0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что представляют собой гибридные двигатели

PHEV – это подключаемый гибрид электромобиля. Это автомобиль, приводимый в движение двигателем внутреннего сгорания, который поддерживается электродвигателем. В настоящее время гибриды Plug-in можно найти у большинства известных поставщиков автомобилей, а на рынке PHEV постоянно появляются новые модели.

Ключевым отличием PHEV от стандартного гибридного автомобиля является наличие дополнительной батареи в первоначальном варианте такого автомобиля. Ее большая емкость позволяет автомобилю проехать десятки километров – точный диапазон зависит от параметров автомобиля и емкости аккумулятора. Основная идея гибридных решений заключается в восстановлении части кинетической мощности (например, от торможения) и преобразовании ее в энергию тяги. Этот процесс происходит как в классическом гибриде, так и в PHEV.

Многие водители рассматривают автомобили PHEV как своего рода знакомство с электромобилем, промежуточный шаг между электромобилем и бензиновым автомобилем. Здесь мы можем воспользоваться возможностями электромобиля, а также возможностью зарядки через настенную розетку или подходящее зарядное устройство. Модели со штепсельным соединением часто используются как дешевое, экологически чистое средство передвижения в городской среде, где достаточно расстояния в несколько десятков километров. Такое использование создает определенные перспективы того, что растущий спрос на гибридные автомобили будет сохраняться в течение некоторого времени. В последние годы на рынке появились не только компактные легковые автомобили этого типа, но и внедорожники и даже средства доставки.

Рекомендуем использовать

ОДК на рынке гибридных силовых установок

Проект по созданию демонстратора отечественной ГСУ, предназначенной для летательных аппаратов, был инициирован ОДК в августе 2020 года, головным исполнителем и разработчиком было определено АО «ОДК-Климов» (входит в ОДК госкорпорации «Ростех»). Демонстратор гибридной установки последовательной схемы мощностью 500 кВт (680 л.с.) будет создан на базе двигателя ВК-650В. В ходе МАКС-2021 корпорация представила макет отечественной ГСУ на базе легкого беспилотного летательного аппарата (БЛА).

Как сообщили ТАСС в ОДК, ожидается, что начало испытаний демонстратора пройдет уже в ближайшее время. «Начало испытаний запланировано на середину 2022 года, а второй этап по созданию демонстратора ГСУ планируется завершить в 2024 году», — проинформировали в корпорации.

Опытно-конструкторская работа по созданию силовой установки запланирована на 2024–2028 годы, а в настоящий момент определяется летательный аппарат, на который будет устанавливаться ГСУ. «Рассматривается несколько типов беспилотных летательных аппаратов, в том числе двойного применения. Подготовка к серийному производству ГСУ будет инициирована в 2025 году, а запуск серийного производства — в 2029 году», — сообщил ТАСС заместитель директора программы перспективных двигателей «ОДК-Климов» Михаил Шемет.

Применение ГСУ позволит повысить топливную эффективность и безопасность полетов, снизить вредные выбросы, увеличить тяговооруженность летательного аппарата, обеспечить возможность быстрого форсирования мощности за счет электрической части, а также увеличить ресурс и надежности силовой установки. Как ожидается, отечественная разработка не будет уступать иностранным аналогам.

Читать еще:  Влияние дпдз на работу двигателя

В настоящий момент в качестве газотурбинного привода гибридного авиамотора выбран перспективный двигатель ВК-650В.

Работа гибридного силового агрегата в разных режимах движения

Во время движения работают оба двигателя, а мозги автомобиля перераспределяют энергию между ними, в зависимости от нагрузки, при этом, если напряжение на аккумуляторах падает, часть электричества от генератора поступает для их зарядки. При резком разгоне электромотор еще активнее включается в работу, обеспечивая дополнительный прирост мощности.

Самое интересное происходит при торможении. Кинетическая энергия торможения используется для зарядки аккумуляторов. Откуда она берется? Очень просто — ее вырабатывают электродвигатели, которые при торможении работают, как генераторы. Такая система накопления энергии очень эффективна в городских условиях, когда приходится часто разгоняться и часто тормозить. В этом Лексусе нет традиционной коробки передач только по одной причине — экономия кинетической энергии. КПП расходует довольно большое ее количество на преодоление силы трения. Вот именно поэтому в процессе разработки особое внимание уделялось качеству каждого элемента конструкции.

Теперь попытаемся рассмотреть преимущества гибридных авто.

Высокая цена — достоинство, которое окупается за несколько лет

Цена на автомобили растёт не только в зависимости от качества оборудования, но и от размера машины. Ведь укомплектовать небольших размеров автотранспортное средство значительно дешевле, нежели большой автомобиль. Чем больше автомобиль, тем больше он расходует топлива — это факт.

Экономный вариант предусматривает высокий уровень экономии. Возьмем, к примеру, Toyota Camry. Бензиновый вариант расходует 9,5 литров при городском цикле и 6,7 при загородном. Гибридная версия отличается на уровень низшим расходом топлива, соответственно 5,5–6 литров на сотню километров. Здесь выплывает закономерный вопрос о том, сможет ли окупиться экономичная версия, а если сможет, то за какой отрезок времени? Окупиться она должна исходя из своей стоимости. Дело в том, что гибридная версия стоит дороже классической на 3–4 тысячи американских долларов. Ссылаясь на последние исследования экспертов, для возвращения потраченных средств при покупке Toyota Camry Hybrid необходимо приблизительно пять лет.

Гибридные автомобили отличаются довольно низким расходом топлива

Для людей, которые используют машину только для поездки на работу и назад, покупка такого рода авто может быть экономически нецелесообразной, ведь через пять-шесть лет автолюбитель может захотеть приобрести новое авто. Для автолюбителей, которые используют автотранспортное средство в целях заработка, экономичная версия подойдёт должным образом, она окупиться всего за несколько лет, и в дальнейшем позволит владельцу экономить на топливе до 50% при городском цикле езды. Для такой езды великолепно подойдёт Toyota Prius C.

Читать еще:  V образный двигатель своими руками

Низкая мощность — это путь к высокому уровню экономии

Рассмотрим Toyota Prius C ближе. Большинство автолюбителей утверждают, что эта модель очень медленная. Да, это так и есть, но авто не обладает высокими динамическими характеристиками с целью более эффективной экономии. При городском цикле езды особой мощности от автомобиля и не требуется. Вспомним, что множество современных моделей автомобилей с двигателем внутреннего сгорания имеет экономный режим, который предназначен для дополнительной экономии топлива, например, в пробках. Toyota Prius C, наоборот, имеет «мощный» режим, при котором авто становится намного отзывчивей к действиям водителя.

Если обратить внимание на более мощные модели гибридных авто, то можно констатировать, что они почти ничем не уступают своим бензиновым аналогам. Возьмём, к примеру, Lexus GS450h, обладающий высокими динамическими и скоростными характеристиками. Двигатель мощностью 338 лошадиных сил позволяет водителю почувствовать настоящую скорость. Для любителей динамичной езды конструкторы предоставили автомобильным владельцам воспользоваться режимом Sport S.

Некоторые гибридные автомобили не уступают по мощности бензиновым аналогам

Недавно даже компания Porsche представила общественности спортивный гибридный седан Panamera S, развивающий скорость до сотни всего за 5,7 секунды. Максимальная скорость составляет 270 километров в час, и это при расходе топлива всего 10 литров на сто километров при городском цикле езды. Нам кажется, что таких динамических и скоростных характеристик предостаточно даже для автомобилей с двигателем внутреннего сгорания.

Странный внешний вид уже в прошлом

Времена, когда гибридные авто имели довольно странный, а в некоторых случаях смешной внешний вид, давно миновали. Теперь автомобильные производители пытаются проектировать гибриды в соответствии с бензиновыми моделями. То есть гибрид будет выглядеть так, как бензиновая версия. Это касается, в первую очередь, Toyota Camry. Другие автомобильные производители создают гибриды, отличающиеся неповторимым уникальным дизайном экстерьера. Например, обновлённый Ford Fusion имеет восхитительный дизайн и напоминает по своему внешнему виду мощный спортивный автомобиль.

Гибридные автомобили предназначены не только для передвижения по городу

Электрические двигатели совершенствуются с каждым обновлением

Первые модели экологических авто были адаптированы исключительно для городских условий. Этот факт никак не могут забыть отечественные автолюбители. Большинство из них и до сих пор считают, что гибриды подходят для езды исключительно по городу, но это не так. Технологический прогресс ни минуты не стоит на месте. Разработчики электрических двигателей постоянно работают над их усовершенствованием. Теперь батарея может держать заряд намного дольше, чем несколько лет тому назад, а новые электрические двигатели способны развивать достаточно высокую скорость для междугородних поездок. Ярким примером тому является обновлённый Ford Fusion, обладающий всеми необходимыми характеристиками для длительных междугородних поездок. Он может проезжать до ста километров, используя только электрический двигатель, а учитывая тот факт, что при полной разрядке можно подключить бензиновый мотор — это великолепная производительность для гибрида.

Читать еще:  Двигатель sr20 для каких машин

Последовательно-параллельные гибридные ТС

Такие гибридные автомобили предусматривают одновременную совместную работу моторов – ДВС и электрического.

Устройство силового агрегата подобных гибридных автомобилей можно понять из рисунка ниже:

Автомобили этого типа называются полные гибридные (Full Hybrid), и они также достаточно популярны среди производителей. Лидером в данном классе считается Тойота. При таком подходе ДВС имеет возможность заряжать АКБ через генератор и передавать крутящий момент на колеса автомобиля.

Надо отметить, что подобное устройство силового агрегата гибридных автомобилей подразумевает широкие возможности по использованию каждого из входящих в его состав двигателей.

Могут быть реализованы такие режимы:

  1. Электромобиля, когда ДВС выключен и гибридный автомобиль перемещается при помощи электромотора.
  2. Движения с постоянной скоростью, в этом случае от ДВС крутящий момент передается на генератор и на колеса. Генератор запитывает электродвигатель, момент с выхода которого, суммируется с моментом ДВС, а также от генератора происходит при необходимости зарядка АКБ.
  3. Форсированный, когда электродвигатель, питаясь от АКБ, добавляет свою мощность к ДВС.
  4. Экономичный, когда генератор, питаясь от аккумулятора, снижает частоту вращения ДВС и тем самым обеспечивает топливную экономичность.
  5. Торможения, когда электродвигатель работает в качестве генератора.
  6. Зарядки АКБ, используемой при работе подобных гибридных автомобилей.

BMW i8

Этот спортивный гибрид от BMW не сможет сравниться ни с одним из предыдущих автомобилей по техническим характеристикам просто потому, что играет в другой лиге.

Силовая установка i8 – комбинация бензинового двигателя со смешным по меркам McLaren и Ferrari объемом 1,5 литра и небольшого электродвигателя. Вместе их мощность составляет 362 лошадиные силы.

При этом первые 100 км/ч спорткар от BMW набирает за 4,4 секунды, а максимум он способен разогнаться до 250 км/ч.

Что касается расхода топлива, разработчики уверяют, что в городском цикле он составляет всего 2,5 литра на 100 километров – меньше, чем у среднестатистического мотоцикла. Реальный же стремится ближе к 5,5 литра на сотню.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector