Autoparts-remix.ru

Автомобильный журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работает гибридный двигатель

Как работает гибридная система Toyota Hybr >Опубликовано — 2019-09-27 12:54:53 (10368 раз прочитано)
Сегодня компания Toyota является одним из крупнейших производителей гибридных автомобилей в мире. Этот тип автомобилей становится все более популярным благодаря высокой производительности, надежности, экологичности и низких эксплуатационных расходов. Но чем основной принцип работы гибридной системы автомобилей Toyota отличается от бензиновых и электрических автомобилей?Гибридная система Toyota использует бензиновый двигатель и электромотор. Это «полный» гибрид ― автомобиль может передвигаться как по принципу совместного использования двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и HV-батареи, так и исключительно на электроэнергии. Этим Toyota Hybrid отличается от других «мягких» гибридных систем, в которых электромотор работает только для повышения производительности бензинового двигателя и исключительно вместе с ним.

Система Toyota Hybrid состоит из:
бензинового двигателя, работающего по циклу Аткинсона. Самый эффективный ДВС при средних и высоких оборотах, имеет высокий КПД, низкий расход топлива и уровень шума;
управляющего электромотора. Выполняет роль генератора энергии от ДВС для зарядки высоковольтной батареи, а также роль стартера для ДВС;

тягового электромотора. Предназначен для приведения автомобиля в движение. Также выполняет роль генератора при рекуперации;
гибридной трансмиссии. Представляет собой планетарную передачу, которая является делителем мощности и распределяет крутящий момент между тяговым электромотором и ДВС. Гибридная трансмиссия не является вариатором в классическом его понимании, поскольку в ней отсутствуют валы, фрикционы, ремни/цепи;
инвертора. Преобразует переменный ток (АС) с электродвигателя в постоянный (DC) для подзарядки батареи и наоборот. Также конвертирует напряжение 250В с HV-батареи в 650В для запуска и работы тягового электромотора;
высоковольтной батареи. Имеет высокую плотность энергии. Никель-металл-гидридная батарея обеспечивает стабильную подзарядку/разрядку от 30% до 90% для наиболее эффективной работы батареи, идеально подходит для работы при низких температурах и не требует внешней подзарядки.

Toyota Hybrid может работать в трех режимах: CHARGE, ECO и POWER. В зависимости от режима движения и манеры управления водителя автомобиль определяет оптимальный режим и соответственно отображает его на индикаторе гибридной силовой установки.

CHARGE ― автоматическая зарядка HV-батареи гибридной системы автомобиля происходит при плавном и стабильном торможении на счет рекуперации кинетической энергии. HV-батарея также автоматически заряжается при движении накатом. Накопленный заряд используется электромотором для дальнейшего движения, что позволяет экономить на топливе.

В режиме ECO гибридный привод используется максимально эффективно. Во время движения в городе в режиме ECO система часто позволяет двигаться исключительно на электротяге.

POWER ― при ускорении, обгоне или движении на высокой скорости автомобиль использует синергию мощности ДВС и гибридной системы для получения высоких динамических показателей.

Применяя такой эффективный принцип совместного использования бензинового двигателя и электрических компонентов, автомобиль может преодолевать расстояния, и подзарядка не нужна. Благодаря этому гибридный автомобиль Toyota является оптимальным выбором как для передвижения по городу, так и для длительных путешествий.

Современный водитель стремится стать владельцем автомобиля, который бы соответствовал требованиям нового smart-стиля жизни и повышенным стандартам качества. Самозарядные бензиново-электрические гибриды Toyota удовлетворяют современные критерии эффективности, надежности и прогрессивности.

Подпишись на новости по почте
Новости по теме — УкраинаВсе новости по теме Советы владельцам авто
Интересное по теме.
• Как выбирать подержанный автомобиль и отличить мошенников. Советы профессионалов
• Как обезопасить ваш авто во время карантина
• Где в Украине можно провести антисептическую обработку автомобиля
• Как лучше платить кредит за автомобиль во время карантина
• В Украине заправить авто теперь можно в рассрочку
Главные новости
• Что ждет авторынок. Прогноз европейских аналитиков
• Стала понятна глубина падения украинского авторынка. Статистика апреля
• Volkswagen анонсировал отказ от дизельных двигателей на компактных моделях
• Новое восприятие покупки авто: HAVAL в Украине запускает виртуальный шоурум
• Новая OPEL Mokka станет электрокаром. Первые подробности
• Какие системы автомобиля отвлекают водителя от дороги. Тест 18 автомобильных мультимедиа
• В Украине заправить авто теперь можно в рассрочку
• В Украине будут бесплатно обслуживать автомобили скорой медицинской помощи PEUGEOT Boxer и CITROEN Jumper
• Стало известно, какие троллейбусы поставят в Луцк
• Nissan вносит свой вклад в борьбу с коронавирусом COVID-19
• Чем привлекают покупателей самые популярные SUV в Украине
• В Украине представили первый компактный 7-местный внедорожник Mercedes-Benz GLB
• Специальные цены на SKODA OCTAVIA доступны уже сейчас
• Борьба с короновирусом в Украине: «Илта» будет ремонтировать автомобили скорой помощи Peugeot и Citroen
• В Украине установлены выгодные цены на все модели и комплектации автомобилей JAC
• В Грузии из-за коронавируса запретили движение легковых автомобилей
• Каким будет новый Nissan X-Trail. Допремьерные фото
• Национальная полиция закупит 200 новых кроссоверов
• Покупатели коммерческих PEUGEOT, CITROEN, OPEL в лизинг получают выгоду 10%
• В Китае начали доплачивать покупателям новых авто
Все новости.

Заводы, где делают
Ваши машины
Украинский авторынок за 100 лет
ЗАЗ 2009 г., Как делают ZAZ Forza 2011 г., ЗАЗ 2017 г.
Богдан (Черкассы), 2009, 2013, 2019 год
Богдан JAC, Богдан-МАЗ
АвтоВАЗ
ЛуАЗ, ЛуАЗ 2016
Черкасский Автобус 2003, 2016 год
КрАСЗ
ЛАЗ 2015
Еврокар
ЧАЗ
Часов-Яр
Киевский мотозавод 2015
Завод им. Малышева
Киевский БТЗ
Audi
Jaguar Land Rover China
Peugeot
Porsche
Volvo
FSO
KIA Slovakia KIA Russia KIA Korea
Lamborghini
MG
BYD
Chery, Chery 2016
Geely, Emgrand EC8, Emgrand GC9
Great-Wall, 2012 год
FORD Otosan
MAN & Neoplan Турция
IVECO
MAN
Scania Сёдертелье
ГАЗ, ГАЗ 2010
УАЗ

Купить машину на автопродаже? Автобазар Украины.

Как работает гибридный автомобиль?

Начало движения

Движение

При движении автомобиля в нормальном режиме привод колес осуществляется за счет бензинового двигателя и электромоторов; энергия двигателя распределяется между колесами и электрическим генератором, который в свою очередь приводит в движение электромоторы. Генератор также осуществляет зарядку батареи, отдавая ему излишки энергии.

Разгон

  • Бензиновый двигатель разгоняет машину, работая в нормальном режиме.
  • Для улучшения динамики дополнительная энергия поступает от электромотора.
  • При работе в нормальном режиме бензиновый двигатель снабжает энергией генератор.
  • Генератор направляет излишки энергии на блок управления электропитанием.

Торможение

  • При торможении кинетическая энергия преобразуется в электричество.
  • Электромоторы направляют его на блок управления электропитанием.
  • Блок управления электропитанием возвращает энергию на высоковольтную батарею. Бензиновый двигатель работает в обычном режиме.

Особенности работы

Гибридный авто подразумевает сочетание бензинового и электрического двигателей. Они прекрасно дополняют друг друга. Электродвигатели моментально обеспечивают дополнительную мощность, не расходуя топливо и не загрязняя окружающую среду. Бензиновый двигатель позволяет развить высокую скорость. Работа в системе позволяет каждому источнику энергии работать в оптимальном режиме, обеспечивая автомобилю прекрасные ходовые качества и топливную экономичность.

Один из источников экономии – снижение потребляемой энергии. Гибридные технологии позволяют возвращать энергию, которая в обычных условиях теряется безвозвратно. В частности, при торможении электродвигатели действуют как генераторы, и с подачи блока управления силовой установкой энергия движения «перекачивается» обратно в батарею высокого напряжения.

В качестве основного источника энергии используется двигатель внутреннего сгорания. Сложная компьютерная система осуществляет непрерывное изменение забора воздуха в целях обеспечения оптимальных условий работы двигателя. Это не только обеспечивает мотору дополнительную мощность, но и способствует значительной экономии топлива и уменьшению выбросов выхлопных газов. При этом не увеличивается уровень шума и не возникает вибраций.

Для обеспечения энергией электромоторов гибридная силовая установка использует в своей работе высокопроизводительную никель-металл-гидридную батарею. В то время как генератор и электромотор являются устройствами переменного тока, батарея представляет устройство постоянного тока. Кроме того, выходное напряжение батареи не соответствует выходному напряжению генератора и величине входного напряжения электромотора. Поэтому эти устройства осуществляют преобразование электроэнергии согласно потребностям системы.

Как это работает: Гибридная силовая установка

На страницах британского F1 Racing руководитель технического департамента Williams Пэт Симондс рассказал о гибридных силовых установках, которые используются в Формуле 1 с 2014 года…

Пэт Симондс: «В 2006-м году было решено повысить эффективность 2,4-литровых моторов V8 в Формуле 1, добавив систему, позволяющую запасать энергию на торможениях и использовать на разгонах. У команд была свобода в выборе технологий, но все предпочли вариант с генератором и электромотором – система получила название KERS и позволяла улучшить время прохождения круга примерно на три десятых.

KERS уже использовалась в гонках, а FIA вместе с командами обсуждала следующее поколение двигателей. Был выбран путь использования более мощного электромотора с одновременным уменьшением объема двигателя внутреннего сгорания с установкой турбины и сокращением расхода топлива. Поскольку электрический двигатель был самостоятельной частью, было решено назвать новую систему «Силовой установкой» – такое название точнее отражало тот факт, что мощность зависит не только от двигателя внутреннего сгорания.

Гибридные силовые установки Формулы 1 отличаются от тех, что используются в серийных машинах, но те технологии, которые сейчас обкатываются в чемпионате, в будущем мы увидим и на дорогах. Главное отличие между обычной машиной и Формулой 1 в том, что в силовой установке Формулы 1 используется дополнительная система MGU-H, аккумулирующая тепловую энергию выхлопных газов, используемых в турбине. У этого решения двойное преимущество: устраняется эффект «турбо-ямы», а выхлопные газы генерируют электрическую энергию, которую можно использовать.

Решение перейти на гибридные силовые установки было связано с тем, что Формула 1 должна отвечать вызовам современного мира. Крупные автопроизводители сосредоточены на снижении расхода топлива и выбросов CO2. Новые силовые установки оказались сложными и дорогими, но было бы неправильно игнорировать запросы общества, иначе спонсоры и зрители могли отвернуться, что негативно сказалось бы на бизнесе Формулы 1.

Более сложная конструкция силовых установок не могла не отразиться на их стоимости. Производство двигателей стало дороже с 220 тысяч фунтов до примерно 550 тысяч, с другой стороны, сейчас регламент разрешает использовать в два раза меньше силовых установок за сезон.

Двигатель Формулы 1 не работает на максимальной мощности на протяжении всей дистанции гонки – приходится экономить топливо, искать наиболее эффективный способ проехать дистанцию. Мы заранее определяем, в какие моменты гонки должны экономить, что позволяет на некоторых трассах заливать в бак меньше топлива. Кроме этого инженеры следят за различными параметрами силовой установки, контролируя ее надежность, давая рекомендации пилоту по изменению настроек.

Есть несколько ограничений по использованию топлива – расход не более 100 литров в час и не более 100 кг на всю дистанцию гонки. Если бы не было ограничения на мгновенный расход, двигатель выдавал бы большую мощность, но мы бы не уложились в лимит 100 кг на гонку. Есть несколько способов сэкономить топливо, но каждый из них влияет на время прохождения круга. Самый эффективный способ – за короткое время перед поворотом отпустить педаль газа, а затем уже начинать торможение.

Новые силовые установки стали тише, и у этого есть свое объяснение. Прежний двигатель V8 работал на очень высоких оборотах, что создавало громкий звук. Новые силовые установки работают не только на меньших оборотах, но и состоят из шести цилиндров вместо восьми. В новом поколении двигателя также используется турбина, работающая от выхлопных газов, которые теперь не напрямую выводятся в атмосферу, что тоже снижает уровень шума.

Гибридные силовые установки более эффективны, чем прошлое поколение двигателей. Они развивают такую же мощность, как и моторы в 2013-м, но при этом для преодоления дистанции гонки потребляют только две трети от ранее использовавшегося объема топлива. При этом имейте в виду, что гонщики по-прежнему жмут педаль газа в пол, а это не самый эффективный режим работы двигателя с точки зрения расхода топлива».

Виды гибридов: Что такое гибридные автомобили

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.

Читать еще:  Калина кросс сколько масла в кпп
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
Счетчики