Вернуться

03/21/21

Обзор гибридных технологий


Общее значение термина «гибрид» - это скрещивание, гибрид или комбинация. В автомобилестроении этот термин относится к силовой установке: гибридное транспортное средство оснащено двигателем ДВС и электроприводов.

В рамках этой технологии можно выделить три уровня развития: от микро гибридной технологии через мягкие гибриды до полностью гибридной технологии(полный гибрид). Несмотря на технические различия, все решения объединяет одно: используемый аккумулятор заряжается за счет энергии генератора и рекуперированной при торможении.

Микро гибриды

обычно оснащаются обычным дизельным двигателем с автоматической системой старт-стоп и системой рекуперации энергии торможения (так называемая рекуперация).

Гибриды заряжаются от сети

есть возможность заряжать аккумулятор от бытовой электросети розетка, например на ночь. Дополнительное преимущество этого типа автомобили умеют одновременно регулировать температуру в салоне до нужного уровня –перед вождением. Это означает, что на следующее утро автомобиль будет готов к работе. Это пример полно гибридной технологии.

Мягкие гибриды

дополнительно оснащены небольшим электродвигателем и более мощным аккумулятором. Вспомогательный электрический привод предназначен только, для помощь при начале движения и для увеличения крутящего момента при обгоне (т.н. функция наддува).

Полные гибриды

не только имеют функцию наддува, но и могут работать исключительно на базе электропривода. Для этого они были оснащены полной электрической трансмиссией. Однако для этого требуется гораздо более мощный аккумулятор, чем в случае мягких гибридов.

В настоящее время наиболее популярными полно гибридными моделями автомобилей являются Toyota Prius, BMW ActiveHybrid X6 (E72) и VW Touareg Hybrid. С другой стороны, BMW ActiveHybrid 7 и Mercedes S400 (F04) являются примерами мягкого гибрида.

Микро гибрид –

  • · Функция Start-Stop
  • · Рекуперация

Возможная экономия топлива в сравнении с традиционными транспортными средствами<10%

Мягкий гибрид –

  • · Функция Start-Stop
  • · Функция повышения
  • · Рекуперация

Возможная экономия топлива в сравнении с традиционными транспортными средствами<20%

Полный гибрид -

  • · Функция Start-Stop
  • · Функция повышения
  • · Рекуперация
  • · Езда на электроприводе

Возможная экономия топлива в сравнении с традиционными транспортными средствами >20%

Как видно из приведенного выше обзора, каждая технология имеет разные функции экономии топлива. Эти четыре функции кратко описаны ниже.

Функция Start-Stop

Когда автомобиль останавливается (например, перед светофором или в пробке), двигатель внутреннего сгорания выключается. После нажатия сцепление двигатель внутреннего сгорания запускается автоматически перед троганием с места. Благодаря этому автомобиль он сразу готов к продолжению движения

Рекуперация

Рекуперация (восстановление) энергии - это решение, которое позволяет рекуперировать часть энергии торможения. Обычно эта энергия теряется во время торможение как тепловая энергия. В случае рекуперации генератор автомобиля играет роль моторный тормоз, помогающий обычным колесным тормозам. Произведенная энергия он поступает в аккумулятор через генератор при торможении. Этот процесс увеличивает тормозной момент двигателя, что замедляет автомобиль.

Функция повышения

В фазе ускорения крутящие моменты двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя складываются. Таким образом, гибридное транспортное средство может развивать более быстрое ускорение, чем сопоставимое транспортное средство с традиционным двигателем. Полная функция повышения, это роль стартовой помощи и увеличивает мощность при обгоне. Момент генерируется вспомогательным электрическим приводом и используется исключительно для этих двух целей. Например: в VW Touareg Hybrid это означает рост мощности на 34 кВт.

Езда на электроприводе

Если во время движения требуется небольшая тяга - например, в городском потоке - в автомобиле используется только электродвигатель, а двигатель внутреннего сгорания выключен. К преимуществам этого типа привода можно отнести отсутствие расхода топлива и выхлопных газов.

Электрическое напряжение в бортовой сети автомобиля

По техническим требованиям электропривода и вырабатываемой мощности в электрическом / гибридном транспортном средстве, необходимо использовать другие установки, кроме существующие системы 12 и 24 В. Необходимы гораздо более высокие диапазоны напряженность. В высоковольтных установках в транспортных средствах используется напряжение от 30 В до 1000 В AC (переменный ток) или от 60 В до 1500 В DC (постоянный ток) для питания системы силовая установка и вспомогательные агрегаты. Это верно для большинства электрических и гибридных автомобилей.

Обзор гибридных технологий