Хибриден двигател: какво е това?

Хибридно превозно средство (хибридно) е превозно средство, което е оборудвано не с обичайния двигател с вътрешно горене, а с така наречения хибриден силов агрегат. Основната разлика между хибридните автомобили е, че превозните средства от този тип се управляват чрез използване на няколко източника на енергия: топлина и електричество. С други думи, хибридният автомобил има няколко вида двигатели на борда, които задвижват автомобила.

Хибриден двигател: какво е това?

Препоръчваме ви също да прочетете статията за това кой е по-добре да изберете, бензинов или дизелов двигател. В тази статия ще научите за основните плюсове и минуси на тези видове силови агрегати.

Що се отнася до самата концепция за хибриден двигател, този термин се разбира погрешно от мнозина като специална електроцентрала. Всъщност терминът „хибрид“ трябва да се разбира като няколко двигателя от различен тип, които са комбинирани в сложна единна система за превръщане на различни енергийни източници в полезна работа. В съвременната автомобилна индустрия хибридните автомобили са оборудвани с два вида силови агрегати: електрически мотор е сдвоен с двигател с вътрешно горене.

Съдържанието на статията

  • Основните предимства и недостатъци на хибридните автомобили
  • Как двигателят с вътрешно горене и електродвигателят взаимодействат в хибридите
  • Последователно взаимодействие
  • Паралелно взаимодействие
  • Последователно-паралелна комуникация
  • Хибридна експлоатация: разрушаване на митове
  • Основните предимства и недостатъци на хибридните автомобили

    Хибриден двигател: какво е това?

    Основното предимство на използването на тандем на двигател с вътрешно горене и електрически двигател е забележимо намаляване на разхода на гориво. Индикаторът за разход на гориво при съвременните хибридни автомобили е с до 30% по-малък от този на конвенционалните автомобили. Изгарянето на по-малко бензин или дизелово гориво в същото време намалява токсичността на хибридите. Оказва се, че хибридните автомобили са по-икономични и екологични в сравнение с традиционните аналози, които са оборудвани само с двигатели с вътрешно горене. Също така хибридите произвеждат по-малко шум по време на работа.

    Що се отнася до електрическите превозни средства, хибридните решения имат по-голям обхват от електрическите автомобили и освен това са „универсални“ по отношение на ежедневната употреба. Хибридът не изисква зареждане от електрическата мрежа и се зарежда с обикновен бензин. След изгарянето на горивото част от енергията се натрупва в батерията, от която се задвижва електродвигателят. Допълнителен източник на енергия за зареждане на акумулатора е регенерирането на спирачките, т.е. преобразуването на кинетичната енергия на движещ се автомобил в електричество.

    Също така хибридните автомобили имат редица дизайнерски решения и максимум спомагателни системи за висока ефективност и намаляване на вредните емисии: система старт-стоп, смяна на времето, EGR система, отопление на охлаждащата течност с отработени газове и др.

    Експертите отдават високите първоначални разходи на недостатъците на хибридите, както и на определени трудности в процеса на ремонт и поддръжка на такива машини. Друг недостатък е възможното критично разреждане на хибридната батерия и бързият отказ на този елемент в условия на значителни температурни колебания.

    Трябва да се добави, че въпреки че хибридните автомобили демонстрират висока ефективност в градския трафик (постоянни спирания, работа на празен ход, движение с ниски скорости), ефективността на хибридната електроцентрала не е толкова забележима на магистралата. Факт е, че работата на хибридите се основава на определено разпределение на товара между електрически агрегат и двигател с въглеводород. За да се поддържа висока скорост, основното натоварване пада върху двигателя с вътрешно горене, в резултат на което разходът на гориво естествено се увеличава.

    Как двигателят с вътрешно горене и електродвигателят взаимодействат в хибридите

    Хибриден двигател: какво е това?

    Една от първите разработки беше схема, при която всяка от електроцентралите се активира при определени условия. Ако колата е на празен ход или движението е с ниска скорост, тогава колелата се завъртат от електрически мотор. За ускорение и по-нататъшно поддържане на скоростта е свързан бензинов двигател. Последвалото развитие на технологията доведе до факта, че при хибридите има няколко възможности за осъществяване на взаимодействието на познат двигател и електрически двигател. Такова взаимодействие може да бъде:

    • последователен;
    • успореден;
    • сериен-паралелен;

    Последователно взаимодействие

    Последователната схема прилича на електрически превозни средства, тъй като движението на превозното средство се осъществява чрез работата на електрически мотор. Двигателят с вътрешно горене в този дизайн е свързан към генератора, захранването се подава от генератора към самия електродвигател, а батерията също се зарежда паралелно. С едно зареждане на литиево-йонна батерия с увеличен капацитет често можете да изминете около 50 км. път, след който се задейства двигателят с вътрешно горене, който удължава посочения сегмент до 10 пъти (около 500 км.)

    Паралелно взаимодействие

    Хибридите с паралелно взаимодействие на инсталациите предполагат възможността както за отделна работа на двигателя с вътрешно горене и електродвигателя, така и за едновременна работа. Този дизайн е реализиран чрез комбиниране на електрически агрегат, двигател с вътрешно горене и трансмисия с помощта на специални съединители. Тези хибридни автомобили получават електрически мотор с ниска мощност, който не само задвижва колата, но и доставя мощност по време на ускорение. Често такъв електрически мотор е стартер и автомобилен генератор, конструктивно заемащ междинно положение между двигателя с вътрешно горене и скоростната кутия.

    Хибриден двигател: какво е това?

    Препоръчваме също да прочетете статията за това как правилно да работите в дизелов двигател. В тази статия ще научите за основните препоръки и предписания по време на периода на пробив на нов дизелов автомобил.

    Последователно-паралелна комуникация

    В този дизайн двигателят с вътрешно горене и електродвигателят са свързани посредством планетарна скоростна кутия. Характеристика на тази схема за изпълнение е, че всяка електроцентрала може да бъде активирана и деактивирана, като същевременно дава минимална или максимална мощност на колелата. Освен това посочената мощност се доставя отделно или едновременно. В устройството на такава верига има генератор, който захранва електрическия двигател на хибрида.

    Днес пазарен лидер в хибридните превозни средства е Toyota, която използва паралелно изпълнение, наречено Hybrid Synergy Drive. 

    Електродвигателят, двигателят с вътрешно горене и генераторът се комбинират в обща система с помощта на планетарна скоростна кутия. Двигателят с вътрешно горене осигурява минимална мощност при „ниското“ (цикъл на Аткинсън), което ви позволява да спестите гориво. Хибриден автомобил с тази схема на взаимодействие предполага:

    1. Икономичен режим на шофиране само на електрическа тяга с изключен двигател с вътрешно горене, по време на който електродвигателят се захранва от батерия.
    2. Поддържане на зададена скорост чрез разпределяне на мощността на двигателя с вътрешно горене към колелата и генератора, от който се захранва паралелно работещият електродвигател. Батерията също се презарежда.
    3. Режимът на интензивно ускорение и сериозни натоварвания, когато двигателят с вътрешно горене и електродвигателят работят паралелно. В този режим електродвигателят се захранва от батерията, без изваждане на мощност от генератора.

    Хибридна експлоатация: разрушаване на митове

    Хибриден двигател: какво е това?
    • Хибридните автомобили са новост, която не е напълно подобрена и има много недостатъци. Това е мит, тъй като марката Toyota произвежда хибридни модели в пълен мащаб от близо 20 години.
    • При хибридите батериите се изтощават, което води до проблеми. Това е вярно, но само частично. В ранните етапи от развитието на технологията се случваха подобни случаи, но днес високоточната електроника не позволява дълбоко разреждане на батерията.
    • Хибридните автомобили се развалят по-често, скъпи са и трудни за ремонт. Това е мит, тъй като хибридните превозни средства са също толкова надеждни в експлоатация, колкото конвенционалните дизелови и бензинови двигатели с вътрешно горене. Повечето бензиностанции предоставят цялостни услуги на хибридите заедно с конвенционалните автомобили. Освен това трансмисията в хибриди елиминира наличието на съединители, което прави такава трансмисия проста и надеждна, което не може да се каже за различни видове автоматични трансмисии. Що се отнася до двигателя с вътрешно горене, двигателят в хибридите често работи при ниски обороти, не достига пикови натоварвания. Ако вземем предвид и цикъла на Аткинсън, тогава животът на двигателя на хибрид е много по-голям от конвенционалния двигател.
    • Двигателят с вътрешно горене на хибрид има по-малка мощност, такива автомобили губят динамика в сравнение с аналозите. Да, мощността на двигателя с вътрешно горене при хибридите е по-малка, но поради добавянето на електрически мотор, общата мощност на инсталациите значително надвишава мощността на конвенционалните аналози с един бензинов двигател.
    • На практика потреблението на хибриден автомобил не се различава много от конвенционалния автомобил. Това отчасти е вярно, тъй като разходът на хибридни превозни средства е пряко свързан с режимите на шофиране. За да постигнете максимална ефективност, трябва да промените стила си на шофиране на бавен, спокоен и плавен, като избягвате ускорението, активното регулиране и т.н. С други думи, силното натискане на педала за газ ще даде команда на системата за управление да стартира двигателя с вътрешно горене.

    Идеята за спестяване на гориво в хибридните автомобили е да карате възможно най-дълго само на електрическа тяга със скорост до 60 км / ч със заредена батерия, което често е достатъчно при гъст градски трафик. Необходимо е също да се добави, че системата отчита голям брой фактори: външната температура, степента на нагряване на двигателя с вътрешно горене и охлаждащата течност, зареждането на батерията, движението надолу или нагоре и т.н. При различни условия хибридът може да използва двигателя с вътрешно горене и може да се движи само с електрическа енергия.

    • Хибридната батерия е трудно да се намери в търговската мрежа, а също така заема много място в багажника на автомобил. Това е мит, тъй като батериите за хибриди винаги са на разположение за поръчка в автомагазините, а също така има богат избор от различни интернет ресурси. По отношение на свободното място, батерията не заема почти никакво полезно място в багажното отделение.
    • Не можете да поставяте бензин на хибридна кола. Това е мит, тъй като световните производители на HBO произвеждат оборудване, съвместимо с електронния блок за управление на хибридна кола.

    Подобен...