6. Основные определения по автомобилям с гибридным приводом

Автомобиль с гибридным приводом – автомобиль в котором для преодоления сопротивления движению используют приводы колес, работающие от источника энергии различного вида.

Гибридная силовая установка – агрегат (или несколько агрегатов), состоящий из разнородных источников энергии, объединенных конструктивно или соединенных силовыми связями и узлов трансмиссии, согласующих силовые потоки между этими источниками энергии.

Либо

Гибридная силовая установка – силовая установка, включающая необратимый источник энергии (приводной двигатель), обратимый источник энергии (тяговый двигатель) и контур рекуперации энергии.

Электрический аккумулятор — химический источник тока многоразового действия (то есть в отличие от гальванического элемента химические реакции, непосредственно превращаемые в электрическую энергию, многократно обратимы). Электрические аккумуляторы используются для накопления энергии и автономного питания различных устройств.

Топливный элемент — электрохимическое устройство, подобное гальваническому элементу, но отличающееся от него тем, что вещества для электрохимической реакции подаются в него извне — в отличие от ограниченного количества энергии, запасенного в гальваническом элементе или аккумуляторе.

Рекуперати́вное торможе́ние — вид электрического торможения, при котором электроэнергия, вырабатываемая тяговыми электродвигателями, работающими в генераторном режиме, возвращается в электрическую сеть.

Иони́стор (суперконденсатор) — электрохимическое устройство, конденсатор с органическим или неорганическим электролитом, «обкладками» в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита. Функционально представляет собой гибрид конденсатора и химического источника тока.

Двигатель постоянного тока — электрическая машина, машина постоянного тока, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.

7.Обоснование целесообразности применения системы «ДВС – электродвигатель» в качестве источника энергии гибридного автомобиля.

Современный автомобиль имеет достаточно хорошие показатели топливной экономичности и экологичности при равномерном движении в достаточно широком диапазоне рабочих скоростей. Но в городском режиме передвижения эти показатели значительно ухудшаются. Использование системы ДВС- Электродвигатель позволяет трогаться с места на электротяге, поскольку крутящий момент эл.Д максимальный на минимальных оборотах и с увеличением оборотов плавно снижается. Такой двигатель идеально подходит для авто. Проблему составляет накопители энергии. Они имеют большой вес, стоимость и относительно малое время работы до зарядки. Отчасти решение проблемы осуществляется путем заряда при рекуперативном торможении, так же заряд осуществляется во время движения путем отбора энергии от двс. Электродвигатель может выполнят и роль стартера в случае использования системы стоп-старт. Еще одним обоснованием целесообразности является легкость управления электродвигателем, которая тем не менее изменяется в зависимости от схемы исполнения привода.

8. Классификация автомобилей с гибридным приводом.

В общем случае гибридный автомобиль — автомобиль использующий в качестве движущей силы связку из электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания, питаемый как обычным горючим топливом, так и зарядом аккумуляторной батареи.

С практической точки зрения автомобиль нельзя называть гибридом, если он не умеет отключать двигатель во время остановок, не использует систему рекуперативного торможения и не использует электромотор хотя бы в качестве вспомогательного двигателя.

Тип 1 - Не совсем гибрид (mild hybrid)

(Низкое напряжение/Малая мощность) Традиционная система с 42 вольтовым аккумулятором, называемая маркетологами “умеренным” гибридом.

Этот тип конструкции по сути нельзя даже назвать “гибридом” т.к. в автомобиле используется только одна двигательная система.

Останавливает двигатель во время остановок

Заряжает аккумулятор за счет торможения (так же называется рекуперативным торможением)

Электромотор не используется в качестве движущей силы

Тип 2 – Пассивный гибрид (passive или assisted hybrid)

(Высокое напряжение/Малая мощность) Система с небольшим (по запасу энергии) аккумулятором и небольшим электромотором, который включается в работу при разгоне автомобиля.

Останавливает двигатель во время остановок

Использует систему рекуперативного торможения

Электромотор играет вспомогательную роль

Тип 3 – Полный гибрид (full hybrid)

(Высокое напряжение/Высокая мощность) Система с большой аккумуляторной батареей, небольшим электромотором, по крайней мере одним мощным электромотором и двигательной системой использующей оба источника движущей силы.

Останавливает двигатель во время остановок

Заряжает батарею за счет торможения

Позволяет использовать только двигатель внутреннего сгорания, только электромотор или оба одновременно.

Производители и модели гибридов

Honda Insight, Honda Civic Hybrid, Honda Accord Hybrid

Хонда использует систему второго типа (вспомогательную). В системе присутствует один электромотор, используемый для подзарядки батареи либо в качестве вспомогательного двигателя. Электромотор так же используется при запуске двигателя.

Saturn Vue (General Motors)

Система второго типа. В системе присутствует один электромотор, используемый для подзарядки батареи либо в качестве вспомогательного двигателя. Электромотор так же используется при запуске двигателя.

Toyota Camry Hybrid, Toyota Highlander Hybrid, Toyota Prius, Lexus RX-400h, Lexus GS-450h.

Тойота использует систему третьего типа - “настоящий” гибрид. В системе используется, по крайней мере, два электромотора. Один служит в качестве генератора электрического тока. Второй – в качестве двигателя и стартёра. Оба могут использоваться одновременно, экономя заряд аккумуляторной батареи.

Автомобиль может ехать в режиме электромобиля, т.е. исключительно за счет электромотора, что очень полезно в условиях перегруженных городских дорог.

Ford Escape Hybrid, Mercury Mariner Hybrid

Гибриды компании Форд относятся к третьему типу. В системе установлено два электромотора. Один используется в качестве электрогенератора. Второй – в качестве двигателя и стартёра. Оба могут использоваться одновременно, экономя заряд аккумуляторной батареи.

Автомобиль способен двигаться в режиме электромобиля, т.е. только за счет электромотора, что очень полезно при езде по перегруженным городским трассам.