АльтИнфоЮг

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта


Алгоритм работы современного гибридного автомобиля

Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

Из имеющихся у меня прежде источников информации по гибридным автомобилям алгоритм его работы выглядит не очень привлекательным.Такой автомобиль кроме бензинового двигателя имеет и постоянно возит с собой дополнительно электродвигатели, аккумулятор и прочее необходимое гибридному автомобилю оборудование общим весом намного больше 100 кг. Во время езды при торможении или при крутом спуске автомобиль подзаряжает аккумулятор и использует эту энергию на трудных участках дороги или при обгоне. При этом двигатель автомобиля всегда работает в одном и том же постоянном оптимальном экономичном режиме.

Я считал, да и сейчас также считаю, что работа гибридного автомобиля в таком режиме не выгодна ни по стоимости автомобиля, ни по экономичности сразу по нескольким причинам.

  1. Гибридный автомобиль постоянно возит с собой дополнительное оборудование, которое имеет немалый вес, а значит, увеличивается и общий расход топлива.
  2. Для перевозки дополнительного груза отнимается часть полезного пространства, нужен усиленный кузов большего размера, что также увеличивает расход топлива.
  3. При равномерном движении по трассе торможения для подзарядки происходят редко и кратковременно. Поэтому при таком алгоритме работы режим рекуперации очень кратковременный и аккумулятор просто не будет успевать заряжаться.
  4. В пробках двигатель по-прежнему работает в таком же режиме, как и при движении по трассе, поэтому расход топлива останется примерно таким же, что фактически является перерасходом.
  5. Экономия топлива у гибридного автомобиля обычно приводится по сравнению с автомобилями такого же веса. Однако, если убрать с автомобиля электродвигатель, батарею и прочее специфическое оборудования, то можно значительно облегчить автомобиль и даже использовать двигатель меньшей мощности с меньшим расходом бензина. Поэтому правильно будет сравнивать гибридный автомобиль, например, предназначенный для перевозки 5 человек и 100 кг груза при скорости 150 километров в час с автомобилями, имеющими такую грузоподъёмность и скорость.
  6. При езде на малой скорости или в пробках автомобиль продолжает постоянно работать в режиме. который опримален при езде на средних скоростях
  7. Перечисленные недостатки, а также более высокая цена на гибридный автомобиль при таком алгоритме работы гибридного автомобиля не перекрывается экономией топлива, если таковая и имеется.

гибридный автомобиль

Однако, знакомство с современным гибридным автомобилем Kia Optima Hybrid, на котором меня много возили по Америке, изменили моё мнение о гибридных автомобилях, прежде всего из-за совершенно другого алгоритма работы, который задается специальным компьютером.

Основные характеристики этого автомобиля, заявленные производителем следующие.

«Модель Optima Hybrid был представлен в качестве первого гибрида Киа в среднем классе. Данный автомобиль имеет бензиновый-электрический мотор, средний расход топлива составляет 5,9 литра на 100 км пробега, исключительно на электромоторе машина развивает скорость 100 км/ч. Мощность такого силового агрегата равна 209 лошадиным силам.

Силовая линия включает в себя электрический мотор мощностью 40,7 лошадиных сил, который работает совместно с основным двигателем через отключаемую муфту. В качестве питания батареи используется 8,5-киловаттный электрический мотор-генератор с приводом от бензинового двигателя, он же берет на себя функцию стартера.

Бензиновый двигатель создан на безе 2.4-литрового мотора линейки Theta II с увеличением степени сжатия на 20% и повышением экономичности на 10%. Киа Оптима Гибрид с места до отметки в 100 км/ч разгоняется за 9,2 секунды, а максимальная его скорость - 195 км/ч. Расход топлива на 40% меньше, чем при эксплуатировании автомобиля с обычным двигателем.

Бортовая батарея Киа Оптима Гибрид представляет из себя очень эффективную связку из литий-полимерных аккумуляторов с повышением производительности на 25% по сравнению с распространенными металл-гибридными батареями. Общий вес конструкции составляет 43 кг, это примерно на 10 кг легче, чем у массовых моделей гибридов».

Возможно, что характеристики по экономии топлива несколько и завышены из-за того, что указаны при оптимальном режиме движения, тем не менее, экономия топлива имеется и весьма существенная. Достигается эта экономия за счет согласованной работы двигателя, мотор генератора и батареи аккумуляторов не очень большой мощности, которые работают по совершенно другому алгоритму, задаваемым специальным компьютером.

Автомобиль Kia Optima Hybrid начинает движение за счет работы электродвигателя от батарей. И только потом, во время движения запускается бензиновый двигатель. Обычно при езде со средней скоростью одновременно заряжается и аккумулятор, что видно на пульте управления. Как только аккумулятор подзарядится, бензиновый двигатель отключается, и автомобиль продолжает движение за счет аккумулятора. Через небольшой промежуток времени, когда аккумулятор частично разрядиться до определенного порога, снова включается бензиновый двигатель. Автомобиль также переключается на работу от аккумулятора, если дорога имеет небольшой наклон вниз по ходу автомобиля, а также при уменьшении скорости, а значит и нагрузки на бензиновый двигатель. При этом компьютер постоянно следит за степенью разряда аккумулятора и всегда вовремя включает бензиновый двигатель. Если автомобиль прекратил движение, то через 2-3 секунды бензиновый двигатель отключается. Однако, если в салоне продолжает работать кондиционер или по другой причине частично разрядился аккумулятор, то бензиновый двигатель опять запускается для подзарядки аккумулятора. Правда, в этом режиме работать не выгодно из-за того, что мощность бензинового двигателя существенно больше мощности потребляемой аккумулятором для подзарядки. Ёмкости батареи аккумуляторов при движении автомобиля хватает только на несколько минут работы, поэтому пуски и остановки бензинового двигателя происходят довольно часто, за счет чего и происходит экономия топлива. По звуку в автомобиле не слышно когда автомобиль работает на бензиновом двигателе, а когда на электромоторе. Эту информацию видно на приборной панели автомобиля. Кроме того, можно следить за текущим расходом топлива в виде графика, но эта информация не удобна для восприятия.

Как и у любого автомобиля, у Kia Optima Hybrid имеются и свои недостатки, о которых на форумах упоминают автолюбители. Это, прежде всего, небольшое расстояние между днищем и дорогой, уменьшенный объем багажника за счет аккумуляторов, не откидываются задние кресла, не очень хорошее качество покрытия и некоторые другие. Очень важно особенно для России учитывать, что применяемые литий-полимерные аккумуляторы намного хуже работают на морозе и уже при температуре ниже -5 градусов аккумуляторы заметно теряют емкость, плохо работают и автомобиль как бы перестает быть гибридным.

По моему мнению, существенным недостатком является и слишком частые запуски и остановки бензинового двигателя, что может привести к его быстрому износу. Если учитывать, что полная емкость аккумулятора 1,62 кВт.ч при мощности электродвигателя 38 кВт, то запаса электрической энергии у гибридного автомобиля хватит всего на несколько минут работы автомобиля на электрической тяге. Кроме того, автоматика для увеличения службы работы аккумулятора не позволяет полностью разряжать аккумулятор, а значит использовать всю её ёмкость. Это ещё больше уменьшает время между запусками и остановками бензинового двигателя. Однако для европейских стран фирма дает гарантию на 5 лет, а за дополнительную плату, по крайней мере, в Калифорнии, можно продлить гарантию до 10 лет.

В модели нового поколения гибридного автомобиля, которая сейчас готовятся к выпуску, учтены некоторые недостатки. У нового автомобиля предполагается существенно повысить ёмкость аккумуляторной батареи до 9,8 кВт.ч и мощность электродвигателя 50 кВт. Это позволит сократить количество остановок и запусков бензинового двигателя, а также увеличить пробег на одних аккумуляторах.

Предполагается, что у нового гибридного автомобиля будут такие характеристики:

«Седан Optima Plug-in Hybrid, в свою очередь, получил такой же ДВС, как и версия Optima Hybrid. При этом электрическая составляющая тяги обеспечивается интегрированным в трансмиссию 50-киловаттным электродвигателем. Силовая установка также включает блок литий-ионных полимерных аккумуляторов с общим запасом энергии 9,8 кВт•ч.

новый гибридный автомобиль

Предполагается, что пробег новой модификации Optima с использованием только электрической тяги будет достигать 43 км. Общий же запас хода на одной зарядке/заправке — до 960 км. Полная зарядка через устройство с напряжением 240 В осуществляется за 3 часа; дополнительная энергия для аккумуляторной батареи генерируется улучшенной системой рекуперации энергии, имеющей на 10 % более высокую эффективность».

Однако, в основном из-за неморозостойких аккумуляторов и слишком малого клиренса эта модель гибридного автомобиля мало пригодна для условий работы на большей части территории России.

 
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите в систему для добавления комментариев к этой статье.

Поделись с друзьями


Облако тегов




   

Copyright © 2012 Сергей Горенко | «Копирование и иное использование материалов без разрешения запрещено»