Принцип роботи гібридного автомобіля

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Принцип роботи
Спочатку ідея організації принципу «електричної коробки передач», тобто заміни механічної коробки передач на електричні дроти, була втілена у залізничному транспорті і великовантажних кар'єрних самоскидах. Причина застосування такої схеми зумовлена ​​величезними складнощами механічної передачі керованого крутного моменту на колеса потужного транспортного засобу. Суть принципу полягає в тому, що двигун, що працює на звичайному паливі, приводить у рух електрогенератор, і через систему управління потрібну кількість електроенергії передається на електродвигуни, приводячи в рух транспортний засіб. Це схоже на електростанцію на електромобілі, що виробляє енергію для власного руху. Суть схеми роботи гібридного автомобіля аналогічна, але значно модифікована, в першу чергу додаванням акумуляторної батареї, тільки на відміну від електромобіля менш ємної, а отже, більш легкою.
Основні причини, що стоять за розробкою гібридної силової установки - зменшення кількості шкідливих викидів в атмосферу, що дуже актуально саме для міського транспорту. Ця система дозволяє знизити викид сажі та вуглеводнів на 90%, оксидів азоту - на 50%. При цьому економія палива досягає 60% в порівнянні зі звичайними автобусами з дизельними двигунами, а прискорення під час початку руху збільшилася на 50%. Така силова установка може встановлюватися на різні автомобілі, які виконую різні завдання. Принцип роботи гібридної силової установки полягає в наступному: колеса приводяться в рух електродвигуном, який живиться від АКБ, а дизельний двигун приводить у дію генератор, що живить акумулятор. До того ж дизель з'єднаний з трансмісією і частину своєї потужності передає на колеса. Завдяки цьому під час початку руху досягається максимальне прискорення без зайвого шуму, витрат палива і клубів диму з вихлопної труби.
Що таке гібридний автомобіль
Гібридний автомобіль - високоекономічний автомобіль, який рухається системою «електродвигун - двигун внутрішнього згорання» (далі двигун), яка живиться як пальним, так і зарядом електричного акумулятора. Головна перевага гібридного автомобіля - зниження витрати палива і шкідливих вихлопів. Це досягається повним автоматичним режимом роботи двигуна з допомогою бортового комп'ютера, починаючи зі своєчасного відключення двигуна під час зупинки в транспортному потоці, з можливістю продовжувати рух без його запуску, виключно на енергії акумуляторної батареї, і закінчуючи більш складним механізмом рекуперації - використання електродвигуна як генератора електричного струму для поповнення заряду акумуляторів.
Взагалі, гібрид - це організм, отриманий в результаті схрещування генетично розрізняються батьківських форм (видів, порід, ліній та ін) (від лат. Hibrida - помісь).
Генетично розрізняються форми в нашому випадку - це двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) і електромотор. Причому в сучасній автоселекціі гібридизація - це, схоже, єдино можливий варіант їх виживання. З одного боку, ціна на нафту бере все нові висоти, що неминуче наближає захід славної історії ДВС (у тому ж напрямку працюють екологічні нормативи). З іншого - відсутність способів компактно і довго зберігати електричну енергію ставить під великий сумнів майбутнє електромобілів у їх генетично чистому вигляді ...

Докладно про роботу гібридної силової установки
Гібридна силова установка поєднує в собі сучасний двигун внутрішнього згоряння, технологічно суміщений з електромоторами. Весь комплекс управляється електронною системою, і звичайно ж все компоненти відрізняються високою якістю. Гібридна силова установка управляє витратою енергії залежно від умов руху автомобіля.
Початок руху
Для початку руху і при русі на малих швидкостях використовується тільки електромотор.
-При наборі швидкості батарея спрямовує свою енергію на блок живлення.
-Блок управління направляє енергію на електромотори, розташовані в передній і задній частинах автомобіля.
-Передній і задній електромотори дозволяють автомобілю плавно рушати з місця.
Ось характеристики гібридного автомобіля Lexus RХ400h. В основному весь принцип роботи гібридної силової установки показаний на прикладі цього автомобіля.
Бензиновий двигун
-Робочий об'єм: 3.3 л
-Кількість і розташування циліндрів: v6
-Потужність: більше 150 квт ( 204 л . С. (Din))
Система
-Максимальна потужність: ± 200 кВт ( 270 л . С. (DIN))
-Робоча напруга: 650 В
-Напруга батареї: 288 У
Технічний симбіоз
1.Електріческая система кондиціонування: система кондиціонування може працювати без участі бензинового двигуна, забезпечуючи комфортну температуру в салоні і заощаджуючи паливо.
2.Технологія електричного управління: підвищена напруга дозволило конструкторам автовиробників обладнати гібридну версію своїх автомобілів великою кількістю систем електричного живлення і управління.
3.Система vdim (vehicle dynamics integrated management): нова версія системи курсової стійкості vsc (vehicle stability control) діє через електричний контур високої напруги, за рахунок цього скорочується час реакції автомобіля.
4.Бензіновий двигун;
5.Гібрідная трансмісія;
6.Генератор;
7.Електріческій двигун задніх коліс;
8.Блок керування силовою системою;
9.Електріческіх двигун передніх коліс;
10.Батарея високої напруги.
Рух:
При русі автомобіля в нормальному режимі привід коліс здійснюється за рахунок бензинового двигуна і електромоторів; енергія двигуна розподіляється між колесами і електричним генератором, який в свою чергу приводить у рух електромотори.
Розподіл енергії знаходиться під контролем з метою забезпечення максимальної ефективності. При необхідності генератор також здійснює зарядку батареї, віддаючи йому надлишки енергії.
Розгін:
1.Бензіновий двигун розганяє автомобіль, працюючи в нормальному режимі.
2.Для покращення динаміки додаткова енергія надходить від електромотора.
3.При роботи в нормальному режимі бензиновий двигун також постачає енергією генератор.
4.Генератор може направляти надлишки енергії на блок живлення.
Гальмування:
1.При гальмуванні кінетична енергія перетворюється в електрику.
2.Електромотори направляють його на блок живлення.
3.Блок управління електроживленням повертає енергію на високовольтну батарею. Бензиновий двигун автомобіля працює в звичайному режимі.
Завдання гібридної силової установки:
1.Забезпечення високих експлуатаційних характеристик і набору швидкості за рахунок миттєвої подачі енергії.
2.Сохраненіе енергії при гальмуванні: частина енергії перетвориться в електрику, інше - в теплову енергію (у порівнянні зі звичайним автомобілем, у якого на "тепло" йдуть всі 100%).
3.Забезпечення автомобіля найсучаснішою системою керування витратою енергії.
4.Сніженіе маси і розмірів компонентів.
"У своєму бажанні створити привід, якого ніколи не було раніше, ми відобразили ключові елементи захисту навколишнього середовища, безпеки і задоволення від водіння автомобіля. Ми також зрозуміли, що наша нова гібридна система добре підходить до автомобілів середнього і великого розміру. У результаті вийшов блискучий приклад справжнього прориву в еволюції автомобільного транспорту ".
0. Садакат (0. Sadakata), головний інженер Lexus RХ400h
Гібридна трансмісія.
Дільник потужності в гібридній трансмісії направляє потік потужності туди, де вона найбільше потрібна. Забезпечуючи максимально економне витрачання енергії, він не тільки спрямовує всю необхідну потужність, але і управляє спільною роботою бензинового і електричного двигунів. Варіатор миттєво відгукується, коли водієві потрібна велика потужність. Електричний і бензиновий джерела енергії
Термін "гібридний" має на увазі поєднання бензинового і електричного двигунів, які приводять у рух RX400h. Ці два джерела енергії чудово доповнюють один одного. Електродвигуни моментально забезпечують додаткову потужність, не витрачаючи паливо і не забруднюючи навколишнє середовище. Бензиновий двигун дозволяє розвинути високу швидкість на рівні сучасних автомобілів.
Робота в системі дозволяє кожному джерелу енергії працювати в оптимальному режимі, забезпечуючи автомобілю прекрасні ходові якості і паливну економічність. Відновлення енергії
Одне з джерел економії - зниження споживаної енергії. Однак гібридні технології Lexus дозволяють повертати енергію, яка в звичайних умовах втрачається безповоротно. Зокрема, при гальмуванні електродвигуни діють як генератори, і з подачі блоку керування силовою установкою енергія руху "перекачується" назад у батарею високої напруги.
Велика продуктивність завдяки двом джерелам енергії
Гібридна силова установка використовує у своїй роботі два джерела енергії: 6-циліндровий бензиновий двигун, з'єднаний з генератором, і електромотор, що володіє великим моментом, що крутить.
Високопродуктивний двигун
В якості основного джерела енергії в гібридній силовій установці використовується найсучасніший двигун внутрішнього згоряння. Складна комп'ютерна система здійснює безперервне зміна забору повітря з метою забезпечення оптимальних умов роботи двигуна. Це не тільки забезпечує двигуну додаткову потужність, але і сприяє значній економії палива і зменшення викидів вихлопних газів. При цьому не збільшується рівень шуму і не виникає ніяких вібрацій. Все, що відчуває водій, - це чуйно реагує на команди двигун.
Високовольтний мотор
Вдосконалений електромотор-генератор, з'єднаний з бензиновим двигуном V6, забезпечує виключно плавний розгін, коли ви натискаєте на педаль газу до упору. Високовольтний електромотор гібридної силової установки являє собою складну і водночас компактну комбінацію електромотора і електрогенератора.
Гібридна технологія
Трохи докладніше про принципи роботи гібридної силової установки.
1. Початок руху
При рушанні з місця та рух на малих швидкостях використовуються лише електромотори.
2. Нормальний режим руху
На трасі двигун і електромотор працюють разом; потужність двигуна ділиться між колесами і електрогенератором, який приводить в рух електромотор. Розподіл потужності коригується для забезпечення максимальної ефективності. При необхідності генератор заряджає батарею за рахунок надлишкової потужності двигуна.
3. Розгін
Батарея дає енергію, що доповнює потужність двигуна; двигун і електромотори забезпечують плавний розгін.
4. Гальмування
При гальмуванні електромотори працюють як генератори. Вони перетворять кінетичну енергію в електричну, що накопичується в батареї.
5. Зупинка
При зупинці двигун автоматично вимикається для економії палива та забезпечення максимальної ефективності.
6. Початок руху
Працюють тільки електромотори.
Пристрій розподілу електроенергії
Серцем пристрою розподілу енергії є компактний механізм планетарної передачі. Цей планетарний механізм управляє процесом взаємодії бензинового двигуна, електромотора і генератора. Механізм планетарної передачі об'єднує двигун, електрогенератор і електромотор. За своєю вагою він легше і має набагато менше рухомих частин, ніж стандартні 5 - або 6-ступінчасті автоматичні коробки передач, застосовувані в даний час в більшості автомобілів класу "люкс".
Все це знижує втрати на тертя і забезпечує більш тиху роботу, а також більш тривалий термін служби автомобіля.
Енергетичний центр
Гібридний "енергетичний центр" є унікальною системою, яка створює і управляє запасом електричної енергії, що зберігається у високотехнологічній батареї. Процес виробництва і управління витратою електроенергії інтегрований в батареї. Ключовими компонентами енергетичного центру є:
- Потужна високопродуктивна батарея;
- Блок управління енергією;
- Напівпровідниковий комутаційний пристрій;
- Регенеративна гальмівна система.
Потужна батарея
Для забезпечення енергією електромоторів та електричних систем автомобіля гібридна силова установка використовує у своїй роботі високопродуктивну нікель-метал-гидридні батарею.
Блок управління енергією і напівпровідниковий пристрій перемикання
Блок управління енергією і напівпровідниковий пристрій перемикання застосовуються для управління потоком енергії між генератором, батареєю і електромотором. У той час як генератор і електромотор є пристроями змінного струму, батарея являє собою пристрій постійного струму. Крім того, вихідна напруга батареї не відповідає вихідній напрузі генератора, а також величиною вхідного напруги електромотора. Тому ці пристрої здійснюють перетворення електроенергії згідно потребам системи.
Регенеративна гальмівна система
При гальмуванні генератор використовується для уповільнення руху автомобіля. При цьому він виробляє електроенергію, яка зберігається в батареях. У традиційних системах енергія, яка використовується для гальмування, втрачається повністю. На відміну від них дана система особливо ефективна при їзді в міських умовах, де часто чергуються розгін і гальмування. Без наявності традиційної коробки передач в системі утворюється набагато менше тертя, тому більшу кількість кінетичної енергії може бути збережено у вигляді електричної енергії.
Інвертор
Інвертор представляє собою пристрій, який перетворює постійний струм від акумулятора в змінний. При перетворенні постійного струму в змінний він може бути використаний для живлення електромотора. У гібридній силовій установці автомобіля Lexus RХ400h передбачена високовольтна схема перетворення одного постійного струму в інший, також постійний струм. Оскільки вона підвищує напругу, відбувається рівномірне зростання електричної потужності при тому ж рівні струму, результатом чого є більш висока продуктивність та підвищений крутний момент приводу електромотора.
Система інтегрованого управління динамікою автомобіля (VDIM)
У взаємодії з новою гібридною силовою установкою поліпшення якості управління автомобілем досягається ще й за рахунок модифікованої підвіски, спеціальної електронної системи управління і самої сучасної системи контролю стійкості автомобіля і системи інтегрованого управління динамікою автомобіля (VDIM).
До сьогоднішнього дня такі системи активної безпеки, як антиблокувальна система гальм (АВS), антипробуксовочна система (TRC), система курсової стійкості (VCS) і електропідсилювач керма (ЕРS), мали тенденцію розвиватися окремо один від одного, навіть якщо вони були встановлені в одному і тому ж автомобілі. По суті їх успішна співпраця була обмежена, а оптимальна працездатність не реалізована.
Система інтегрованого управління динамікою автомобіля (VDIM), встановлена ​​в RХ400h, була розроблена з метою об'єднання цих різних систем, що істотно покращило безпеку і характеристики автомобіля.
Більше того, оскільки звичайні системи безпеки активуються відразу після того, як була досягнута межа технічних можливостей автомобіля, VDIM активізується ще задовго до настання цього моменту. У результаті розширюються рамки роботи систем активної безпеки, і за рахунок цього забезпечується більш м'яке і передбачувана поведінка автомобіля, так як ці системи діють точніше, більш м'яко і гнучко. Маючи в своєму розпорядженні повною інформацією про поточний стан, одержуваної з датчиків, розташованих по всьому автомобілю, VDIM не тільки об'єднує функції систем АВS, ТRC, VSC і ЕВD з електропідсилювачем рульового управління, але і управляє гібридною силовою установкою і системою повного приводу. Використовуючи об'єднаний контроль над усіма елементами, що відповідають за рух автомобіля, включаючи крутний момент, гальмівне зусилля і рульове управління, VDIM не тільки оптимізує роботу гальмівної системи, системи курсової стійкості і антипробуксовочной системи, але і покращує основні динамічні характеристики автомобіля. Нова система управління динамікою не настільки "нав'язлива", як звичайні системи контролю стійкості, але при цьому набагато більш ефективна. За допомогою високошвидкісної технології управління двигуном, гальмами і трансмісією система управління динамікою контролює гібридну силову установку, повний привід на всі колеса і систему гальмування, одночасно керуючи моментом переднього і заднього електромоторів відповідно до умов руху, а також стабілізує поведінку автомобіля на дорожньому покритті з низьким коефіцієнтом зчеплення. За рахунок всього цього досягається безпечне і комфортне керування автомобілем.
Запуск системи:
Система подачі енергії включається, коли електронний ключ дає підтвердження, що водій перебуває в салоні. При включенні запалювання система здійснює перевірку нормальної роботи всіх датчиків, двигуна, електромотора, генератора і батареї. Після цього перемикачі на різних компонентах високовольтної системи, таких як електромотор, генератор і батарея, включаються - машина готова до поїздки.
Відключення системи:
Після відключення запалення і до того, як водій покине салон автомобіля, компоненти високовольтної системи відключаються, і після підтвердження відключення цих систем комп'ютер управління гібридною системою також відключається.
Управління потужністю двигуна:
Система здійснює контроль за споживанням енергії по всьому автомобілі. Вона визначає, чи потрібно зупинити бензиновий двигун і задіяти замість нього електромотор або продовжувати рух автомобіля за рахунок роботи бензинового двигуна. Система приймає ці рішення, грунтуючись на поточному стані автомобіля, тобто виходячи з потреби в прискоренні, а також на сигналах стану, що подаються комп'ютером акумулятора. При першому запуску автомобіль починає працювати від свого електромотора, але за умови, що температура навколишнього повітря не занадто низька і заряд акумулятора достатній. Для того щоб привести в рух автомобіль з використанням електроенергії, двигун спочатку запускається від генератора і одночасно система виробляє розрахунок енергії, необхідної для всього автомобіля. Далі система розраховує умови руху, при яких буде забезпечена максимальна ефективність, необхідна для вироблення цієї кількості енергії, і направляє двигуну сигнал на встановлення певної кількості оборотів. У подальшому контроль за кількістю обертів двигуна здійснює генератор. Потужність двигуна контролюється за рахунок обліку потужності, що витрачається безпосередньо на рух автомобіля, потужності, виробленої електричними пристроями, і потужності, необхідної для допоміжного обладнання та підзарядки батареї. За рахунок оптимізації контролю потужності двигуна забезпечується підвищена економічність витрати палива.
Контроль руху:
Загальна потужність гібридної силової установки складається з поєднання потужностей бензинового двигуна і електромоторів. На малих швидкостях більшу кількість енергії надходить від електромоторів. Така комбінація створює відчуття плавного контролю над потужністю. Навіть якщо бензиновий двигун використовується не постійно, особливо в умовах частих зупинок при русі, ніколи не відчувається нестачі потужності.
Контроль регенеративного гальмування:
Для оптимізації кількості зберігається енергії система гальмування, керована електронікою, приймає рішення про те, коли слід використовувати гідравлічні гальма, а коли - регенеративне гальмування. Система намагається застосовувати регенеративне гальмування якомога частіше з метою оптимізації процесу збереження енергії.
Переваги автомобілів з гібридною установкою
1. Економна експлуатація
Економна експлуатація - головна перевага гібридів. Щоб досягти її, необхідно було шукати баланс, тобто врівноважити всі технічні показники машини, але при цьому зберегти всі корисні параметри звичайного автомобіля: його потужність, швидкість, здатність до швидкого розгону, і безліч інших, дуже важливих характеристик, закладених в сучасних автомобілях. Мало того, здатність накопичувати енергію, у тому числі і не втрачати даремно кінетичну енергію руху під час гальмування, а заряджати акумуляторні батареї, крім основних явних переваг, привнесло автолюбителям деякі побічні «дрібні радості», наприклад, менший знос гальмівних колодок.
Як була досягнута економія:
-Зниженням обсягу та потужності двигуна;
-Робота двигуна в оптимальному і рівномірному режимі, у значно меншій залежності від умов їзди;
-Повна зупинка роботи двигуна, коли це необхідно;
-Можливість руху тільки на електродвигунах;
-Рекуперативне гальмування з зарядкою акумулятора.
Вся ця система до такого ступеня складна, що стала можлива повною мірою тільки в сучасних умовах, з застосуванням досить непростих алгоритмів роботи бортового комп'ютера. Навіть правильне й ефективне (з точки зору безпеки) гальмування здійснюється бортовим комп'ютером.
2. Екологічна чистота
Зниження витрати вуглецевого палива, негайно позначилося на екологічній чистоті. Повна зупинка роботи двигунів в місцях скупчення автомобілів на дорогах міст, і насамперед у пробках, має найбільшу першорядну роль. Застосування ж акумуляторних батарей, набагато меншої місткості, ніж в електромобілях, знизила проблему утилізації використаних акумуляторів. Розвиток гібридної технології в громадському транспорті, і для вантажних автомобілів, ще більше поліпшить екологічну обстановку міст.
3. Хороші ходові характеристики
Тепер немає необхідності встановлювати двигун з розрахунку пікових навантажень експлуатації. У момент, коли необхідне різке посилення тягової навантаження, в роботу включаються одночасно як електро-, так і звичайний двигун (а в деяких моделях і додатковий електродвигун). Це дозволяє заощадити на установці менш потужного двигуна внутрішнього згоряння, що працює основний час в найбільш сприятливому для себе режимі. Таке рівномірний перерозподіл і накопичення потужності, з наступним швидким використанням, дозволяє використовувати гібридні установки в автомобілях спортивного класу і позашляховиках. Незважаючи на те, що електродвигуни мають досить сильним крутним моментом в перерахунку на масу і габарити двигуна, в порівнянні з іншими двигунами, розробники все-таки в ряді моделей встановлюють не надто потужні електродвигуни, зменшуючи їх габарити. При цьому, з метою підсумовування потужностей, застосовуються комбіновані схеми передачі крутного моменту, з прямою передачею механічного крутного моменту, безпосередньо від двигуна. Така схема називається «гібридно-спільний привід».
4. Збільшення дальності пробігу
Час - це найцінніший ресурс для людини. Виняток половини заїздів на заправні станції, і навіть більшої кількості таких заїздів, при їзді по місту, вивільняє в автовласника деяку кількість часу для інших великих і важливих справ.
5. Збереження та повторне використання енергії
Усунутий головний недолік двигуна на вуглецевому паливі - неможливість повернення енергії назад в вуглецеве паливо. Інженери з транспорту давно намагалися зберегти енергію руху при гальмуванні, щоб її повторно використовувати. Наприклад, застосовувалися спеціальні конструкції з великою маховиком. Але тільки електричну енергію вдається зберегти з самими мінімальними втратами і максимально дешево. Як накопичувач застосовуються як акумулятори, так і спеціальні конденсатори.
6. Звичайна заправка паливом
У електромобілів поки є один великий недолік - необхідність зарядки акумулятора. Процес довгий, і вимагає деякого спеціально обладнаного пункту зарядки. Таким чином він стає непридатним для тривалих і далеких поїздок. Але вже розроблені технології, що дозволяють заряджати літій-іонні акумулятори з електродами з наноматеріалів до 80% ємності за 5-15 хвилин.
У гібридного автомобіля цей недолік усунуто. Заправка здійснюється за звичною схемою, звичайним вуглецевим паливом, тоді, коли це необхідно, і подальший рух можна негайно продовжити.
У міському циклі експлуатації гібридний автомобіль 80% часу працює в режимі електромобіля. У лютому 2006 року автолюбителі з США змогли зламати електронну систему управління Toyota Prius, і навчилися примусово перемикати автомобіль у режим електромобіля. Французька компанія PSA Peugeot Citroen до 2010 року почне серійне виробництво гібридних версій Peugeot 307 і Citroen C4. В автомобілях передбачено режим електромобіля на швидкостях менше 50 км / год . Водій може за бажанням включати режим електромобіля.
Недоліки автомобілів з гібридною установкою
1. Висока складність
Гібридні автомобілі складніше і дорожче традиційних автомобілів з двигунами внутрішнього згоряння. Акумуляторні батареї мають невеликий діапазон робочих температур, схильні саморазряду. Крім того, вони дорожче в ремонті. Досвід автоіндустрії США говорить про те, що автомеханіки беруться за ремонт гібридних автомобілів з великим небажанням. США намагаються вирішити проблему дорожнечі податковими пільгами.
Далеко не всі великі автовиробники змогли створити власну гібридну систему. Компанія Porsche відмовилася від спроб самостійного виробництва гібридного автомобіля. Компанія Mitsubishi спочатку не намагалася створити гібридний автомобіль, а сконцентрувала всі свої зусилля на розробці електромобілів. Найбільш вдала на сьогодні серійна розробка - Hybrid Synergy Drive (вимовляється [хайбрід сінеджі драйв]) компанією Toyota.
2. Утилізація акумуляторів
Гібридні автомобілі, як і електромобілі, хоч і в меншій мірі, схильні до проблеми утилізації акумуляторів. Вплив викидаються акумуляторів на навколишнє середовище, мабуть, ніхто не досліджував. А адже воно може бути небезпечним.
3. Висока вартість деяких моделей.
Природно складність і "нетрадиційність" створення деяких моделей тягне за собою збільшення ціни на автомобілі.
Екологія і нафтова дійсність - чого можна чекати?
Екологія і нафтова дійсність
Нещодавно опубліковану доповідь Міжурядової групи експертів ООН дає можливість зрозуміти, що близько 90% від всіх змін клімату (аж ніяк не на нашу користь) - це підсумок дії людства на навколишнє середовище. Кожен чув жахливі історії про те, що одного разу арктичні льоди розтануть, рівень води в океані підніметься, і цілі регіони виявляться затопленими. Останнім часом лякають слова «парниковий ефект» у всіх на слуху. Діяти потрібно рішуче і вже зараз. Братися за вирішення цієї проблеми можуть багато, але просто не хочуть і тим самим ставлять під загрозу майбутні покоління.
За словами Ганса Верольма (Hans Verolme), директора дослідницьких програм з кліматичних змін Всесвітнього Фонду дикої природи (WWF), погіршення умов життя мільярдів людей і зниження добробуту економік багатьох країн прямо залежать від глобальних змін клімату. Вчені стверджують, що якщо не скоротити викиди двоокису вуглецю найближчим брешемо, людству доведеться зіткнутися з несподіваними й непередбачуваними наслідками своїх же помилок, і те, що здавалося неможливим, в кінці кінців відбудеться
На щастя, деякі успішні компанії вже зараз готові понести збитки, піти назустріч екологам і всіляко протистояти лихо, що насувається. Зовсім недавно, наприклад, 150 компаній з Європи, Сполучених Штатів, Китаю та Австралії на конференції в Буенос-Айресі. підписали документ-прохання про прийняття урядами держав заходів по боротьбі з негативними чинниками, що викликають глобальне потепління. Серед організацій, що беруть участь у проекті, можна відзначити розробника мобільних телефонів Nokia, відому всім спортсменам компанію Nike, а також Britsh Airways, eBay, L `Oreal. Як бачимо, бізнесмени зацікавлені у підтримці приватними і державними структурами програм з посилення контролю за екологією виробництва товарів та надання послуг, заохочення «зелених» ініціатив.
Кінець осені 2007 року для ринку нафти ознаменувався непередбачуваними ціновими рекордами, десятками мільйонів доларів доходів для одних учасників і збитків для інших. У цей період ціна нафти встигла подолати кілька рубежів і впритул наблизилася до позначки в $ 100, хоча на початку цього року на ринку за барель викопного палива платили всього $ 50. Серед факторів, що впливають на зростання цін на чорне золото, багато експертів відзначають нестабільність долара, ситуацію в Іраку, Туреччини, природні катаклізми, невизначеність у відносинах з Іраном.
Крім зростання цін, стикаємося ще з однією проблемою вже недалекого майбутнього - нафту скоро закінчиться, тому що є одним з вичерпаних ресурсів. На перших парах брак сировини індустрія відчувати не буде, однак для задоволення потреб енергетиків добувачам вже зараз необхідно запускати нові потужності для виробництва нафти. За прогнозами аналітиків, обсяги необхідних капіталовкладень в сегмент ближче до 2030 року можуть перевищити 5 трильйонів доларів.
Може здатися дуже дивним, проте слід зазначити, що практично абсолютна залежність індустрії від викопних джерел енергії (до 90% у 2030 році) може спровокувати нестачу їжі для мільярдів людей! На перший погляд, немає будь-якого зв'язку між цими двома абсолютно різними секторами. Однак розглянемо таку ситуацію - нафта дорожчає, і споживач намагається знайти альтернативу чорному золоту. Один з варіантів - біопаливо, що виробляється з сільськогосподарських культур. Фермери готові віддати значну частину угідь під вирощування технічних зернових, і до певного моменту це буде вигідно. З іншого боку, на збільшення вартості продуктів харчування впливає зростання цін на експорт, викликане тією ж нестабільністю на ринку нафти. Щоб знайти вихід із ситуації, що склалася, економісти пропонують реформувати сільське господарство і звернутися до забутого в позаминулому столітті натуральному виробництву.
Саме тому що гібридні двигуни значно знижують шкідливі викиди в атмосферу, при цьому не втрачаючи ходових якостей і залишаючись звичним для всіх видом транспорту, який не потрібно заново освоювати і рекламувати людству, можливо пора поглянути в майбутнє, де водій автомобіля перестане бути ворогом екологу.
Гібриди сьогодні у світі
Toyota лідирує за кількістю гібридів і активно випускає ці автомобілі з 1997 року, причому в модифікаціях як звичайних автомобілів серії Prius, джипів-позашляховиків серії Lexus RX 400h, так і автомобілів люкс-класу - Lexus LS 600h.
За підсумками 2006 року в усьому світі було продано понад півмільйона тільки моделі Prius. Технологію гібридного приводу Toyota HSD ліцензували Ford (Escape Hybrid), Nissan (Altima Hybrid). Масове виробництво гібридних автомобілів стримується дефіцитом нікель-метал-гідридних акумуляторів.
У 2006 р . в Японії було продано 90410 гібридних автомобілів, що на 47,6% більше, ніж у 2005 р .
У 2006 році продажі гібридних автомобілів у США виросли на 22% у порівнянні з 2005 роком. Гібридні автомобілі в США займають 1,5% ринку нових легкових автомобілів. Усього за 2006 рік у США було продано 251000 гібридних автомобілів (без обліку продажів Saturn VUE Green Line корпорації GM).
У 2007 році продажі гібридних автомобілів у США виросли на 38% у порівнянні з 2006 роком. Гібридні автомобілі в США займають 2,15% ринку нових легкових автомобілів. Всього за 2007 рік у США було продано близько 350000 гібридних автомобілів (без обліку продажів корпорації GM).
Всього з 1999 р . до кінця 2007 р . в США було продано 1002000 гібридних автомобілів.
Гібридні автомобілі сьогодні в Росії:
На думку більшості експертів, для вітчизняного споживача століття гібридизації ще не настав. Розробники лише придивляються до нашого ринку і обережно викидають в павільйони автосалонів дрібні партії нових моделей гібридів.
Причин такої поведінки виробників автомобілів може бути декілька. Перший фактор - ціни. Якщо за кордоном гібрид обходиться покупцеві всього на пару тисяч доларів дорожче, то в нашій країні інший раз доводиться переплачувати у кілька разів більше. На ринку Росії не працює перевірена схема окупності витрат і розрекламованій економії.
Інша причина - банальне незнання більшістю наших співвітчизників простих речей - «що це таке» і «як це працює». (Інформацію про гібриди дивіться за посиланням - http://www.biauto.ru/info.shtml)
Безсумнівно, в найближчому майбутньому гібриди на вітчизняних дорогах будуть залишатися надбанням заможних людей - або як іграшку на пару місяців, або як полюбився засоби пересування на кожен день.

Перспективи гібридних автомобілів - гібриди сьогодні і завтра
Багато споживачів стверджують, що їздити на гібриді сьогодні модно. Спасибі компаніям, що займаються рекламою гібридних автомобілів. Своє завдання - впровадити у свідомість людини, що це їзда на екологічно більш чистому автомобілі вітається громадськістю, - вони небезрезультатно виконують. Про це нам говорить статистика і останні новини:
-Toyota оголосила про намір до 2007 року збільшити обсяг випуску гібридних автомобілів (автомобілів, оснащених одночасно двигуном внутрішнього згорання і електромотором) до 300 тисяч на рік, а до 2012 року взагалі перейти виключно на випуск гібридів;
-First Automotive Works планує виробити 1000 гібридних автобусів до 2010 року для Олімпіади 2008 в Пекіні і World Expo 2010 у Шанхаї;
-Лондон після 2012 року буде закуповувати тільки гібридні автобуси. Буде вводитися в експлуатацію по 500 гібридних автобусів щорічно.
Подібні факти змушують подумати про те, що ось вже в найближчому майбутньому гібридні автомобілі будуть дуже популярні.
Що ж нас чекає? Які існують прогнози?
У моді на гібриди навіть є своя частка патріотизму, прихована під капотом універсальної покупки, що дозволяє економити. Однак у кожній країні до машин з електротоплівнимі тяговими установками ставляться по-різному. Візьмемо, наприклад, американців. У них є своя точка зору на екологію їх держави і світу в цілому. Зараз в країні діють серйозні екологічні норми, які стимулюють розробників авто робити безпечні машини і поширювати їх не тільки в масштабах держави, а й світу в цілому.
Ще не так давно нове, незвідане лякало американців. Кілька років тому, коли на ринку країни з'явилися перші Toyota Prius, більшість жителів США ставилися до таких авто з побоюванням. Хтось остерігався непередбачених поломок і витрат, когось бентежила ще нічим не виправдана дорожнеча. Тим не менш, сьогодні в Сполучених Штатах продається більше гібридних авто, ніж де-небудь у світі, по вулицях їздять гібридні купе, позашляховики і навіть автобуси не тільки від японських розробників, але і рідних General Motors, Ford. Популярністю користуються потужні і великі машини, такі як, наприклад, Mercury Mariner.
Цікаво відзначити, що в рамках проходило в цьому місяці в Лос-Анджелесі традиційного щорічного автосалону 2007 Los Angeles Auto Show - сто першого по рахунку, більше половини компаній могли похвалитися гібридними приводами - ще один приклад все зростаючого поширення цих «еко-машин».
Найбільший інтерес аудиторії викликали дорогі і масивні позашляховики Porsche Cayenne, Dodge Durango, Cadillac Escalade Hybrid. Шанувальників дорогого та раритетного ексклюзиву співробітники Porsche вирішили порадувати показом легенди історії гібридних автомобілів - Lohner Electric Chaise, про який ми говорили раніше. Автомобіль вперше був вивезений з Європи і постав у всій красі перед десятками тисяч відвідувачів виставки. Представники компанії також розкрили кілька секретів довгоочікуваного гібрида Cayenne.
Оснащений паралельним електротоплівним приводом, Cayenne здатний за допомогою одного лише електромотора розганятися до 120 км / год . Блок акумуляторів розташувався під багажником, на місці запаски. Зарядка батарей може здійснюватись за допомогою як рекуперативної гальмівної системи, так і самого бензинового двигуна об'ємом 3,6 літрів . Системою управляє бортовий комп'ютер.
Інженери обіцяють, що цей гібридний, досить дорогий позашляховик зможе порадувати власника непоганими показниками економії - «всього» 8,9 літрів палива на 100 кілометрів .
Європейський ринок, зізнатися, вступив у вік гібридизації трохи інакше. Справа в тому, що на дорогах країн Старого Світу дуже поширені автомобілі з дизельними двигунами. Замість величезних і ненажерливих американських «всюдиходів» тут колесять економні малолітражки, яким переваги гібридизації, здавалося б, не потрібні зовсім. Навіщо європейцеві переплачувати за дорогою бензиново-електричний агрегат і ламати голову в пошуках мережі сервісних центрів?
Але так думає лише певне число власників авто. За даними компанії Toyota, останнім часом все більша кількість заможних людей готові стати власниками машин з бензиново-електричним приводом. Не можна не відзначити грамотний хід маркетологів японської компанії, які крім сімейних і злегка простакуватих Prius пустили на дороги Європи красиві і статусні гібридні авто Lexus. Так що, можна чекати подібних ходів від автовиробників різних країн з метою ще більше популяризувати гібриди.
Основні виробники та моделі
ПЕРШОЇ згадки заслуговує Toyota. І не тільки тому, що є першовідкривачем на терені гібридних автомобілів, але і в зв'язку з тим, що просунула гібриди з класу міських компактів в преміум-сегмент. Слідом за RX 400h черговим етапом гібридної історії став GS 450h - перший гібрідомобіль бізнес-класу з'явиться у продажу вже в наступному році. Силова установка - Hybrid Synergy Drive: 3,5-літрова V-подібна «шістка», електромотор, генератор і батарея акумуляторів. Сумарна потужність понад 300 л . С. дозволяє GS 450h стати флагманом у лінійці бізнес-седанів. На відміну від передньопривідного за великим рахунком RX 400h, він має класичне компонування.
У загальній складності Toyota пропонує сьогодні шість гібридних моделей: компактний Toyota Prius (ДВС 1,5 л / 76 л . С., Плюс електромотор 67 л . С., Проте реальна потужність - 110 л . С.; Середня витрата - 4,5 л на 100 км ), Lexus RX 400h ( 268 л . С., 8,1 л на 100 км ), Toyota Highlander (технічно - аналог RX 400h), а також виключно для Японії - мінівен Toyota Estima Hybrid (c 2001 року), седан Toyota Crown і автобус Coaster (c 1997 року). Дуже скоро до них додадуться Toyota Camry Hybrid і згаданий GS 450h. Але з усього перерахованого тільки Prius і два Lexus призначені для Європи.
ДРУГИМ за значимістю виробником серійних гібридів є Honda. У її гамі три моделі - Accord Hybrid, Civic Hybrid і Insight. Головною особливістю гібридної концепції Honda є послідовне, а не паралельне (як у Toyota) включення електромотора в силову схему автомобіля. Електродвигун вживлений між ДВС і коробкою передач. Така система більш компактна, але не дозволяє застосовувати електромотори великої потужності. Електротяга тут - допоміжний елемент, та й назва системи відповідне - Integrated Motor Assist (IMA), «інтегрований мотор-помічник». Так, на Accord Hybrid електромотор потужністю всього 16 л . С. допомагає 3-літровою V-подібною «шістці», яка розвиває 240 сил (середня витрата палива - 7,2 л на 100 км ). У моделі на базі останнього, восьмого, покоління Civic електропомощнік потужніший - 20 л . С., А бензиновий двигун - 95-сильний об'ємом 1,3 літра (витрата - близько 4 л на 100 км ). Самий «зелений» хондовській гібрид - трехдверний хетчбек Insight. Його 3-циліндровий літровий двигун ( 67 л . С.) Працює разом з 14-сильним електричним моторчиком, результат - 3,6 л на 100 км .
Єдиний конкурент японців на гібридній ниві - Ford. Компанія випускає дві моделі, обидві класу SUV. Але за великим рахунком автомобіль один - Escape Hybrid, який продається ще й як Mercury Mariner Hybrid. Обидва оснащуються 2,3-літровою рядною «четвіркою» ( 133 л . С.), Електромотором ( 96 л . С.) І генератором. Бензиновий двигун приводить генератор, що живить батареї, а крім того через планетарну трансмісію спільно з електродвигуном передає крутний момент на колеса. Управляє всієї системної електроніка, повний привід звичайний - механічний. Сумарна ефективна потужність гібридної установки - 155 л . С. (Витрата - 6,2 л на 100 км ). Фордовская схема підозріло схожа на тойотовских «синергетичний» систему, хіба що у RX 400h задній привід - електричний.
Audi представила у Франкфурті гібридний концепт Q7. Великий позашляховик оснащений 4,2-літровим V8 ( 350 л . С.). А між ним і АКПП розташувався 43-сильний електромотор. У багажнику знаходиться батарея акумуляторів. Автомобіль може рухатися як на комбінованій тязі, так і силами кожного з моторів окремо. Витрата в порівнянні з чисто бензиновою версією знизився на 13% і становить близько 12 л . До речі сказати, Audi, як і багато європейських виробників, у свій час експериментувала з гібридними формами автожізні, але вирішила, що вони неперспективними. І ось тепер довелося згадати досвід будівництва та A4 Avant (1997 рік, турбодизель 1,9 л , 90 л . С., Електромотор 29 л . С.), І навіть Audi 100 Avant (1989 рік, 2,3 л , 134 л . С. плюс 12,6 «електричної» сили). Після заяв, що гібридний Q7 з'явиться в продажу вже в 2007 році, розумно очікувати аналогічних версій VW Touareg і Porsche Cayenne. Коріння у них ті ж.
А DaimlerChrysler привіз на IAA відразу три гібрида, всі, щоправда, лише в ранзі перспективних розробок. Два з них - на базі новітнього S-класу. Бензино-електричний Direc Hybrid ( 3,5 л , 272 л . С., Електромотор - 14 л . С.) Витрачає 8,3 л на 100 км . Це на 25% менше звичайного S350. А дизель-електричний Blueteс Hybrid ( 3,2 л , 243 л . С. у сумі) крім впав на 20% (до 7,7 л ) Витрати ще й викидає шкідливих речовин на 80% менше. Правда, це вже з іншої казки - завдяки застосуванню штучної сечовини. A ще DaimlerChrysler показав експериментальний smart crosstown. Невідомо, чим він може допомогти кризової марці мікроавтомобілів, але загальну моду відображає: його силова установка - бензиновий двигун ( 60 л . С.) І електромотор вдвічі меншої потужності.
В останній момент на підніжку трамвая скочила BMW. Компанія приєдналася до стратегічного альянсу GM і DC, бажаючи також отримати потрібні розробки. Хоча до недавнього часу баварці потрібними розробками вважали автомобілі на водневому паливі. Але, мабуть, передумали і представили Conсept X3 Efficient Dynamics - звичайнісінький гібрид. З самим звичайним електромотором між двигуном і КПП. Зате електричний заряд у X3 зберігається не в громіздких акумуляторах, а в компактних конденсаторах. Їх місткість набагато вище, але є істотний недолік - всю свою енергію конденсатори віддають разом, за 10-15 секунд. Це обмежує застосування електротяги фазою інтенсивного розгону. Але так як саме в цьому режимі витрата палива у традиційних моторів зашкалює за хмари, гібридний X3 на 20% економічніше негібрідного.
Разом з корпоративними об'єднаннями в гібридній сфері спостерігається активність невеликих виробників на зразок Daihatsu (за нею, правда, маячить Toyota) і Subaru. Перша у Франкфурті показала концептуальне повнопривідне купе HVS (Hybrid Vehicle Sports) - технічна калька повнопривідної системи RX 400h, але з 1,5-літровим двигуном ( 4,1 л на 100 км ). Друга вже на Токійську автосалон привезла концепт B5-TPH (Turbo Parallel Hybrid), оснащений 260-сильним оппозитним турбомотором і фірмовим «симетричною» повним приводом. Але головне - власна просунута паралельна гібридна схема (схожа на використовувану Toyota) з 14-сильним електродвигуном.
АВТОМОБІЛІ:
Ford:
-Ford Escape Hybrid
-Mercury Mariner Hybrid
Honda:
-Honda Insight (International Engine of the Year 2000)
-Honda Civic Hybrid
-Honda Accord Hybrid
General Motors:
-Chevrolet Silverado / GMC Sierra Hybrid (debatable, see Mild hybrid)
-New Flyer hybrid buses using Allisons electric drive system
Opel Astra Diesel Hybrid.
Mazda:
-Mazda Demio (Japan-only, debatable, see Assist hybrid)
Renault:
-Renault Kangoo (France)
Toyota and Lexus:
-Prius (Motor Trend Car of the Year 2004, International Engine of the Year-2004, European Car of the Year 2005)
-Lexus RX 400h
-Toyota Highlander
-Lexus GS 450h
-Toyota Camry Hybrid
-Toyota Estima (Japan-only)
Nissan:
-Altima Hybrid - гібридна схема Toyota
ВАНТАЖНІ АВТОМОБІЛІ:
Hino Motors:
-Dutro Hybrid (продається в Японії і Австралії)
Велосипед з мотором:
-Moped
-Power-assisted bicycle
-Electric bicycle
Гібридні автобуси та вантажівки
Автобуси:
Автобуси з гібридними (дизель / електрика) силовими установками розробляють і виготовляють:
-New Flyer - Канада. Випускає гібридні автобуси з 1997 р .
-DaimlerChrysler - автобус Orion VII. Гібридна схема розроблена спільно з компанією BAE Systems;
-General Motors - Гібридна схема GM / Allison розроблена спільно з DaimlerChrysler і BMW;
-Optima Bus Corporation (США) - Гібридна схема розроблена спільно ISE-Siemens;
-Enova (США);
-First Automotive Works (FAW) (Китай) - Гібридна схема Enova;
-Solaris Bus & Coach Company (Польща) - Гібридна схема GM / Allison;
-APTS (Данія) - Гібридна схема GM / Allison;
-Optare Group (Великобританія) - Гібридна схема GM / Allison;
-Nova Bus (Канада) - Гібридна схема GM / Allison.
-DesignLine International Holdings (Нова-Зеландія).
На автобусах встановлені мікротурбіни компанії Capstone MicroTurbine та акумулятори.
Найбільшого поширення гібридні автобуси отримали в Північній Америці. General Motors з 2004 року поставив більш ніж в 30 міст США та Канади понад 400 гібридних автобусів. До кінця 2006 року General Motorsавтобусов в Лондоні почали експлуатуватися на початку 2006 р . First Automotive Works почала виробництво гібридних автобусів восени 2005 р . планує продати більше 660 гібридних автобусів. Перші шість гібридних автобусів у Лондоні почали експлуатуватися на початку 2006 р . First Automotive Works почала виробництво гібридних автобусів восени 2005 р .
Розробляють гібридну схему для автобусів, що складається з водневих паливних елементів і акумуляторів:
-Японські компанії Toyota і Hino;
-Бельгійська компанія Van Hool спільно з компаніями ISE Corp (США) і UTC Power (США) (див. Автобуси Van Hool).
Вантажівки:
Гібридні схеми для вантажівок розробляють компанії:
-БелАЗ;
-Azure Dynamics (США);
-Nissan спільно з ZF Friedrichshafen AG (Німеччина);
-Alcoa спільно з Altair Nanotechnologies (США) розробляють акумулятори для гібридних вантажівок;
-Odyne Corporation (США);
-Peterbilt (США) спільно з Eaton;
-Оshkosh Truck Corp;
-Volvo Cars і MAC.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Транспорт | Реферат
92.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Пристрій і принцип роботи двигуна автомобіля
Принцип роботи 3УСКТ
Принцип роботи сканера
Принцип роботи банкоматів
Принцип роботи маршрутизатора
Теоретична оцінка можливості роботи автомобіля в заданих умовах експлуатації
Принцип роботи ядерного реактора
Архітектура і принцип роботи відеоадаптера
Структура і принцип роботи механізму
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru