Последовательная и параллельная схемы
Полные гибриды различаются тем, как мощность ДВС доходит до колёс. В последовательной схеме — только через электричество, в параллельной — валом через коробку, а мотор помогает на том же валу. Есть и смешанная схема, которая умеет и так, и так: о ней следующий урок.
Последовательная схема
Колёса крутит только электромотор. ДВС с колёсами не связан вовсе: он вращает генератор, а ток идёт к мотору и в батарею. По сути это электромобиль с бортовой электростанцией. Раз двигателю не нужно подстраиваться под скорость, он может работать в одной-двух самых экономичных точках или стоять, пока хватает батареи.
Цена — двойное преобразование: механическая энергия ДВС становится током в генераторе и снова механической в моторе, и на каждом шаге часть уходит в тепло. Тяговый мотор и генератор должны быть рассчитаны на всю мощность машины, а батарея у гибрида без зарядки от розетки — небольшой буфер. На длительной полной нагрузке, например на трассе в горку, разгон ограничен мощностью генератора.
Параллельная схема
Мотор стоит на одном валу с ДВС, между двигателем и коробкой. Колёса могут вести ДВС, мотор или оба вместе — их моменты складываются. Между ДВС и мотором ставят сцепление: разомкнули — машина едет на одной электротяге, а мотор не крутит заглушенный двигатель; при торможении так же рекуперирует один мотор.
Батарея нужна небольшая: основная работа на ДВС, мотор помогает и возвращает энергию торможения. Слабое место — обороты двигателя привязаны к скорости машины через передачу коробки, поэтому выбрать для ДВС выгодный режим удаётся не всегда.
| Последовательная | Параллельная | |
|---|---|---|
| Связь ДВС с колёсами | Нет, только через генератор и мотор | Валом через сцепление и коробку |
| Экономичный режим ДВС | Выбирается свободно — сильная сторона | Ограничен передачей — слабая сторона |
| Остановка ДВС и рекуперация | Да | Да |
| Разгон и долгая полная мощность | Слабее: всё через генератор и мотор | Сильнее: моменты складываются |
| Мотор, генератор и батарея | Мотор и генератор на всю мощность машины, батарея — буфер | Небольшие |
Последовательная схема хороша там, где много остановок и малых скоростей, параллельная — на разгоне и трассе. Ни одна не берёт всё сразу — поэтому появилась смешанная схема.
Задания в 3D-модели
В интерактивном уроке 5 заданий выполняются в учебной 3D-модели, модель сама проверяет результат:
- Последовательная схема: найдите генератор, который крутит ДВС
- Последовательная схема, режим «Разгон»: ДВС работает, а вся тяга колёс — от мотора (доля мотора 100 %)
- Выберите «Параллельный» и найдите сцепление между ДВС и мотором
- Параллельный, режим «Трогание» с педалью около 20 %: сцепление разомкнуто, машина едет на электротяге
- Параллельный, режим «Разгон» при заряде выше 50 %: тянут и ДВС, и мотор (обе доли больше нуля)
Проверьте себя
В конце интерактивного урока — проверка из 3 вопросов. Прогресс сохраняется в браузере.
В атласе
Уроки модуля «Типы гибридов»
- 2.1. Микро, мягкий и полный гибрид
- 2.2. Последовательная и параллельная схемы
- 2.3. Последовательно-параллельная схема
- 2.4. Гибрид с вариатором и сравнение схем
- 2.5. Разбор случаев: одна ситуация — разные схемы