Đánh giá những chiếc xe hybrid tốt nhất và rẻ nhất ở Nga. Động cơ hybrid - nó hoạt động như thế nào? Loại động cơ hybrid có nghĩa là gì?

Xe hybrid không phải là một phát minh mới. Bước đầu tiên hướng tới việc tạo ra lai Phương tiện giao thông, được thực hiện vào năm 1665 khi Ferdinand Verbiest, một linh mục Dòng Tên, bắt đầu thực hiện kế hoạch chế tạo những phương tiện bốn bánh đơn giản có thể chạy bằng hơi nước hoặc xe ngựa. Những chiếc ô tô đầu tiên có động cơ hybrid xuất hiện vào đầu thế kỷ 19 và 20. Hơn nữa, một số nhà phát triển đã tìm cách chuyển từ dự án sang sản xuất quy mô nhỏ. Bắt đầu từ năm 1897 và trong 10 năm tiếp theo, Compagnie Parisienne des Voitures Electriques của Pháp đã sản xuất một loạt xe điện và ô tô có động cơ hybrid. Năm 1900, General Electric thiết kế một chiếc ô tô hybrid với động cơ 4 xi-lanh. động cơ xăng. Và những chiếc xe tải “hybrid” lăn bánh khỏi dây chuyền lắp ráp của Công ty Xe Walker ở Chicago cho đến năm 1940.
Tất nhiên, đây đều chỉ là nguyên mẫu và xe cỡ nhỏ. Tuy nhiên, hiện nay tình trạng thiếu dầu trầm trọng và cuộc khủng hoảng kinh tế đã thúc đẩy sự phát triển của động cơ hybrid. Bây giờ chúng ta hãy xem xét kỹ hơn động cơ hybrid là gì và công dụng của nó là gì? Động cơ lai- Đây là hệ thống gồm hai động cơ - điện và xăng. Tùy thuộc vào chế độ vận hành, cả xăng và điện có thể bật đồng thời hoặc riêng biệt. Quá trình này được điều khiển bởi một máy tính mạnh mẽ, nó quyết định những gì sẽ hoạt động ngay bây giờ... Vì vậy, khi di chuyển dọc theo đường cao tốc, động cơ xăng sẽ được bật vì pin sẽ không dùng được lâu trên đường cao tốc. Nếu xe đang di chuyển ở chế độ thành phố thì động cơ điện đã được sử dụng rồi, khi tăng tốc hoặc tải nặng, cả hai đều hoạt động. Trong khi động cơ xăng đang chạy, pin được sạc. Một động cơ như vậy, thậm chí có tính đến thực tế là hệ thống sử dụng động cơ xăng, cho phép giảm 90% lượng khí thải độc hại vào khí quyển, đồng thời giảm đáng kể mức tiêu thụ xăng trong thành phố (trên đường cao tốc chỉ có động cơ xăng chạy nên không có tiền tiết kiệm ở đó).

Hãy bắt đầu với cách chiếc xe bắt đầu chuyển động. Khi bắt đầu di chuyển và ở tốc độ thấp, chỉ ắc quy và động cơ điện. Năng lượng tích trữ trong ắc quy đi vào trung tâm năng lượng, từ đó truyền tới các động cơ điện, khiến ô tô chuyển động êm ái và êm ái. Sau khi đạt tốc độ, động cơ được kết nối để làm việc đốt trong, và mômen truyền tới các bánh dẫn động được truyền đồng thời từ động cơ điện và động cơ đốt trong. Trong trường hợp này, một phần năng lượng của động cơ đốt trong sẽ đi đến máy phát điện, và bây giờ nó cung cấp năng lượng cho động cơ điện và cung cấp năng lượng dư thừa cho pin, pin đã mất một phần năng lượng dự trữ khi bắt đầu chuyển động. Khi lái xe ở chế độ bình thường, chỉ Bánh trước lái, trong tất cả những thứ khác - hoàn thành. Ở chế độ tăng tốc, mômen truyền tới các bánh xe chủ yếu đến từ động cơ xăng và động cơ điện bổ sung cho động cơ đốt trong nếu cần thiết để tăng động lực học. Một trong những khía cạnh thú vị nhất là phanh. “Bộ não” điện tử của ô tô tự quyết định khi nào sử dụng hệ thống thủy lực hệ thống phanh và khi phanh tái tạo, ưu tiên phanh sau. Nghĩa là, tại thời điểm nhấn bàn đạp phanh, chúng sẽ chuyển động cơ điện sang chế độ vận hành “máy phát điện”, đồng thời tạo ra mômen phanh trên các bánh xe, tạo ra điện và cấp điện cho pin thông qua trung tâm năng lượng. Đây chính là điểm nổi bật của “hybrid”.

TRONG xe cổ điển Năng lượng phanh bị mất hoàn toàn, để lại dưới dạng nhiệt Đĩa phanh và các chi tiết khác. Việc sử dụng năng lượng phanh đặc biệt hiệu quả trong môi trường đô thị, khi bạn phải thường xuyên phanh xe khi có đèn giao thông. Quản lý tích hợp động lực xe (VDIM) tích hợp và kiểm soát tất cả các hệ thống an toàn chủ động.
Một trong những người đầu tiên xe ô tô thành côngđược trang bị động cơ hybrid, được phổ biến rộng rãi và được Toyota phát triển " Toyota Prius", tiêu thụ 3,2 lít xăng/100 km (trong thành phố). Ngoài ra Công ty Toyota cũng cho ra mắt một chiếc SUV với động cơ hybrid, Lexus RX400h, giá của một chiếc xe như vậy, tùy theo cấu hình, dao động từ 68 đến 77 nghìn đô la. Cần lưu ý rằng đầu tiên Các phiên bản Toyota Prius thua kém các xe cùng hạng cả về tốc độ và sức mạnh, nhưng Lexus RX400h không còn thua kém các đối thủ cùng hạng cả về tốc độ lẫn sức mạnh.

Các mối quan tâm ô tô hàng đầu thế giới cũng đã chuyển sự chú ý sang động cơ hybrid như một giải pháp cho vấn đề tiết kiệm nhiên liệu và ô nhiễm môi trường. Vì vậy, Tập đoàn Volvo đã công bố tạo ra động cơ hybrid cho xe tải, máy kéo, sơ mi rơ moóc và xe buýt. Các nhà phát triển của công ty kỳ vọng rằng đứa con tinh thần của họ sẽ tiết kiệm được 35% nhiên liệu.
Với tất cả những điều này, phải nói rằng cho đến nay, ô tô hybrid chỉ gây được tiếng vang lớn ở Bắc Mỹ (Canada và Mỹ). Và ở Mỹ, nhu cầu về chúng ngày càng tăng, vì có tới những năm gần đây Những chiếc ô tô tiêu tốn nhiều nhiên liệu rất phổ biến, và khi giá nhiên liệu bắt đầu tăng mạnh và mạnh, người Mỹ bắt đầu suy nghĩ kỹ càng về việc tiết kiệm và bắt đầu sử dụng những chiếc ô tô có động cơ hybrid như một giải pháp cho vấn đề này. Ở châu Âu, họ phản ứng một cách bình tĩnh trước sự xuất hiện của động cơ hybrid, vì ở đó chúng được dẫn động bằng động cơ diesel cũ tốt, tiết kiệm và thân thiện với môi trường hơn động cơ xăng. Không giống như Mỹ, hơn 50% ô tô ở châu Âu được trang bị động cơ diesel. Bên cạnh đó xe ô tô diesel Rẻ hơn so với loại lai, đơn giản hơn và đáng tin cậy hơn. Suy cho cùng, mọi người đều biết rằng hệ thống càng phức tạp thì độ tin cậy càng kém! Và chính vì sự phức tạp và thất thường của nó, xe hybrid Thực tế không có điện thoại di động trong không gian hậu Xô Viết. Đại lý chính thức họ không được đưa tới đây. Và bất kỳ chủ sở hữu của chiếc xe như vậy chắc chắn sẽ gặp phải sự cố ở trạm dịch vụ. Chúng tôi không có trạm dịch vụ xử lý xe hybrid. Và bạn không thể tự sửa một chiếc máy như vậy!

Tại sao chúng tôi lại đề cập đến vấn đề này trên cổng thông tin của chúng tôi? Và tại sao chúng tôi muốn hướng dẫn bạn về hoạt động của động cơ hybrid? Mọi thứ đều cực kỳ đơn giản và rõ ràng. Thực tế là nhiều lĩnh vực trong cuộc sống của chúng ta thực sự tràn ngập sự tương tác của tất cả các loại công nghệ, trong sự cộng sinh của chúng tạo ra nhiều hơn nữa. phương pháp hiệu quả, tiện ích và cơ chế. Và tất nhiên, chúng tôi không dám bỏ động cơ cho những chiếc xe bốn bánh yêu thích của mình. Và chính xác những đơn vị này, mặt tích cực và tiêu cực của chúng cũng như cách chúng hoạt động mà chúng ta sẽ nói đến trong chủ đề này. Trong lúc chờ đợi, hãy làm điều đó chuyến tham quan nhỏ vào lịch sử. Đi!

Một ít lịch sử

Những chiếc ô tô có “trái tim” hybrid không phải là một phát minh mới, thoạt nhìn có vẻ như vậy. Người phát hiện và hiện thân của ý tưởng động cơ hybrid là một giáo sĩ Dòng Tên tên là Ferdinand Verbiest. Năm 1665, ông bắt đầu thực hiện kế hoạch tạo ra những chiếc xe bốn bánh đơn giản chạy bằng hơi nước và sức kéo của ngựa. Nhưng những cái đầu tiên mô hình sản xuất với động cơ hybrid đã nhìn thấy ánh sáng vào đầu thế kỷ 19 và 20. Trong mười năm, bắt đầu từ năm 1887, người Pháp Công ty Parisienne des Voitures Electriquesđã cho ra đời một loạt ô tô sử dụng động cơ hybrid. Và vào năm 1900, General Electric đã tạo ra một chiếc ô tô hybrid với động cơ xăng 4 xi-lanh. Công ty Walker Vehicle của Chicago sản xuất xe hybrid cho đến năm 1940.

Tất nhiên, vào thời điểm đó, việc sản xuất những chiếc xe như vậy chỉ giới hạn ở những lô nhỏ và tạo ra nhiều loại nguyên mẫu khác nhau. Tuy nhiên, ở thời đại chúng ta, tình trạng thiếu hụt trầm trọng tài nguyên dầu mỏ và cuộc khủng hoảng kinh tế ngày càng gia tăng đã thúc đẩy các nhà thiết kế và phát triển ô tô quay trở lại cội nguồn và tiếp tục sản xuất ô tô với động cơ hybrid.

Cách thức hoạt động của động cơ hybrid - nói một cách đơn giản về công nghệ mới

Chà, bây giờ là lúc để tìm hiểu xem động cơ hybrid là loại đơn vị nào và tại sao họ lại nhiệt tình sản xuất những chiếc xe có trái tim như vậy? Động cơ hybrid là hệ thống gồm hai động cơ kết nối với nhau: xăng và điện. Hai động cơ có thể hoạt động kết hợp hoặc riêng biệt, tất cả phụ thuộc vào chế độ vận hành hiện đang được sử dụng. Quá trình phân phối lại "chính quyền" được điều khiển bởi một máy tính mạnh mẽ, lúc này hay lúc khác sẽ quyết định động cơ nào sẽ chạy. Đối với việc lái xe ở chế độ ngoại ô, động cơ xăng sẽ đảm nhiệm mọi công việc vì pin không dùng được lâu trên đường cao tốc. Để di chuyển quanh thành phố, động cơ điện được bật.

Nếu ô tô phải chịu tải nặng hoặc phải tăng tốc thường xuyên và khá mạnh thì cả hai động cơ đều đã hoạt động cùng nhau. Một sự thật thú vị là trong khi chiếc xe đang di chuyển bằng động cơ xăng thì chiếc xe điện lại đang sạc cùng lúc. Một chiếc ô tô có động cơ hybrid thải ra khí quyển ít hơn 90% so với động cơ nhiên liệu thông thường, và điều này mặc dù thực tế là nó cũng chứa đơn vị xăng Như nhau. Ngoài ra, mức tiêu thụ xăng trong thành phố có thể giảm xuống bằng 0, điều này tất nhiên không thể nói đến đối với những chuyến du lịch đồng quê.

Chúng ta hãy xem một chiếc ô tô sử dụng động cơ hybrid khởi động như thế nào. Khi bắt đầu chuyển động và ở tốc độ thấp, chỉ có pin và động cơ điện hoạt động. Năng lượng được lưu trữ trong pin cung cấp năng lượng cho trung tâm năng lượng, trung tâm này sẽ phân phối thêm năng lượng cho các động cơ điện, sau đó khởi động xe từ trạng thái dừng một cách yên tĩnh và rất êm ái. Sau khi đạt tốc độ tối đa cho động cơ điện, bộ phận xăng cũng được kết nối. Mô-men xoắn đã được cung cấp cho các bánh dẫn động từ hai động cơ qua đêm. Trong quá trình vận hành này, động cơ đốt trong chuyển một phần năng lượng được tạo ra sang máy phát điện, sau đó cung cấp năng lượng cho động cơ điện, dỡ pin, đồng thời năng lượng dư thừa được truyền vào pin, bổ sung lượng dự trữ bị mất khi bắt đầu chuyển động.

Nếu ô tô đang chuyển động ở chế độ bình thường thì hộp số tự động chỉ sử dụng hệ dẫn động cầu trước, trong các trường hợp khác, việc phân bổ mô-men xoắn được cung cấp cho hai trục. Ở chế độ tăng tốc, mô-men xoắn truyền tới các bánh xe chủ yếu đến từ động cơ đốt trong và nếu cần tăng động lực học thì động cơ điện được sử dụng để bổ sung cho động cơ đốt trong. Nhưng điểm thú vị hơn là phanh.“Bộ não” điện tử của ô tô giữ quyền kiểm soát việc bật và tắt, khi nào nên kết nối thủy lực và khi nào nên sử dụng phanh tái tạo, nhưng vẫn ưu tiên cho thứ hai. Nghĩa là, khi người lái xe hybrid nhấn bàn đạp phanh, động cơ điện sẽ chuyển sang chế độ vận hành máy phát điện, từ đó tạo ra mômen phanh trên các bánh xe, đồng thời tạo ra điện, cung cấp năng lượng cho pin thông qua trung tâm phân phối điện. Đây là nơi ẩn giấu toàn bộ bản chất “niềm say mê” của động cơ hybrid.

Trong các phương pháp cổ điển mà chúng ta đã quen, năng lượng giải phóng trong quá trình phanh bị lãng phí, đơn giản là bị mất đi trong không gian dưới dạng nhiệt từ Đĩa phanh và các chi tiết khác. Việc sử dụng năng lượng phanh rất hiệu quả trong điều kiện thành phố, nơi thường xuyên phải phanh xe khi có đèn giao thông. Hệ thống VDIM, hệ thống điều khiển động lực xe hơi, quản lý công việc của mọi người hệ thống ô tô an toàn chủ động, kết hợp chúng thành một “sinh vật” duy nhất.

Có lẽ mẫu xe thành công đầu tiên được trang bị động cơ hybrid được ra mắt đại chúng là mẫu xe nổi tiếng hiện nay. "Prius" từ công ty Toyota. Chiếc xe thần kỳ này chỉ tiêu thụ hơn ba lít xăng cho mỗi trăm km ở chế độ thành phố. Cũng công ty nhật bảnđã tiến xa hơn bằng cách cho ra mắt sản phẩm hybrid sang trọng crossover Lexus RX400h. Nhưng cũng có chi phí của chiếc xe này trung bình trong vòng 70.000 USD Lưu ý rằng đầu tiên thế hệ Toyota Prius thua kém những chiếc xe cùng loại sử dụng động cơ đốt trong về đặc tính tốc độ và công suất, không giống như Lexus RX400h, vốn ban đầu là một đối thủ xứng tầm trong phân khúc.

Sau Toyota, các hãng ô tô hàng đầu thế giới cũng không bỏ qua việc sử dụng động cơ hybrid, bởi đây được xem là giải pháp cho vấn đề toàn cầu về ô nhiễm môi trường và tiết kiệm nhiên liệu. Và sau đó là thông báo về việc tạo ra các thiết bị vận tải và hàng hóa kết hợp từ Volvo Nhóm. Theo tính toán của họ, việc tung ra các sản phẩm này cuối cùng sẽ giảm mức tiêu thụ nhiên liệu tới 35%.

Nhưng bất chấp mọi mong muốn và tính toán lớn nhất của giới ô tô, ô tô sử dụng động cơ hybrid vẫn chưa bán chạy như tôm tươi trên khắp thế giới. Sự phổ biến của ô tô hybrid chỉ đang được đà phát triển ở Canada và Hoa Kỳ. Nhu cầu về giống lai của người dân Mỹ đã tăng lên do giá tăng mạnh nhiên liệu đã bị đốt cháy không thương tiếc trước đây. Xét cho cùng, ngành công nghiệp ô tô Mỹ vẫn luôn nổi tiếng với những chiếc “xe cơ bắp” với sức mạnh đáng kinh ngạc. động cơ mạnh mẽ và tiêu thụ rất nhiều chất lỏng dễ cháy. Những người đam mê xe hơi ở châu Âu nhìn chung có thái độ trung lập đối với những chiếc xe có động cơ hybrid. Nó được điều hành bởi một cựu chiến binh khá thân thiện với môi trường và tiết kiệm hơn, đáng tin cậy - động cơ diesel.

Hầu hết ô tô ở châu Âu đều chạy bằng động cơ diesel, điều này không xảy ra ở Hoa Kỳ. Hơn nữa, những chiếc xe có động cơ diesel rẻ hơn nhiều so với loại hybrid, đồng thời cũng đơn giản và đáng tin cậy hơn trong thiết kế. Suy cho cùng, mọi người đều biết định đề này: “hệ thống được thiết kế càng phức tạp thì càng kém tin cậy”. Chính yếu tố này quyết định số lượng xe hybrid ở nước ta. Về mặt chính thức, những chiếc xe như vậy không được cung cấp cho chúng tôi và vấn đề về trạm dịch vụ đơn giản là không thể tránh khỏi trong trường hợp có sự cố. Đơn giản là ở nước ta không có trạm dịch vụ chuyên dụng để sửa chữa động cơ hybrid. Và chúng tôi nghĩ rằng khó có ai có thể tự mình sửa chữa một thiết bị như vậy.

Thiết kế động cơ hybrid - mô tả mạch điện

Vì vậy, chúng tôi đã xem xét ngắn gọn động cơ hybrid là gì và tại sao việc sử dụng nó không phổ biến trên thế giới như chúng tôi mong muốn. Bây giờ tôi muốn “đào” sâu hơn và xem xét sơ đồ cấu trúc của nó. Nhưng có ba người trong số họ. Chúng tôi khuyên bạn nên bắt đầu với sơ đồ đơn giản nhất Thứ khiến chúng tôi ít quan tâm nhất là động cơ hybrid tuần tự.

Mạch tuần tự động cơ hybrid

Trong sơ đồ này, ô tô khởi hành từ động cơ điện. Động cơ đốt trong được kết nối với máy phát điện cung cấp năng lượng cho pin. Xe hybrid Với mạch tuần tự bộ nguồn (Plug-inHybrid), thường được sản xuất với khả năng kết nối với mạng điện khi kết thúc chuyến đi. Sự hiện diện của chức năng này ngụ ý việc sử dụng pin sạc có công suất năng lượng cao, giúp giảm đáng kể chi phí nhiên liệu khi sử dụng động cơ đốt trong, từ đó giảm số lượng khí thải độc hại trong khí quyển. Những chiếc xe như vậy bao gồm Chevrolet Volt và Opel Ampera. Chúng còn được gọi là xe điện phạm vi rộng. Những chiếc xe này chỉ có thể di chuyển bằng năng lượng pin ở tốc độ 60 km/h và sử dụng năng lượng của máy phát điện cung cấp động cơ xăng cho quãng đường lên tới 500 km.

Mạch song song của ô tô hybrid

Với sơ đồ này, động cơ đốt trong kết nối song song và động cơ điện được lắp đặt sao cho chúng có thể hoạt động riêng biệt hoặc cùng nhau. Hiệu quả này đạt được nhờ thiết kế của bộ phận, trong đó động cơ xăng, động cơ điện và hộp số được kết nối bằng bộ ly hợp điều khiển tự động. Một ô tô có mạch động cơ hybrid như vậy sử dụng động cơ điện công suất thấp, khoảng 20 kW. Nhiệm vụ chính của nó là tiếp thêm năng lượng cho động cơ đốt trong khi xe tăng tốc.

Trong hầu hết các thiết kế này Động cơ điện được lắp đặt giữa động cơ đốt trong và Nó cũng thực hiện các chức năng của một máy phát điện và bộ khởi động. Đại diện nổi tiếng nhất trong số những chiếc xe có mạch động cơ hybrid tuần tự là BMW hoạt động Lai 7, Honda Insight, Volkswagen Touareg Hỗn hợp, Honda Civic Hỗn hợp. Đề án này xuất hiện nhờ sáng kiến ​​của Honda với hệ thống Hỗ trợ động cơ tích hợp - IMA. Hoạt động của hệ thống này có thể được chia thành nhiều chế độ đặc trưng:

- vận hành bằng động cơ điện;

Vận hành chung động cơ điện và động cơ đốt trong;

Hoạt động từ động cơ đốt trong có sạc song song ắc quy sử dụng động cơ điện đóng vai trò như một máy phát điện;

Sạc lại pin trong quá trình phanh tái tạo.

Mạch hybrid song song nối tiếp

Trong sơ đồ này, động cơ điện và động cơ đốt trong được kết nối bằng hộp số hành tinh. Điều này cho phép bạn truyền đồng thời công suất từ ​​​​mỗi động cơ đến các bánh dẫn động theo tỷ lệ từ 0 đến 100% công suất định mức. Mạch nối tiếp song song khác với mạch trước ở chỗ mạch thứ nhất được lắp đặt một máy phát điện, tạo ra năng lượng cho động cơ điện hoạt động.

Đại diện nổi tiếng của những chiếc xe có sơ đồ động cơ hybrid như vậy là Toyota Prius, Ford Escape Xe hybrid Lexus RX 450h. Toyota dẫn đầu trong phân khúc thị trường “hybrid” này với hệ thống Hybrid Synergy Drive - HSD. Hệ truyền động của hệ thống Hybrid Synergy Drive được trình bày như sau:

- Động cơ đốt trong nối với hộp số hành tinh;

Một động cơ điện được nối với bánh răng của hộp số hành tinh;

Bánh răng mặt trời của hộp số hành tinh được nối với máy phát điện.

Động cơ đốt trong hoạt động theo chu trình Atkinson, nghĩa là vòng quay thấp nó tạo ra công suất thấp, giúp tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn và ít khí thải hơn.

Ô tô có động cơ hybrid - ưu và nhược điểm

Những mặt tích cực của động cơ hybrid

1. nhất một lợi thế quan trọngô tô có động cơ hybrid chính là hiệu quả của chúng. Mức tiêu thụ nhiên liệu của những chiếc xe như vậy ít hơn 25% so với những chiếc xe cổ điển có động cơ đốt trong. Và trong tình hình giá xăng dầu liên tục tăng cao, đây là một yếu tố rất quan trọng.

2. Tiếp theo không kém tâm điểmĐiểm quan trọng tiếp theo trong số khía cạnh tích cựcĐộng cơ hybrid thân thiện với môi trường. Xe hybrid gây ra ít thiệt hại cho môi trường hơn nhiều so với xe cổ điển.Điều này đạt được thông qua việc tiêu thụ nhiên liệu hiệu quả hơn. Và khi ô tô dừng hẳn, động cơ đốt trong ngừng hoạt động, nhường dây cương cho động cơ điện. Vì vậy, khi dừng xe hybrid, bầu không khí không bị ô nhiễm bởi khí thải CO2.

3. Pin của động cơ hybrid được sạc lại từ động cơ xăng, điều này không xảy ra với xe điện, giúp cải thiện phạm vi hoạt động động cơ nhiên liệu lớn hơn nhiều. Và nó cũng có thể đi lâu hơn mà không cần tiếp nhiên liệu.

4. Những chiếc xe hybrid hiện đại không hề thua kém những chiếc xe truyền thống cùng loại về mọi đặc điểm cơ bản. Vì vậy, hãy xóa tan huyền thoại mà nhiều người có thể tin tưởng nhất.

5. Trong môi trường đô thị dừng và đi, xe hybrid hoạt động giống như xe điện.

6. Khi đứng yên, xe hybrid hoàn toàn im lặng vì nó chỉ được cung cấp năng lượng bởi một động cơ điện.

7. Xe hybrid được tiếp nhiên liệu bằng xăng giống như ô tô truyền thống.

Nhược điểm của xe hybrid

Trên thế giới không có gì là hoàn hảo, đồng nghĩa với việc động cơ hybrid cũng có những nhược điểm.

1. Và nhược điểm chính là sửa chữa tốn kém. Vì thiết kế của những động cơ như vậy rất phức tạp nên rất khó tìm được một chuyên gia có thể khắc phục sự cố. Điều này giải thích chi phí bảo dưỡng xe hybrid cao.

2. Pin lắp trên xe hybrid có khả năng tự xả. Chúng cũng không thể chịu được sự thay đổi nhiệt độ đột ngột. Và tuổi thọ sử dụng của họ rất hạn chế. Nhưng chúng tôi vẫn chưa tìm ra tác động của pin đối với môi trường, đó là lý do tại sao việc tái chế chúng là một nhiệm vụ khó khăn.

Tất nhiên, động cơ hybrid có nhiều ưu điểm hơn là nhược điểm nhưng chúng vẫn chưa bén rễ ở nước ta. Lý do đầu tiên cho điều này là giá cả. Giá của chiếc Toyota Prius phổ biến ở Ukraine bắt đầu từ 850.000 hryvnia. Nhưng nó không chỉ phổ biến nhất về mức độ phổ biến mà còn rẻ nhất. Cũng tại Nga, người ta đã lên kế hoạch triển khai sản xuất một loại xe hybrid có tên "Yo-mobile", nhưng dự án đã bị cắt giảm. nhất hiện nay xe mạnh mẽ với động cơ hybrid là BMW ActiveHybrid X6.

Cuộc đấu tranh vì môi trường ở thời đại chúng ta đang diễn ra sôi nổi và rất nhiệt tình, và do đó người lái xe được khuyến khích mua ô tô có động cơ hybrid. Vì vậy, ở Mỹ, chủ sở hữu những chiếc xe như vậy được cung cấp những lợi ích nhất định và chỗ đậu xe miễn phí. Nước ta cũng có kế hoạch ban hành luật tương tự, đặc biệt, thuế nhập khẩu ô tô có động cơ hybrid sẽ giảm. Động cơ xăng đang dần lùi lại phía sau, mất đi vị thế. Và động cơ hybrid là một trong những bước chính được thực hiện cho việc này. Nhưng miễn là mức giá của những chiếc xe này vẫn ở mức tương tự thì nhu cầu về chúng sẽ nhỏ.

Về giá xe động cơ hybrid

Giống như mọi thứ mới mẻ, khác thường và thú vị, những chiếc xe có động cơ hybrid khác với những chiếc xe cổ điển ở chỗ đắt hơn. Ngày nay, ô tô hybrid đắt hơn nhiều so với ô tô có đặc điểm tương tự nhưng sử dụng động cơ xăng. Ví dụ, lai Toyota Camry vượt quá chi phí của đối tác xăng gần 7.000 USD. Giá của Honda Civic Hybrid đã tăng 4.000 USD so với mẫu truyền thống. Lexus GS 450h là một chiếc xe xuất sắc, năng động (từ 0 lên 100 chỉ trong 5,9 giây), cũng tiết kiệm hơn nhiều so với những chiếc xe sedan có động cơ tám xi-lanh có công suất tương tự. Mức tiêu thụ nhiên liệu của chiếc xe này là khoảng 8 lít/100 km. chu kỳ hỗn hợp. Giá bán lẻ trung bình cho chiếc xe này ở Ukraine sẽ vào khoảng 80.000 USD.

Tất nhiên, về chủ đề giới thiệu xe hybrid, bạn có thể nói chuyện rất lâu và giữ những quan điểm nhất định cũng như bảo vệ quan điểm của mình, nhưng có một điều rõ ràng - tương lai sắp đến gần và bước nhảy vọt này sẽ sớm được thực hiện. Những thay đổi lớn đang đến với ngành công nghiệp ô tô! Và chúng tôi hy vọng đây sẽ là điều tất cả chúng ta cần.

Đại đa số xe ô tô hiện đạiĐộng cơ đốt trong được sử dụng làm đơn vị năng lượng. Trong bối cảnh trữ lượng dầu ngày càng cạn kiệt, cũng như yêu cầu ngày càng tăng về tính thân thiện với môi trường, các kỹ sư ô tô đang phát triển các công nghệ mới cho phép chúng ta từ bỏ việc sử dụng hydrocarbon làm nhiên liệu hoặc ít nhất là giảm mức tiêu thụ.

Có hai cách để giải quyết vấn đề này: lắp động cơ điện hoặc động cơ hybrid thay cho động cơ đốt trong. Nhiều thương hiệu xe hơi sử dụng cách thứ hai.

Đúng như tên gọi, bộ nguồn như vậy là một động cơ đốt trong cổ điển, đồng thời là một động cơ điện, được kết hợp thành một. Vì nhiều lý do, giải pháp này được ưu tiên hơn là chỉ sử dụng động cơ điện.

Ngày nay, ô tô điện có những nhược điểm nghiêm trọng. Điều quan trọng nhất trong số đó là việc thiếu mạng lưới các trạm sạc điện phát triển cũng như phạm vi di chuyển không đủ mà không cần sạc lại (ví dụ: mô hình khác nhauđối với xe điện thì khoảng cách từ 80 đến 160 km).

Ngoài ra, sẽ mất vài giờ để sạc đầy pin, điều đó có nghĩa là khả năng di chuyển của một chiếc ô tô như vậy bị hạn chế trong các chuyến đi từ nhà đến nơi làm việc và trở về.

Tuy nhiên, chúng ta không được quên những ưu điểm của động cơ điện, bao gồm hiệu suất cao hơn (với động cơ đốt trong, hiệu suất tối đa chỉ đạt được ở một số tốc độ nhất định), không có bất kỳ khí thải nào và mô-men xoắn cao.

Động cơ điện, không giống như động cơ chạy bằng sản phẩm dầu mỏ, không yêu cầu cung cấp nhiên liệu liên tục. Nó có thể duy trì ở trạng thái tắt bao lâu tùy thích cho đến khi có điện áp cấp vào nó. Khi được cung cấp điện, nó sẽ truyền lực kéo tối đa tới các bánh xe gần như ngay lập tức.


Động cơ hybrid kết hợp ưu điểm của cả hai động cơ, mang lại hiệu quả, thân thiện với môi trường và đặc tính động học tốt.

Nguyên lý hoạt động của động cơ hybrid

Động cơ hybrid được thiết kế theo cách mà cả hai động cơ đều hoạt động tương đối với nhau.Động cơ đốt trong làm quay máy phát điện và cung cấp năng lượng cho động cơ điện, giúp “đối tác” hoạt động ở chế độ tối ưu mà không bị dao động và tải đột ngột. Ngoài ra, xe hybrid thường được trang bị hệ thống phục hồi động năng KERS (tương tự như hệ thống được sử dụng trên xe Công thức 1).

Hệ thống này cho phép bạn sạc pin trong khi phanh và khi xe đang lao dốc. Nguyên lý hoạt động của nó là khi phanh, các bánh xe sẽ kích hoạt một động cơ điện, trong trường hợp này chính nó đóng vai trò là máy phát điện và sạc pin. KERS đặc biệt hữu ích khi lái xe quanh thành phố ở chế độ “start-stop”.


Theo mức độ lai, các bộ nguồn được chia thành ba loại: “vừa phải”, “đầy đủ” và plug-in. Ở các chế độ “vừa phải”, động cơ đốt trong hoạt động liên tục và động cơ điện chỉ được bật khi cần thêm nguồn điện.

Một chiếc ô tô hybrid “đầy đủ” có thể di chuyển chỉ bằng năng lượng điện mà không tiêu tốn nhiên liệu.

Một plug-in, giống như một chiếc hybrid hoàn toàn, chỉ có thể di chuyển bằng điện nhưng có khả năng sạc từ ổ cắm, do đó kết hợp tất cả những ưu điểm của xe điện và loại bỏ nhược điểm chính của nó - quãng đường đi được có hạn mà không cần sạc lại. Khi hết pin, plug-in sẽ hoạt động như một chiếc hybrid thông thường.

Sơ đồ tương tác giữa động cơ điện và động cơ đốt trong

Kỹ sư các công ty khác nhau có những cách tiếp cận khác nhau đối với vấn đề chế tạo động cơ hybrid. Xe ô tô hiện đạiđược trang bị động cơ hybrid được chế tạo theo một trong ba sơ đồ tương tác giữa nhiên liệu và các bộ phận điện, sẽ được thảo luận dưới đây.

Mạch nối tiếp

Đây là lựa chọn đơn giản nhất. Nguyên lý hoạt động của nó như sau: mô-men xoắn từ động cơ đốt trong trong trường hợp này được truyền riêng đến máy phát điện, tạo ra điện và sạc pin. Trong trường hợp này, ô tô chỉ di chuyển bằng năng lượng điện.

Một hệ thống thu hồi động năng cũng được sử dụng để sạc pin. Sơ đồ này có tên là chuyển đổi năng lượng tuần tự: năng lượng đốt cháy nhiên liệu của động cơ đốt trong được chuyển thành năng lượng cơ học, sau đó thành năng lượng điện bằng cách sử dụng máy phát điện và lại thành năng lượng cơ học.


Ưu điểm của thiết kế này như sau:

  • Động cơ đốt trong luôn hoạt động ở tốc độ không đổi, đạt hiệu suất tối đa;
  • không cần thiết phải trang bị cho xe một động cơ mạnh mẽ và ngốn điện;
  • không cần ly hợp hoặc hộp số;
  • Chiếc xe có thể di chuyển ngay cả khi động cơ đốt trong đã tắt bằng cách sử dụng năng lượng tích trữ trong pin.

Tuy nhiên, mạch tuần tự cũng có nhược điểm:

  1. tổn thất năng lượng trong quá trình chuyển hóa;
  2. kích thước lớn, trọng lượng và giá thành pin cao.

Hiệu quả lớn nhất của sơ đồ này đạt được khi lái xe thường xuyên dừng lại, khi KERS đang tích cực hoạt động. Vì vậy, nó đã tìm được ứng dụng trong giao thông đô thị. Ngoài ra, động cơ hybrid có mạch tuần tự cũng được sử dụng trong xe tải khai thác mỏ, đòi hỏi mô-men xoắn cao để vận hành và không yêu cầu tốc độ cao.

Mạch song song

Nguyên lý hoạt động của động cơ hybrid “song song” hoàn toàn khác với nguyên lý mô tả ở trên. Ô tô có động cơ hybrid dẫn động song song sử dụng cả động cơ đốt trong và động cơ điện. Trong trường hợp này, động cơ điện phải có khả năng đảo chiều, tức là. có khả năng hoạt động như một máy phát điện. Hoạt động phối hợp của cả hai động cơ đạt được thông qua điều khiển máy tính.

Tùy thuộc vào chế độ lái, bộ điều khiển sẽ phân phối mô-men xoắn đến từ cả hai phần của hệ thống hybrid. Công việc chính được thực hiện bởi động cơ đốt trong, nhưng mô tơ điện được kết nối khi cần thêm nguồn điện (khi khởi động, tăng tốc); khi phanh và giảm tốc, nó hoạt động như một máy phát điện.


Ưu điểm của cách bố trí này là không cần lắp pin dung lượng lớn, tổn thất năng lượng ít hơn nhiều so với mạch tuần tự, do động cơ đốt trong được kết nối trực tiếp với các bánh dẫn động và hơn nữa, bản thân thiết kế khá đơn giản nên giá thành rẻ.

Nhược điểm chính của phương án này là hiệu quả sử dụng nhiên liệu thấp hơn so với các phương án khác và hiệu quả thấp trong điều kiện đô thị. Ôtô sử dụng động cơ hybrid song song sẽ hiệu quả nhất khi lái xe trên đường cao tốc.

Xe hybrid của Honda được chế tạo theo sơ đồ này. Nguyên tắc chính Quản lý công ty: Mạch động cơ hybrid phải đơn giản và rẻ nhất có thể, chức năng của động cơ điện chỉ là giúp động cơ đốt trong tiết kiệm nhiên liệu tối đa có thể. Thương hiệu này có hai mẫu xe hybrid – Civic (ngưng sản xuất năm 2010) và Insight.

Mạch song song nối tiếp

Mạch nối tiếp song song là sự kết hợp của hai mạch đầu tiên. Đã thêm vào mạch song song máy phát điện bổ sung và một bộ chia công suất. Nhờ đó, khi khởi động và ở tốc độ thấp, ô tô chỉ di chuyển bằng lực kéo điện, động cơ đốt trong chỉ đảm bảo hoạt động của máy phát điện (như mạch nối tiếp).

Ở tốc độ cao, mômen xoắn còn được truyền tới các bánh dẫn động từ động cơ đốt trong. Khi tải tăng (ví dụ khi leo núi), khi máy phát điện không thể cung cấp dòng điện cần thiết, động cơ điện sẽ nhận thêm năng lượng từ pin (mạch song song).


Do hệ thống có một máy phát điện riêng để sạc pin nên động cơ điện chỉ được sử dụng để dẫn động các bánh dẫn động và trong quá trình phanh tái tạo. Thông qua cơ cấu hành tinh (còn được gọi là bộ chia công suất), một phần mô-men xoắn từ động cơ đốt trong được truyền một phần đến các bánh xe và một phần được chọn để vận hành máy phát điện, cung cấp năng lượng cho động cơ điện hoặc pin. Bộ điều khiển điện tử liên tục điều chỉnh việc cung cấp điện từ cả hai nguồn.

Ưu điểm của động cơ hybrid song song nối tiếp kiểu thiết kế này là tiết kiệm nhiên liệu tối đa và thân thiện với môi trường cao. Nhược điểm của hệ thống là thiết kế phức tạp và chi phí cao, do có thêm một máy phát điện, pin đủ dung lượng và một bộ phận phức tạp. đơn vị điện tử sự quản lý.

Mạch nối tiếp song song được sử dụng trên xe Toyota (Prius, Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid), cũng như trên một số mẫu xe Lexus. Ford Escape Hybrid và Nissan Altima Hybrid được trang bị động cơ hybrid tương tự.

Tình hình môi trường nghiêm trọng và giá nhiên liệu tăng liên tục đang buộc các nhà sản xuất vận tải phải tìm kiếm giải pháp mới. Động cơ đốt trong (ICE) đang được cải tiến, sửa đổi và “trộn” với động cơ điện. Tại sao điều này được thực hiện, động cơ hybrid hoạt động như thế nào, chúng ta sẽ xem xét trong ấn phẩm hôm nay.

Ý tưởng kết nối hai bộ phận (động cơ đốt trong và động cơ điện) không thể gọi là mới. Năm 1897, công ty Parisienne des Voitures Electriques của Pháp bắt đầu sản xuất ô tô có động cơ hybrid, và một thời gian sau, General Electric của Mỹ đã cho ra đời chiếc hybrid đầu tiên với động cơ xăng bốn xi-lanh. Nhưng sau đó sự đổi mới như vậy hóa ra lại không khả thi về mặt kinh tế. Nhiên liệu rẻ và sức mạnh của xe hybrid kém hơn so với các mẫu xe truyền thống. Nhưng thời thế đã thay đổi. Giá nhiên liệu ngày càng tăng và tình hình môi trường ngày càng xấu đi. Xe có hỗn hợp các đơn vị năng lượng trở nên có liên quan và bắt đầu trở nên phổ biến.

Nói một cách đơn giản về sự phức tạp

Động cơ hybrid là gì? Động cơ hybrid là một hệ thống bao gồm hai đơn vị kết nối với nhau: điện và xăng. Họ có thể làm việc riêng biệt hoặc đồng thời. Quản lý hệ thống này máy tính trên máy bay xe hơi. Nó quyết định, tùy thuộc vào chế độ lái, loại bộ nguồn nào sẽ được sử dụng tại một thời điểm cụ thể.

Khi lái xe trong thành phố, khi động cơ không cần tạo ra nhiều công suất thì động cơ điện sẽ được sử dụng. Khi lái xe trên đường quê, máy tính sẽ tắt động cơ điện và sử dụng bộ phận nhiên liệu.

Ở chế độ lái hỗn hợp, khi động cơ ô tô chạy có tải với khả năng tăng tốc và dừng định kỳ, hai bộ phận này sẽ hoạt động song song. Hơn nữa, trong quá trình hoạt động của động cơ nhiên liệu, đang sạcđiện. Họ xứng đáng được quan tâm đặc biệt.

Tiết kiệm năng lượng ở động cơ hybrid

Được biết, một lượng năng lượng khổng lồ được tiêu tốn cho việc di chuyển một chiếc ô tô. Về vấn đề này, một câu hỏi hợp lý được đặt ra: làm thế nào một động cơ điện, ngay cả trong điều kiện tải nhẹ, có thể hoạt động trong thời gian dài mà không cần thêm rơ moóc có pin? Để hiểu nguyên lý hoạt động của động cơ điện trên ô tô, bạn cần theo dõi toàn bộ quá trình từ khi bắt đầu chuyển động cho đến khi dừng lại.

Khi ô tô khởi động hoặc di chuyển ở tốc độ thấp, mọi công việc đều được thực hiện bởi động cơ điện chạy bằng pin. Tiếp theo, nhiệm vụ của anh là tăng tốc cho xe đạt tốc độ tối đa có thể đối với động cơ điện. Sau đó, máy tính sẽ ra lệnh bật động cơ nhiên liệu. Trong trường hợp này, động cơ đốt trong truyền một phần năng lượng của nó sang máy phát điện, máy phát điện sẽ thay thế ắc quy và tiếp tục cung cấp năng lượng cho động cơ điện, đồng thời sạc ắc quy. Đồng thời, ô tô hoạt động đồng thời trên hai bộ nguồn.

Khi lái xe ở tốc độ trung bình, động cơ điện sẽ tắt và chỉ có động cơ đốt trong hoạt động, bổ sung năng lượng dự trữ cho ắc quy. Khi tải trên động cơ đốt trong tăng lên, động cơ điện lại phát huy tác dụng. Nhưng điện được bổ sung không chỉ do hoạt động của động cơ đốt trong. Cơ cấu phanhÔ tô có động cơ hybrid được thiết kế sao cho năng lượng tạo ra trong quá trình phanh được chuyển thành năng lượng điện và cũng cung cấp năng lượng cho động cơ điện. Kiểu phanh này được gọi là “tái tạo”.

Thuật toán vận hành được thảo luận ở trên mô tả bức tranh chung về hoạt động của bộ nguồn hybrid của xe. Ngày nay có ba loại động cơ như vậy: nối tiếp, song song và hỗn hợp.

Mạch tuần tự lai

Nguyên lý hoạt động của sơ đồ như vậy có thể được coi là đơn giản nhất trong số các giống lai. Động cơ đốt trong ở loại này là bộ phận phụ trợ và được thiết kế để vận hành máy phát điện. Máy phát điện, nhận năng lượng từ động cơ đốt trong, chuyển đổi nó thành điện năng và cung cấp năng lượng cho động cơ điện, giúp ô tô chuyển động.

Sơ đồ này thường được sử dụng trên ô tô công suất thấp (ô tô nhỏ). Nhưng pin được sử dụng có dung lượng lớn, có khả năng sạc từ ổ cắm điện thông thường. Dung lượng lớnẮc quy cho phép bạn giảm thiểu việc sử dụng động cơ đốt trong, tức là ô tô có thể di chuyển bằng động cơ điện chỉ chạy bằng ắc quy. Chevrolet Volt là một trong những mẫu xe sử dụng thiết kế hybrid hàng loạt.

Mạch song song của ô tô hybrid

Nguyên lý hoạt động của mạch song song là động cơ đốt trong và động cơ điện được lắp đặt sao cho có thể sử dụng cả hai cùng nhau và riêng biệt. Tuy nhiên, chức năng chính của động cơ điện trong sơ đồ như vậy là tạo ra năng lượng bổ sung cho động cơ đốt trong khi tăng tốc. Ngoài ra, động cơ điện còn đóng vai trò là máy khởi động và máy phát điện. Pin với sơ đồ này không cần sạc bổ sung, chúng có đủ năng lượng được tạo ra trong quá trình di chuyển.

Honda Insight, Honda Civic Hybrid, BMW Active Hybrid 7, Volkswagen Touareg Hybrid là những mẫu xe có động cơ hybrid song song.

Mạch hybrid song song nối tiếp

Trong sơ đồ này, động cơ đốt trong và động cơ điện được kết nối bằng hộp số hành tinh, qua đó sức mạnh từ cả hai động cơ được truyền tới các bánh dẫn động.

Mạch hỗn hợp khác với mạch song song ở chỗ có máy phát điện tạo ra năng lượng cho động cơ điện.

Toyota Prius, Lexus RX 450h, Ford Escape Hybrid là những đại diện của dòng xe hybrid hoàn toàn.

Những mặt tích cực của động cơ hybrid

  1. Ưu điểm chính của giống lai là hiệu quả của nó. Mức tiết kiệm nhiên liệu tối thiểu là 20%, đây là một lợi thế khá đáng kể khi giá cả tăng cao.
  2. Việc sử dụng kết hợp hai động cơ giúp giảm lượng khí thải CO2.
  3. Xuất sắc Lái xe hiệu suất, đạt được nhờ sự tích lũy hợp lý và phân phối lại sức mạnh sau đó do hai động cơ cùng tạo ra.
  4. So với ô tô truyền thống, ô tô hybrid có phạm vi hoạt động đáng chú ý, nghĩa là nó có thể tiếp tục lái ngay cả khi bình xăng trống rỗng.
  5. Đặc điểm của động cơ hybrid hoàn toàn giống với các mẫu xe động cơ đốt trong truyền thống, trái ngược với những định kiến ​​phổ biến và xét đến những ưu điểm khác, thậm chí có khi còn vượt trội hơn.
  6. Động cơ điện gần như im lặng, giúp tăng thêm sự thoải mái khi vận hành xe.
  7. So với xe điện, pin của xe hybrid được sạc bằng động cơ nhiên liệu, giúp tăng phạm vi hoạt động.
  8. Xe được đổ xăng bằng loại xăng giống như xe truyền thống.

Nhược điểm của giống lai

  1. Giá xe cao.
  2. Bảo dưỡng xe hơi tốn kém. Bạn khó có thể tự mình sửa chữa một chiếc máy như vậy và sẽ rất khó tìm được những người thợ có trình độ. Ngoài ra còn có đảm bảo có vấn đề với các thành phần.
  3. Những thay đổi về nhiệt độ khí hậu có ảnh hưởng xấu đến pin và dẫn đến việc chúng tự phóng điện.

Bên ngoài, những chiếc xe sử dụng động cơ hybrid không có gì khác biệt so với những chiếc xe chạy xăng cổ điển. Tất nhiên, nếu những mẫu ô tô sử dụng động cơ hybrid có giá thành tương đương với những mẫu ô tô sử dụng động cơ đốt trong và việc bảo dưỡng không gây khó khăn thì khó có ai có thể từ chối một chiếc ô tô như vậy. Nhưng hiện tại, thực tế là sự chênh lệch giá giữa xe hybrid và xe tương tự trung bình là 4.000 USD. Ngay cả khi chúng ta tính đến tất cả các ưu điểm của những chiếc xe như vậy, bao gồm cả khả năng tiết kiệm nhiên liệu, sự khác biệt vẫn sẽ không tương xứng. Nếu không có sự cố và quãng đường đi được đáng kể, chiếc xe sẽ tự chi trả trong kịch bản hay nhất trong năm năm. Tình trạng này không truyền cảm hứng lạc quan. Nhưng như người ta vẫn nói: “Có bao nhiêu người - rất nhiều ý kiến”, nên sự lựa chọn luôn thuộc về mỗi cá nhân.

Ý tưởng tạo ra một chiếc ô tô hybrid sử dụng động cơ điện đã xuất hiện hơn 100 năm trước. Xe hybrid thực hiện một số chức năng cơ bản:

  • Tiết kiệm xăng đắt tiền bằng cách thay thế bằng động cơ điện.
  • Xe hybrid thân thiện với môi trường hơn xe chạy xăng cổ điển.
  • Tăng quãng đường đi được của động cơ hybrid do sử dụng hai nguồn năng lượng.

Xe hybrid và thiết kế của chúng

Có những chiếc xe hybrid nhẹ và đầy đủ. Thiết kế của xe hybrid nhẹ sử dụng động cơ xăng làm chính và kết nối nguồn điện để dự phòng trong một số trường hợp hiếm hoi. Xe hybrid hoàn toàn ngụ ý khả năng sử dụng nguồn năng lượng thay thế làm động cơ chính.

Thiết kế xe hybrid

Có một số loại thiết kế hybrid, được phân biệt bằng phương pháp kết nối động cơ:

  • Ô tô có mạch kết nối nối tiếp. Trong khuôn khổ Đề án, động cơ đốt trong được sử dụng năng lượng thấpđược nối với máy phát điện. Động cơ điện dẫn động ô tô và là cơ cấu đẩy chính. Các mẫu xe hybrid áp dụng sơ đồ này là Chevrolet Volt và Opel Ampera. Những chiếc xe như vậy sử dụng pin điện có công suất tăng lên.

Sơ đồ kết nối nối tiếp của các nút

  • Sơ đồ kết nối song song. Trong khuôn khổ kế hoạch này, cả xăng và xe máy điện. Về cơ bản, một động cơ điện có công suất 20 W được sử dụng, công suất này tăng lên khi tốc độ xe tăng.

Sơ đồ kết nối song song của các nút

  • Mạch hỗn hợp song song nối tiếp. Nguyên lý cấu tạo của một động cơ như vậy tương tự như động cơ có mạch điện song song, nhưng một máy phát điện được thêm vào mạch hỗn hợp, từ đó động cơ điện được cung cấp năng lượng.

Sơ đồ kết nối nút song song nối tiếp

Động cơ hybrid hoạt động như thế nào?

Khi ô tô bắt đầu di chuyển, nguồn điện của động cơ điện và ắc quy sẽ bị tiêu hao. TRÊN tốc độ caoĐộng cơ xăng được kết nối với hoạt động của các nguồn năng lượng điện. Do hoạt động của động cơ xăng, một lượng năng lượng dư thừa nhất định sẽ được tạo ra để nạp lại năng lượng cho máy phát điện. Máy phát điện cung cấp năng lượng cho động cơ điện và sau đó nó sẽ sạc lại pin.

Khi phanh, nguyên lý phanh tái tạo được sử dụng - động cơ điện trong trường hợp này hoạt động như một máy phát điện, cung cấp năng lượng cho pin. Bằng cách này, năng lượng thu được từ phanh sẽ được sử dụng vì lợi ích của xe.

Thiết bị xe hybrid

Một chiếc xe hybrid bao gồm các bộ phận chính sau:

  1. Máy chạy bằng xăng(động cơ đốt trong). Nhưng ở ô tô hybrid, không giống như ô tô cổ điển, động cơ đốt trong có công suất thấp vì nó được sử dụng song song với động cơ điện.
  2. Động cơ điện. Một nguồn năng lượng thay thế cho ô tô. Thông thường, những động cơ như vậy sử dụng công nghệ phục hồi - động cơ điện không chỉ hoạt động như một nhà máy điệnđó làm cho ô tô chuyển động. Nó cũng có chức năng như một máy phát điện, lưu trữ năng lượng trong quá trình phanh và xuống dốc.
  3. Máy phát điệnđược thiết kế để sản xuất điện.
  4. Những cục pin có thể tự nạp lại dự trữ nguồn điện cho động cơ điện.
  5. Bình xăng dùng để chứa xăng cho động cơ đốt trong.
  6. Quá trình lây truyền cho phép bạn điều khiển cả động cơ đốt trong và động cơ điện.

Thiết kế xe hybrid sử dụng ví dụ của Toyota Prius

Xe hybrid được thiết kế chủ yếu để sử dụng hiệu quả các nguồn năng lượng. Để đạt được hiệu ứng này, một số kỹ thuật được sử dụng:

  1. Năng lượng phanh được sử dụng thông qua công nghệ phục hồi.
  2. Xăng được tiết kiệm nhờ chuyển đổi cơ cấu vận hành mô tơ điện.
  3. Trong quá trình sản xuất ô tô hybrid, vật liệu nhẹ được sử dụng để làm nhẹ kết cấu, từ đó giảm mức tiêu thụ tài nguyên.
  4. Các đặc tính khí động học của vật liệu và kết cấu được sử dụng hiệu quả.

Ngành công nghiệp ô tô hybrid đang tích cực phát triển, bởi vì cho đến nay chúng ta chưa thể nói về sự hoàn hảo của những thiết kế này cũng như tính sẵn có của chúng. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn một số ưu điểm và nhược điểm của thiết kế xe hybrid:

  • Tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng tiêu thụ. Ưu điểm không thể nghi ngờ của xe hybrid là giảm chi phí và động cơ điện có thể tự sản xuất năng lượng.
  • Sinh thái. Các giống lai ít gây hại hơn đáng kể môi trường hơn những chiếc xe cổ điển.
  • Phạm vi. Xe hybrid cần được tiếp nhiên liệu ít thường xuyên hơn nhiều so với xe chạy xăng thông thường.
  • Pin hybrid nhẹ hơn và dễ sử dụng hơn nhiều so với pin ô tô điện.
  • Động cơ điện hoạt động gần như âm thầm.
  • Một chiếc ô tô hybrid có thể hoạt động mà không cần động cơ đốt trong trên đường phố.

Nhưng cũng có một số nhược điểm liên quan đến xe hybrid:

  • Pin động cơ điện phải được sử dụng liên tục, nếu không tuổi thọ của chúng sẽ bị rút ngắn. Ngoài ra, chúng có khả năng tự phóng điện và không chịu được sự thay đổi nhiệt độ đột ngột. Cơ sở hạ tầng của các doanh nghiệp có khả năng xử lý hợp lý các yếu tố này vẫn chưa được phát triển.
  • Thiết kế phức tạp của động cơ khiến việc sửa chữa trở nên khó khăn và tốn kém. Thông thường, các bộ phận không thể sửa chữa được và bạn phải đặt mua bộ phận mới từ nhà sản xuất, điều này làm trì hoãn quá trình sửa chữa.
  • Động cơ hybrid hoạt động chủ yếu bằng xe chạy xăng, mặc dù việc sử dụng dầu đi-e-zel có lợi hơn về mặt kinh tế.
  • Giá thành của ô tô sử dụng động cơ hybrid cao hơn nhiều so với mức trung bình của thị trường. Không phải ai cũng có đủ khả năng mua hàng đắt tiền như vậy.

Mặc dù còn một số hạn chế nhưng ngành sản xuất ô tô hybrid vẫn đang phát triển và cải tiến năng động. Với mỗi mùa giải mới, các nhà sản xuất đều giới thiệu những chiếc xe hybrid tốt hơn với nhiều tính năng hơn và dễ tiếp cận hơn với những người đam mê ô tô.