Системы питания автомобиля
Системы питания автомобиля электрические
Электрокары становятся всё популярнее. Их комфортабельность, в плане тихой работы и отсутствия вибраций, а также снятие необходимости ТО двигателя перевешивают многие плюсы машин на жидком топливе. Какие разновидности агрегатов с использованием электротяги появились за последние несколько лет рассмотрим в этой статье. Начнём с того, что электромобили не отличается от машины с ДВС ничем, кроме мотора, работающего на электричестве. Принцип работы – магнитная индукция. Статор пропускает через себя переменный ток, который создаёт магнитное поле с отклоняющим действием. Возникает механическая энергия, которая вращает ротор, благодаря чему автомобиль приходит в движение.
Системы питания автомобиля гибридные
Имеют и электрический и бензиновый двигатели. Функции двух моторов компонуются по-разному. Существует всего 3 основных типа, включающих в себя некоторые особенности исполнения.
Последовательный
В нём энергия сгорания преобразуется в механическую, а далее в электрическую. ДВС приводит в движение поршни, они раскручивают ротор, энергия поступает в генератор, который преобразует её в электрическую, идущую к колёсам. При этом имеется также дополнительный аккумулятор, сохраняющий избыток энергии, полученный во время снижения нагрузок. В настоящее время этот тип двигателя перестали выпускать, так как они медленно разгонялись. Этот тип гибрида был представлен в моделях Lohner Porsche, Fisker Karma, BMW i3 rex.
К условно гибридным видам, использующим электроэнергию для движения, можно отнести ещё две вариации
- Мягкий (софт) гибрид.
ДВС приводится в действие не маховиком, а стартер-генератором. Электродвигатель находится на валу перед трансмиссией и подключается во время усиления нагрузки, например, при ускорении или движении в гору. Это улучшает динамику автомобиля и сокращает расход топлива.
- Микро-гибрид.
Имеет только двигатель внутреннего сгорания, совместно с которым используется 2 вида экономии электроэнергии, выработанной стартером.
- Система «старт-стоп» позволяет экономить энергию с отключением ДВС на остановках и быстрым запуском при отпускании педали тормоза.
- Рекуперативная тормозная система. Осуществляет подзарядку аккумулятора во время торможения, преобразовывая кинетическую энергию. Электричество вырабатывается только при замедлении хода, сохраняется в накопителе и затем идёт на поддержание остальных систем автомобиля.
Параллельный
ДВС приводит в движение переднюю ось, а аккумулятор заднюю. Это полноприводные машины. Размещение зарядной батареи в задней части сокращает вместимость багажника. Такая модификация встречается в Peugeot 3008 и Mazda Demio E4wd.
Последовательно-параллельный или полный
Впервые был разработан и применён концерном Тойота, в модели Toyota Prius, запатентовавшую этот тип гибридного двигателя. Машина может проходить не большие расстояния исключительно на электротяге. Батарея заряжается от генератора и за счёт возвращения обратной энергии от торможения, не требуя дополнительного источника питания от сети. Система имеет сложную конструкцию. Центральный элемент здесь – планетарная передача. Она соединяет усилия ДВС, генератора и электродвигателя и распределяет их между колёсами и аккумуляторной батареей. Представителями этого типа являются все гибриды Toyota и Lexus под торговым названием Hybrid Synergy Drive. А также BMW X6 active hybrid и Mercedes ML450.
Далее были спроектированы и введены в производство гибриды с функцией подзарядки от электросети. Вероятнее всего, скоро они совсем вытеснят предшествующий вид. Их использовали автомобильные марки: Volkswagen Golf GTE, Range Rover P400e, Chevrolet Volt, Mitsubishi Outlander PHEV.
Системы питания автомобиля водородные
Имеют электрический двигатель, аккумулятор которого получает питание в результате химической реакции распада водорода. Этот процесс происходит в специальных ячейках – реакторах. В них положительный катод и отрицательный анод разделены перегородкой с катализатором. Со стороны анода в ячейку из газового баллона подаётся водород, а со стороны катода кислород. В результате их смешивания происходит реакция. Протоны выводятся через мембрану, а электроны остаются и создают электрическое напряжение. Оно передаётся в электродвигатель, который приводит автомобиль в движение. Выхлоп от этой системы – водяной пар в пропорции примерно 70мл на 1км пути.
Такая, казалось бы, идеальная экологичная система имеет только два недостатка. Дело в том, что пригодный для этих целей водород производят из таких газов, как пропан и метан. А при их добыче в атмосферу выделяется большая доза того же углекислого газа, загрязняющего атмосферу. И второй не маловажный момент – взрывоопасность водорода. Его широкое применение потребует значительных трат на обеспечение безопасности заправочных станций.
В заключение хочется пожелать всем нам новых оптимальных решений в этой отрасли и её дальнейшего развития в направлениях безопасности, экологичности и ценовой доступности.
Метки: водород, гибрид, ДВС, электрокар