Что значит комбинированный двигатель
Для семейства моделей KIA Ceed предложена силовая установка по схеме «мягкого гибрида»
Франкфурт-на-Майне, 9 июля 2020 – KIA Motors начинает предлагать для всех моделей, входящих в популярное семейство Ceed, силовые установки EcoDynamics+, выполненные по схеме «мягкого гибрида» (MHEV) с рабочим напряжением 48В на базе дизельного двигателя. Высокоэффективный новый силовой агрегат становится доступен для пятидверного хэтчбека Ceed, универсала Ceed Sportswagon, пятидверного «шутинг брейка» ProCeed и городского кроссовера XCeed.
Силовые установки EcoDynamics+ обеспечивают повышение эффективности предлагающегося для семейства Ceed дизельного двигателя линейки Smartstream с рабочим обемом 1,6 л, позволяют снизить уровень выбросов CO2 и добиться снижения затрат на эксплуатацию автомобиля. Новые силовые агрегаты будут доступны на базе обоих вариантов дизельных двигателей – базового (115 л.с.), и увеличенной мощности (136 л.с.). Для ProCeed предусмотрена только более мощная версия установки MHEV.
Внедрение новой «мягко-гибридной» технологии для всей линейки моделей Ceed позволяет добиться приблизительно 5-10-процентного снижения выбросов CO 2 (замеры по комбинированному циклу NEDC 2.0), в зависимости от конкретного типа кузова, мощности конкретного двигателя и комплектации автомобиля. Принципиально важным моментом является то, что внедрение технологии MHEV позволяет повысить топливную эффективность работы силового агрегата без необходимости идти на компромисс в плане динамики автомобиля.
«Мягко-гибридные» версии моделей KIA Ceed, Ceed Sportswagon, ProCeed и XCeed с силовыми установками EcoDynamics+ на базе дизельных двигателей – выпускаются на европейском заводе бренда, в словацком городе Жилина. Автомобили уже доступны для приобретения и заказа во многих странах Европы, на новые версии распространяется такаяже уникальная по своей длительности гарантия производителя, как и на остальные модели современного модельного ряда KIA.
Силовая установка MHEV EcoDynamics+ на базе дизельного двигателя имеет режимы «мотор» и «генератор»
Базовым для мягко-гибридной силовой установки стал самый «чистый» дизельный двигатель, когда-либо производившийся под маркой KIA – 1,6-литровый агрегат линейки Smartstream. Силовая установка MHEV EcoDynamics+ с рабочим напряжением 48В позволяет повысить его топливную эффективность за счет направления в необходимые моменты вспомогательного потока крутящего момента.
Силовые установки EcoDynamics+ разработаны, чтобы добиться более высокой топливной эффективности двигателей внутреннего сгорания в условиях реальной эксплуатации автомобиля. В основе принципа их действия – незаметная рекуперация электрической энергии и отдача ее в необходимые моменты. В таких ситуациях мягко-гибридная система оказывает двигателю поддержку дополнительным потоком крутящего момента за счет накопления запаса энергии в компактной батарее литий-ионных полимерных аккумуляторов с рабочим напряжением 48 Вольт. Наличие в системе стартер-генератора (MHSG – Mild Hybrid Starter-Generator) позволяет двигателю больше времени находиться в заглушенном состоянии.
Стартер-генератор MHSG соединен ременным приводом с коленчатым валом двигателя, он способен незаметно для водителя переключаться между режимами «мотор» и «генератор». В режиме «мотор», при разгоне автомобиля, MHSG обеспечивает «электрическую» помощь, что позволяет снизить нагрузку на основной двигатель и снизить уровень вредных выбросов. Когда автомобиль замедляется, MHSG при соблюдении определенных условий – незаметно переключается в режим генератора, обеспечивая рекуперацию энергии от вращения коленчатого вала и подзарядку аккумуляторной батареи.
В 1,6-литровом дизельном двигателе KIA U3 CRDi (с общей топливной рампой) используется технология селективной каталитической нейтрализации SCR – эта технология активного управления выхлопными газами позволяет добиться существенного снижения вредных выбросов. Таким образом, двигатель выбрасывает в воздух меньше углекислого газа, твердых частиц и оксидов азота (NOx), чем какие-либо более ранние дизельные двигатели KIA. Новые двигатели предлагаются в двух вариантах мощности – с прошивками на 115 л.с. или на 136 л.с.
«Интеллектуальная» механическая трансмиссия iMT с электронным управлением сцеплением Clutch-by-wire обеспечивает дополнительное повышение топливной эффективности.
Ceed также стал одной из первых моделей KIA, которая доступна в Европе с новейшей разработкой бренда – «интеллектуальной» механической трансмиссией iMT. Она предлагается исключительно в паре с «мягко-гибридными» силовыми установками EcoDynamics+. Система электронного управления сцеплением дополняет возможности MHEV в плане более высокой топливной эффективности и снижения выбросов CO 2 . Ключевым моментом является то, что при этом автомобиль сохраняет столь же интересный для водителя характер динамики, что предлагают модели с традиционной механической трансмиссией.
В трансмиссии iMT управление приводом сцепления осуществляется без механической связи с педалью – исключительно при помощи электронных сигналов. Такая система беспрепятственно сочетается с силовой установкой EcoDynamics+. Трансмиссия iMT в паре с MHSG позволяет при движении автомобиля накатом с замедлением – отключать основной двигатель раньше, чем это делает система временного выключения двигателя KIA Stop & Go. В «экологичном» режиме Eco, который устанавливается у Ceed по умолчанию – короткие отключения двигателя при движении накатом возможны при скоростях до 125 км/ч, при этом как только водитель начинает нажимать педаль газа или сцепления – происходит незаметный перезапуск двигателя. iMT в условиях реальной эксплуатации обеспечивает дополнительное повышение топливной эффективности мягко-гибридной силовой установки, а также дополнительное снижение выбросов СО 2 приблизительно на 3%.
Выбранная водителем передача остается задействованной в то время, когда происходит временная приостановка работы двигателя. Двигатель перезапускается на этой же передаче, как только водитель нажимает педаль газа или тормоза – перезапуск происходит за счет потока энергии от стартер-генератора MHSG. Однако, если водитель начинает действия с нажатия педали сцепления (то есть намерен переключить передачу), или если скорость автомобиля упала ниже оптимальной для ранее выбранной передачи – система перезапускает двигатель в «нейтральном» положении iMT, с разомкнутым сцеплением.
Снижение выбросов CO 2 , более низкие затраты водителей на топливо
Новая мягко-гибридная силовая установка KIA EcoDynamics+ на базе дизельного двигателя – вносит свой вклад в повышение топливной эффективности и снижение эксплуатационных расходов моделей Ceed, Ceed Sportswagon, ProCeed и XCeed.
Показатель выбросов CO2 для оснащенных силовыми установками EcoDynamics+ моделей Ceed и Ceed Sportswagon находится на низком уровне: всего 96 г/км при агрегатировании с базовой трансмиссией iMT, и 99 г/км при работе в паре с предлагающейся в качестве опции семиступенчатой роботизированной преселективной трансмиссией с двумя сеплениями 7DCT (замеры в комбинированном цикле NEDC 2.0). Таким образом, улучшение показателей составляет, соответственно, 5,0% или 9,2% по сравнению с таким же 1,6-литровым дизельным двигателем Smartstream без использования 48-вольтовой мягко-гибридной технологии.
Для модели ProCeed показатели выбросов в комбинированном цикле составляют всего 103 г/км для версий с трансмиссией iMT, и 104 г/км для автомобилей с трансмиссией 7DCT. В данном случае улучшение показателей составляет 7.2% или 6,3% соответственно.
Аналогично, для городского кроссовера XCeed выбросы находятся на уровне 101 г/км (iMT) или 108 г/км (7DCT) – улучшение составляет 7,3% или 6,1%.*
Что значит комбинированный двигатель
Наиболее распространённым типом комбинированных двигателей является поршневой с турбонагнетателем. Турбонагнетатель или турбокомпрессор (ТК, ТН) — это такой нагнетатель, который приводится в движение выхлопными газами. Получил своё название от слова «турбина» (фр. turbine от лат. turbo — вихрь, вращение). Это устройство состоит из двух частей: роторного колеса турбины, приводимого в движение выхлопными газами, и центробежного компрессора, закреплённых на противоположных концах общего вала. Струя рабочего тела (в данном случае, выхлопных газов) воздействует на лопатки, закреплённые по окружности ротора, и приводит их в движение вместе с валом, который изготовляется единым целым с ротором турбины из сплава, близкого к легированной стали. На валу, помимо ротора турбины, закреплён ротор компрессора, изготовленный из алюминиевых сплавов, который при вращении вала позволяет «закачивать» под давлением воздух в цилиндры ДВС. Таким образом, в результате действия выхлопных газов на лопатки турбины одновременно раскручиваются ротор турбины, вал и ротор компрессора. Применение турбокомпрессора совместно с промежуточным охладителем (интеркулером) позволяет обеспечивать подачу более плотного воздуха в цилиндры ДВС (в современных турбированных двигателях используется именно такая схема). Часто при применении в двигателе турбокомпрессора говорят о турбине, не упоминая компрессора. Турбокомпрессор — это одно целое. Нельзя использовать энергию выхлопных газов для подачи воздушной смеси под давлением в цилиндры ДВС при помощи только турбины. Нагнетание обеспечивает именно та часть турбокомпрессора, которая именуется компрессором.
На холостом ходу, при небольших оборотах, турбокомпрессор вырабатывает небольшую мощность и приводится в движение малым количеством выхлопных газов. В этом случае турбонагнетатель малоэффективен, и двигатель работает примерно так же, как без нагнетания. Когда от двигателя требуется намного большая выходная мощность, то его обороты, а также зазор дросселя, увеличиваются. Пока количества выхлопных газов достаточно для вращения турбины, по впускному трубопроводу подаётся намного больше воздуха.
Турбонагнетание позволяет двигателю работать более эффективно, потому что турбонагнетатель использует энергию выхлопных газов, которая, в противном случае, была бы (большей частью) потеряна.
Однако существует технологическое ограничение, известное как «турбояма» («турбозадержка») (за исключением моторов с двумя турбокомпрессорами — маленьким и большим, когда на малых оборотах работает маленький ТК, а на больших — большой, совместно обеспечивая подачу необходимого количества воздушной смеси в цилиндры или при использованием турбины с изменяемой геометрией, в автоспорте также применяется принудительный разгон турбины с помощью системы рекуперации энергии[2]). Мощность двигателя увеличивается не мгновенно из-за того, что на изменение частоты вращения двигателя, обладающего некоторой инерцией, будет затрачено определённое время, а также из-за того, что чем больше масса турбины, тем больше времени потребуется на её раскручивание и создание давления, достаточного для увеличения мощности двигателя. Кроме того, повышенное выпускное давление приводит к тому, что выхлопные газы передают часть своего тепла механическим частям двигателя (эта проблема частично решается заводами-изготовителями японских и корейских ДВС путём установки системы дополнительного охлаждения турбокомпрессора антифризом).
Как работает гибридный автомобиль
Авто гибрид ‒ это транспортное средство, которое приводится в движение одновременно двигателем внутреннего сгорание и электромотором. В последние годы с появлением тренда на более экологический транспорт автомобиль с гибридным двигателем стал все более популярным. Многие мировые производители выпускают свои гибриды, которые пользуются переменным успехом.
Однако гибрид автомобили ‒ это далеко не новое изобретение. Первые наработки и модели машин появились еще в XIX веке. С тех пор технологии пошли далеко вперед. Современная машина гибрид ‒ это транспорт, который ничем не уступает автомобилям на ДВС.
Что такое гибридный автомобиль
Авто с гибридным двигателем работает не от одного источника энергии. Двигатель внутреннего сгорания и электромотор дополняют особенности друг друга, что позволяет одновременно снизить нагрузку и повысить эффективность транспортного средства.
Несмотря на то, что тренд на экологичность транспорта только возрастает вместе с количеством автомобилей исключительно на электротяге, hybrid машина остается популярным вариантом для тех, кто заботиться о природе и ценит свой комфорт.
Автомобили с гибридным двигателем состоят из таких основных элементов конструкции:
двигателя внутреннего сгорания (ДВС)
Следует понимать, что автомобиль гибрид ‒ это универсальный вариант транспорта. Он отлично подойдет тем людям, которые желают воспользоваться новыми наработками автомобилестроения, однако в их регионе еще недостаточно зарядных станций для электрокаров.
Конструктивные особенности гибридного автомобиля
Прежде чем узнать, как работают гибридные автомобили, следует разобраться с конструктивными особенностями данного транспорта, чтобы лучше понимать его принцип работы.
Машины с гибридным двигателем отличаются такими особенностями:
ДВС устанавливается меньшего веса и мощности в гибридное авто, это позволяет снизить нагрузку и вредные выбросы, а также значительно уменьшить расход топлива.
Электромотор может размещаться внутри силовой установки или отдельно. Установленный электрический двигатель в гибридные автомобили, принцип работы которого может отличаться, дополнительно вырабатывает энергию для аккумуляторной батареи. Это также уменьшает расход заряда.
Трансмиссия ‒ эта часть конструкции гибрида практически ничем не отличается от обычного у транспорта на ДВС. Используются как механические, так и автоматические коробки передач. Дополнительно можно выделить гибридные коробки передач, которые напрямую соединяются с электродвигателем.
Топливный бак размещается в задней части автомобиля. Необходим для корректной работы ДВС.
Аккумулятор выполняет для электромотора ту же роль, что и топливный бак для двигателя внутреннего сгорания, то есть служит источником энергии. В гибридах используются два вида аккумулятора: высоковольтный ‒ для питания электромотора, обычный ‒ для питания бортовой сети (электроники) машины.
Инвертор преобразовывает постоянный ток в переменный для корректной работы электромотора.
Генератор авто гибрид, принцип работы которого идентичен с электродвигателем, вырабатывает электроэнергию в процессе движения, а не использует ее.
Как видите, гибридные автомобили ‒ это транспорт, который отличается усложненной конструкцией и принципом работы.
Принцип работы гибридного автомобиля
Если вас интересует принцип работы гибридных автомобилей, то обобщенно процесс можно разделить на 4 этапа:
Начало движения. На небольшой скорости в гибриде используется исключительно электромотор. Поэтому сперва АКБ направляет заряд на блок электропитания и дальше на электромоторы.
Движение. В процессе работы включается ДВС. Моторы равномерно распределяют энергию, которая необходима для движения транспорта. Если энергия остается, ее забирает генератор и возвращает в аккумуляторную батарею.
Разгон. На данном этапе в основном работает двигатель внутреннего сгорания. Электромотор просто поддерживает динамику работы системы. Генератор все также распределяет излишки энергии на блок управления электричеством.
При торможении ДВС работает в штатном режиме. А вот электромотор возвращает энергию в БУЭ, который передает ее назад в аккумулятор.
Авто гибрид (что это подробнее вы можете узнать дальше) отличается достаточно сложным принципом работы, который зависит от разновидности силового агрегата.
Автомобиль гибрид ‒ принцип работы в зависимости от вида силовой установки
Как уже было указано ранее, гибридные авто ‒ это транспорт, который передвигается за счет гибридной установки – комбинации электромотора и двигателя внутреннего сгорания. Чтобы лучше узнать, что такое гибрид авто, нужно ознакомиться с устройством гибридного силового агрегата. Они бывают 3 основных видов:
микрогибридный силовой агрегат;
среднегибридный силовой агрегат;
полногибридный силовой агрегат.
В первом варианте электрический привод используется лишь в процессе старта и торможения движения. Конструкция предусматривает наличие аккумулятора на 12 вольт, поэтому движение автомобиля исключительно за счет электромотора невозможно. В процессе движения остатки кинетической энергии преобразуются в электрическую через принцип рекуперации.
Среднегибридный силовой агрегат используется не только при старте и торможении, но и во время тяги. В конструкции уже предусмотрена высоковольтная батарея, однако самостоятельное движение за счет электромотора все еще невозможно.
Как работает гибридный авто на полногибридном силовом агрегате? В последнем варианте конструкция автомобиля предусматривает наличие мощного электромотора, который способен обеспечивать движение автомобиля без помощи ДВС (например, когда в баке закончилось топливо). Однако большую часть работы гибрид выполняет по принципу среднегибридного силового агрегата.
Вот вы и узнали, что такое машина гибрид ‒ автомобиль, который сумел объединить в себе две совершенно разные технологии.
Гибридные автомобили: плюсы и минусы
Стоит ли покупать гибридный автомобиль ‒ этот вопрос мучает многих автолюбителей, находящихся в поиске нового транспорта. Преимущества и недостатки такого авто помогут четко обозначить, что значит машина гибрид и как она используется современными водителями.
К основным достоинствам гибридного автомобиля относится:
Экономичный расход топлива. На 25% меньше нежели у моделей машин, которые работают только на ДВС.
Экологичность. Уменьшение количества бензина, которое необходимо для движения автомобиля, также снижает объем выхлопных газов, попадающих в атмосферу планеты.
Бесшумность. Уменьшенная мощность работы ДВС обеспечивает более низкий шум при движении автомобиля.
Увеличение дальности пробега на одном заряде. Полногибридный силовой агрегат способен продолжить работу даже в случае, когда топливо в баке закончилось.
Накопление энергии. Использование принципа рекуперации при торможении уменьшает расход электроэнергии и увеличивает дальность работы автомобиля.
Если вы хотите на 100% узнать, что такое автомобиль гибрид, ознакомьтесь также и с его недостатками:
Стоимость. В среднем гибридные модели на 50% дороже обычных.
Ремонтопригодность. Осуществлять ремонт гибридной установки сложнее, поэтому стоимость ремонта будет дороже.
Аккумуляторы. Литий-ионные аккумуляторы со временем теряют максимальный объем заряда.
Тихая работа. По статистике гибриды на 20% чаще попадают в аварии с участием пешеходов, которые не могут их услышать. Покупайте модели со специальным звуковым сигналом, чтобы избежать этого.
Что такое автомобиль гибрид? Это уверенность в том, что вы сможете продолжить путь даже после того, как закончилось топливо. Гибрид ‒ это авто с уникальным объединением разных технологий, которые делают движение транспорта более эффективным и экономичным.
ГИБРИДНЫЕ АВТОМОБИЛИ LAND ROVER С ПОДЗАРЯДКОЙ ОТ ЭЛЕКТРОСЕТИ
PHEV — НАШ САМЫЙ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫЙ НА ДАННЫЙ МОМЕНТ СИЛОВОЙ АГРЕГАТ
ЧТО ТАКОЕ PHEV?
Название «Гибридный автомобиль с подзарядкой от электросети» часто сокращают до «Гибрида» или, чтобы отличать его от «Мягкого гибрида», до «PHEV».
МОЩНОСТЬ
Объединяя в себе двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель, PHEV берет лучшее от обоих для наибольшей эффективности и производительности.
СОВЕРШЕНСТВО
В режиме электромобиля (EV) PHEV движется практически бесшумно, а переключение между бензиновым и электрическим двигателями происходит незаметно для обеспечения оптимальной плавности хода.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ
Когда его использовать? Все зависит от вас. Вы можете выбрать режим по умолчанию, в котором активны оба двигателя — бензиновый и электрический, или задействовать режим электромобиля (EV), где работает только электродвигатель.
БЕЗУПРЕЧНОСТЬ
Что касается возможностей и производительности — PHEV не допускает компромиссов. Он легко справится с такими важными в условиях бездорожья задачами, как преодоление бродов и глубоких сугробов 1 .
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПОЛНОГО ПРИВОДА
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
В гибридном автомобиле с подзарядкой от электросети сочетается работа двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя, что оптимизирует ходовые характеристики и обеспечивает эффективное использование топлива.
ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ
Гибридный автомобиль с подзарядкой от электросети оснащается высоковольтной аккумуляторной батареей, которую можно заряжать от внешнего источника питания. Она накапливает достаточно энергии для совершения поездки только на электрической тяге, а также задействуется в гибридном режиме, в котором одновременно активны электродвигатель и ДВС.
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ / СИЛОВОЙ АГРЕГАТ
Электродвигатель преобразует энергию из аккумуляторной батареи, обеспечивая быструю передачу крутящего момента на все колеса. Кроме того, он может подзаряжать батарею посредством рекуперативного торможения.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Гибридные автомобили с подзарядкой от электросети обладают небольшим запасом хода в полностью электрическом режиме и позволяют совершать поездки по городу, не расходуя топливо. Автомобиль определяет, как расходовать топливо наиболее эффективно, в соответствии с дорожными условиями. Если требуется больше мощности, можно активировать гибридную систему полного привода, и тогда двигатель внутреннего сгорания будет работать совместно с электродвигателем.
Электрическая система полного привода доступна на Range Rover и Range Rover Sport.
