1. Descriere generală motopropulsor
Sa comparam o masina cu un motor cu combustie internă convenționale și electrice. masina medie se pot deplasa fără realimentare patru sau cinci sute de kilometri, astfel, otrăvind atmosfera anumit volum de substanțe nocive. Benzinării abundă în orice regiune, și se poate alimenta în câteva minute. Masina electrica poate circula pe o singură încărcare de ordinul a 80-160 km. Este ecologic curat, tăcut și aproape fără cusur, până, până la rândul său, bateriile de încărcare. Existăm în timpul nostru, mașini electrice „“, acest proces durează câteva ore.
Mașinile hibrid iau cele mai bune din ambele motoare: motorul cu combustie internă și electrice. Avantajul primului - într-un suport de energie convenabil, păcură, iar al doilea - în cuplul remarcabile. Spre deosebire de motorul cu ardere internă, motorul electric nu are nevoie pentru a începe și „de spin.“ El poate „stea și să aștepte“, fără a consuma energie. Dar, odată ce ni se dă curentul imediat luat de tracțiune maximă pe roți. Motor eficient motor cu ardere internă într-un mod de porniri frecvente și opriri (adică, atunci când conduceți în ciclu urban). motor cu ardere internă, în schimb, mai eficient permanent, optim pentru un anumit turații ale motorului.
În ambele motoare hibrid lucrează unul împotriva celuilalt. Motorul cu ardere internă se transformă un generator și fluxuri de energie electrică. Aceasta, la rândul său, permite motorului cu ardere internă să funcționeze fără sarcini accelerarea bruscă, în condițiile cele mai favorabile. Practic, toți hibrizii moderni au regenerativă sau, în „recuperare de energie“ din Rusia. Esența este că, atunci când frânare sau atunci când vehiculul rulează în roată liberă, motoarele electrice începe filare roților și acționează ca un generator, încărcarea bateriei. De aceea - mai puțină uzură, pentru mediu și economie (în special în ciclul urban).
Deci, avem vehicul avansat tehnologic, în care dezavantajele compensate și combină avantajele celor două motoare. Dar. clap devreme, și să asculte ceea ce spun scepticii.
Să ne gândim ce sunt și cum de a construi hibrizi.
Prin gradul de hibridizare, acestea sunt împărțite în „moderată“, „complet“ și plug-in. „Completa“ este capabil să se deplaseze numai pe electricitate fără a consuma combustibil. „Moderată“ folosește întotdeauna motorul cu ardere internă și motorul electric conectat, în cazul în care este nevoie de energie suplimentară. Incarcarea hibrid (plug-in hibrid) - un astfel de hibrid poate fi inclusă în priza de încărcare. Ca urmare, titularul unei astfel de hibrid devine toate avantajele unui vehicul electric, fără cele mai mari dezavantaje: a alerga limitat la o singură încărcare. Atunci când energia electrică se execută afară, se conecteaza motorul cu ardere internă, iar vehiculul se întoarce la hibridul normal.
Conform principiului interacțiunii mașinilor electrice și a componentelor de combustibil, drive-uri hibride pot fi împărțite în trei tipuri: de serie, paralel și serie-paralel.
2. Schema de lucru
2.1. Circuitul de serie
Aceasta - cea mai simplă configurație hibridă. Motorul cu ardere internă este folosit doar pentru a conduce generatorul și energia electrică generată de acesta din urmă încarcă bateria și alimentează motorul electric, care conduce roțile motoare. Acest lucru elimină necesitatea unei cutii de viteze și ambreiaj. Pentru a reîncărca bateria utilizează, de asemenea, frânarea regenerativă. Numele schemei a fost pentru că fluxul de energie este furnizată roțile de antrenare printr-o serie de transformări succesive. Energia mecanică produsă de motorul cu ardere internă în energie electrică produsă de generator, și din nou în mecanică. În această parte a energiei se pierde în mod inevitabil. hibrid de serie permite utilizarea motorului cu ardere internă consum redus de energie, și este de lucru în mod constant la intervalul maxim de eficiență, sau poate fi complet dezactivat. La deconectarea motorului electric al motorului cu ardere internă, iar bateria este în măsură să ofere puterea necesară pentru a muta. Deci, ei, spre deosebire de motorul cu ardere internă trebuie să fie mai puternic, și, prin urmare, ele au, de asemenea, o valoare mai mare. Cel mai eficient Circuitul serie în timpul deplasării la frecvente opriri modul, frânare și accelerare, mișcare la o viteză mai mică, adică, în oraș. Prin urmare, utilizarea sa în autobuzele urbane și alte moduri de transport în comun. Conform acestui principiu, funcționează, de asemenea, camioane cu basculante mari, în cazul în care este necesar pentru a transmite un cuplu mare la roțile, și nu are nevoie de mare viteză.
Aici, roțile motoare sunt acționate de motorul cu ardere internă și, iar motorul (care trebuie să fie reversibil, adică poate funcționa ca un generator). Pentru funcționarea coordonată a acestora în paralel cu ajutorul calculatorului de control. Rămâne o nevoie de o transmisie convențională și motorul trebuie să lucreze în condiții tranzitorii ineficiente. Cuplul care vine din cele două surse se alocă în funcție de condițiile de trafic: în condiții tranzitorii (începe, accelerație) conectează motorul pentru a ajuta motorul cu ardere internă, și în modurile stabilite și de frânare funcționează ca generator și încărcarea bateriei. Astfel, în paralel hibrizi majoritatea timpului de funcționare a motorului cu ardere internă și motorul electric este folosit pentru a-l ajute. Prin urmare, hibrizi paralele pot folosi mai puțină baterie, în comparație cu consecutive. Deoarece motorul cu ardere internă este conectat direct la roțile, atunci pierderea de putere este semnificativ mai mică decât în hibrid de serie. Acest design este destul de simplu, dar dezavantajul este că reversibil hibrid paralel mașină nu poate conduce simultan roțile și reîncărcați bateria. hibrizi paralele sunt eficiente pe autostradă, dar ineficientă în oraș. În ciuda simplității punerii în aplicare a acestui sistem, nu se îmbunătățește în mod semnificativ atât performanța de mediu și eficiența utilizării interne a motorului cu ardere.
Un susținător al unui astfel de sistem este o companie hibrid „Honda“. Sistemul lor hibrid se numește Integrated Motor Assist (Asistent integrat Motor). Acesta oferă, în primul rând, crearea unui motor pe benzină cu o eficiență sporită Și numai atunci când motorul devine dificil să-l ajute să ajungă la un motor electric. În acest caz, sistemul nu are nevoie de unitate de control al puterii complicate și costisitoare, și, prin urmare, costul vehiculului este mai mic. Sistemul IMA este alcătuit dintr-un motor pe benzină (care asigură capacitatea de resurse principale), un motor electric, care oferă un plus de putere și de baterii suplimentare pentru motorul electric. Atunci când o mașină cu un motor pe benzină convențional decelerează, energia cinetică este amortizată motor de rezistență (frână de motor) sau disipată sub formă de căldură în timpul încălzirii discurilor de frână și tobe. Masina cu sistemul IMA începe să încetinească motorul. Astfel, motorul funcționează ca un generator, producerea de energie electrică. Depozitat în energia de frânare este stocată în baterie. Iar atunci când mașina începe să se accelereze din nou, bateria va oferi toată energia stocată la promovarea motorului electric, care din nou va trece la funcția sa de tracțiune. Și scade kilometraj de gaze doar atât de multă energie a fost aprovizionat cu frânarea anterioară. În general, compania Honda consideră că sistemul hibrid ar trebui să fie cât mai simplu posibil, motorul electric îndeplinește doar o funcție - pentru a ajuta la motorul cu ardere internă pentru a economisi combustibil cât mai mult posibil. Honda produce două modele hibride: Insight si Civic.
3. Avantajele de mașini cu configurare hibrid
3.1. funcționare rentabilă
Funcționare economică - principalul avantaj al hibrizilor. Pentru a ajunge la ea, era necesar să se caute un echilibru, care este de a echilibra toți parametrii tehnici ai mașinii, dar în același timp păstrând toți parametrii utili ai unei mașini convenționale: puterea, viteza, capacitatea de a accelerare rapidă, și multe alte caracteristici foarte importante încorporate în mașinile moderne. Mai mult decât atât, capacitatea de a acumula energie, inclusiv și nu pierdem energia cinetică a mișcării în timpul frânării, și încărcați bateriile, în plus față de avantajele clare de bază, a adus unele automobiliștilor parte „mică bucurie“, de exemplu, mai puțin de uzură de pe plăcuța de frână.
Ca economii au fost realizate:
-reducere a dimensiunii motorului și a capacității;
-de lucru a motorului într-un mod optim și uniform, într-o mult mai mică, în funcție de condițiile de conducere;
-oprire completă a motorului atunci când este necesar;
-capacitatea de a deplasa numai pe motoarele electrice;
-frânarea regenerativă pentru a încărca bateria.
Întregul sistem este complex, până la punctul în care a devenit pe deplin posibil numai la utilizarea în condiții moderne, algoritmi destul de complicate la calculatorul de bord. Chiar corectă și eficientă (în termeni de securitate) de frânare este controlată de un calculator de bord.
3.2. puritate ecologică
Reducerea combustibilului carbon, un impact imediat asupra purității mediului. oprire completă a motoarelor în locuri în care mașinile pe drumurile orașelor, și mai ales în trafic, are rolul principal. Aplicarea bateriilor de capacitate mult mai mică decât în vehicule electrice, a redus problema de eliminare a bateriilor uzate. Dezvoltarea tehnologiei hibride în transportul public, cât și pentru camioane, îmbunătățirea în continuare a mediului ecologic a orașelor.
3.3. Caracteristici buna stare de functionare
Acum, nu este nevoie de a instala motorul funcționează la rata de vârf. În momentul în care este necesar de încărcare puternică creștere de tracțiune incluse în locuri de muncă în același timp cu energie electrică și un motor convențional (în unele modele și cu motor opțional). Acest lucru economisește instalarea motorului mai puternic, cu ardere internă se execută cele mai multe ori în modul cel mai favorabil pentru sine. O astfel de redistribuire uniformă și acumularea de putere, urmată de utilizarea rapidă, permite instalarea în mașini hibride și off-road clasa sport. În ciuda faptului că motoarele au un cuplu suficient de puternic în termeni de greutate și de motor dimensiuni, în comparație cu alte motoare, dezvoltatorii încă într-o serie de modele de motoare electrice stabilite prea puternice, reducând dimensiunea lor. Astfel, în însumare capacităților de a aplica schema de transmisie a cuplului combinat, o transmisie mecanică dreaptă cuplu direct de motor. Acest sistem se numește „sistem de propulsie hibrid-comun.“
3.4. Gama crescută cale
Timpul - este cea mai valoroasa resursa pentru oameni. Excepție jumătate din cursele de pe stațiile de gaz, și chiar mai mult din aceste curse, în traficul urban, eliberarea de la proprietarul vehiculului o anumită perioadă de timp pentru alte afaceri mari și importante.
3.5. Salvați și reutilizarea energiei
Fix motorul principal dezavantaj pe combustibil hidrocarbonat - incapacitatea de a reveni puterea înapoi în combustibili de hidrocarburi. Inginerii de transport au incercat mult timp pentru a menține energia cinetică în timpul frânării pentru ao reutiliza. De exemplu, folosit un design special, cu un volant mare. Dar numai reușește să economisească energie electrică cu pierderi minime și maxime ieftine. Bateriile sunt folosite precum și condensatoare speciale ca de stocare.
3.6. realimentare convențională
4.Nedostatki vehicule cu configurare hibrid
4.1. complexitate ridicată
Mașinile hibrid sunt mai complicate și mai scumpe decât vehiculele convenționale cu motoare cu ardere internă. Bateriile reîncărcabile au un interval de temperatură mică, predispuse la autodescărcare. În plus, acestea sunt scumpe pentru a repara. Experiența a industriei auto din SUA a declarat că mecanicii auto sunt luate pentru vehiculele hibride reparații cu mare reticență. SUA încearcă să rezolve problema costului ridicat al beneficiilor fiscale.
Nu toți marii au fost capabili de a crea propriul lor sistem hibrid. Porsche a abandonat incercarile de masina hibrid de auto-producție. compania Mitsubishi inițial nu a încercat să creeze o mașină hibrid, și a concentrat toate eforturile pe dezvoltarea vehiculelor electrice. Cel mai de succes până în prezent o dezvoltare continuă - Hybrid Synergy Drive (pronunțat [si ha ybrid Neji conduce?]) Compania Toyota.
4.2. Eliminarea bateriei
Vehicule hibride, cum ar fi mașinile electrice, deși într-o măsură mai mică, predispuse la problema de eliminare a bateriilor. Influența Colectați bateriile asupra mediului, aparent, nimeni nu a investigat. Dar poate fi periculos.
4.3. Costul ridicat al unor modele.
Desigur, complexitatea și „non-tradiționale“ crearea unor modele atrage după sine o creștere a prețului de autoturisme.