ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ЧЕРТЫ СОВРЕМЕННЫХ ГИБРИДНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

АННОТАЦИЯ

В статье проанализированы исследования, проведенные по созданию гибридных автомобилей, использование этого типа транспортных средств и их применение в производственном процессе. По результатам анализа дана информация о характеристиках и преимуществах современных гибридных автомобилей, а одним из главных достижений этого типа автомобилей является их экономичность.

АBSTRACT

The article analyzes the research carried out on the creation of hybrid vehicles, the use of this type of vehicles and their application in the production process. Based on the results of the analysis, information is given on the characteristics and advantages of modern hybrid cars, and one of the main achievements of this type of car is their efficiency.

Ключевые слова: гибридный автомобиль, электродвигатель, аккумуляторная батарея, силовая установка, напряжение, генератор, привод, коробка передач, заряд, литраж, коллектор, установка, мощность.

Keywords: hybrid car, electric motor, storage battery, power plant, voltage, generator, drive, gearbox, charge, displacement, manifold, installation, power.

Надо отметить, что современные гибриды существенно отличаются от первых гибридных моделей, в которых электропривод выступал больше в качестве дополнительной опции. Современный гибридный автомобиль имеет достаточно емкую батарею, а двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в нем больше используется в ситуациях, когда своевременно не получилось зарядить батарею [4]. Гибридные электромобили имеют двигатель внутреннего сгорания (ДВС), тяговый электродвигатель и аккумуляторную батарею. Гибридные электромобили с ДВС иногда называют бензо-электромобилями.

Во время поездки по загородному шоссе, когда загрязнение атмосферы не столь критично, работает ДВС, движущий электромобиль и подзаряжающий аккумуляторную батарею. В городе движение производится от тяговой аккумуляторной батареи [6]. В ночные часы тяговые аккумуляторы могут подзаряжаться от электрической сети. Известны параллельные, последовательные и смешанные схемы гибридных силовых установок (рис. 1): последовательная схема (рис. 1, а) – ДВС приводит в действие генератор G, который заряжает аккумуляторную батарею и дает энергию тяговому электродвигателю М, вращающему колеса.

Привод от электродвигателя упрощает коробку переключения передач. Недостаток такой схемы: и ДВС, и тяговый электродвигатель рассчитывают исходя из максимальной мощности, коэффициент полезного действия (КПД) системы низкий. Последовательную схему гибридной силовой установки имеет автомобиль Chevrolet Volt – параллельная схема (рис. 1, б): в параллельной структуре ДВС и тяговый электродвигатель подключены к механической коробке переключения передач. Электрический привод состоит из обратимого электродвигателя GM, электронного управления и аккумуляторной батареи. На шоссе ДВС движет электромобиль и через мотор-генератор заряжает аккумуляторную батарею.

В городе работает электродвигатель. При подъеме и других условиях, когда требуется максимум мощности, оба двигателя работают параллельно, их мощности суммируются. Эта схема обеспечивает меньший вес, невысокую стоимость, больший КПД по сравнению с аккумуляторными электромобилями. Параллельную схему гибридной силовой установки имеет седан BMW Active Hybrid 7 – смешанная схема (рис. 1, в); модель Toyota Prius является первым серийным гибридным электромобилем [6]. Электромобиль имеет 1,5-литровый бензиновый двигатель мощностью 53 кВт (70 л.с.) при 4500 об/мин, бесколлекторный электродвигатель постоянного тока мощностью 33 кВт при 1040–5600 об/мин, тяговую батарею из никель-металлгидридных аккумуляторов с номинальным напряжением 274 В [3].

Система управления гибридной силовой установкой (рис. 1, в) обеспечивает движение электромобиля с заданной скоростью в оптимальном режиме. При этом работают бензиновый двигатель или электродвигатель по отдельности или их комбинация с различными долями по мощности. Для водителя и пассажиров переключение режимов происходит практически незаметно. Смешанная схема, реализованная на Toyota Prius, сочетает достоинства параллельной и последовательной схем. Бензиновый двигатель через коробку переключения передач может приводить в движение колеса и генератор [6]. Напряжение с генератора после преобразования в инверторе поступает для заряда аккумуляторной батареи или работы электродвигателя. Специальная коробка переключения передач суммирует и распределяет энергию между бензиновым двигателем, электродвигателем, генератором.

При торможении энергия рекуперируется, при необходимости резкого торможения используются и обычные гидравлические тормоза. Имеется антиблокировочная тормозная система. Интерес к электромобилям с гибридными силовыми установками непрерывно растет. Ведущие автомобильные фирмы уже начали серийное производство современных гибридных моделей: Ford Fusion Hybrid (Ford Motor), Chevrolet Volt (General Motors), Honda Civic Hybrid (Honda) и другие автокомпании [2].

Рисунок 1. Схемы силовой установки гибридного электромобиля

Вывод

Преимущества гибридных автомобилей в том, что экономная эксплуатация – главное преимущество гибридов. Чтобы достичь ее, необходимо было искать баланс, уравновесить все технические показатели машины, но при этом сохранить все полезные параметры обычного автомобиля: его мощность, скорость, способность к быстрому разгону и множество других весьма важных характеристик, заложенных в современных автомобилях. Мало того, способность накапливать энергию, в том числе и не терять понапрасну кинетическую энергию движения во время торможения, но зарядка аккумуляторных батарей, помимо основных явных преимуществ, принесла автолюбителям меньший износ тормозных колодок.

Список литературы:

1. Абдирахмонов Р.А., Мамадалиев М.Х., Халилов М.М. Автомобил-созликнинг келажак истиқболлари // Интернаука: научный журнал. – М., 2020. – Ч. 2, № 43 (172).
2. Мамадалиев М.Х., Абдирахмонов Р.А., Тешабоев У.М. Особенности антиблокировочной системы тормозов АBS автомобиля // Ученые XXI века: международный научный журнал. – 2020. – № 12-3 (71).
3. Мамадалиев М.Х., Солиев Б.А. Features of modern electric cars // Eurasion journal of academic research. – 2021.
4. Соснин Д.А., Яковлев В.Ф. Новейшие автомобильные электронные системы : учеб. пособие. – М. : СОЛОН-Пресс, 2005.
5. Электрическое и электронное оборудование автомобилей. – М. : Рэн-дал; СПб. : Алфамер Паблишинг, 2008.
6. Электронные системы автомобиля / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://awtoel.-narod.ru/index.html.