Слайд 1 ПМ.01. Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта
МДК 01.01 Устройство автомобилей
Раздел 5. Электроника в управлении системами автомобиля
Тема 5.5. Перспективы развития
автомобильного электрического и электронного оборудования
УРОК № 203
Гибридные автомобили
Учебник «Основные конструкции автомобиля» , Глава 8 Тенденции развития конструкции автомобиля, стр. 319 – 335. Иванов A.M., Солнцев А.Н., Гаевский В.В.
Учебник «Теория и конструкция автомобиля и двигателя» В.К. Вахламов, М.Г. Шатров, Юрчевский «Автомобили. Глава 52 Перспективы развития автомобильного электрического и электронного оборудования, стр. 790 798
.
Слайд 3Гибридные автомобили
Plug-in Hybrid
Слайд 6Гибридным автомобилем называется транспортное средство, приводимое в движение с помощью
гибридной силовой установки
Слайд 7Отличительной особенностью гибридной силовой установки является использование двух и более
источников энергии и соответствующим им двигателей, преобразующих энергию в механическую
работу.
Слайд 9В некоторых источниках информации используется термин "гибридный двигатель", который с
технической точки зрения неверен.
Слайд 10Различают три схемы гибридных автомобилей:
Последовательная схема гибридного автомобиля.
Параллельная схема гибридного
автомобиля.
Последовательно-параллельная схема гибридного автомобиля.
Слайд 13Последовательная схема гибридного автомобиля
Представителями Plug-in Hybrid являются автомобили Chevrolet
Volt
Слайд 14Последовательная схема гибридного автомобиля
Представителями Plug-in Hybrid являются автомобили Opel
Ampera.
Слайд 15Такие автомобили носят название Plug-in Hybrid
Слайд 16Их еще называют электромобилями с увеличенным радиусом действия (Extended Range
Electric Vehicle, EREV).
Слайд 17Эти автомобили имеют возможность движения до 60 км на энергии
аккумуляторов и до 500 км на энергии генератора, приводимого в
действие ДВС
Слайд 18Схема силовой установки Voltec принципиально отличается от известных до этого
гибридных схем легковых автомобилей
Слайд 19Схема силовой установки Voltec, но, как ни странно, напоминает собой
схему работы силовых установок электровозов и… БелАЗов, где энергия ДВС
используется лишь для обеспечения работы электромоторов.
Слайд 21ДВС Chevrolet Volt Но не спешите «переворачивать страницу»! У «Вольта»
ведь есть еще и бензиновый двигатель, который вступит в работу,
когда энергия аккумуляторов иссякнет.
Слайд 22Но вся хитрость установки Voltec в том, что даже после
разрядки 1,4‑литровый ДВС не будет вращать колеса автомобиля напрямую. На
самом деле, он крутит мотор-генератор, от которого электроэнергия подается к тяговому электродвигателю и к батареям.!
Слайд 23Таким образом, ДВС все время работает на низких оборотах (часто
– на холостых, но не более 3200 оборотов в минуту),
расходуя минимум топлива. В результате, запас хода у «Вольта» составляет более 500 километров
Слайд 25Последовательная схема гибридного автомобиля.
Слайд 26Последовательная схема гибридного автомобиля
При последовательной схеме автомобиль приводится в движение
от электродвигателя. Двигатель внутреннего сгорания соединен только с генератором, который
в свою очередь питает электродвигатель и заряжает аккумуляторную батарею
Слайд 27При последовательной схеме автомобиль приводится в движение от электродвигателя. Двигатель
внутреннего сгорания соединен только с генератором, который в свою очередь
питает электродвигатель и заряжает аккумуляторную батарею.
Слайд 28В гибридном автомобиле с последовательной схемой силовой установки, как правило,
предусматривается возможность подключения к электрической сети по окончании поездки. Такие
автомобили носят название
Plug-in Hybrid (дословно -подключаемый гибрид)
Слайд 29Такие автомобили носят название Plug-in Hybrid (дословно -подключаемый гибрид). Реализация данной функции
предполагает использование аккумуляторов увеличенной емкости (литий-ионные аккумуляторы), приводит к сокращению
использования ДВС и соответственно снижению вредных выбросов.
Слайд 31Параллельная схема гибридного автомобиля
Mild Hybrid
Слайд 33В параллельной схеме электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания устанавливаются таким
образом, что могут работать как самостоятельно, так и совместно. Это
достигается путем соединения ДВС, электродвигателя и коробки передач с помощью автоматически управляемых муфт.
Слайд 35Гибридные автомобили, использующие параллельную схему, носят название Mild Hybrid (дословно - умеренный гибрид).
В них используется электродвигатель малой мощности (порядка 20 кВт), который
обеспечивает, как правило, дополнительную мощность при ускорении автомобиля
Слайд 36В большинстве конструкций электродвигатель, расположенный между ДВС и коробкой передач,
выполняет также функцию стартера и генератора
Слайд 37Известными гибридными автомобилями с параллельной схемой являются Honda Insight
Слайд 42Пионером в данной области является Honda и ее система Integrated Motor
Assist,
IMA (дословно – интегрированный помощник двигателя).
Слайд 43Пионером в данной области является Honda и ее система Integrated Motor
Assist
При работе системы IMA можно выделить следующие характерные режимы:
Работа от электродвигателя.
Слайд 44Пионером в данной области является Honda и ее система Integrated Motor
Assist
При работе системы IMA можно выделить следующие характерные режимы:
Совместная
работа ДВС и электродвигателя.
Слайд 45Работа от ДВС с одновременной зарядкой аккумулятора от электродвигателя в
режиме генератора.
Слайд 46Зарядка аккумуляторной батареи в режиме рекуперативного торможения
Слайд 48Последовательно-параллельная схема гибридного автомобиля
Full Hybrid
Слайд 50Последовательно-параллельная схема гибридного автомобиля
Слайд 51При последовательно-параллельной схеме двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель соединены через
планетарный редуктор. При этом мощность каждого из двигателей может передаваться
на ведущие колеса одновременно в соотношении от 0 до 100% от номинальной мощности
Слайд 52В отличие от параллельной схемы в последовательно-параллельную схему добавлен генератор,
обеспечивающий энергией работу электродвигателя.
Слайд 53Гибридные автомобили, использующие последовательно-параллельную схему, носят название
Full Hybrid (дословно - полный
гибрид
Слайд 54Известными полными гибридами являются автомобили Toyota Prius
Слайд 57В этом сегменте рынка гибридных автомобилей господствует компания Toyota и
ее система Hybrid Synergy Drive, HSD
Слайд 58Силовая установка системы HSD представляет собой двигатель внутреннего сгорания (соединенный
с водило планетарного редуктора), электродвигатель (соединенный с коронной шестерней планетарного
редуктора), генератор (соединенный с солнечной шестерней планетарного редуктора
Слайд 59В работе системы Hybrid Synergy Drive выделяются следующие режимы:
Режим электромобиля,
при котором ДВС выключен, а аккумуляторная батарея питает электродвигатель.
Слайд 60Режим движения с постоянной (крейсерской) скоростью, при котором мощность от
ДВС распределяется между ведущими колесами и генератором. Генератор в свою
очередь питает электродвигатель, мощность которого суммируется с мощностью ДВС. При необходимости производится зарядка аккумуляторной батареи
Слайд 61Двигатель внутреннего сгорания работает по циклу Аткинсона, при котором реализуются
посредственные мощностные показатели на низких оборотах, соответственно достигается большая топливная
экономичность и меньшие вредные выбросы.
Слайд 62
В работе системы Hybrid Synergy Drive выделяются следующие режимы:
Режим электромобиля, при котором ДВС выключен, а аккумуляторная батарея питает
электродвигатель.
Слайд 63Режим движения с постоянной (крейсерской) скоростью, при котором мощность от
ДВС распределяется между ведущими колесами и генератором. Генератор в свою
очередь питает электродвигатель, мощность которого суммируется с мощностью ДВС. При необходимости производится зарядка аккумуляторной батареи.
Слайд 64Форсированный режим, при котором к ДВС присоединяется электродвигатель, питающийся от
аккумуляторной батареи, обеспечивая импульс мощности.
Слайд 65Экономичный режим, при котором аккумуляторная батарея питает генератор.
Генератор преобразует
электрическую энергию в механическую, замедляя вращение ДВС. При этом крутящий
момент двигателя не уменьшается, а достигается топливная экономичность.
Слайд 66Режим торможения, при котором электродвигатель работает как генератор, а электроэнергия
используется для вращения солнечной шестерни в противоположную сторону, замедляя скорость
движения автомобиля.
Режим зарядки аккумулятора, осуществляющийся с помощью и генератора
Слайд 69Статистика продаж гибридных автомобилей по
странам и всему миру с прогнозом
развития до 2015 года.
Слайд 70Статистика продаж новых гибридных автомобилей по отдельным странам и всему
миру с начала их серийного производства, тыс. шт.
