Последовательно-параллельная схема
Смешанная, или последовательно-параллельная, схема берёт сильные стороны обеих: часть мощности ДВС идёт на колёса валом, как в параллельной, а часть — через генератор и провода к мотору, как в последовательной. Делит мощность планетарный ряд — делитель мощности.
| Звено делителя | С чем соединено | Что делает |
|---|---|---|
| Водило с сателлитами | ДВС | Принимает всю мощность двигателя и делит её между солнцем и коронной |
| Солнечная шестерня | MG1 — мотор-генератор, в основном генератор | Забирает часть мощности ДВС в ток; меняя свой момент, задаёт обороты ДВС; пускает двигатель вместо стартера |
| Коронная шестерня | MG2 — тяговый мотор-генератор, и колёса | Получает механическую часть мощности ДВС; MG2 добавляет свой момент и рекуперирует при торможении |
В учебной модели у солнца 30 зубьев, у коронной 78: около 72 % момента ДВС приходит прямо на коронную, остальное берёт на себя MG1. Ток MG1 идёт к MG2 через силовой блок, а батарея добавляет или забирает разницу.
Что это даёт
- Электротяга. ДВС стоит, водило неподвижно, MG2 от батареи везёт машину; MG1 при этом вращается вхолостую назад.
- Выгодные обороты ДВС. Коробки передач нет: обороты двигателя задаёт MG1, и они не привязаны к скорости — как в последовательной схеме, но без двойного преобразования всей мощности.
- Сложение мощностей. На полном разгоне MG2 тянет и от тока MG1, и от батареи вместе с механической частью ДВС — как в параллельной схеме.
- Рекуперация. При торможении MG2 становится генератором, ДВС стоит.
- Задний ход без передачи. MG2 просто вращается в обратную сторону.
Минусы — сложность и цена: два мотор-генератора, силовой блок с двумя инверторами и повышающим преобразователем, точное управление моментами. На высокой скорости часть энергии гоняется по кругу между MG1 и MG2, и выгода от схемы на трассе меньше, чем в городе.
В смешанной схеме обороты ДВС не зависят от скорости машины, а мощности ДВС и мотора могут складываться. Поэтому она самая экономичная из полных гибридов, но и самая сложная. Подробно делитель и номограмма разобраны в модуле 3.
Задания в 3D-модели
В интерактивном уроке 5 заданий выполняются в учебной 3D-модели, модель сама проверяет результат:
- Найдите планетарный делитель мощности
- Найдите оба мотор-генератора: MG1 и MG2
- Режим «Электротяга»: ДВС стоит (0 об/мин), а MG2 создаёт момент
- Режим «Равномерно» на 60 км/ч: ДВС работает (больше 800 об/мин), а MG1 генерирует (момент MG1 меньше нуля)
- Режим «Задний ход»: MG2 вращается назад, ДВС стоит
Проверьте себя
В конце интерактивного урока — проверка из 3 вопросов. Прогресс сохраняется в браузере.