blogautolive.ru

про автомобили,ремонт авто, обслуживание авто, вождение, АКПП, двигатель, тормоза, зарядка

Коротко о том как работают гибридные автомобили.

Введение.

На протяжении тысяч лет, двигателями для личного транспорта было предоставлено вьючное животное, привязанным к деревянным телегам или саням. Затем, оHorse-carrage.gifколо ста лет назад, была изобретена новомодная штуковина, которая называлась «двигателем внутреннего сгорания», создавая «безлошадную перевозку». И так в автомобильной промышленности родился и вместе с ним постоянно совершенствовался поршневой двигатель внутреннего сгорания, пока не превратился в невероятно, экономичную силовую установку, на которых передвигаются наши современные автомобили. Тем не менее основы типичных современных автомобильных двигателей идентичны Model-T Ford.

Нельзя сказать, что мы не пытались придумать альтернативу поршневым двигателем. Мы разработали многочисленные системы. На самом деле, электрические автомобили были вокруг нас все это время. Мы также изобрели паровые, газотурбинные, роторные двигатели и автомобили на солнечных батареях. Но ни один из них не может соперничать с мощностью и эффективностью двигателя внутреннего сгорания.

На сегодняшний день возникла острая необходимость искать альтернативные источники энергии для наших личных нужд из за нехватки топлива и загрязнения окружающей среды. Хотя инженеры предлагают новые идеи для двигательных установок, которые гораздо более эффективны, чем все, которые мы имеем сейчас, проблема в том, что большинство этих технологий опираются на другие виды более дорогого топлива, чем бензин.

Можем ли мы создать инфраструктуру для производства топлива лучше, чем раньше? Наверно. Но кто же этим будет заниматься? Нефтяные компании говорят, что они будут заниматься такими видами топлива, как только будет достаточное количество автомобилей, чтобы это было прибыльным, но кто будет покупать эти автомобили до появления нового вида топлива? Это классический замкнутый круг.

На данное время существует инновационная технология, которая использует запасы топлива более эффективно Эта перспективная технология сочетает в себе бензиновый двигатель с электродвигателем. Транспортные средства, использующие эту технологию называют гибридами, поскольку они используют сочетание очень эффективного бензинового двигателя и электродвигателя для приведения в движение транспортного средства.

Как гибридная система работает в простых терминах.

Несмотря на то, что они используют электрические двигатели , которые черпают свою энергию от батареи, гибридные транспортные средства никогда не подключаются к источнику питания для зарядки. Аккумулятор заряжается от двух источников, и в этом заключается преимущество этой систEnergyMonitor.jpgемы. Первый источник от генератора, который работает от двигателя внутреннего сгорания. Второй источник это энергия замедления, которая обычно теряется, транспортного средства. Давайте первым рассмотрим второй метод, потому что самый интригующий.

При нажатии на тормоз, чтобы замедлить движение автомобиля, вы противодействуете энергии двухтонного снаряда, который продолжает двигаться по инерции. Для того, чтобы замедлить автомобиль, необходимо преобразовать энергию создаваемую инерцией в иную форму: тепла. Тормоза нагреваются, поглощая энергию скорости автомобилем, и воздух вокруг них тоже нагревается рассеивая тепло и неся ее в окружающую среду.

Многие из нас жалуются на то сколько стоит обогрев дома, но здесь мы бросаем на ветер нашу энергию торможения. Что если бы мы смогли накопить часть этой энергии и использовать ее в дальнейшем для приведения в движение транспортного средства? Это и есть именно то, что гибридный автомобиль делает. Он использует свойство, которое присуще всем электродвигателям и генераторам. Если вы через провода подаете электричество в двигатель, то это вызовет вращение вала электродвигателя, но если вы будете вращать вал электродвигателя, он будет генерировать электричество.

Чем больше нагрузки на электродвигатель, тем больше энергии ему потребуется. Таким же образом, чем больше электроэнергии вы хотите получить от генератора, тем больше нужно раскручивать вал. Так, если притормаживать автомобиль система электромотор / генератор подключена к аккумуляторной батарее, чтобы зарядить его. Таким образом нас есть свободная энергия, которая просто хранится в батарее для последующего ее использования.

С другой стороны бензиновый двигатель может потреблять меньше, потому что, когда он нуждается в дополнительной мощности, электродвигатель оказывает помощь в ускорении с использованием свободной энергии в аккумуляторе, который был накоплен в последний раз, когда было торможение.

Чего мы ожидали от гибридов.

На сегодняшний день на рынке продаются два очень доступных гибрида, Toyota Prius и Honda Insight.

Toyota Prius, 4-дверный, 5-местный седан, получил рейтинг EPA с расходом в 5,2 литра на 100 км городе и 4,5 на шоссе, в то время как Honda Dash-med.jpgInsightLeftRear-med.jpg, небольшой 2-местный купе расходует 3,5 литра на 100км в городе и 3,9 на шоссе. Весной 2012 года, вы также увидите новый Honda Civic Hybrid. Форд присоединится в 2013 году.

Оба Prius и Insight с CVT (автоматической коробкой передач) заработали рейтинг выбросов SULEV. Это означает, что если вы были бы в состоянии собрать все загрязнения, которое было выброшено из одного из этих автомобилей на более чем 160000 километров, вы бы просто заполнили ими около чайной чашки.

У Prius: трансмиссия составляет три компонента, 4-цилиндровый бензиновый двигатель, генератор и электромотор. Эти компоненты связаны между собой с помощью набора планетарных передач.

Чтобы запустить Prius, вы поворачиваете ключ зажигания, как и обычный автомобиль, но вы ничего не слышите. Работает автомобиль или нет? Показатели на графическом дисплее показывают, что машина работает, но нет никаких звуков. Принимая на веру показания датчиков вы перевели рычаг селектора в положение драйв, надавили педаль акселератора и машина неслышно двинулась вперед, как будто большая невидимая рука толкает вас сзади .. При достижении примерно 30 км/ ч вы услышите, что бензиновый двигатель заработал, хотя до этого вы не слышали двигатель.

Во время движения с нормальной скоростью выше 30км / ч, бензиновый двигатель делает большую часть работы. Всякий раз, когда вы отпустите газ и не наступаете на педаль тормоза, электродвигатель работает как генератор и заряжает батареи посредством рекуперативного торможения. Если больше энергии необходимо для ускорения или подъем, электродвигатель немедленно включается, чтобы помочь бензиновому двигателю за счет энергии, которая хранится в аккумуляторе. Как вы замедлитесь и остановитесь, бензиновый двигатель не работает, а в автомобиле мертвая тишина.

В Honda Insight стLeftSide-med.jpgоит 1,0 литровый, 3-цилиндровый двигатель VTEC связанный с ультратонким электрическим двигателем, который установCluster2-med.jpgлен между двигателем и коробкой передач. Электродвигатель обеспечивает дополнительную мощность, когда это необходимо во время ускорения. Когда замедляется, двигатель выступает в качестве генератора для зарядки аккумулятора. Это «рекуперативное торможение» накапливает энергию, которая обычно теряется через тормоза и сохраняет ее в батарее для последующего использования.

В отличие от Prius, Insight имеет 5-ступенчатую механическую либо CVT автоматическую. Двигатель работает всегда, когда автомобиль движется, но иногда глохнет, когда вы останавливаетесь, чтобы экономить топливо. Как только вы нажимаете на сцепление, двигатель мгновенно заводится. Один электродвигатель используется в качестве помощи для 3 цилиндрового бензинового двигателя, который является основным источником движения. Электродвигатель, когда компьютер приказывает, становится генератором для зарядки аккумулятора.

Как работают гибриды.

Компоненты Toyota Prius включают в себя: 4-цилиндровый высокоэффективный бензиновый двигатель и два генератора в отдельных HybridSystem-med.jpgслучаях / двигателя. Один устанавливается на бензиновый двигатель, где обычно стоит маховик. Toyota называет это генератором хотя он также служит в качестве стартера. Другой двигатель подключен к ведущим колесам и используется для движения автомобиля на небольших скоростях и помогает двигателю при больших нагрузках. Этот мотор выполняет работу генератора, когда автомобиль движется по инерции или замедляется. Все три компонента (бензиновый двигатель и два мотора / генератора) соединены с помощью планетарного ряда. Существует также 274 вольтовая никель-металл-гидридная батарея, который установлена за спинкой сиденья.

Сочетание бензинового двигателя, генератора и электродвигателя образуют очень компактный блок, который приводит в движение передние колеса.

Как упоминалось ранее, генератор, который крепится к задней части двигателя еще работает как стартер.

Диаграмма нижTHS-Diagram.jpgе показывает, как три компонента связаны через планетарный редуктор (устройство разделения мощности). Двигатель подключен к планетарному перевозчику, генератор подключен к солнечной шестерни, выходному валу двигателя и оба они связаны с коронной шестерней.

Если нет нагрузки на генератор, то двигатель будет просто работать вхолостую и автомобиль будет сEngineCutaway-sm.jpgтоять на месте. Это когда селектор находится в нейтральном положении или паркинг. Если начинается нагрузка на генератор, либо для зарядки батареи или для питания электродвигателя, то часть мощности двигателя будет направлена, через планетарный редуктор к ведущим колесам, чтобы автомобиль начал движение. Регулируя нагрузку на генератор, обороты двигателя могут быть постоянными при ускорении автомобиля, тем самым действуя как бесступенчатая коробка передач. Довольно остроумно, не так ли?

Добавив, что второй двигатель / генератор и один планетарный ряд, Toyota смогла полностью исключить коробку передач. Но как насчет заднего хода? Задний ход осуществляется исключительно за счет электродвигателя.

Трансмиссия Honda Insight переднеприводная, состоящая из небольшого трехцилиндрового двигателя, который связан с тонким электрическим двигателем установленного между двигателем и либо обычной механической 5-ступенчатой коробкой передач либо с автоматической коробкой передач (CVT). Аккумулятор никель металлгидридных (Ni-MH) мощностью 144 вольта, которая состоит из 120 секций в 1,2 вольт каждая

Кузов Insight полностью алюминиевый.

Будущее топливных элементов.

Гибридная технология является промежуточным звеном, которая может уменьшить, но не искоренить, нашу зависимость от ископаемого топлива. Существует еще одна новая технология под названием «топливные элементы», которые должны быть готовы к концу этого десятилетия, который устранит нашу зависимость от невозобновляемых ресурсов.

Топливные элементы преобразуют водород и кислород в электричество, минуя процесс сгорания, тем самым практически полностью устранит выбросы. Они работают гораздо более эффективно, чем двигатели внутреннего сгорания, производя в два раза больше энергии.

У большинства автопроизводителей есть проекты топливных элементов находящиеся в процессе разработки и практически все они убеждены, что топливные элементы это будущее автомобилей.

рассказать друзьям и получить подарок
Ваш e-mail: *
Ваше имя: *

Leave a Reply