Что такое двигатель hev

Гибридные автомобили: что означают сокращения mHEV, HEV, PHEV и BEV

Производители автомобилей называют гибридным приводом совершенно разные решения с разным уровнем развития и эффективности. На данный момент можно выделить несколько основных типов гибридов: HEV, PHEV, BEV и mHEV. Рассмотрим, чем они отличаются друг от друга.

Согласно простейшему определению, которое относится не только к автомобилестроению, гибрид представляет собой комбинацию двух разных элементов. В случае автомобилей речь идёт о симбиозе различных типов двигателей. Уже здесь появляется первая неточность: это может быть дуэт двигателя внутреннего сгорания с электрическим мотором, но теоретически — и любой другой дуэт, до которого «додумаются» инженеры. Даже если ограничиться симбиозом ДВС с электрическим мотором, термин «гибридный привод» может относиться к очень разным решениям, которые значительно различаются по затратам на производство и выгодам, возникающим в результате их использования. Чтобы уточнить, какой конкретный тип гибрида используется в данном автомобиле, был введён ряд маркировок, которые чаще всего функционируют в форме сокращений. Таким образом аббревиатуры HEV, PHEV, BEV и mHEV вошли в автомобильный словарь.

HEV (Hybrid electric vehicle)

HEV — основной тип гибрида, часто называемый также «полным гибридом». Для движения такого автомобиля используется мощность от двух источников: двигателя внутреннего сгорания и электрического мотора. Чтобы весь «комплект» работал, необходимы топливный бак и аккумулятор, который будет накапливать энергию, полученную от ДВС или восстановленную при качении и торможении автомобиля. Блок управления системой привода сам решает, какой элемент этой системы использовать в данный момент и в какой степени. Для временного сокращения выбросов выхлопных газов в этом типе гибрида может иметься режим электроезды. Полноценный гибрид стал базой для других типов подобных приводов и сам по себе остаётся очень популярным решением. Одним из нововведений, которые принесли ему значительное повышение эффективности, стало внедрение высоковольтной электрической установки.

mHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle)

Преимущества использования этой более простой и дешёвой гибридной системы невозможно недооценить: с помощью относительно недорогого и простого в производстве решения можно добиться уменьшения расхода топлива и снижения выбросов на 10–15%. Этот тип привода состоит из&nsbp;двигателя внутреннего сгорания и электромотора, подключённого непосредственно к ДВС, но меньшего размера, чем в случае полного гибрида. Чаще всего роль электромотора ограничивается только выполнением обязанностей стартера и генератора. Генерируемое таким образом электричество может быть использовано бортовым оборудованием&nsbp;или, максимум, для частичной поддержки&nsbp;ДВС. Сам электродвигатель в этой системе слишком слаб, чтобы полностью взять на себя задачу разгона автомобиля.

Несмотря на ограниченную функциональность, mHEV имеют и другие преимущества: это относительно простой и эффективный способ повысить производительность автомобиля и улучшить защиту окружающей среды. На рынке можно также встретить решения под названием mHEV+, что указывает на большую роль электродвигателя, обусловленную наличием батареи большего размера.

PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

Ещё одна разработка гибридной системы — более совершенное решение, которое приближает её к электрическому приводу. Как следует из названия, гибрид типа plug-in может быть подключён к внешним источникам энергии, таким как домашняя розетка или станция быстрой зарядки. Гибридные транспортные средства этого типа имеют аккумуляторы большего размера, которые позволяют преодолевать расстояние 30–50 км без запуска основного двигателя. По задумкам инженеров, этого будет достаточно для ежедневных поездок на работу или в школу без необходимости расходовать топливо. Бензиновый же двигатель запускается только за пределами города, на более длинных маршрутах.

BEV (Battery Electric Vehicle)

В дополнение к номенклатуре гибридных автомобилей, термин&nsbp;BEV используется для обозначения полностью электрического автомобиля. У него больше нет двигателя внутреннего сгорания, а за передвижение автомобиля и питание бортового оборудования отвечает электромотор. Как&nsbp;и в гибридных установках, в этом типе привода используется система рекуперации энергии торможения. Батарея получает электричество от внешнего источника, как&nsbp;и&nsbp;гибрид типа plug-in.

Концепты электромобилей Mitsubishi CA‑MiEV и GR‑HEV

На Женевском автосалоне в марте 2013 года Mitsubishi Motors Corporation (MMC) представила два концепт-кара на электротяге — пятидверный хэтчбэк CA-MiEV и гибридный пикап GR-HEV. Это подтверждает намерения компании внедрить к 2020 году технологии 100%-ных электромобилей (EV), электромобилей с увеличенным запасом хода (PHEV) и гибридных электромобилей (HEV) в 20% производимых компанией автомобилей, согласно бизнес-плану «Jump 2013».

Первая новинка — пятидверный хэтчбэк Mitsubishi CA-MiEV, который благодаря высокоэффективным аккумуляторным батареям, облегченной конструкции и улучшенным аэродинамическим характеристикам сможет преодолевать расстояние до 300 км без дополнительной подзарядки, что прекрасно подходит для длительных поездок и загородной жизни.

Для того чтобы увеличить запас хода, японские инженеры улучшили аэродинамические характеристики машины, в частности, уменьшили коэффициент аэродинамического сопротивления. Из-за необычно скошенной линии крыши, а так же вытянутого обтекаемого кузова коэффициент удалось снизить до 0,26 Cd.

Для более эффективного распределения энергии, компактного размещения элементов и снижения веса концепт Mitsubishi CA-MiEV оборудован энергетическим блоком All-in-One (двигатель мощностью 80 кВт + инвертор + зарядное устройство). Аккумуляторная батарея емкостью 28кВтч стала более компактной, что дает возможность установки дополнительных элементов батареи, что может способствовать дальнейшему увеличению пробега. Концепт предполагает наличие технологии магнитно-резонансной беспроводной подзарядки для удобства пользователя, о создании которой было объявлено в сентябре 2011 г. компаниями WiTricity Corporation, IHI Corporation и Mitsubishi Motors Corporation, и которая в настоящее время находится на стадии разработки и испытаний.

Помимо функциональности, дизайн концепта CA-MiEV полон эффектных деталей – от фар и фонарей в форме бумеранга до восходящего ребра жесткости, переходящего в задние колесные арки, что создает впечатляющий эффект движения вперед. Кроме этого, электромобили нового поколения имеют интегрированные средства обработки и передачи информации: от дистанционного управления (запуск/выключение двигателя, аварийная сигнализация, блокировка дверей и т. д.) до отправки автоматического сообщения об угоне на почту владельца и автоматического звонка в случае чрезвычайной ситуации.

Вторая электроновинка от Mitsubishi, представленная на Женевском автосалоне – гибридный пикап GR-HEV. Совершенно новое решение в области технологии HEV включает 2,5–литровый дизельный двигатель Clean Diesel и электромотор. Таким образом, наличие электротяги способствует стремительному разгону автомобиля, снижению уровня выбросов CO₂ до 149 г/км, что почти на 30% ниже уровня выбросов от автомобиля с ДВС (200-250 г/км), а также снижению шума работы силовой установки при разгоне и движении на высокой скорости.

Такая комбинация позволяет при необходимости использовать электродвигатель как генератор и получить электричество переменного тока (100В/240В) или использовать дополнительное электрооборудование, например лебедку напряжением в 100В.

В концепте Mitsubishi GR-HEV используется технология постоянного полного привода Mitsubishi, которая дополнена интегрированной системой управления динамикой автомобиля S-AWC (Super All Wheel Control), обеспечивающая более безопасное управление автомобилем на любом покрытии – грязь, песок, снег и т.д. И в отличие от своих собратьев он имеет более обтекаемую форму, так же позволяющую улучшить аэродинамические характеристики пикапа.

«Концепты электромобилей, впервые представленные на Женевском автосалоне являются платформой для демонстрации инновационных технологий, которые Mitsubishi Motors Corporation планирует внедрить в свои автомобили в среднесрочной или долгосрочной перспективе. Сегодня из-за глобального потепления и необходимости сохранения невозобновляемых источников энергии внедрение электрического транспорта становится все более актуальным, подтверждая выводы японских инженеров из Mitsubishi Motors Corporation, сделанные еще в 1966 году», — отметил Андрей Панков, главный исполнительный директор компании «РОЛЬФ Импорт», официального дистрибьютора автомобилей Mitsubishi в России.

Пресс-рум Россия

Cadillac CT6

Cadillac CT6: гибридный автомобиль с возможностью подзарядки от электросети

• Гибридный автомобиль с подзарядкой от электросети позволит более чем вдвое снизить потребление топлива по сравнению с обычным двигателем
• Мощность двигателя — 335 л.с., крутящий момент — 586 Нм
• Предустановленная система Regen On Demand

Шанхай. На Шанхайском автосалоне Cadillac объявил, что ожидаемый премиальный седан СТ6 будет также оснащен гибридным двигателем с возможностью подзарядки от электросети – система Plug-In Hybrid Electric (PHEV). По словам производителя, эта система позволит более чем вдвое снизить потребление топлива по сравнению с обычным двигателем.

Преимуществом модели СТ6 является инновационная облегченная конструкция, делающая этот престижный седан поистине уникальным.

«Первый в истории СТ6 — это великолепная технологическая платформа, идеальная основа для создания первого подзаряжаемого от сети гибрида, — заявил президент Cadillac Йохан де Найссен (Johan de Nysschen). — В модели СТ6 Cadillac представляет новую формулу автомобиля премиум-класса. Ключевое дополнение — инновационная подзаряжаемая гибридная система, обеспечивающая исключительную экономию топлива, превосходное ускорение и увеличение дальности поездки при использовании аккумулятора».

Система Plug-In Hybrid нового CT6 предназначена для ежедневных поездок в городских условиях при использовании только электричества. Она позволяет максимально повысить эффективность топливной установки, обеспечивая при высоких скоростях и высоких нагрузках смешанное использование энергии: от двигателя и аккумулятора, даже если аккумулятор еще заряжен.

Аккумулятор

Работая над CT6 PHEV, инженеры использовали проверенную технологию производства аккумуляторов компании General Motors. Литий-ионная аккумуляторная батарея 18,4 кВт⋅ч располагается между задним сиденьем и багажником и состоит из 192 небольших призматических элементов с гибкими выводами. В ее разработке использованы новейшие технологии электрохимических систем, которые применяются и в других гибридных транспортных средствах General Motors.

Отлаженное производство высококачественных аккумуляторов (менее 2 неполадок на миллион) позволило выпустить свыше 20 млн. элементов для более чем 73 тыс. уже работающих гибридных автомобилей General Motors. Кроме того, при создании аккумулятора для гибрида CT6 PHEV будет использоваться проверенная система активного термического контроля, поддерживающая срок службы батареи.

Аккумулятор можно подзаряжать устройством, рассчитанным на 120 В или 240 В. Приблизительный пробег на одном заряде будет объявлен накануне запуска гибрида в США.

Гибридная трансмиссия

Возможность работы полностью от аккумулятора — один из ключевых моментов для владельцев гибридных автомобилей. Cadillac CT6 PHEV совмещает абсолютно новую заднеприводную гибридную трансмиссию и самые технологичные двигатели для быстрого и плавного разгона.

Гибридная трансмиссия задействует три планетарные передачи и сопряжена с 4-цилиндровым турбированным двигателем объемом 2 л. Система двух моторов гарантирует ровное и бесперебойное движение автомобиля на протяжении всей поездки. Такая комбинация способна обеспечить общую мощность двигателя в 335 л.с. и крутящий момент 586 Нм.

«CT6 PHEV отличается отзывчивостью и плавным ускорением, которых и ожидают владельцы автомобилей Cadillac и других роскошных седанов, — утверждает ведущий разработчик Трэвис Хестер (Travis Hester). — Благодаря уникальной гибридной трансмиссии нам удалось улучшить ходовые качества автомобиля по сравнению с моделями конкурентов».

Cadillac ожидает, что CT6 PHEV позволит более чем вдвое снизить потребление топлива по сравнению со стандартными двигателями. Стандарты для измерения расхода топлива в Китае отличаются от критериев других стран. Более полная информация о топливной экономичности гибридной модели СТ6 в США и за пределами Китая будет уточнена по мере появления этих автомобилей на рынках.

Рекуперативное торможение

CT6 PHEV будет оснащен технологией iBooster — усилителем тормозной системы и системой ESP (Electronic Stability Program — электронного контроля устойчивости), специально приспособленными для рекуперативного торможения гибридных автомобилей. Это обеспечит восстановление максимального заряда аккумулятора, одновременно уменьшив тормозной путь, и значительно снизит расход топлива.

Технология iBooster и система ESP позволяют использовать электродвигатели CT6 в качестве генераторов, чтобы затормозить транспортное средство и накопить при этом как можно больше кинетической энергии при низком потреблении энергии, подключая традиционные гидравлические тормоза в периоды высокого энергопотребления.

Как и ожидалось от такого автомобиля, как CT6, система улучшает управление педалью тормоза и повышает производительность мотора в поездках с частыми остановками.

Рабочие режимы и система Regen on Demand

Водители CT6 PHEV смогут выбрать три различных рабочих режима: обычный (Normal), спортивный (Sport) и усиленный (Hold).

• Режим Normal: предназначен для повседневных поездок. Это идеальный баланс между комфортом и максимальной производительностью двигателя и экономией топлива.
• Режим Sport: при более агрессивном стиле вождения для лучшего восприятия трассы режим повышает реакцию автомобиля на нажатие на педали и усиливает отдачу рулевого управления
• Режим Hold: позволяет водителю выбрать, когда гибридному CT6 использовать двигатель, сохраняя оставшийся заряд аккумулятора для последующего использования. Эта особенность повышает топливную экономичность, поскольку позволяет водителям сэкономить заряд аккумулятора в городских условиях, где гибридный CT6 работает максимально эффективно.

Еще одна особенность гибридного CT6 — система Regen on Demand, которая дает возможность восстанавливать энергию от механического движения, преобразуя ее в электричество и накапливая в аккумуляторе для последующего использования.

Система Regen on Demand подстраховывает водителя, замедляя автомобиль на входе в поворот и направляя его на наиболее удачное положение на выходе из поворота. Она действует подобно механической коробке передач при переключении на более низкую передачу. Система Regen on Demand включается с помощью рулевых переключателей, специально адаптированных от автомобилей с традиционными ездовыми характеристиками.

Понимание гибридных и электрических транспортных средств

По мнению отраслевых экспертов, половина новых автомобилей, проданных по всему миру в 2030 году, будут так или иначе электрифицированы, а это означает, что гибридные электромобили (HEV) , подключаемые гибриды (PHEV) и аккумуляторные электромобили (BEV) станут все более распространёнными на наших дорогах. Но понимаете ли вы разницу между гибридом и аккумуляторным электромобилем (H/EVs)? И в чем преимущества каждого из них? Как ведущий производитель передовых двигательных технологий, лежащих в основе этих транспортных средств, мы в Delphi Technologies можем рассказать вам о том, что происходит с электрифицированными транспортными средствами.

Что такое гибридный автомобиль?

В отличие от обычных транспортных средств, в гибридном автомобиле используются два различных источника движения: электрический двигатель и двигатель внутреннего сгорания. Хотя специфика будет варьироваться в зависимости от типа, двигатель чаще всего будет использоваться для зарядки аккумулятора автомобиля, который питает электродвигатель. Другим источником заряда бортовой батареи является рекуперативное торможение, или кинетическая энергия, улавливаемая из импульса транспортного средства при замедлении и/или торможении, а затем преобразуемая в электрическую энергию.

Гибридный электромобиль (HEV) может двигаться непосредственно от ДВС, от электродвигателя, либо от их комбинации. Здесь двигатель, как правило, является основным источником движения, с помощью электродвигателя и батареи осуществляется вождение только на более низких скоростях и/или на несколько миль за раз. В некоторых гибридах двигатель внутреннего сгорания используется только для подзарядки аккумулятора, в то время как в других он приводит автомобиль в движение напрямую, используя дополнительную батарею только для реализации режима полного привода.

Различные гибридные системы можно разделить на три основных типа:

1. Последовательный гибрид

Последовательный гибрид — это полный гибрид, в котором электрический двигатель используется для движения автомобиля на всех режимах, в то время как ДВС (двигатель внутреннего сгорания) используется только для подзарядки бортовой батареи. Если автомобиль едет на большее расстояния, 50 миль (почти 80 км) или более, он переключается на двигатель внутреннего сгорания, чтобы обеспечить движение.

2. Параллельный гибрид

Параллельный гибрид — это полный гибрид, в котором автомобиль могут приводить в движение как двигатель внутреннего сгорания, так и электромотор, соединённый с механической коробкой передач. Мощность распределяется между ДВС и электромотором для работы в оптимальных рабочих диапазонах каждого из них, что делает этот гибрид более экономичным при движении на большие расстояния.

3. Мягкий гибрид

В мягком гибриде используются небольшая батарея и мотор-генератор, чтобы помочь силовому агрегату обеспечить дополнительную мощность для двигателя, когда это необходимо. Для экономии топлива при остановке или замедлении выключается ДВС. Это самая экономичная из гибридных систем.

Будь то полный гибрид или мягкий гибрид, автомобили с двумя источниками энергии потребляют меньше топлива и выделяют меньше вредных выбросов, чем их бензиновые или дизельные аналоги, что делает их привлекательным вариантом для небольших пробегов или городских условий движения, а также для тех, кто стремится сэкономить топливо.

Что такое подключаемый гибридный автомобиль?

Транспортное средство с гибридной силовой установкой (PHEV) , также известный как заряжаемый гибридный автомобиль (plug-in hybrid electric vehicle) или сокращённо PHEV, находится между гибридом и полностью электрическим автомобилем. Как следует из названия, это гибридный автомобиль, который также может быть «подключён» и заряжен от электрической сети, как и электромобиль, а также на ходу. Основным отличием от других гибридов является аккумуляторная батарея большей ёмкости, которая позволяет обеспечить более длительное движение только на электротяге (в настоящее время в среднем от 20 до 40 миль (от 32 км до 64 км)). Как только его диапазон электропривода исчерпан, автомобиль работает как обычный гибрид. PHEVs дают владельцам преимущества полностью электрического вождения для более коротких поездок и полного гибридного варианта вождения для более длинных расстояний. При правильной эксплуатации это помогает обеспечить экономию топлива и снизить уровень выбросов выхлопных газов.

Что такое электромобиль?

В аккумуляторном электромобиле (BEV) используется электрический двигатель с батарейным питанием для движения автомобиля в 100% случаев. Хотя он использует рекуперативное торможение, в отличие от гибридных автомобилей, нет двигателя внутреннего сгорания, который можно было бы включить, если батарея разряжена. Это означает, что вы можете зарядить или «заправить» свой автомобиль дома или на зарядной станции, подключившись к источнику электрической энергии. Без топлива на борту электромобили не выделяют выхлопных газов и более экономичны в эксплуатации.

Вместе с тем зарядка батарей электромобилей BEV занимает гораздо больше времени, чем заправка топливного бака – несколько часов вместо нескольких минут. Их дальность хода также значительно меньше, чем у обычного гибрида, и он составляет в среднем 100 миль (160 км) между зарядами. Однако улучшения как в технологии аккумуляторных батарей, так и в инфраструктуре электросетей с быстрой зарядкой приведет к тому, что это станет менее серьёзной проблемой в будущем.

Таким образом, будь то гибрид, заряжаемый гибрид или полностью электрический автомобиль, принцип один и тот же:

Электромобили полностью или частично переложат работу обычного двигателя внутреннего сгорания на двигатель с батарейным приводом.

Чтобы узнать больше о сложном программном обеспечении и системах внутри силовой установки, посетите нашу страницу продуктовой категории «Силовая электроника».