Гибридный синергетический привод это

Гибридный синергетический привод

Гибри́дный синергети́ческий при́вод (англ. Hybrid Synergy Drive, HSD ; произносится [ха́йбрид си́неджи драйв]) — технология силовой установки автомобиля, основанная на синергетическом эффекте, [источник не указан 343 дня] разработанная Александром Северинским (патент 1992 года) и незаконно использованная японской корпорацией «Toyota». Впервые применена в 1997 году в серийном автомобиле «Prius». На данный момент Тойота отчисляет с каждого проданного в США гибридного автомобиля процент в пользу А. Северинского.

Объединяет 7 основных компонентов:

• бензиновый двигатель 1NZ-FXE с изменяемыми фазами газораспределения, (цикл Аткинсона, сжатие 13:1), соединён с «водилом» планетарной передачи
• электродвигатель (синхронный, с постоянным магнитом), соединён с «короной» планетарной передачи
• электрогенератор, соединён с «солнцем» планетарной передачи
• планетарная передача
• аккумуляторная батарея (рассчитана на весь срок службы автомобиля)
• инвертор (преобразует постоянный ток в переменный)
• электронный вариатор

Комплекс управляется компьютером по концепции drive-by-wire (без прямого механического контакта)

Фазы работы

На скорости выше средней бензиновый двигатель передаёт часть энергии (через водило и корону планетарной передачи) непосредственно на передние колеса, оставшаяся часть (через водило и солнечную шестерню) идет на электрогенератор. От генератора часть тока ответвляется на подзарядку батареи, а часть возвращается (через инвертор 500 В) на тяговый электромотор, который вращает передние колеса через коронную шестерню.

При обгоне (максимальном ускорении) компьютер прекращает подзарядку батареи и направляет весь ток от генератора на электромотор. Кроме того, ток от батареи через инвертор также поступает на электромотор.

При торможении компьютер выключает бензиновый двигатель, а электродвигатель переключается в режим генерации тока и возвращает энергию в батарею (рекуперация).

На малой скорости (до 50 км/ч) автомобиль работает в режиме электромобиля, получая энергию только от батареи. [источник не указан 343 дня]

Фактически, силовая установка автомобиля разбита на два модуля — электрическая подсистема отвечает за работу на переходных и установившихся режимах, подсистема внутреннего сгорания — только за работу на установившихся режимах. Такой подход кардинально меняет требования к двигателю внутреннего сгорания и целевые функции конструкторов при разработке всей силовой установки автомобиля, а не только одной трансмиссии, как, например, в опытной разработке General Motors, DaimlerChrysler AG и BMW « Two-Mode» (англ.) , которая предназначена для гибридизации стандартных бензиновых или дизельных двигателей старых конструкций, разработанных без учета работы в составе гибридного агрегата.

«Хайбрид Синерджи Драйв» является заметной вехой в автомобилестроении.

Источник

Гибридный синергетический привод

Hybrid Synergy Drive (сокр. HSD ) является торговой маркой для системы гибридного привода от Toyota . Это будет или было для Toyota Prius (все модели), Toyota Corolla Hybrid, Toyota Auris Hybrid, Toyota Auris Touring Sports , Toyota Yaris Hybrid, Toyota RAV4 Hybrid, Toyota Camry Hybrid, Toyota C-HR Hybrid и для различных моделей Lexus, таких как Предлагаются CT200h, RX400h, GS450h и LS600h. В Америке и Японии он также предлагается в других моделях Toyota и лицензирован для Nissan, Ford и Mazda.

Гибридные автомобили гораздо популярнее в США, чем в Европе. В 2010 году в США было продано 291 000 гибридных автомобилей по сравнению с всего лишь 110 000 в Европе. Гибридные автомобили наиболее распространены в Японии. В том же году там было продано 492 000 единиц.

оглавление

Версии

Система привода, использованная в первом серийном автомобиле с гибридным приводом ( Toyota Prius 1997), стала известна как Toyota Hybrid System (THS) . В 2003 году на рынок вышло второе поколение Prius (NHW20) с улучшенным THS-II . Эта система появилась под торговой маркой Hybrid Synergy Drive (сокращенно HSD). Гибридный синергетический привод является приводным устройством Toyota Prius с 2003 модельного года (по состоянию на май 2006 года). Более мощная версия THS-C используется в гибридных автомобилях марки Lexus . Производитель продает эту систему под названием Lexus Hybrid Drive. Доработанный HSD был представлен в третьей версии Toyota Prius (с 2009 года). Toyota Auris HSD (с 2010 года) и Lexus CT 200h , доступный с 2011 года, используют систему, идентичную Prius 3.

использовать

В дочернем предприятии Toyota Lexus HSD, который там называется Lexus Hybrid Drive, предлагается в следующих моделях: Lexus CT , Lexus IS , Lexus GS , Lexus HS 250h , Lexus LS 600h , Lexus NX и Lexus RX .

Toyota также лицензирует эту технологию для Nissan , Ford и Mazda : Nissan предлагает HSD в Nissan Altima , Ford в Ford Escape Hybrid и Mazda с 2013 года в Mazda3 .

С 1997 по 2019 год Toyota продала более 13 миллионов автомобилей HSD. HSD включает 24 000 патентов, и Toyota разрешила конкурентам использовать HSD бесплатно для своих автомобилей до 2030 года, чтобы в дальнейшем распространять экономичную технологию HSD и ее преимущества.

строительство

HSD представляет собой агрегат, состоящий из двигателя внутреннего сгорания и двух мотогенераторов, а также аккумулятора большой емкости и электронного блока управления. HSD — это гибридный привод с разделением мощности, в котором мощность двигателя внутреннего сгорания и электродвигателей распределяется с помощью устройства разделения мощности . Структура HSD описана на примере Toyota Prius третьего поколения.

Устройство деления мощности

Устройство разделения мощности состоит из планетарной передачи и электронного управления. Он определяет передаточное число трансмиссии между двигателем внутреннего сгорания и выходным валом. Это также позволяет регулировать поток мощности в зависимости от управления мотор-генераторами. Там нет связи, в каждом рабочем состоянии все компоненты положительно связаны друг с другом.

Двигатель внутреннего сгорания соединен с водилом планетарной передачи, солнечная шестерня — с меньшим двигателем-генератором MG1. Кольцевая шестерня планетарной передачи является точкой подачи мощности HSD. К нему также подключен более крупный двигатель-генератор MG2.

Двигатель внутреннего сгорания

Все автомобили с HSD, которые были на рынке до настоящего времени (2016 г.), используют четырехтактный двигатель внутреннего сгорания с внешним зажиганием и регулировкой фаз газораспределения . Это использовалось в цикле Аткинсона со второго поколения Prius . Он имеет четыре цилиндра, рабочий объем 1,8 литра и мощность 73 кВт (Toyota Prius & Auris, Lexus CT 200h).

Мотор-генераторы

Два электрических блока HSD называются Toyota «мотор-генераторами», потому что они могут работать как генератор, так и как двигатель. Они сокращенно обозначаются как MG1 и MG2. Электротехнически правильное обозначение этого типа двигателя — трехфазная синхронная машина с возбуждением постоянными магнитами .

Менее мощный MG1 (42 кВт в моделях 3-го поколения) используется для запуска двигателя внутреннего сгорания и в основном в качестве генератора во время движения. При изменении скорости также устанавливается передаточное число, с которым двигатель внутреннего сгорания передает свою мощность на зубчатый венец и, таким образом, на ведущие колеса.

Более мощный MG2 служит двигателем с прямым приводом и рекуперативным тормозом для рекуперации энергии торможения. Третье поколение Prius имеет мощность 60 кВт.

Аккумуляторы

Важным элементом HSD является высокопроизводительный аккумулятор. Это значительно мощнее стартерных батарей, используемых в обычных автомобилях. Это никель-металлогидридная батарея , в то время как стартерные батареи почти все без исключения являются свинцово-кислотными . В Prius PHV используется литий-ионный аккумулятор емкостью 4,4 кВтч , который будет доступен с 2012 года (окно чистой зарядки используется примерно 3,0 кВтч). В Toyota Prius + используется литий-ионный аккумулятор меньшего размера.

Напряжение аккумуляторной батареи Ni-MH составляет 201,6 В. Его максимальная выходная мощность составляет 27 кВт (третье поколение), что также является максимальной мощностью, доступной для электродвигателей, с которыми может работать двигатель внутреннего сгорания. Для сравнения: напряжение обычного автомобильного стартерного аккумулятора составляет 12 вольт, его максимальная мощность около 2 кВт.

Высокопроизводительная батарея HSD была разработана для обеспечения высокой стабильности при работе. Поскольку он никогда не заряжается и не разряжается полностью (от 40% до обычно 60%, с рекуперацией под уклон до максимум 80%), его срок службы такой же, как и у самого транспортного средства. 36 000 Toyota Prius показали, что эти автомобили — а вместе с ними и аккумуляторные батареи — были чрезвычайно надежными. В ходе испытаний, проведенных в США, характеристики новой Toyota Prius сравнивались с характеристиками автомобиля, который за десять лет проехал более 300 000 км. Ускорение и расход остались почти такими же, что говорит о том, что производительность батареи практически не снизилась.

В дополнение к этой аккумуляторной батарее каждый автомобиль с HSD также имеет обычную 12-вольтовую батарею значительно меньшего размера. Если в случае неисправности высоковольтная цепь и высокопроизводительный никель-металлгидридный аккумулятор выходят из строя во время движения, это гарантирует, что бортовая электроника продолжит работать с напряжением 12 В постоянного тока. Поскольку эта батарея не предназначена для запуска двигателя внутреннего сгорания, она имеет меньшую емкость, чем обычные стартерные батареи.

Повышающий преобразователь

Повышающий преобразователь, который существует со второго поколения Prius, увеличивает напряжение Ni-MH батареи с 201,6 вольт до максимального постоянного напряжения до 650 вольт (Prius 3, до 500 В для Prius 2), Это означает, что после преобразования в трехфазный ток мотор-генераторы запитаны. Когда MG1 и / или MG2 работают в качестве генератора, он преобразует их трехфазный ток до 650 вольт (до 500 В для модели поколения 2) в зарядное напряжение постоянного тока чуть более 200 вольт.

Инвертор

С помощью инвертора ( инвертора ) 650 В постоянного напряжения преобразуется в трехфазный ток переменной частоты , которым питаются двигатели-генераторы. Оба электродвигателя, повышающий преобразователь и инвертор, охлаждаются водой по схеме, независимой от двигателя внутреннего сгорания. Второй инвертор преобразует постоянное напряжение 201,6 В, излучаемое гибридной батареей, в трехфазное переменное напряжение того же уровня, чтобы питать систему кондиционирования воздуха. Этот инвертор встроен в корпус компрессора электропривода / кондиционера с третьего поколения.

Датчики положения и скорости

В HSD активен ряд датчиков. Наиболее важными из них являются: Датчики положения и скорости для MG1 и MG2, с помощью которых можно определить не только текущую скорость, но и точное угловое положение обоих двигателей. Путем измерения баланса тока также известен точный крутящий момент, действующий на соответствующий двигатель-генератор.

Другие датчики регистрируют положение педалей акселератора и тормоза, а также положение рычага переключения передач.

Управляющая электроника

В HSD работают несколько электронных модулей, так называемые ECU (Electronic Control Units).

• HV ECU (высоковольтный электронный блок управления): он контролирует поток энергии между аккумулятором и двумя двигателями-генераторами. ЭБУ HV также контролирует безопасную работу гибридного привода и сохраняет рабочие данные для облегчения поиска и устранения неисправностей. В случае неисправности он может отключить цепь высокого напряжения с помощью трех реле.
• ЭБУ системы противоскольжения: он контролирует и контролирует рекуперативное торможение.
• ЭБУ аккумуляторной батареи: он контролирует состояние заряда аккумуляторной батареи и управляет охлаждением.

Этапы развития

С момента своего появления в 1997 году HSD претерпел множество улучшений. Двигатель внутреннего сгорания Toyota Prius I имел рабочий объем всего 1,5 литра и мощность 43 кВт, тогда как Prius ZVW30, представленный в 2009 году, имел двигатель внутреннего сгорания рабочим объемом 1,8 литра и мощностью 73 кВт. Самый большой двигатель внутреннего сгорания, который сегодня используется в HSD, — это двигатель V8 рабочим объемом 5 литров и мощностью 290 кВт в Lexus LS 600h. Параллельно с производительностью двигателя внутреннего сгорания, производительность электродвигателей и, следовательно, производительность всей системы также увеличились.

Два мотора-генератора в Prius первого поколения работали с напряжением, идентичным напряжению аккумуляторной батареи в 274 вольта. У первой модели Prius иногда возникали проблемы с перегревом силовой электроники. Следовательно, это было водяное охлаждение от второго поколения. В этом поколении напряжение батареи было снижено до 201,6 В, которое увеличено до 500 В для двигателей-генераторов с повышающим преобразователем. В Prius III преобразователь работает с пиковым напряжением 650 вольт.

Из-за прямого соединения скорость MG 1 в Prius первого и второго поколения была идентична скорости солнечной шестерни, а скорость MG 2 была идентична скорости коронной шестерни. HSD третьего поколения (используемый, например, в Prius ZVW30 с 2009 года), с другой стороны, имеет другую планетарную шестерню, которая уменьшает вдвое скорость коронной шестерни и, следовательно, солнечной шестерни. В Prius первого и второго поколения максимально допустимая скорость MG 1 ограничивала максимальную скорость, на которой вы можете двигаться в чисто электрическом режиме. Благодаря дополнительной планетарной передаче теперь возможно электрическое движение на более высоких скоростях, что особенно важно для Prius PHV, который имеет значительно более мощные батареи. Дополнительная трансмиссия также используется в THS-C, дальнейшей разработке Lexus.

Поскольку двигатель внутреннего сгорания работает с HSD с высокой степенью эффективности, для обогрева двигателя, каталитического нейтрализатора и салона автомобиля также выделяется мало тепла. Эта проблема была решена в HSD третьего поколения, используемом в Prius ZVW, с системой рекуперации тепла . Он был дополнительно улучшен в Toyota Prius + , представленной в 2012 году.
В этом транспортном средстве также использовалась недавно разработанная система управления «тангажом и отскоком», которая гасит раскачивание транспортного средства, вызванное кивками на плохих дорогах, за счет надлежащего управления приводом.

функция

Гибридный синергетический привод прост в использовании водителю; Чтобы обеспечить это и оптимальные рабочие условия, постоянно активны несколько контуров управления.

Вождение с HSD

Регулировка скорости и распределения нагрузки всех двигателей, а также состояние заряда аккумуляторов полностью автоматически контролируются электроникой HSD. Водитель только выбирает, хочет ли он двигаться вперед или назад и насколько он хочет ускориться или затормозить. Как и в обычном автомобиле, педали акселератора и тормоза ускоряют и тормозят, но электроника решает, какие двигатели или генераторы использовать и как. Выбирая различные программы движения, можно влиять на точки переключения электроники. Таким образом, автомобилем можно управлять как можно более спортивно или экономно. В качестве альтернативы также можно в течение определенного периода времени управлять исключительно электрическим приводом.

Нажатие педали акселератора в неподвижном состоянии обычно приводит к ускорению электродвигателя MG2 первым; При достижении определенной скорости двигатель внутреннего сгорания запускается полностью автоматически и без рывков. Теперь он может способствовать ускорению, принимать на себя только ускорение или одновременно ускорять и одновременно заряжать батареи с помощью электродвигателей, которые теперь действуют как генераторы. При торможении, если мощность торможения низкая, сначала тормозятся генераторы, и энергия подается в батареи. Обычные тормоза участвуют в процессе торможения только в том случае, если требуемая мощность торможения превышает мощность зарядки аккумулятора. Все это происходит полностью автоматически и не зависит от водителя.

Режимы работы HSD

Передаточное число и, следовательно, скорость двигателя внутреннего сгорания устанавливаются через скорость солнечной шестерни, то есть двигателя-генератора MG 1. Двигатель внутреннего сгорания может работать в широком диапазоне оборотов от состояния покоя до максимальной скорости. Однако максимальная скорость MG 1 ограничивала управляемый диапазон в моделях до Prius III; В THS и THS-II двигатель внутреннего сгорания не может вращаться на низких оборотах со скоростью своей максимальной мощности; поэтому мощность двигателя внутреннего сгорания и большого двигателя-генератора MG 2 используются вместе для быстрого запуска. Двигатель внутреннего сгорания не может быть остановлен на очень высоких оборотах, поскольку в этом случае будет превышена максимальная скорость MG1 (или обоих электродвигателей в Prius III). Двигатель внутреннего сгорания и один из двух двигателей-генераторов служат для приведения в движение транспортного средства и могут выполнять эту задачу по отдельности или в комбинации. Мотор-генератор MG 1 в основном используется как генератор и пускатель. Гибридный автомобиль может принимать следующие рабочие состояния:

1. Начиная с чисто электрического привода, питание осуществляется от аккумулятора; MG 1 и MG 2 вращаются в противоположных направлениях, водило планетарной передачи неподвижно.
2. Вождение с двигателем внутреннего сгорания:
   1. Стенды MG 1
   2. Двигатель внутреннего сгорания приводит в движение автомобиль, MG 1 заряжает аккумулятор.
   3. Двигатель внутреннего сгорания и MG 2 приводят машину в движение, MG 1 подает необходимую электроэнергию.
   4. Двигатель внутреннего сгорания и MG 2 приводят в движение транспортное средство, аккумулятор подает необходимую электроэнергию.
3. Вращение : двигатель внутреннего сгорания выключен, MG 1 применяет небольшое предварительное торможение, если его необходимо затормозить, полученную энергию торможения можно использовать для зарядки аккумулятора.
4. Торможение с помощью мотор-генератора: двигатель внутреннего сгорания выключен, энергия торможения используется для зарядки аккумулятора.
5. Торможение мотор-генератором и гидравлическим («обычным») тормозом; Энергия торможения используется для зарядки аккумулятора.
6. Тормоз двигателя: этот режим активируется только в том случае, если аккумулятор уже слишком заряжен, чтобы поглощать больше энергии при низкой мощности торможения (в основном при длительных спусках). Затем энергия торможения преобразуется в тепло двигателем, который вращается без топлива, чтобы предотвратить перегрев и износ дисковых тормозов.

Достоинства и недостатки концепции

Двигатель внутреннего сгорания не может работать на оборотах, близких к нулю. Поэтому для трогания с места в автомобилях с механической коробкой передач требуется механическое сцепление. В случае автоматических трансмиссий мощность, вырабатываемая при неподвижном автомобиле (в положении коробки передач D) и на очень низких скоростях, подается в гидротрансформатор . В обоих случаях мощность двигателя преобразуется в тепло и поэтому больше не может использоваться. В отличие от двигателя внутреннего сгорания, электродвигатель — как и гибридный синергетический привод — может работать с нулевой скоростью, так как тогда он уже обеспечивает полезный крутящий момент . В отличие от механического сцепления здесь также отсутствуют потери на трение.

Бензиновый двигатель имеет более низкий выход на низких скоростях . Для того, чтобы в автомобиле всегда был запас хода, низкие обороты двигателя, которые являются оптимальными с точки зрения потребления, используются редко. Вместо этого водитель выбирает более низкую передачу и, следовательно, более высокую скорость, чем это действительно необходимо для требуемой мощности. Таким образом, двигатель внутреннего сгорания работает с относительно низкой нагрузкой. Однако КПД бензинового двигателя значительно снижается при малых нагрузках, которые помимо прочего. вызванные потерями газа .

В автомобиле с традиционным приводом водитель или автоматическая трансмиссия могут двигаться с высокой нагрузкой и высокой эффективностью за счет ускорения на высокой передаче; однако, если требуется больше мощности, этого можно достичь только путем увеличения скорости, то есть путем выбора более низкой передачи. Переключение и изменение оборотов двигателя внутреннего сгорания, в свою очередь, требует времени.

Поскольку плотность энергии доступных сегодня аккумуляторов намного ниже, чем у бензиновых или дизельных, аккумуляторы чисто электрического транспортного средства разряжаются непропорционально быстро или непропорционально большие, тяжелые и дорогие при движении по суше и по автомагистралям, несмотря на значительно более высокую эффективность электродвигатель. Это говорит в пользу гибридных приводов, сочетающих в себе оба преимущества.

преимущества

Гибридный синергетический привод позволяет регулировать скорость и мощность двигателя внутреннего сгорания относительно независимо от требуемой мощности привода. Если используется двигатель внутреннего сгорания, он может работать с постоянно высокой нагрузкой и, следовательно, с высоким КПД. С гибридным синергетическим приводом потребность в быстрой мощности может быть удовлетворена непосредственно с помощью двигателя-генератора MG 2, в то время как передаточное число изменяется параллельно с помощью двигателя-генератора MG 1, чтобы увеличить скорость и мощность внутреннего сгорания. двигатель. В результате двигатель внутреннего сгорания всегда может работать с высоким КПД без ущерба для комфорта.

• Двигатель внутреннего сгорания не работает на холостом ходу без надобности; За исключением фазы прогрева, двигатель внутреннего сгорания запускается только в том случае, если он также может работать с хорошим КПД; На низких оборотах или когда мощность привода не требуется, двигатель внутреннего сгорания отключается. Это происходит не только при остановке на красный свет светофора, но и при движении под уклон, когда водитель полностью снимает педаль газа или, например, в зоне 30 км / ч .

• HSD обеспечивает непрерывное ускорение во всем диапазоне скоростей. Двигатель внутреннего сгорания всегда запускается и останавливается без рывков и без прерывания тягового усилия.

• Если водитель автомобиля с ручным переключением передач полностью отключает акселератор, расход топлива падает до 0 из-за отключения разгона . Однако при этом автомобиль всегда тормозится моторным тормозом, даже если водитель не хотел тормозить вообще. В автомобиле с HSD такой же эффект торможения достигается с помощью электродвигателей, которые в этом случае подают определенное количество энергии в аккумуляторы в качестве генератора. Если этот рекуперативный тормоз нежелателен, его можно остановить легким нажатием на педаль акселератора, при этом может быть достигнут эффект, подобный эффекту свободного хода . В автомобиле с ручным переключением передач водитель должен будет перевести двигатель в режим холостого хода и выключить двигатель, что не рекомендуется по соображениям безопасности, поскольку выключение двигателя также приведет к неработоспособности таких систем, как гидроусилитель руля и усилитель тормозов.

• Поскольку большая часть возникающей энергии торможения используется для зарядки аккумуляторов (= рекуперация ), износ тормозов ниже, как и потребление при движении вверх и вниз. Энергия торможения также может быть повторно использована в некоторых автомобилях с традиционным приводом; Однако батареи гибридного синергетического привода позволяют использовать более высокий зарядный ток и, следовательно, большую мощность торможения для рекуперации, чем это было бы возможно с обычными стартерными батареями.

• Общая эффективность в HSD составляет около 45% по сравнению с 40% дизельного двигателя и 35% обычного двигателя Отто.

• Когда двигатель внутреннего сгорания работает на холостом ходу, автомобиль работает очень тихо или бесшумно, что способствует спокойному вождению (красные светофоры, пробки, движение под гору). Это также полезно, когда автомобиль должен перемещаться в среде, чувствительной к шуму.

• Когда двигатель внутреннего сгорания нагревается для обогрева салона или быстрого прогрева каталитического нейтрализатора (для минимизации выбросов загрязняющих веществ), он заряжает аккумулятор.

• HSD ездит как автомобиль с автоматической коробкой передач. Водитель только выбирает, ехать вперед или назад.

• Неуклонно увеличивающееся количество потребителей электроэнергии в последние годы создает гораздо большую нагрузку на электрическую систему современных автомобилей, чем это было раньше, для чего батареи и генераторы переменного тока должны быть рассчитаны соответственно (примеры: система старт-стоп , дополнительный обогреватель , сиденье обогрев , обогревзаднего стекла , освещение, автомагнитола и тд); Генератор и аккумуляторы увеличивают вес автомобиля, но не требуются для вождения. С гибридным синергетическим приводом перевозятся очень мощные аккумуляторы и генераторы, которые используются не только на неподвижном автомобиле, но и во время движения.

• С помощью высокоэффективных аккумуляторов, необходимых для гибридного привода, когда двигатель внутреннего сгорания не работает, можно питать устройства, которые могут перегрузить емкость существующих аккумуляторов в обычных автомобилях (например, кондиционер).

• Электрический привод вспомогательных агрегатов, которые приводятся в действие двигателем внутреннего сгорания в обычных автомобилях, обеспечивает более эффективную работу (кондиционер, гидроусилитель руля, водяной насос для охлаждения двигателя, усилитель тормозов).

• Поскольку охлаждение двигателя осуществляется электрически, двигатель внутреннего сгорания можно безопасно выключить сразу после более продолжительной работы с полной нагрузкой без накопления тепла в блоке двигателя, поскольку насос охлаждающей воды может продолжать работать, даже когда двигатель внутреннего сгорания работает на остановка.

• Основным преимуществом этой гибридной концепции является предотвращение работы с частичной нагрузкой, при которой обычные бензиновые двигатели могут работать только с очень низким КПД. Однако дизельные двигатели работают значительно эффективнее, чем бензиновые, в режиме частичной нагрузки — поэтому HSD не имеет такой же выгоды по сравнению с дизельными двигателями, когда речь идет о работе с частичной нагрузкой. Таким образом, выгода от потребления комбинации дизельного двигателя и HSD довольно ограничена.

• Поскольку двигатель, работающий по циклу Аткинсона, выделяет меньше отходящего тепла, систему охлаждения двигателя можно сделать меньше. Это не только снижает производственные затраты, занимаемую площадь и вес, но также снижает сопротивление воздуха из-за меньшей поверхности радиатора и сокращает фазу прогрева двигателя внутреннего сгорания из-за меньшего количества охлаждающей жидкости. Это снижает выбросы загрязняющих веществ, которые являются самыми высокими для всех бензиновых двигателей во время фазы прогрева.

недостаток

По сравнению с аналогичным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания:

• Батареи и силовая электроника увеличивают вес автомобиля и уменьшают размер доступного багажника. Поскольку гибридная батарея расположена под задним сиденьем Auris II и Yaris, ограничений по багажнику по сравнению с негибридными версиями по-прежнему нет. В случае Yaris и Auris гибридный вариант немного тяжелее, чем варианты с чисто бензиновым двигателем, но легче, чем дизельные модели.
• Поскольку двигатель внутреннего сгорания работает с высоким КПД, для отопления салона выделяется меньше тепла. В Prius 3-го поколения это компенсируется рециркуляцией тепла выхлопных газов. В противном случае энергия гибридной системы должна использоваться для обогрева, что несколько снижает преимущество в начале поездки.
• Двигатель внутреннего сгорания сначала вращается относительно высоко, когда педаль акселератора сильно нажата (например, на полосе ускорения на пересечении автомагистралей). Это может раздражать из-за шума двигателя. Бесступенчатой ​​трансмиссии требуется некоторое время при сильном ускорении / ускорении, чтобы отрегулировать передаточное отношение и, таким образом, снизить частоту вращения двигателя двигателя внутреннего сгорания.
• Максимальная общая мощность системы Prius III (100 кВт) доступна только от нескольких секунд до максимум трех минут — до тех пор, пока батарея не разрядится. После этого в машине осталась только мощность ДВС (73 кВт). Полная производительность системы снова доступна только после достаточно продолжительной поездки с нагрузкой менее 73 кВт, во время которой аккумулятор заряжается. Этот недостаток заметен при длительных поездках на полном газу в гору, а также при буксировке прицепа. При кратковременном ускорении z. Б. но это не происходит при обгоне, потому что после и до того, как аккумулятор снова заряжается.
• Недостаточное использование тормозов из-за рекуперации иногда приводит к накоплению ржавчины на тормозных дисках , которую необходимо снова отшлифовать путем целенаправленного торможения.

По сравнению с электромобилем:

• «Недорогое вождение с электричеством от розетки» возможно только с дополнительными аксессуарами (в этом случае автомобиль становится «подключаемым гибридом»).
• Из-за небольшого размера батареи запас хода полностью на электричестве составляет всего несколько километров (обычно 2–3 км). С дополнительными батареями от сторонних поставщиков иногда можно достичь расстояния до 30 км.

Источник