Типы гибридных силовых установок

Статья (26.07.2016)
Гибрид
Гибрид

На сегодняшний день модели авто с гибридными силовыми установками производит, наверное, каждый крупный автопроизводитель. В этих гонках эковооружения потребителям предлагают несколько типов гибридов. Так чем же они отличаются друг от друга?

Путем установки гибридных силовых установок производители авто достигают несколько целей. Во-первых, это снижение выброса углекислого газа (СО2), который является причиной возникновения парникового эффекта на нашей планете, что приводит к глобальному потеплению. Во-вторых, снижение затрат на топливо для автовладельцев. В-третьих, повышение динамики разгона автомобиля благодаря двум источникам крутящего момента.

 Гибридный автомобиль

Первые два преимущества достигают за счет возможности движения на электротяге (особенно в режимах, когда коэффициент полезного действия в двигателе внутреннего сгорания низкий), режима рекуперации энергии торможения (торможение электродвигателем, который работает в режиме генератора, производя электроэнергию для зарядки аккумуляторной батареи), разгона с помощью двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя, отключение двигателя внутреннего сгорания на коротких остановках (система Start-Stop).

Конструктивно все это происходит по-разному, поэтому эффект, который получают на выходе, тоже отличается.

Классификация гибридов

Общепринятая классификация гибридных авто предусматривает три типа: последовательный, параллельный и последовательно-параллельный.

Последовательный гибрид – конструкция, в которой двигатель внутреннего сгорания (дизельный или бензиновый) приводит в действие только генератор. В этой схеме двигатель внутреннего сгорания работает в режиме максимальной экономии топлива. Электроэнергия, которую вырабатывает генератор, поступает или на тяговый электродвигатель, или в аккумуляторную батарею. Электродвигатель в этой схеме через трансмиссию передает на колеса необходимый крутящий момент, а в режиме торможения работает как генератор, тем самым заряжая аккумуляторную батарею (режим рекуперации энергии торможения). Эти гибриды маркируются абревиатурой REEV (Range-Extendended Electric Vehicle) или EREV (Extended-Range Electric Vehicle).

Гибридная силовая установка. Последовательная схема

 

Такая конструкция имеет свои преимущества и недостатки. Плюсы этой схемы – постоянная работа двигателя внутреннего сгорания в наиболее экономном режиме, простота управления и отсутствие сложной трансмиссии. К минусам следует отнести низкий коэффициент полезного действия механизма передачи энергии от двигателя внутреннего сгорания к тяговым колесам автомобиля. Такая конструкция используется в моделях BMW i3 REx, купе Cadillac ELR и Chevrolet Volt 2015 модельного года, а также на автобусах с гибридными силовыми установками, например Toyota Coaster Hybrid.

Параллельная конструкция – оснащена двигателем внутреннего сгорания и тяговым электродвигателем, которые связаны с тяговыми колесами авто. Электродвигатель в этой схеме питается от аккумуляторной батареи. Поскольку крутящий момент от первичного вала может быть передан непосредственно на колеса автомобиля, коэффициент полезного действия этого гибрида намного выше. В этой схеме используется один или два электродвигателя (генератор + тяговый двигатель). В первом случае электродвигатель может работать как в режиме генератора, так и в режиме тягового двигателя. Но в такой схеме очень сложная конструкция трансмиссии, так как крутящий момент следует передавать на колеса и от двигателя внутреннего сгорания, и от электродвигателя. Кроме этого, двигатель внутреннего сгорания не может все время работать в экономном режиме. Такая конструкция силовых агрегатов установлена на Honda – Civic Hybryd, Insight и CR-Z.

Параллельная схема гибридной силовой установки

Параллельная схема

Последовательно-параллельная конструкция гибридной силовой установки объединяет в себе обе вышеописанные схемы. Благодаря комбинированной схеме удалось получить преимущества обеих систем. В этом случае есть и двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель. В зависимости от условий движения авто может ехать только на электротяге (до 1,5-2,0 км) или только на тяге от двигателя внутреннего сгорания, или двигательную энергию машина может получать и от двигателя внутреннего сгорания, и от электродвигателя. В компании Toyota в силовой установке Toyota Hybrid System использован планетарный делитель силового потока (крутящего момента), который поступает от двигателя внутреннего сгорания и может гибко меняться, передавая часть энергии на генератор, а часть – на колеса автомобиля. Электроэнергия, которая при этом выделяется, может сразу идти как на питание силового электродвигателя, так и для подзарядки аккумуляторных батарей. Эта конструкция внедрена в ряде моделей Toyota, среди которых Prius, Yaris Hybrid, Auris Hybrid, Camry Hybrid, Avalon Hybrid, а также в моделях Lexus – CT 200h, IS 300h, GS 300h, GS 450h.

Комбинированная схема гибридной силовой установки

Комбинированная схема

Комбинированный гибрид применяется и в полноприводных моделях авто. Но у них колеса передней оси приводятся в действие вышеуказанной комбинированной системой, как в переднеприводных моделях, а для привода задней оси используется отдельный электродвигатель. Такая конструкция намного проще, без сложной трансмиссии с карданными передачами и редукторами. Ее применяют в полноприводных внедорожниках, например в Toyota Highlander Hybrid и RAV4 Hybrid.

Гибриды, которые заряжаются

Раньше считалось, что гибриды заряжают себя только сами, когда электродвигатель работает в режиме генератора (во время рекуперации энергии торможения, во время движения в режиме торможения двигателем и др). Но Toyota одной из первых пошла дальше и сделала модель Prius такой, которая заряжается. Такие гибриды получили название Plug-in Hybrid (Plug-in Hybrid Electric Vehicle – PHEV). Эти гибриды имеют аккумуляторные батареи повышенной емкости (у Toyota – литий-ионные батареи вместо никель-металгидридных), которые можно заряжать от бытовой электросети на большие расстояния – не 1,5-2,0 км, а от 20 до 80 км и более.

На сегодняшний день лидером в производстве моделей авто с гибридными силовыми установками по праву считается компания Toyota, которая широко представлена в нашей стране моделью Prius, Auris Hybrid, а также Toyota RAV4 Hybrid.


Теги: Гибридный автомобиль,





Acura
ALF
Alfa_Romeo
Alpina
Aston_Martin
Audi
BAW
BelAZ
Bentley_
Berliet_
BMW
Bugatti
Buick
BYD
Cadillac
Caterpillar
Chery
Chevrolet
Chrysler
Citroen
Dacia
Daewoo
DAF
Datsun
Dodge
FAW
Ferrari
Fiat
Ford
GAZ
Geely
Goldhofer
Great_Wall
Honda
Hyundai
IG
Infiniti
Isuzu
Iveco
Jaguar
Jeep
Kamaz
Kawei
Kia
Lamborghini
Lancia
Land_Rover
Lexus
Lifan
Lincoln
Magirus
Mahindra
MAN
Maserati
Maybach
MAZ
Mazda
Mercedes-Benz
Mini
Mitsubishi
Moscwich
Nissan
Opel
Packard
Peugeot
Porsche
Renault
Rolls-Royce
SAAB
Scania
Scheuerle
SEAT_
Simba_
Skoda
Smart
SsangYong
Subaru
Suzuki
Tata
Tatra
Tesla_
Toyota
UAZ
Ural
VAZ
Vema
Volkswagen
Volvo
Youxia
ZAZ
ZIL



 

 





Наши баннеры

© 2008-2018autoholding.net



Яндекс.Метрика
Автомобиль Спецавтомобиль Зеленый автомобиль Устройство автомобиля Автохимия Тюнинг Темы Архив Контакты