Гибридные силовые агрегаты транспортных машин

Гибридная силовая установка сочетает двигатель внутреннего сгорания и электромотор, что обеспечивает меньший расход топлива и снижает токсичность выхлопных газов.

В зависимости от того, какую роль в силовой установке играет электромотор, гибриды делятся на умеренные и полные. У первых электромотор служит помощником двигателю внутреннего сгорания. Вторые способны проехать некоторое расстояние на одной электротяге.

Если рассмотреть гибридный автомобиль более детально, то можно выделить несколько основных элементов:

· Бензиновый мотор

· Электрогенератор

· Гибридная трансмиссия

· Электродвигатель задних и передних колес

· Батарея высокой емкости

· Блок управления силовой системой.

3.3.1 Принцип работы гибридных силовых агрегатов:

Рис. 3.12 – Схема работы последовательного гибридного силового агрегата

Рис. 3.13 – Схема работы параллельного гибридного силового агрегата

Электромотор используется для того, чтобы тронуться с места и дальнейшей езды на малых скоростях. При первичном разгоне батарея начинает отдавать свою энергию, направляя ее на блок управления электропитанием и затем непосредственно на электрические двигатели.

Во время движения в обычном режиме используется одновременно бензиновый двигатель и электромотор. Нагрузка распределяется между ними равномерно. Генератор производит зарядку батареи во время движения, когда в работу вступает ДВС.

Во время разгона основная нагрузка ложится на бензиновый двигатель. Если требуется улучшить динамику, то в дело вступает электромотор. В этом режиме вновь происходит зарядка батареи за счет энергии движения.

Во время торможения гибридная силовая установка использует кинетическую энергию и преобразует ее в электрическую, которая в свою очередь направляется на блок управления электропитанием. Бензиновый двигатель функционирует в нормальном режиме. За счет преобразования кинетической энергии торможения происходит зарядка высоковольтной батареи.

Отсюда можно понять, что гибридные автомобили гораздо более эффективны в работе, хотя бы за счет того, что используется кинетическая энергия, которая до этого просто расходовалась впустую. Кроме того производители устанавливают на свои машины самые современные двигатели внутреннего сгорания и сложные компьютерные системы.

 

Системы питания силовых агрегатов транспортных машин

Для работы двигателя недостаточно подать в цилиндры топливо. Необходимо приготовить горючую смесь воздуха и паров топлива. На разных типах двигателей используются разные системы питания.

Системы питания бензиновых силовых агрегатов

Существует четыре основных системы питания бензиновых двигателей:

· Карбюратор

· Система центрального впрыска бензина

· Система питания с электронным распределительным впрыском бензина

· Система непосредственного впрыска бензина

 

Карбюратор

Долгое время в качестве основного устройства для приготовления смеси воздуха и бензина и подачи ее в цилиндры двигателя использовался агрегат, называемый карбюратором. В простейшем карбюраторе (рис. 4.1) топливо находится в поплавковой камере, где поддерживается постоянный уровень топлива. Поплавковая камера связана каналом со смесительной камерой карбюратора. В смесительной камере имеется диффузор – местное сужение камеры. Диффузор дает возможность увеличить скорость проходящего через смесительную камеру воздуха. В самую узкую часть диффузора выведен распылитель, соединенный каналом с поплавковой камерой. В нижней части смесительной камеры имеется дроссельная заслонка, которая поворачивается при нажатии водителем педали «газа».

Рис. 4.1 - внешний вид карбюратора со стороны привода дроссельных заслонок
1 – воздушная заслонка; 2 – пусковое устройство; 3 – трехплечий рычаг управления воздушной заслонкой; 4 – телескопическая тяга; 5 – микропереключатель; 6 – рычаг привода дроссельных заслонок; 7 – рычаг, ограничивающий открытие дроссельной заслонки второй камеры; 8 – возвратная пружина; 9 – шток пневмопривода; 10 – пневмопривод дроссельной заслонки второй камеры.

 

Когда двигатель работает, через смеситель карбюратора проходит воздух. В диффузоре скорость воздуха увеличивается, а перед распылителем образуется разрежение, которое приводит к стеканию топлива в смесительную камеру, где оно смешивается с воздухом. Таким образом, карбюратор, работающий по принципу пульверизатора, создает топливно-воздушную горючую смесь. Нажимая педаль «газа» водитель поворачивает дроссельную заслонку карбюратора, изменяет количество смеси, поступающей в цилиндры двигателя, а соответственно мощность и обороты.
Достоинства карбюратора:

· Простота обслуживания и ремонта

· Низкие требования к качеству бензина
Недостатки карбюратора:

· Довольно часто требуется регулировка

· Зимой – замерзает, летом – перегревается (интенсивное испарение бензина)

· Не соответствует современным экологическим стандартам

 

Данная система питания использовалась в следующих автомобилях:

· ВАЗ – 2101/07

· Toyota Corolla AE85

· ГАЗ – 21

· УАЗ – 469

· Volvo – 740