Гібридний автомобіль

Ю. А. Нечитайло ( Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Головна перевага гібридного автомобіля полягає в істотному скороченні витрати палива й викидів шкідливих речовин в атмосферу, що досягається [1]:

– погодженій роботі ДВС і електродвигуна; застосуванням акумуляторів великої ємності;

– використанням енергії гальмування (так зване рекуперативне гальмування, що перетворить кінетичну енергію руху в електроенергію).

Коли стали застосовувати гібридні двигуни, то відпала необхідність застосовувати акумулятори великої електроємності, тому що двигуни внутрішнього згоряння, обертаючи електрогенератор, постійно підзаряжають акумулятор. У цьому випадку можливо обійтися акумуляторною батареєю меншої електроємності. Крім цього виключається зовнішня періодична підзарядка акумуляторної батареї. У такій гібридній схемі тільки трохи зменшилася витрата пального, що також не маловажливо. Наприклад, досить розроблений і промислово виготовляється гібридний двигун Lexus Rx400h. У цьому гібридному двигуні застосований V-видний шестициліндровий двигун потужністю 150 кВт і містить два тягових електромотори по 200 кВт кожний, а також високовольтну акумуляторну батарею напругою 288 В. Тільки двигун має габарити 1500x900x1000 мм і вагою ~ 1000 кг. Витрата бензину в міських умовах становить усього ~ 4 л на 100 км.

Отже, застосування гібридних энергокомплексів на транспорті знімає перших два пункти, які стримують широке виробництво електромобілів промисловістю. Третій і четвертий пункти є не переборними.

Існуючі електромотори й генератори застосовуються на транспорті в обмеженому масштабі. Це обумовлено тим, що їх массогабаритные характеристики не задовольняють вимогам, пропонованих до електромобілів. У цей час намітилася тенденція створення мотор-генераторів магнитодинамических, у якому ротор представляє набір постійних магнітів на обертовому диску, а статор містить набір електромагнітів, що живляться імпульсами струму певною шпаруватістю. При потужності 15 кВт магнітодинамічний мотор-генератор має діаметр 520 мм і товщиною 160 мм, а загальна вага 39 кг. Аналогічний асинхронний електродвигун AHP-160S4 потужністю 15 кВт має розмір 350x435x130 і має масу 120 кг. По масі магнітодинамічні мотор-генератори в три рази менше по масі звичайних, що випускаються промисловістю, асинхронних електричних моторів, які можуть працювати і як генератори.

Магнітодинамічні мотор-генератори при порівняно невеликих габаритах мають високу потужність і є відкритою системою щодо навколишнього середовища. Вони дозволяють генерувати вільну енергію]. Перевага такого мотор-генератора є також те, що, що він дозволяє регулювати коефіцієнт тертя при гальмуванні транспортного засобу.

Розроблено принципову схему транспортного гібридного енергокомплексу з електротягою i вихровим тепловим насосом. Проведено аналіз гібридного автомобіля з електротягою i тепловим двигуном в nopiвняннi з магнігодинамчним мотор-генератором i вихровим тепловим насосом. Показано принципову можливють повнітю забезпечити транспортний зaci6 в npoцeci його рухові, енергоспоживанням від теплового насоса.

Ю. А. Нечитайло ( Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Дата добавления: 2014-01-03