X

Гибридная силовая установка: Всего по два

Британская инжиниринговая компания Zytek по инициативе правительства Великобритании разработала новую гибридную силовую установку, которая по всем ключевым параметрам превосходит существующие аналоги.

Британская инжиниринговая компания Zytek по инициативе правительства Великобритании разработала новую гибридную силовую установку, которая по всем ключевым параметрам превосходит существующие аналоги.

Британская инжиниринговая компания Zytek по инициативе правительства Великобритании разработала новую гибридную силовую установку, которая по всем ключевым параметрам превосходит существующие аналоги.

В основе английской установки, как обычно, два двигателя – электрический и внутреннего сгорания, но не бензиновый, а дизельный! Именно такое сочетание позволило еще больше повысить экономичность гибрида. В качестве «подопытного» авто взяли Smart forfour с 1,5-литровым трехцилиндровым дизелем (CDi), к которому присоединили два электромотора – стартер-генератор (43 кВт) и тяговый (50 кВт).

Двигатели установки могут работать как отдельно, так и параллельно. Такая схема сложнее и дороже, однако позволяет сделать процесс формирования и передачи крутящего момента на ведущие колеса более гибким и эффективным. Параллельный режим подразумевает «суммирование» крутящих моментов двигателя внутреннего сгорания и электромоторов. Происходит это в планетарном редукторе, который распределяет между колесами крутящий момент двигателя внутреннего сгорания, стартер-генератора и электромотора. В трансмиссии использована сверхкомпактная коробка передач, конструктивно схожая с КП Audi R8. Отсутствие задержек в передаче крутящего момента на колеса при переключениях передач упростило и оптимизировало синхронизацию работы ДВС с электромоторами, у которых нарастание оборотов происходит бесступенчато. Получившаяся компактная трансмиссия (всего 138 мм в ширину) вместе с обоими электромоторами монтируются в объем шестискоростной КП Getrag, устанавливаемой на Smart.

Система управления трансмиссией оптимизирована для достижения максимально плавного изменения передаваемого на колеса крутящего момента. По сбалансированности скоростных характеристик (разгон до 100 км/ч занимает всего 12 секунд) и комфорту дизельный гибрид сравним с серийными моделями. При этом он заметно выигрывает по экономичности и экологичности (см. табл.).

Новая система управления работой дизельного двигателя DEMS (Diesel Engine Management System) в зависимости от режима работы мотора способна обеспечивать до пяти впрыскиваний топлива за один такт. Для определения степени участия дизеля в суммарном крутящем моменте на колесах электроника анализирует нагрузку на АКБ и скорость автомобиля.

Водителю «зитековского» Smart предлагается два варианта торможения – обычное и рекуперативное и несколько режимов движения – эконом, драйв, спорт, реген. Когда автомобиль замедляется, ЭБУ, исходя из положения педали тормоза, вычисляет возможность использования рекуперативного торможения, при котором кинетическая энергия преобразуется не в тепло, а в электричество в стартер-генераторе – для подзарядки аккумуляторов. При недостаточно эффективном замедлении таким способом в работу включается основная тормозная система.

В режиме «эконом», предназначенном для перемещения в городских транспортных потоках на небольших скоростях, дизель используется по минимуму, а электрическая тяга – по максимуму. Назначение режима «драйв» – смешанный цикл, например в городе с хорошими скоростными магистралями. Здесь дизель активизируется для использования максимального крутящего момента во время старта и разгона автомобиля. «Спорт» применяется для активного режима движения, т. е. в случае необходимости интенсивных разгонов. При этом отключается функция «стоп/ старт», применяемая в режимах «эконом» и «драйв» для снижения расхода топлива и выбросов отработавших газов в атмосферу. В режиме «реген» используется регенеративная энергия, т. е. активно работает генератор, электроэнергия которого идет на подпитку тягового электромотора (в помощь АКБ). «Реген» доступен во всех вышеперечисленных режимах, обеспечивая еще большую экономичность и экологичность. При выключенном режиме «реген» генератор только подзаряжает АКБ.

Для зарядки литиево-ионной АКБ от бытовой сети используется устройство, вмонтированное в нишу запасного колеса. Таким образом, подзарядка батареи в новом гибриде обеспечивается тремя способами – стартер-генератором, рекуперативным торможением и от бытовой сети через штатное зарядное устройство. Стартер-генератор в режиме стартера включается в работу не только при запуске дизеля, но и в случае необходимости интенсивного ускорения.

Так как ДВС работает не постоянно, в автомобиль внедрили автономные электрообогреватель (6 кВт) и электрокомпрессор системы кондиционирования (5 кВт). Салон обогревается и за счет тепла водяной системы охлаждения электродвигателя, и за счет работы дизеля. Вакуумный усилитель тормозов работает в паре с электрическим вакуумным насосом, поэтому тормозная система эффективна как при работающем двигателе, так и при неработающем.

Хотя стоимость такой установки не оглашена, создатели утверждают, что их дизельный гибрид будет гораздо дешевле, чем ранее запатентованные и внедренные в авто конструкции.

Еще один плюс новой силовой установки – компактность. По размерам она практически не отличается от обычного дизельного мотора, что дает возможность использовать ее практически в любой машине. Дополнительный объем потребуется только для аккумуляторных батарей.

 Сравнительные характеристики Smart forfour
 Серийная модификация CDiДвухрежимный гибрид
Расход топлива (город), л/100 км5,9отсутствует
Расход топлива (смешанный цикл), л/100 км4,63,2
Выбросы углекислого газа, г/км12185
Ускорение 0–100 км/ч, c15,53около 12
Максимальная скорость, км/ч155155 (ограничена)

Рекуперация (от лат. recuperatio – обратное получение, возвращение) – возвращение части материала или энергии, расходуемых при проведении того или иного технологического процесса, для повторного использования в том же процессе
Регенерация (от позднелат. regeneratio – возрождение, возобновление) – в данном случае восстановление затраченной на привод колес электроэнергии в стартер-генераторе

Юрий Дацык
Фото Zytek