ГИБРДНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
(ВолгГТУ, кафедра «Транспортные машины и двигатели»
Г.
Содержание
Стр.
Реферат………………………………………………………………………...
Введение……………………………………………………………………….
Глава 1. Начало разработок гибридного автомобиля………………………
1.1 История разработок гибридного автомобиля……………………...
1.2 Причины начала разработок ……………………………………….
Глава 2. Устройство гибридного двигателя…………………………………
2.1 Общий принцип работы гибридного двигателя…………………..
2.2 Подробно о работе гибридной силовой установки………………..
Глава 3. Обзор патентной документации по ведущим странам мира:
России, Великобритании, Германии, Японии и США………….……
Глава 4. Современные гибридные автомобили…. ………………………….
4.1. Преимущества гибридов……………………………………………
4.2. Недостатки гибридов…..……………………………………………
4.3. Современное применение…………………………………………..
4.4. Производители и доступные модели……………………………….
4.5. Перспективы развития гибридных транспортных двигателей……
Глава 5. Расчёт совмещения крутящих моментов классического
двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя..………………….
Заключение……………………………………………………………………
Список использованной литературы………………………………………..
Глава 1. Начало разработок гибридного автомобиля
История разработок гибридного автомобиля
Стремительный рост цен на нефть и газ в 1970-х заставил разработчиков и потребителей вновь обратиться к уже практически забытым мечтам конструкторов создать экономичное и универсальное средство передвижения. В США гибридные автомобили начал разрабатывать Виктор Воук в 50-е - 60-е годы. Первое транспортное средство на топливных элементах создала в 1959 году компания Allis-Chalmers Manufacturing Company (США). Щелочные топливные элементы (AFC) были установлены на трактор. В 1962 году - на автомобиль для гольфа. В 1967 году компания Union Carbide (США) установила топливные элементы на мотоцикл.
В 1980 году компания Volvo проводила эксперименты с маховиком, разгоняемым дизельным двигателем и используемым для рекуперации тормозной энергии. Впоследствии от этого проекта отказались в пользу гидравлических аккумуляторов.
В этот период на улицах Западной Германии появился знаменитый концепт европейские гибриды VW Taxi производства Volkswagen, который сочетал в себе параллельную схему включения бензинового и электромотора. В 1992 году пресс-служба Toyota обнародовала данные о намерениях компании всерьез заняться разработкой максимально экономичных транспортных средств с низкими показателями загрязнения окружающей среды. 1997 год ознаменовался выходом на японский рынок автомобиля Toyota Prius, такого себе символа современной «гибридизации». За 12 первых месяцев маркетологам компании удалось продать около 20 тысяч этих машин.
Европейским автомобилестроителям, к сожалению, не удалось добиться успехов Toyota у себя на рынке. Выпущенная в 1997 году модель Audi Duo, созданная на базе модели А4 с дизельным двигателем 1,9TDI работающим в паре с 29-киловатным электромотором, в Старом Свете потребителя не нашла, поэтому производство этих авто со временем прекратили, а сама компания сосредоточила усилия на разработке дизельных двигателей. Но не стоит думать, что Toyota что-то заработала на Prius. По некоторым данным, производство не окупилось до сих пор, зато послужило отличной площадкой для отработки технологии.
Спустя два года инженеры Honda порадовали экономных автомобилистов анонсом своего гибрида - двухдверного хэтчбека Insight. Кроме наличия гибридной силовой установки, модель частично была сделана из легкого пластика и имела очень низкий коэффициент сопротивления воздушному потоку. Отсюда – очень низкий расход топлива.
С началом нового тысячелетия Toyota начала поставки Prius за рубеж, тем самым проникнув на рынок США, одну из самых успешных площадок для продаж гибридных автомобилей в мире. Несмотря на блистательный успехоносный уровень продаж, не обошлось без неприятных инцидентов. В 2005 году представители Toyota объявили об отзыве 160 тысяч гибридов Prius для ремонта (75 тысяч единиц в Соединенных Штатах, 70 тысяч в Японии и 14 тысяч в других регионах). Проблема заключалась в сбое программного обеспечения компьютера авто, что зачастую приводило к внезапной остановке бензинового двигателя во время движения.
Двадцатый век - период войн, катаклизмов, резких подъемов и падений, знаменовался эпохой стремительного развития автомобильной промышленности. Сложные и простые, грациозные и неповоротливые машины за сотню лет преодолели путь становления, развития и, наконец, завоевания какой-то «части» жизни каждого из нас. На протяжении всего этого времени вместе с очевидными преимуществами четырехколесных средств передвижения сосуществовали также их явные недостатки, а именно: абсолютная зависимость от источника энергии (топлива) и негативное влияние на окружающую среду продуктов горения этого топлива, в том числе, углекислого газа.
Ученые и инженеры разных стран решили избрать разные пути решения «автомобильных» проблем. Кто-то ограничился введением жестких экологических норм, стимулирующих производителей разрабатывать авто с низкими показателями загрязнения окружающей среды. Некоторые страны развернули кампании по переходу на альтернативные виды горючего, такие как, например, этанол (состоит из этилового спирта и бензина). В то же время азиатские разработчики решили пойти более сложным путем и заняться совершенствованием самих автомобилей, а не топлива, и тем самым сделать их не только экологически «чистыми», но и экономичными, что для рядового потребителя, особенно в наше время, немаловажно. В ходе одного из таких экспериментов свет увидел первый массовый гибрид.
Согласно определению, «гибрид» – это объект, сочетающий в себе свойства других (двух или более) объектов. В этом случае имеется в виду силовая установка гибридного авто, в основе которой лежит симбиоз нескольких абсолютно разных типов приводов (в нашем случае - это двигатель внутреннего сгорания и электрический мотор).
В жизни с гибридами обычному человеку приходится сталкиваться куда чаще, чем можно предположить. Неторопливый мопед в руках дедушки-пенсионера, тяжелый локомотив на железнодорожной станции и гигантский карьерный самосвал - по сути, все они оснащены силовыми установками смешанного типа. Мопед относят к категории гибридов по причине комбинации в нем движущей силы педалей ездока и бензинового двигателя.
Некоторые типы тяговых агрегатов поездов также принято считать дизель-электрическими гибридами, работающими на топливе и электричестве. В то же время определенные виды железнодорожного транспорта относят к этой категории средств передвижения по причине использования в них электрической коробки передач схемы передачи энергии от двигателя к колесам (так же, как и в случае с мощными карьерными грузовиками). Причина перехода на электронику электричество – сложность передачи крутящего момента на колеса большой и очень тяжелой движущей установки. Схема функционирования такой системы проста – работающий на горючем топливе двигатель приводит в движение генератор, который обеспечивает энергией тяговые электродвигатели. К числу гибридов техники-конструкторы относят также современные субмарины, оснащенные дизель-электрическими, атомными силовыми установками.
Главной причиной начала производства легковых гибридов был рыночный спрос на подобные автомобили, вызванный высокими ценами на нефть и постоянным повышением требований к экологичности автомобилей. При этом совершенствование технологий и налоговые льготы производителям гибридов делает эти автомобили в некоторых случаях даже дешевле обычных. В некоторых странах владельцы гибридов освобождаются от уплаты дорожного налога и не платят за муниципальные парковки.