Acasă> Articole> Totul despre hibrizi: cum sunt aranjați și ce sunt
Vehiculele hibride au încetat deja să provoace surprize pe străzi, dar designul lor este încă un mister pentru mulți
A răspunde la întrebarea despre proiectarea unui hibrid modern este atât simplă, cât și dificilă. În termeni generali, aceasta este o mașină a cărei centrală electrică constă dintr-un motor electric și un motor cu combustie internă, care, într-un fel sau altul, rotesc roțile prin eforturi comune. Acest lucru este suficient pentru a explica oricărui neinițiat ce înseamnă cuvântul misterios hibrid pe corpul unei mașini convenționale. Dar merită să săpătați mai adânc - și capul se îndreaptă spre cât de multe soluții tehnice și opțiuni de aspect au creat creatorii de hibrizi moderni! Este ușor să fii confuz în abundența termenilor și soluțiilor inginerești, dar în materialul nostru am dat seama ce fel de hibrizi sunt și cum sunt aranjați. Primul criteriu prin care este posibil să se împartă toate automobilele hibride este modul în care avansează capacitatea lor de a se deplasa pe tracțiune electrică.
Microhybrid - cea mai simplă formă de viață hibridă
Producătorii afirmă că tehnologia micro-hibrid poate economisi până la 10-15% din combustibil
Cel mai înalt grad de electrificare: hibride plug-in
Dar hibrizii reali, de înaltă calitate, sunt încă capabili de mai mult, atât în ceea ce privește economia de combustibil, cât și în ceea ce privește capacitățile de tracțiune. Toate acestea, deoarece motoarele electrice nu colectează electricitate doar ca generatoare pentru încărcarea bateriilor, ci și rotiți roțile împreună cu motorul cu combustie internă. Faceți-o numai în moduri diferite. Cele mai avansate modele oferă posibilitatea de a se deplasa atât cu efortul combinat al ICE și motorul electric, cât și pe tracțiunea electrică curată și destul de mult timp. Pentru aceasta, bateria a mărit volumul, motorul electric - putere mare (70-100 cp și mai sus), și împreună cu trapele rezervorului de gaze din spate există și un port pentru conectarea unui cablu electric pentru încărcarea de la o priză de putere convențională. Această soluție a primit un plug-in de desemnare comună (plug-in) și în esență este un intermediar între mașinile tradiționale și electric.
Toate datorită timpului mult mai voluminos decât hibrizii convenționali, bateriile "plug-in-uri" pot depăși tracțiunea electrică fără o singură bliț în cilindrii motoarelor cu combustie internă de până la 50 de kilometri. Este destul de decent prin distanța standardelor orașului, inofensivă pentru mediu, care poate fi repetată din nou și din nou, în condițiile unei "realimentări" normale a bateriilor de la priză. Dar indicatorul mediu, luând în considerare condițiile de trafic și diferența în caracteristicile tehnice - aproximativ 25-30 km. Care, de asemenea, însă, foarte mult. Până la urmă, abilitatea de a vă deplasa complet pe electricitate în călătorii scurte în oraș este un avantaj competitiv grav față de alți hibrizi mai simpli, care este puțin probabil să atingă următoarea semafor!
Având în vedere că „plugin-uri“ concepute inițial pentru mișcarea completă a electrice, pentru a le conduce absolut deloc plictisitoare: in dinamica elektrorezhime destul de moderat, dar când motorul electric asistă motorul cu ardere internă pentru a accelera în timp ce apăsați pedala de accelerație la podea, creșterea puterii se simte foarte cool! Testul nostru Porsche Panamera S E-Hybrid detaliază acest lucru
Mai puțin electrificare: hibrizi plini și moderați
Vehiculele hibride care nu se pot încărca de la priză sunt, de asemenea, împărțite în subspecii: ele sunt pline și așa-numite moderate (ușoare în sursele de limbă engleză). În primul rând, datorită unui volum mai mare a bateriei, de mare putere motor electric capabil să se deplaseze numai pe electrice, de obicei, în intervalul de 2-4 km, iar al doilea electric slab utilizat doar ca un asistent pentru ICE și „baterie“ (din cauza dimensiunii lor modeste și proiectarea generală a sistemului primitiv) nu este capabil să conducă un contor. În acest caz, hibrizii moderați păstrează energia numai prin intermediul frânării regenerative și, de asemenea, cu ajutorul unui motor cu combustie internă conectat, de regulă, cu un generator separat.
Un reprezentant tipic al clasei de hibrizi moderați - Honda Civic Hybrid, CR-Z și restul „Honda“, foloseste o tehnologie de proprietate de IMA (Integrated Motor Assist). hibrizi sunt ușoare, de asemenea, americanii Buick LaCrosse, Chevrolet Malibu și Impala, BMW ActiveHybrid 7. Un hibrid mai moderat este. hypercar Ferrari LaFerrari! Nu avea nevoie de o tracțiune electrică curată, ci de o putere suplimentară de 163 CP. în plus față de benzină 800 va fi foarte util!
Hibrizii moderat ideologici sunt mai aproape de clasa microhibridă și sunt adesea înțeleși ca un întreg. Deși există o diferență între ele: spre deosebire de cei moderați, microhidrele sunt incapabile să susțină motorul pe benzină cu forța lor. Hibrizi compleți caută în mod conceptual o clasă de "plug-in-uri" și pentru o perioadă scurtă de timp sunt capabili să producă o persoană nepregătită despre aceeași impresie - pot merge în liniște! Cu toate acestea, utilizarea reală indică în mod clar diferența dintre calitățile consumatorului din primul și al doilea, dacă, desigur, se utilizează avantajul încărcării de la o priză hibridă plug-in.
Toți hibrizii sunt de asemenea împărțiți în subspecii, în funcție de motorul care rotește roțile direct. Aici abordăm al doilea criteriu principal pentru clasificarea mașinilor hibride - schema conceptuală pe care depinde dispunerea.
hibrizi sunt mai ușoare și du-te mai mult decât moderat, ca motoarele electrice slabe (10-20 kW), acolo unde este cazul, sursa de alimentare maximă este neglijabilă, iar greutatea este mai mare decât versiunile non-hibride ale aceluiași model. Totuși, același lucru, doar într-o măsură puțin mai mică, putem spune despre majoritatea hibrizilor compleți. Luați cel puțin impresiile noastre despre testul modelului hibrid Nissan Pathfinder din noua generație
Diagrama: hibrizi consecutivi
În cazul în care motorul cu combustie internă nu rotește în mod mecanic roțile, hibridul este, în esență, un vehicul electric cu un generator de energie electrică la bord, al cărui rol este efectuat de ICE. Astfel de hibrizi sunt numiți de obicei secvențiali. Această schemă este simplă, deoarece nu este nevoie să se construiască o transmisie complexă - motoarele electrice rotesc roțile printr-o singură roată principală care servește la formarea cuplului necesar. Dar clasa hibrizilor succesivi de azi este reprezentată de modele unice, deoarece eficacitatea unei astfel de soluții este ambiguă. La urma urmei, energia de ardere a combustibilului trebuie să fie transformată mai întâi în mecanică, apoi mecanică în electricitate și la sfârșitul electricității - să lucreze direct pe roți.
Circuitul de 80 de kilometri al lui Volta este asigurat de o baterie gigantică, chiar și de hibride plug-in, cu o capacitate de 18,4 kWh - de două ori mai mare decât Panamera. Acest lucru sugerează că Volt se concentrează în primul rând pe conducerea electrică deplină. Pentru ce motor electric de tracțiune, care are o putere de 149 CP. și o forță de tracțiune de 398 N • m (pentru comparație: cuplul Subaru WRX STI - 407 N • m), asigură dinamica de 0-100 km / h la 8,5 secunde
În baterii, cel mai adesea se utilizează module de hidrură de litiu-ion și nichel-metal, constând din mai multe celule. Principalii producători sunt Samsung, Panasonic, Continental. În mod tipic, designul hibrid utilizează două baterii - tracțiune cu tensiune ridicată și o baterie normală de 12 volți pentru echipamentele de la bord
Schema: hibrizi paralele cu un motor electric între motor și cutie de viteze
Dar, în cazul în care schema de mai sus este în mod inerent mai aproape de masina electrica, aceste masini ca S E-Hybrid Porsche Panamera S E-Hybrid și Cayenne, Volkswagen Golf GTE și Passat GTE, Mercedes-Benz S 500 e, și 350 e, BMW X5 xDrive40e iar alții combină proprietățile familiare cu benzina și abilitatea de a conduce un traseu de jumătate de oră pe electricitate. Pentru a păstra toate avantajele "benzinei", motoarele puternice ale unor astfel de mașini au o legătură rigidă cu roțile. Motorul electric nu distruge aspectul obișnuit al acestor modele, deoarece este integrat în cutia de viteze, iar dacă este necesar, puterea motorului și a motorului electric sunt adăugate împreună. Această schemă este denumită paralelă, deoarece motoarele ambelor tipuri funcționează simultan. În funcție de modul selectat de către conducătorul auto, motorul pe benzină poate fie roti roțile împreună cu motorul electric, sau acesta din urmă va funcționa ca un generator și o baterie pentru a stoca energie electrică în viitor. Modul electric pur este realizat prin intermediul unui ambreiaj între transmisie și motorul cu combustie internă: dacă este deschis, motorul electric rotește singure roțile.
Aceste imagini pot fi văzute ca un motor electric compact, integrat în hibrid de transmisie Volkswagen Golf GTE (a se citi testul nostru a unui hot hatch benzina) - în comparație cu convenționale pe benzină sau versiune diesel a aspectului nu sa schimbat. Locul adițional a fost luat numai de bateria din partea din spate a corpului, de cablajul și electronica de comandă. Majoritatea producătorilor europeni își construiesc exact hibrizii plug-in-uri
Schema: hibrizi paralele cu un motor electric separat de motor și cutie de viteze
În mod separat, există un grup destul de mare și, în același timp, eterogen, de mașini hibride, în care unul sau mai multe motoare electrice nu sunt interconectate cu cutia de viteze și cu motorul, ci transportate către periferie. Pionierul în astfel de soluții a fost Toyota cu tehnologia sa HSD (Hybrid Synergy Drive), care stă la baza marea majoritate a benzinei electrice Toyota și Lexus. Acesta este un design foarte complex și destul de eficient: pe lângă bateria și sistemul electric care servește sistemul, acesta este alcătuit dintr-un motor cu combustie internă și două motoare electrice combinate printr-o angrenaj planetar. Uneltele planetare reprezintă un design mecanic al mai multor roți și axe care combină, separă și convertesc cuplul din mai multe surse.
Pe partea dreaptă a motorului se află un modul de transmisie cu două motoare electrice. Extremul drept este un motor electric de tracțiune, la stânga este o angrenaj planetar, iar între el și un motor pe benzină este un generator de motor, este un starter
Unul dintre motoarele electrice ale sistemului servește ca un starter și un generator, iar al doilea este tracțiunea și recuperarea electricității atunci când decelerează. Datorită particularităților de planetare, motorul cu ardere internă nu este conectat direct la roți, și o parte din energia sa este întotdeauna dată rotirea de încărcare a bateriei și de aprovizionare generator cu motor de tracțiune. Pentru o analiză detaliată a Toyota dispozitive de instalare hibrid au nevoie de un chestii separat mare, și în această necesitate generală de a înțelege principalul lucru: transmisia tradițională este înlocuită printr-un angrenaj planetar și monitorizează modulul de alimentare (motor cu ardere internă și două electrice cu motor-generator) electronica - in functie de nevoile soferului, motorul de tracțiune produce anumită putere separat sau în combinație cu un motor cu ardere internă, iar forța de tracțiune în exces înseamnă ultimul angrenaj planetar vine la rotirea celei de a doua moto și un generator, respectiv, taxa principală a bateriei.
Deci, este amenajat unitatea hibridă Peugeot 3008 RXH cu un tiraj de tip separat pe fiecare axă
- Generator de motor, combinat cu transmisia principală și diferențialul
- SANYO acumulator hidraulic de nichel nichel de tracțiune
- Unitatea PTMU (unitatea de management al trenului de putere) care combină convertizorul și invertorul. Răcirea electronică a energiei și a bateriilor este aerul, realizat cu ajutorul fanilor
- Starter-generator de
- Transmisie BMP6 cu ambreiaj robotizată în 6 trepte
- Motor diesel 2.0 HDi
- Suspensie multi-link spate asamblată pe sub-cadru metalic
- Suspensia din față "McPherson"
Ceva similar, exact invers, a fost inventat în BMW când a fost proiectat un supercar futurist i8. Are o unitate de benzină cu transmisie automată și un generator electric de motor este în spate, iar un motor de tracțiune se află pe puntea din față. Sistemul funcționează în așa fel încât coupe-ul hibrid să fie un hibrid cu volan pe roată, electric sau cu tracțiune integrală. Tracțiune pe timp de zi nu este posibil pentru motivul că în cazul golirii bateriei ICE, de inginerii de proiectare începe simultan în roți mod de rotație a axei spate și puterea motorului din față prin al doilea motor-generator - este în continuare același circuit serie-paralel. BMW i8 caracteristică interesantă este faptul că motorul se rotește față de „axa“ printr-o cutie de viteze cu două trepte, care permite să ajungă numai la o viteză de tracțiune electrică de 120 km / h. Sensibilități de conducere i8 - în materialul lui Vadim Gagarin La Bella!
Deci, care este mai bine?
Viitorul hibrid este unic pentru modelele plug-in, deoarece oferă o economie reală a combustibilului. În plus, cele mai multe dintre „ins“ - este de două mașini într-o singură: un benzină silențios și fără probleme electrice, plus cu o dinamică explozivă care oferă grele electrice „impuls“. Cu toate acestea, pentru utilizarea integrală a unei astfel de mașini, proprietarul trebuie să fie în măsură să-i furnizeze o infrastructură de tarifare. În caz contrar, mai ușor pentru a rămâne pe un hibrid convențional, care nu are nici o legătură funcțională la o priză - lăsați-l să ruleze pe electricitate și nesemnificativ în comparație cu „plugin-uri“, dar, de asemenea, întreaga structură cântărește mai puțin și costă mai puțin. Sensul hibrizilor temperate pe cale de dispariție, care nu sunt în măsură să se deplaseze fără a motorului cu ardere internă, nu există practic nici un - efect al motopropulsor electric este cu greu justifică greutatea in plus si costuri mai mari în comparație cu versiunile non-hibride. Există un viitor pentru micro-hibrizi: raportul dintre costuri și efectul obținut cu această tehnologie pare profitabil. În ceea ce privește schema mecanică, este mai mult o chestiune de setare: utilizatorul final nu ar trebui să vă faceți griji ca, cu ajutorul cărora puterea distribuită și energia curge în măruntaiele mașinii - industria știe câte un exemplu de muncă excelentă și nu prea perfect oricare dintre circuitele cunoscute.