Два источника тяги
Гибрид — автомобиль с двумя источниками тяги: двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и электромотором с батареей. Второй двигатель ставят не ради лишней мощности. Смысл в том, чтобы каждый работал там, где он хорош, а слабые места одного закрывал другой. В итоге та же машина тратит заметно меньше топлива и выбрасывает меньше CO2.
Гибрид, о котором идёт речь в курсе, не заряжают от розетки. Единственный источник энергии у него — бензин в баке. Батарея служит буфером: запасает энергию торможения и излишки работы ДВС, а потом отдаёт их при трогании и разгоне. Поэтому владельцу не нужна зарядная станция, а заправляется машина как обычная.
| Узел | Что делает |
|---|---|
| ДВС | Главный источник энергии. В гибриде его стараются держать в экономичной зоне, а когда он не нужен — глушат. |
| Мотор-генератор | Электрическая машина, которая умеет и тянуть (мотор), и тормозить, вырабатывая ток (генератор). У полного гибрида их обычно два. |
| Тяговая батарея | Небольшая, около 1–1,5 кВт·ч у полного гибрида (учебно). Хранит энергию на короткие отрезки: трогание, разгон, медленную езду. |
| Силовой блок | Превращает постоянный ток батареи в переменный для моторов и обратно. Через него идёт вся электрическая мощность. |
| Блок управления гибридной системой | По педали, скорости и заряду батареи решает, сколько мощности взять от ДВС, а сколько от мотора. |
| Топливный бак | Хранит всю энергию, на которой ездит машина. Без бензина гибрид не поедет. |
Где обычный автомобиль теряет топливо
- Холостой ход. На светофоре и в пробке двигатель работает и тратит топливо, хотя машина стоит.
- Торможение. Энергия, потраченная на разгон, превращается в тепло колодок и дисков и уходит в воздух.
- Запас мощности. ДВС ставят с запасом для разгона и обгона, а большую часть времени он работает недогруженным.
- Малая нагрузка. При медленной езде КПД двигателя низкий: много топлива уходит на трение и прокачку воздуха, а не на движение.
На каждую из этих потерь у гибрида есть свой приём: остановка ДВС на холостом ходу, рекуперация, помощь мотором при разгоне и электротяга в режимах, где ДВС невыгоден. Им посвящены следующие уроки модуля.
Учебные материалы того времени оценивали общую эффективность гибрида с делителем мощности («от добычи топлива до колеса») примерно вдвое выше, чем у обычной бензиновой машины. Цифра историческая, но мысль верная и сейчас: выигрыш дают не только новые узлы, но и то, как блок управления распределяет между ними работу.
Задания в 3D-модели
В интерактивном уроке 5 заданий выполняются в учебной 3D-модели, модель сама проверяет результат:
- Найдите в модели двигатель внутреннего сгорания
- Найдите тяговый мотор-генератор
- Найдите тяговую батарею
- Найдите силовой блок, через который идёт ток к моторам
- Найдите топливный бак — главный запас энергии гибрида
Проверьте себя
В конце интерактивного урока — проверка из 3 вопросов. Прогресс сохраняется в браузере.