Содержание
Введение. 3
1. Характеристики гибридной системы.. 5
2. Анализ гибридного транспортного средства. 5
2.1 История развития. 5
2.2 Описание системы.. 6
2.3 Работа системы.. 7
Заключение. 9
Введение
Глобальное потепление не могло оставить общественность равнодушной, и результатом этому стали жесткие нормы загрязнения окружающей среды, действующие во всех областях промышленности. Автомобили не стали исключением, и компании, их производящие, прилагают все усилия, чтобы их продукция была как можно более «чистой». Существует огромное множество способов решения этой проблемы – новые нейтрализаторы выхлопных газов, иные настройки двигателя и прочие.
Но одним из наиболее эффективных способов решения проблемы загрязнения окружающей среды автомобилями является внедрение гибридного привода. Вкратце его суть можно описать так: «в помощь» двигателю внутреннего сгорания устанавливается электромотор, обладающий небольшой мощностью, но огромным крутящим моментом.
Несмотря на то, что гибридные автомобили возникли и получили распространение недавно – буквально 6-7 лет назад, уже существуют различные схемы гибридного привод автомобиля.
Первая – и самая распространенная – когда электромотор стоит между двигателем и трансмиссией. Из-за небольших размеров, ограниченных теснотой пространства, он достаточно слаб и не может самостоятельно приводить автомобиль в движение. Обычно в этом случае электромотор играет роль стартера, так как установлен в непосредственной связи с коленвалом двигателя внутреннего сгорания. При такой схеме отдача электродвигателя достаточно невелика, поэтому результатом ее применения является небольшое снижение расхода топлива, и, как следствие – загрязнения.
Другая схема – электромотор установлен в трансмиссии. Мощность еще более ограничена, однако, в этом случае он может выполнять роль электромеханического актуатора, то есть, фактически, играть роль автоматической коробки передач. Достигается это двумя путями – либо применением сложного планетарного механизма, либо системы последовательной редукции. В этой схеме гибридный привод просто обеспечивает удобство и большую эластичность.
Электромотор также может приводить в движение одну из осей автомобиля. При таком его расположении, двигатель внутреннего сгорания приводит одну ось, а электромотор, независимо от него – другую. Эта схема обеспечивает автомобилю достоинства полного привода при отсутствии механических потерь и сложной и дорогой раздаточной коробки. Конечно, полностью заменить традиционный полный привод ей не удастся, зато такая схема обеспечивает высокую мощность электродвигателя, большую емкость его батарей и достаточно неплохую экономичность.
Все эти схемы размещения принадлежат к традиционным гибридам – то есть системам, когда электромотор питается от батареи аккумуляторов, которая, в свою очередь, заряжается генератором, приводимым двигателем внутреннего сгорания, либо рекуперацией энергии при торможении.
Но существуют и другие системы. Если традиционную гибридную систему можно назвать параллельной, то такую – последовательной. В этом случае двигатель внутреннего сгорания маломощный и предназначен только для зарядки аккумулятора, то есть не связан ни с колесами, ни с трансмиссией напрямую. Энергия, как и в традиционном гибриде, поступает на электромоторы, вращающие колеса. Но в этом случае становится возможным применение мотор-колес. Также при такой гибридной схеме дозарядка аккумулятора обычно возможна от обычной бытовой электросети.
Все гибридные системы, несмотря на различия в их устройстве и компоновке, обеспечивают большую мощность, удобство управления и экономичность, то есть при отсутствии снижения потребительских качеств, автомобиль с гибридным приводом приобретает новые, положительные качества. Так что гибридные системы – действительно ближайшее будущее автомобилестроения.
Характеристики гибридной системы
Автомобильная гибридная система сочетает два источника движущей силы, это ДВС и электродвигатель, с целью извлечь преимущества и компенсировать недостатки каждого из них. Такая система полностью автономна и не требует внешней подзарядки. Обладает следующими характеристиками:
- Сокращение энергетических потерь. Система автоматически останавливает двигатель на холостом ходу, не тратя энергию впустую, как в обычном случае.
- Возврат энергии и повторное использование. Энергия, которая в обычном случае потеряется в виде теплоты во время снижения оборотов двигателя и торможения, превращается в электрическую энергию, которая затем используется для питания стартера и электродвигателя.
- Мотор-помощник. Электрический мотор помогает двигателю во время набора скорости.
- Высокоэффективное управление работой. Система максимизирует выходной коэффициент полезного действия транспортного средства, используя электродвигатель, чтобы приводить в движение автомобиль при режимах работы на которых эффективность ДВС низка, и вырабатывая электричество при высокоэффективных режимах работы двигателя.