 |
  Мода на гибридный привод прежде всего связана с экологичностью. Но экология не вступает в противоречие и с другими характеристиками автомобиля. Fia разрешила с 2009 года заниматься этой технологией командам "Формулы 1", значит, гибридный автомобиль может быть и более быстрым. Для решения разных задач используют и разные схемы гибридного привода. Гибридами в русском языке называют результат скрещивания различных пород. В технике при скрещивании ждать потомства нет смысла (разве что нанотехнологии что то изменят в этом плане), так что гибридами называют системы, соединившие черты принципиально разных механизмов. Поэтому не стоит называть гибридами двигатели внутреннего сгорания (ДВС), рассчитанные на питание разными видами топлива: газом и бензином или газом и водородом. Это просто многотопливные моторы. Гибридный привод в современном понимании сочетание электропривода и ДВС. Но и тут не все так просто. В зависимости от задач, которые ставят перед собой конструкторы, используются разные схемы, у каждой из которых есть достоинства, недостатки и просто особенности. По взаимному расположению агрегатов гибридные приводы можно разделить на последовательные и параллельные. Последовательный гибридный привод представляет собой фактически электрическую трансмиссию. Впервые она была использована Фердинандом Порше в автомобиле, построенном под австрийской маркой Lohner. ДВС использовался для питания четырех электромоторов, установленных в колесах. На случай отказа мотора машина была оснащена аккумуляторами. Полвека назад электротрансмиссию применяли уже на серийных (выпущено 1165 штук) автобусах ЗиС 154. ДВС вращает генератор, тот вырабатывает энергию, которая питает электромотор. То есть фактически это электромобиль, в котором для питания электропривода имеется не только батарея, но и генератор. Это позволяет ДВС работать в оптимальном с точки зрения расхода топлива режиме вне зависимости от того, на каких скоростях движется автомобиль. Это дает и прямой выигрыш в виде экономии топлива, и косвенный в конструкции двигателя можно не учитывать необходимость выдавать высокий момент при разгоне. В середине ХХ века это не было особенно актуально: брали те моторы, которые есть. Да и эффективность электрических узлов была такой, что в итоге расход топлива все равно возрастал. Поэтому электрические трансмиссии не прижились. Но сегодня используются ранее не слишком интересные для автомобилей моторы. Например, на Toyota Prius применяются двигатели, работающие по циклу Аткинсона. Сложный кривошипно шатунный механизм обеспечивает различный ход поршня при каждом такте. Он в принципе более эффективен с точки зрения расхода топлива, но мало применялся ранее из за низкой удельной мощности. В гибридах вопрос добавки мощности в нужный момент решается с помощью электропривода. Параллельный гибридный привод, как понятно из названия, обеспечивает возможность непосредственного привода ведущих колес как от электромотора, так и от ДВС то есть автомобиль может двигаться как на топливе, так и на электрической тяге, в чистом виде от каждого из них, или "смешивая" подаваемый крутящий момент. Для объединения усилий двух моторов необходима механическая трансмиссия. В современных моделях часто предусматривается также возможность использования электромотора как генератора тогда в случае движения автомобиля по инерции излишняя энергия пополняет заряд аккумулятора. Можно и вовсе разделить приводы. Например, в Mazda Demio для японского рынка использовался электропривод задней оси. Он включался только при пробуксовке передних колес и играл вспомогательную роль, никак не влияя ни на экономичность машины, ни на ее динамические характеристики. На Lexus RX 400h, первом в мире серийном гибридном кроссовере, привод задних колес исключительно электрический. Это позволило сэкономить место, в котором на обычном автомобиле нужно было бы установить карданный вал и межосевой дифференциал. Если бы у RX 400h передние колеса приводились напрямую от бензинового двигателя, мы бы назвали эту схему также параллельным гибридным приводом. Но нет, Lexus и Toyota используют более сложную схему, сочетающую и тот и другой. Она называется комбинированный гибридный привод. В системе Toyota под названием Hybrid Synergy Drive (по тем же принципам работает и Lexus Hybrid Drive) сочетаются и параллельный привод, и последовательный. ДВС связан с ведущими колесами как через механическую трансмиссию, так и электрической цепью: в зависимости от режима движения энергия ДВС может использоваться для вращения генератора, который заряжает батарею,либо вся уходить только на привод ведущих колес. На моделях Lexus используют разные версии гибридного привода. В отличие от RX 400h на флагмане модельного ряда марки LS 600h распределение момента по четырем колесам обеспечивается чисто механически, с помощью карданов и полуосей. Гибридный привод полностью слился с коробкой передач. Всеми процессами управляет электроника, и водителю лишь сообщают о том, что происходит, с помощью центрального дисплея. | |