрический автомобиль Lohner-Porsche использовал ДВС в качестве генератора и гигантскую свинцово-кислотную батарею, вращающую колеса посредством электромоторов с ступицах. Позже, в 1960-х годах AMC Amitron стал первым американским автомобилем, применившим рекуперативное торможение – жизненно-важную технологию в гибридном транспортном мире.

AMC Amitron

Как бы то ни было, современная история гибридных автомобилей начинается в 90-х годах – эпохе, которая дала нам овечку Долли, Spice Girls, войну в Персидском заливе и пирамиду МММ.

Теперь, когда мы рассмотрели основы, давайте выясним, сколько же существует типов гибридных автомобилей. К сожалению, человечество до сих пор не может договориться о точной цифре, потому что все теории непоследовательны. Мы будем отталкиваться от шести категорий.

Параллельные гибриды. Система параллельного гибрида была выведена на свет божий благодаря первому поколению Honda Insight. Это была машинка с дизайном летающей тарелки, двумя сиденьями и расходом 3,9 л/100 км.

В чем была ее особенность? В параллельной гибридной системе Honda Integrated Motor Assist. В первом поколении Insight эта система не может перемещать автомобиль одним лишь электричеством. Тем не менее, она может использовать электромотор, чтобы помочь основному двигателю добиться максимума.

Проще говоря, электромотор соединен с трансмиссией и обеспечивает дополнительную мощность при ускорении, а также подзаряжает аккумулятор при торможении.

Резюмируем: первая Honda Insight как и Honda CR-Z не может работать на электричестве. Таким образом это не полноценный гибрид. К этой группе также относятся, например, Volvo XC90 T8 Twin Engine. Шведский кроссовер использует электромотор, чтобы вращать задние колеса, обеспечивая тем самым полный привод.

Последовательно-параллельные гибриды. Если вам нужна экономия топлива, то последовательно-параллельные гибриды – это ваш выбор. Их часто называют гибридами с распределяемой мощностью, так как в силовом агрегате используются два источника энергии: электромотор и ДВС.

Разница между ним и параллельным гибридом заключается в наличии планетарной передачи, которая разделяет «питание» от ДВС и от электродвигателя. В зависимости от автомобиля разделение мощности может составлять 100% для ДВС, 100% для электромотора или любое другое мыслимое соотношение между ними. Наиболее известным примером считается Toyota Hybrid Synergy Drive или Toyota Prius.

Как следует из названия, последовательно-параллельные гибриды объединяют плюсы и минусы последовательных и параллельных гибридов. Тем не менее, они существенно эффективнее и тех, и других. К этой группе также относятся все гибриды от Lexus.    

Последовательные гибриды. Помните Lohner-Porsche Mixte Hybrid из первых абзацев? Это классический последовательный гибрид. Сюда же можно отнести BMW i3 REx и усопший Fisker Karma. Если прибегнуть к более простой формулировке, то последовательный гибрид – это электрокар с расширенным запасом хода.

В англоязычных источниках названий этой группе великое множество: EREV, REEV, BEVx… Независимо от названия, главным преимуществом последовательного гибрида является простота, потому что машину мотивирует не ДВС, а электромотор.

А двигатель внутреннего сгорания выполняет совсем другую функцию – функцию бортового генератора. Верьте или нет, но большинство дизельных локомотивов (при наличии электрической передачи) являются последовательными гибридами, потому что огромный пыхтящий двигатель вращает тяговый генератор, питающий тяговые электродвигатели.

При всем при этом такие гибриды, как правило, стоят дороже, чем параллельные гибриды и даже электрокары. Например, ценовая разница между электрическим BMW i3 и BMW i3 с дополнительным 2-цилиндровым ДВС составляет 3 850 долларов.         

Подключаемые (розеточные) гибриды. Имя говорит само за себя. Это тот гибрид, который вы можете подключить к розетке и «накормить» электричеством. Сюда входят, например, Mitsubishi Outlander PHEV или Chrysler Pacifica Plug-In Hybrid.

Эта степень гибридизации отличается более крупными батареями, чем у обычных гибридов. Разница налицо: типичный гибрид Hyundai Ioniq полагается на литий-ионную батарею емкостью 1,56 кВтч, в то время как подзаряжаемая версия Ioniq оснащается уже батареей емкостью 8,9 кВтч.

Излишне говорить, что основным недостатком такого гибрида является дополнительный вес батареи. Тем не менее, самый простой способ его оправдать – это ездить в чисто электрическом режиме на короткие расстояния. Однажды один владелец Chevrolet Volt умудрился проехать 1600 км на 19 л топлива, потому что в основном ездил по 16 км из дома на работу и обратно. Очень круто!

Мягкие гибриды. Это очередной тип гибридизации, и к нему относится Ferrari LaFerrari. Мягкий гибрид похож на параллельный гибрид, но предлагает ограниченные гибридные функции.

Другими словами, мягкий гибрид использует электродвигатель, обеспечивающий очень сомнительную помощь основному, то есть такая гибридная система не может обеспечить чистое электрическое движение.

Поэтому такой гибрид и называется мягким. Основной его признак состоит в наличии системы рекуперации кинетической энергии торможения (KERS), присутствующей на болидах Ф-1.

В гиперкаре LaFerrari героем можно назвать атмосферный V12, а вот электромотор – скорее второстепенный персонаж. Как мы уже сказали выше, LaFerrari не может ехать на одном лишь электричестве в отличие от гиперкаров-конкурентов Porsche 918 Spyder и McLaren P1.

Микро-гибриды. Микро-гибрид – это вещь, придуманная отделами маркетинга некоторых автопроизводителей. Поэтому мы имеем полное право не признавать его как настоящий гибрид. При этом микро-гибриды становятся лучше из года в год.

Микро-гибриды – это по сути любые автомобили, имеющие технологию старт-стоп. В отличие от настоящих гибридов эти машины при движении полагаются только на ископаемое топливо.

Даже в рамках этого типа существуют три подтипа: 1) машины, оборудованные системой старт-стоп; 2) машины, оборудованные системой старт-стоп и рекуперативным торможением; 3) машины, оборудованные системой старт-стоп, рекуперативным торможением, продвинутым аккумулятором и стартер-генератором.

Виды современных гибридных автомобилей

---

В наше время набирают популярность гибридные автомобили. Toyota продаёт Prius, Nissan зарегистрировал новое поколение своего Leaf, Volvo представила Plug-in Hybrid на базе XC90. Давайте разбираться, чем отличаются гибриды, и на что обратить внимание, если есть желание помогать природе и экономить на топливе.

Мягкий гибрид (Mild Hybrid)

Самый «свежий» тип гибридов, но в тоже время самый популярный. В основе лежит батарея. 48-вольтовая электрическая система, выполняющая все функции бортовой электросети и обеспечивающая работу электромотора. Эта установка добавляет момент при разгоне как с места, так и на трассе, а при сбросе газа она заряжает 48-вольтовую АКБ.

Система имеет массу плюсов: экономия топлива в самых напряжённых режимах работы ДВС, возможность применения крыльчатки наддува с электроприводом (электротурбина), и самое интересное – отсутствие высоковольтной батареи, которая может увеличить стоимость гибрида до «неприличных» денег.

Розеточный гибрид (Plug-in Hybrid)

Такой вид позволяет владельцу подзарядиться от розетки или от розеточной станции и дарит «битопливность» и отсутствие ограничений по пробегу от электричества. Большую часть пути вы можете использовать автомобиль на электротяге, а при падении заряда автоматически включится бензиновый или дизельный двигатель, что позволит продолжить движение.

Основными плюсами подобной системы являются относительная независимость от электро-заправок и невысокая стоимость электричества по ночному тарифу.

«Бензин как опция»

Один из самых дорогих видов гибридных автомобилей. В этой конфигурации основную нагрузку получает электрический мотор. Бензиновый двигатель тут выполняет функцию «удлинителя», так как подзарядить полноценно аккумулятор он не сможет, максимум до 30%. Таким образом, выполняя роль генератора, ДВС позволит дотянуть до ближайшей электростанции. «Пробеговый» ресурс в данной ситуации будет составлять до 100 километров в электрическом исполнении. Основной концепцией данной идеи является полное отсутствие взаимодействия традиционного ДВС с колёсами автомобиля, и, соответственно, отсутствует необходимость ставить объёмный двигатель в такой тип автомобилей.

Итоги

Современные гибриды эволюционируют очень быстро. Почти все из основных типов гибридных автомобилей позволяют существенно снизить расход топлива в городском цикле, так как большая часть из них могут отключать бензиновый мотор при езде с малой скоростью, например, в пробках. Основными же проблемами пока являются: постгарантийное обслуживание данных батарей, а также отсутствие у большинства любителей гибридов возможности заряжать своих «питомцев» дома, так как «выбрасывать» удлинитель из окна многоэтажного дома – это идея достаточно сомнительная.

---

Land Rover представил мягкий гибрид Discovery Sport

Впечатляющий комфорт и качество автопроизводителя Jaguar Land Rover достигают ещё более высокого уровня в обновлённой модели Land Rover Discovery Sport.

Последние открытия разработчиков компании позволяют экономно расходовать топливо и сохранять в безопасности окружающую среду.

Jaguar представил обновленній Land Rover Discovery Sport

Этот компактный внедорожник разработан с учётом электромобильности. Новая архитектура Premium Transverse Architecture (PTA) означает, что с момента запуска Discovery Sport доступен с двигателем типа «мягкий гибрид» (MHEV) на 48 В. Собирая энергию, которая обычно теряется при торможении, система сохраняет её в расположенном под полом аккумуляторе, готовой к перераспределению, когда автомобиль трогается и помогает двигателю при ускорении. При торможении и на скоростях ниже 17 км/ч двигатель отключается для минимизации выбросов.

Ник Роджерс, исполнительный директор по продукту Jaguar Land Rover, сказал: «Компания Jaguar Land Rover обязалась выпускать электрифицированный вариант каждой новой модели с 2020 года, и мы переходим к заключительной стадии программы разработок. Мягкие гибридные двигатели обеспечивают сегодня снижение выбросов и экономию горючего, поэтому каждый водитель может наслаждаться преимуществами каждой поездки. Кроме того, что модель с плагин-гибридным двигателем с подзарядкой от электросети позже присоединится к линейке, мы также усовершенствовали наши чистые бензиновые и дизельные двигатели Ingenium, сертифицированные по последним нормам испытания выбросов в реальных условиях движения второй степени (RDE2)».

Клиенты могут выбрать один из четырёхцилиндровых двигателей Ingenium, включая три бензиновых и четыре дизельных двигателя (в зависимости от рынка). Бензиновий двигатель мощностью 250 л.с. с автоматической трансмиссией (с полным приводом) предлагает 400 Н⋅м крутящего момента и ускорение от 0 до 100 км/ч за 7,1 секунды.

Обновлённая 9-ступенчатая коробка передач ZF улучшает экономный расход горючего на два процента благодаря изменениям в переднем бампере, двигателе и активных лопастях на воздухозаборниках, которые ещё больше улучшают аэродинамику.

Система Driveline Disconnect, которая доступна во всех полноприводных моделях, отключает привод на задние колеса на передней оси при движении в режиме «круиз-контроль», уменьшая трение и повышая экономию топлива, а также повторно включаясь в долю секунды для контроля.

Технология Active Driveline (зависит от мощности двигателя) — это электронная система векторного регулирования крутящего момента, которая постоянно уравновешивает распределение крутящего момента двигателя между передней и задней осями при прохождении поворотов, чтобы улучшить сцепление с дорогой и надёжность рулевого управления.

Каждому сидению в этом автомобиле было уделено внимание, поэтому их новый дизайн обеспечивает улучшенный уровень комфорта и впервые предлагает функцию массажа для пассажиров передних сидений. Клиенты могут выбрать прочный материал Luxtex. Мягкий, лёгкий, прочный и устойчивый к разрывам, он также используется для изготовления руля Alcantara.

Компания Jaguar Land Rover позаботилась, чтобы пребывание в обновлённом Discovery Sport было ещё удобнее. Благодаря возможности передвижения второго ряда вперёд и назад, место для ног может составлять до 968 мм для пассажиров второго ряда и 655 мм для пассажиров третьего ряда. Покатая линия крыши, отличительная черта дизайна семьи автомобилей Discovery, и плоский пол обеспечивают высоту 984 мм для пассажиров второго ряда и 875 мм для пассажиров третьего ряда.

Общее место для хранения малых вещей было увеличено на 25% (48 литров) частично благодаря увеличенному центральному ящику для вещей и редизайну карманов в дверях. Новое центральное отделение для хранения вещей имеет сменную подставку под два стакана и маленькую сетку для таких небольших вещей, как наушники или зарядные устройства. Подставка также имеет отделение для смартфона.

В задней части автомобиля объём багажного отделения составляет 897 литров. Его можно увеличить до 1794 литров, сложив второй ряд сидений, а установление грузовой сетки в стандартной комплектации не позволит незакреплённым предметам попасть в салон во время движения.

Дополнительная функция умных настроек, представленная в семье Discovery, использует алгоритмы искусственного интеллекта для изучения предпочтений водителя. Технология самообучения распознает водителя по брелоку или по телефону и сразу подстраивает под него положение кресла и руля.

После нескольких поездок Land Rover Discovery Sport запоминает желаемые параметры температуры для водителя, медиа-предпочтения и номера, набираемые ним чаще, в зависимости от времени или дня недели. Система запоминает также параметры настроек сиденья с функцией массажа.

Клиенты могут также получить серию многофункциональных пакетов. Пакет «Помощь водителю» идёт в комплекте с системой Co-Pilot Drive и камерой, которая обеспечивает обзор на 360 градусов, системой контроля слепых зон, системой экстренного торможения на высокой скорости, системой помощи при парковке, системой обзора на 360 градусов для парковки, монитором заднего вида и монитором для обеспечения лёгкого выезда.

Этот пакет можно разбить на более узкие пакеты: пакет «Управление», который добавляет адаптивный круиз-контроль с функцией Stop & Go, систему экстренного торможения на высокой скорости и систему контроля слепых зон; или пакет «Парковка», в который входит система помощи при парковке, система обзора на 360 градусов для парковки, монитор заднего вида и монитор для обеспечения лёгкого выезда. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet