ДВС – почти полноразмерный.

К примеру, у серийного гибридного автомобиля HondaCivic буферная аккумуляторная батарея весит всего 20 кг и расположена под полом багажника. Последовательное соединение 120 цилиндрических элементов по 1,2 V обеспечивает общее напряжение 144 V, но при этом ёмкость батареи – всего 6,5 А-ч.

ДВС – 1 л, 62,6 кВт, общий момент 157 Нм при 2 500 об/мин. Рекламируемый расход топлива 5,1 литра на 100 км, снаряжённая масса 1 200 кг.

Все силовые установки, которые не вписываются ни в одну из перечисленных концепций, относятся к комбинированному типу (Dual HEV).

Общим для всех ГЭУ комбинированного типа при всём их конструктивном разнообразии является наличие не менее двух электрических машин и достаточно сложная трансмиссия, в результате чего они могут работать как в последовательном, так и в параллельном режиме.

Компенсацией усложнению трансмиссии по сравнению с установками последовательного типа служит возможность работы в параллельном режиме, что снижает требования к пиковым мощностям узлов электропривода и тем самым снижает размеры, массу и стоимость установки.

Однако из-за необходимости второй электрической машины, выполняющей различные функции, ГЭУ комбинированного типа проигрывают по тем же показателям параллельной концепции.

В качестве примера комбинированной энергоустановки служит конструкция силового агрегата, получившего широкую известность, – первого серийного гибридного автомобиля Toyota Prius.

Его силовой агрегат называют ещё последовательно-параллельным. В нём привод ведущих колёс осуществляется, как и в параллельной схеме, и от электродвигателя, и от ДВС.

А преобразование механической энергии ДВС осуществляется и с помощью генератора, как в последовательной схеме, и с помощью механического делителя мощности, распределяющего её между генератором и приводом ведущих колёс.

Это наиболее сложный в реализации вариант гибридной энергоустановки, но, тем не менее, Toyota Prius серийно выпускается уже десятый год. Он неоднократно признавался лучшим автомобилем года.

Однако заявленные характеристики по расходу топлива 3,6 л/100 км в городском режиме практически не были подтверждены испытаниями.

Это, видимо, произошло из-за того, что они соответствуют японскому стандартному циклу езды 10/15, характеризующемуся низкой скоростью движения в городе и даже на открытой дороге, что является типичным для Японии. Реально получено 4,5 л/100 км.

Надо сказать, что на сегодняшний момент не выработано однозначной позиции, какой тип ГЭУ предпочтительнее. Citroen, например, имеет и последовательную, и параллельную схемы.

Проанализировав все эти варианты, мы остановили свой выбор на параллельном типе ГЭУ, как на наиболее просто реализуемом, так как при этом используется стандартный силовой агрегат, в который между ДВС и КП устанавливается электрический мотор-генератор.

Есть и ещё один довод в пользу параллельного типа энергоустановки. Он заключается в том, что конструкция силового агрегата практически одинакова, что для параллельного гибрида, что для СГУ. Различие заключается только в мощности электрической машины и в алгоритме её функционирования.

Если в СГУ электрическая машина должна разгонять только двигатель до оборотов х.х., то в параллельном гибриде она должна разгонять весь автомобиль, т.е. для гибридного варианта требуемая мощность всегда явно больше.

Учитывая, что предельно допустимые диаметры электрической машины и в том и в другом случае одинаковы (определяются конструкцией силового агрегата), то разница будет лишь в аксиальной длине.

В одном случае это будет проставка между ДВС и КП толщиной, к примеру, 40 мм, а в другом – 60 мм, что, естественно, несущественно.

Лишь бы всё это поместилось под капотом автомобиля.

Исходя из этого, совместно с Новосибирским государственным техническим университетом (НГТУ) была разработана конструкторская документация для двух автомобилей: 2110 и 1118.

В первом случае из-за ограниченности ширины подкапотного пространства удалось реализовать только вариант со стартёр-генераторным устройством на пиковую мощность 4 кВт и напряжением 42 V.

Во втором случае был реализован гибридный вариант типа Power Assist, являющийся полным аналогом серийно выпускаемых гибридных автомобилей Honda Insight и HondaCivic.

Если сравнить характеристики автомобилей 1118 в гибридном исполнении с автомобилем HondaCivic, то видно, что последний, выигрывая у гибридной Калины по расходу топлива 28%, имеет почти вдвое большую стоимость.

Последнее обстоятельство может быть решающим для реализации автомобилей ВАЗ в гибридном исполнении на зарубежных рынках.

В настоящее время разработана КД на все элементы полноразмерной гибридной энергоустановки параллельного типа, проведены предварительные расчёты расхода топлива при движении по европейскому циклу для четырёх алгоритмов управления.

Собран автомобиль с мотор-генератором 4 кВт на напряжение 42 V. Реализован старт-стопный режим, над остальными режимами предстоит ещё поработать.

Следует отметить, что этот автомобиль сделан без всякого финансирования, на чистом энтузиазме ВАЗа и двух новосибирских предприятий – НГТУ и Института ядерной физики (ИЯФ).

Для создания полноразмерного гибрида с мощностью на 15 кВт требуется заключение договоров с предприятиями-соисполнителями примерно на 3,5 – 4 млн. руб.

В своё время, в сентябре 2003 года, мы выходили с таким предложением к вице-губернатору Самарской области В. Казакову и вроде бы даже получили положительную резолюцию, но до практического выделения средств дело так и не дошло.

Схема гибридной энергоустановки.

Статор и ротор ГЭУ.

Статор ГЭУ, установленный на двигатель.

Статор и ротор ГЭУ на двигателе.

Установка сцепления на роторе ГЭУ.

ГЭУ в сборе с коробкой передач (вид сбоку).

Добавить отзыв
ВСЕ ОТЗЫВЫ О КНИГЕ В ИЗБРАННОЕ

0

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Отметить Добавить цитату