gibrid

« Исследование работы
гибридного двигателя»
Шатель Владислав
Учащийся гр. № 3
ПУ № 8
Научный руководитель
учитель физики МКОУ СОШ
с.Новый Батако
Кудухова Н.В.
Цель работы:

1. Исследование работы двигателя
внутреннего
сгорания
и
электродвигателя в паре .

2. Моделирование макета гибридного
двигателя.
Задачи

1. Найти необходимый материал в литературе,
Интернет - сети, изучить и проанализировать его.

2. Провести исследования работы двигателя
внутреннего
сгорания
вместе
с
электродвигателем.


3. Провести анализ гибридной установки «Сплит»
и исследования на примере автомобиля «TOYOTA
PRIUS»
Методы исследования:
Анализ научной теории и
изученной литературы
по данной проблеме.
Проведение эксперимента,
Сравнение и анализ
полученных
данных эксперимента

Объект исследования:

силовая установка «Сплит» на примере
автомобиля «TOYOTA PRIUS»
Предмет исследования:


двигатель внутреннего сгорания;
генератор переменного тока
Что означает понятие «техника
гибридного привода»?
В технике гибридом называют систему,
в которой комбинируются друг
с другом две разных технологии.
В настоящее время
под технологией гибридного
привода подразумевают
комбинацию двигателя
внутреннего сгорания и
электродвигателягенератора
(электромашины).

Основы гибридной техники
Системы полного гибридных силовых
агрегатов делятся на три подгруппы:
параллельный гибридный силовой
агрегат
Последовательно-параллельная
схема
последовательный гибридный силовой
агрегат; последовательно-параллельный
силовой агрегат
Анализ гибридной силовой
установки «Сплит» на примере
автомобиля «TOYOTA PRIUS»
Первый режим: Начало движения, при начале
движения автомобиля, используется
только электрический мотор с высоким крутящим моментом питающийся исключительно
от батареи. ДВС пока не работает.
Второй режим: Нормальное движение, в условиях обычной езды Prius использует
электромотор в комбинации с двигателем внутреннего сгорания. Тем самым добивается
максимальный КПД системы. Так же ДВС используется для подзарядки главной батареи,
по мере ее разряда.
Третий режим: Экстренное ускорение, во время режима "полного ускорения" система
использует для ускорения всю мощь ДВС и электромотора. Даже прекращается
подзарядка основной батареи автомобиля.
Четвертый режим: Торможение, при торможении Hybrid Synergy Drive в автомобиле
Prius отключает двигатель внутреннего сгорания, а сопротивление от тормозной системы
преобразуется в электрическую энергию, которая передается в главную батарею
автомобиля.
Пятый
режим: зарядка.
Структурная схема силовой
установки Сплит








Структурная схема силовой
установки Сплит:
1- двигатель;
2-генератор;
3-электромотор;
4-солнечная шестерня;
5-водило (ДВС);
6-сателлиты;
7-планетарная шестерня
(электромотор, колеса).
Схема работы гибридного двигателя
Работа гибридного привода.
Бензиновый двигатель; 1-мотор-генератор; 2-тяговый мотор-генератор;
инвентор; аккумуляторная батарея; в центре – планетарная передача;
редуктор
Рекуперация
в технике означает способ возврата энергии.
рекуперации
имеющаяся
энергия
одного
преобразуется в другой.
При
вида
Расход топлива
Скорос Расход
ть км/ч л/ 100
км
60 3
70
3,5
90
4,5
120
6,5
135
7,5
Испытания в городских пробках:1) Если ездить
спокойно со скоростью потока, стоять в пробках и
совершенно не задумываться об экономии топлива
получится расход 5,5-6 литров на 100 километров;
2)Если ездить динамично, с частыми ускорениями, то
получить средний расход более 7,5-8 литров на 100
километров будет крайне затруднительно. Самое
главное — не забывать тормозить, чтобы подзаряжать
аккумулятор. Приус в аналогичных условиях покажет
расход порядка 6 литров на 100 км. Если принять, что
стоимость одного литра 95-го бензина равна 32 рубля,
то годовая экономия при использовании Приуса
составит всего 43 тысячи рубля.
Следует также учитывать ветер, тип дорожного
покрытия, температуру воздуха, а также давление в
шинах. Все испытания проводились при температуре
+5 градусов на зимних шипованных шинах с
давлением 2,5 атм.
Выводы





Расчеты показали:
Экономия топлива от 40% до 60%;
Низкий выброс выхлопных газов;
Возрастание ускорения при разбеге;
Увеличение дальности пробега на одном и том
же количестве топлива.
Библиографический список








Двигатели внутреннего сгорания и электродвигатели. 2002 г.
И.П. Ксиневич, А.А. Ипатов, Д.Б. Изосимов «Технология гибридных
автомобилей, состояние и пути развития отечественной автомобильной
техники с комбинированными энергоустановками». Мобильная техника,
2003.
Д.Б. Изосимов, О. Г. Клочков «Приводная техника», № 5, 6. (1997)
Б.Н. Белоусов, С. Д. Попов «Колесные транспортные средства большой
грузоподъемности. Конструкция. Теория. Расчет.» МГТУ им. Н.Э. Баумана,
Москва, 2006
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0
Мобильная техника, 1-4, 2004.
Н.Ф. Темербаев, Р.Г. Сафин, А.Р. Садртдинов «Вестник казанского
технического университета», 13,11, 243-246 (2010)
1. Бахмутов С.В., Карунин А.Л., Круташов А.В., Ломакин В.В., Селифонов
В.В., Карпухин К.Е., Баулина Е.Е., Урюков Ю.В. Конструктивные схемы
автомобилей с гибридными силовыми установками: Учебное пособие. –
М.: МГТУ «МАМИ», 2007 – 71 с.