Электромобиль с двс как генератор

Pofigism as a lifestyle 2.0

Chevrolet Volt — гибрид или электромобиль с генератором?

GM рекламировала машину не как гибрид, а как REEV (Range Extending Electric Vehicle), то бишь, электромобиль с «увеличителем радиуса действия». Однако, недавно выяснилось, что все тщательно разрекламированные инновации были ни чем иным, чем очередная вариация на тему Toyota Prius. Та же планетарная система (несколько другой тип, но смысл тот же), бензиновый двигатель (что всегда отрицалось GM) имеет выход на колеса, в скоростных режимах (более 70 миль в час) оба двигателя работают совместно и т.п. То есть, наполовину более дешевый Prius PHEV (тот, который тоже можно заряжать от розетки) построен примерно по той же схеме, что и Volt. С той разницей, что батарея у Prius поменьше и обеспечивает движение на электротяге только на дистанциях до 12 миль (чуть менее 20 км). Создатели же Volt обещают 40 миль (64 км). Есть и другие непринципиальные отличия (например, бензиновый двигатель у Prius включается на скорости в 62 мили в час, а у Volt — на 70), но они непринципиальны.

Собственно, главное отличие от Prius заключается в том, что если японская машина может передвигаться только с помощью бензинового двигателя, то Volt обязательно должен работать либо в гибридном (оба двигателя) либо в электро-режимах. Иначе никак. Что, кстати, привело к интересному казусу на тесте, проведенным Motor Trend. Есть в Штатах такой горный перевал Loveland Pass через Скалистые Горы. Там проходит шоссе номер 6.

Так вот, Volt не смог взобраться на него на максимально разрешенной скорости в 70 миль в час, как любой другой автомобиль. Когда заряд в батареях упал до 40% (все электромобили и гибриды не позволяют батарее разряжаться ниже определенного уровня, иначе батарея быстро деградирует), Volt выдал предупреждение «мощность двигателя уменьшена» и снизил скорость до 40 миль в час. С такой скоростью там ездят грузовики. Правда, там есть кнопочка «горный режим», при нажатии на которую, машина позволяет довести заряд батареи до 20%, чего, теоретически, должно хватить для того, чтобы заехать на любую гору в Штатах на скорости в 70 миль в час (если условия позволят, конечно).

У меня, собственно, после прочтения этих обзоров (выдержанных в весьма хвалебных тонах, кстати), а также официального разъяснения всей этой «гибрид/электромобиль» истории, возникло два вопроса к GM, на которые, я думаю, они мне все равно не ответят:

1. Почему с момента начала разработки автомобиля, все официальные публикации на тему привода всячески отрицали возможность «выхода на колеса» бензинового двигателя?
2. Как именно планируется стимулировать продажи (я не имею в виду госсубсидии, которым, как я надеюсь, будет положен конец), если машина стоит в два раза дороже конкурентов а ездит хуже? Активистов Гринписа и Обамаботов на весь «тираж» не хватит, наверное.

И третий вопрос, на который я точно ответа не дождусь — как именно GM собирается доказывать в суде, что планетарная гибридная система а-ля Prius является их собственной гениальной разработкой?

Обозрение. Все типы гибридов: Скрестив бензин с электричеством

К сожалению, отменить светофоры, пробки и нерегулируемые перекрестки вряд ли возможно. Значит, автомобили и впредь будут разгоняться и тормозить. А потому идея запасти кинетическую энергию, бесполезно переводимую в нагрев и износ тормозов, чрезвычайно популярна.

ULTRA LIGHTS

«Ультралегкие» гибриды – это изобретение автора. Строго говоря, автомобиль, не использующий электродвигатель для перемещения, гибридом называться не должен. Но все же я буду настаивать на том, чтобы их так называли. Хотя бы потому, что эти машины способны запасать кинетическую энергию, пусть и для других целей. Такие системы применяют в современных БМВ и «Ауди».

Принцип достаточно прост: поскольку генератор отбирает мощность мотора, можно оптимизировать его работу, сняв с двигателя лишнюю нагрузку во время разгона и добавив – при торможении. Во время относительно равномерного движения все зависит от текущего баланса потребителей: если их немного, то вполне хватает возможностей батареи. Как только уровень заряда упадет ниже определенного значения, генератор включится снова. Для этого понадобится продвинутое управление процессом зарядки (необходимо учитывать гораздо больше факторов, чем по силам банальному реле-регулятору, который служит автомобильному делу более полусотни лет) и вдобавок иные характеристики аккумуляторной батареи. Результат действия системы, впервые показанной БМВ как часть концепции эффективной динамики, – снижение расхода топлива на 0,2–0,3 л/100 км и незначительное улучшение разгона.

Ныне подобные устройства нашли применение на БМВ 1-й и 3-й серий, а также на экологичных дизельных «Ауди» с индексом «е». Впрочем, это только начало. Ведь интеллектуальное управление зарядом батареи необходимо и для систем «старт-стоп». Это уже реализовано на 4-цилиндровых БМВ с механическими коробками передач.

«Легкие» гибриды – попытка превратить обычный автомобиль в гибрид с наименьшими затратами. Как любой компромисс, он не лишен недостатков и выделяется в первую очередь неспособностью перемещаться исключительно на электротяге. Тем не менее положительных сторон больше, чем отрицательных: заметное уменьшение расхода топлива в городе и улучшение динамики разгона (имеется в виду прежде всего так называемый rolling start и эластичность). Реальный выигрыш может превышать 20%.

Узнать легкий гибрид можно по незначительной – обычно не более 20 кВт – мощности электродвигателя. Самым коммерчески успешным примером стала, конечно, «Хонда-Сивик Гибрид», с виду почти не отличающаяся от обычного «Сивика». Первое поколение этих машин появилось в 2003 году. Под их капотом 1,8-литровый бензиновый мотор уступил место 1,3-литровому с 15-киловаттным электрическим помощником. Расположенный между мотором и коробкой передач электродвигатель помогал при разгоне и работал в качестве генератора, заряжая никель-металлгидридную батарею напряжением 156 В. Второе поколение машин, выпускаемое с 2006 года, оснастили вариатором и новой системой регулирования фаз газораспределения i-VTEC, которая полностью закрывает клапаны неработающего мотора, уменьшая насосные потери и торможение двигателем. Таким образом, гибридный «Сивик» научился ездить на чистой электротяге, став единственным пока легким гибридом, умеющим это делать.

Похожую схему избрал «Мерседес-Бенц», который собирается в нынешнем году предложить гибридный автомобиль на базе S-класса. На «Мерседес-Бенце S 400 BlueHYBRID» электромотор мощностью всего 20 кВт расположен между бензиновым двигателем и 7-ступенчатым гидромеханическим автоматом. Ездить на электротяге «Мерседес» не умеет, зато оснащен электрическим компрессором кондиционера – значит, не потребуется жертвовать комфортом в пробке или на светофоре, когда бензиновый мотор выключен.

Выигрыш в динамике невелик лишь на первый взгляд. Несмотря на то что электродвигатель развивает всего 20 кВт, его крутящий момент достигает 160 Н.м. Это больше половины того, что дает бензиновый мотор. Соответственно заметен и его вклад в динамике, а не в максималке. Наибольший выигрыш достигается в разгоне с малых скоростей или при обгоне в диапазоне 60–120 км/ч. А вот старт с места практически не меняется – с гидромеханической трансмиссией крутящий момент бензинового двигателя множит гидротрансформатор.

Полноценные, или, как их еще называют, «тяжелые», гибриды умеют ездить, используя и бензиновый, и электрический двигатели, а также сочетание их мощи в любой пропорции. Эти машины сегодня наилучшим образом представлены марками «Тойота» и «Лексус». Стараниями крупнейшего производителя автомобилей и японской корпорации «Айсин» (агрегаты трансмиссии) была разработана одна из наиболее удачных схем. Двигатель автомобиля приводит генератор, занявший в трансмиссионном агрегате место традиционной коробки передач. Но соединены они не жестко, а через планетарный делитель, который, в свою очередь, дает выбор мотору – вращать колеса или генератор. Он же отвечает за пуск двигателя на ходу, ненадолго замыкая трансмиссию.

Далее располагается электродвигатель и еще один планетарный редуктор, который работает в режиме двухступенчатой коробки передач, изменяя передаточное число между электродвигателем и трансмиссией. Оказывается, двух передач (1,9:1 и 3,9:1) достаточно для эффективной работы привода во всех диапазонах скоростей. Привычной коробки у автомобиля нет – суммарный крутящий момент бензинового мотора и электродвигателя позволяет обходиться всего двумя ступенями.

В режиме Hybrid выбор – в пользу наиболее экономичного перемещения. Power предполагает максимальное использование электродвигателя как «бустера», улучшающего динамику автомобиля. Зимний режим Snow вводит ограничение по крутящему и тормозному моментам для максимально эффективного сцепления с дорогой. Спортивный режим трансмиссии «Лексуса-LS600h» предлагает восемь уровней торможения двигателем и соответственно скорости и интенсивности реакции на педаль газа, имитируя работу 8-ступенчатой автоматической трансмиссии. При обычном разгоне автомобиль трогается только за счет электродвигателя, а бензиновый мотор подключается по мере надобности.

Система, применяемая компанией «Дженерал моторс» на гибридном вседорожнике «Шевроле-Тахо», несколько иная: в ней отсутствует вторая планетарная передача, но вместо одного электромотора – два, по 22 кВт. Этого достаточно, чтобы бензиновый двигатель обходился без традиционной коробки передач, а автомобиль в целом мог перемещаться исключительно на электротяге. Название 2-Mode Hybrid Transmission означает два режима работы. В первом, при минимальных скоростях и нагрузках, в зависимости от состояния аккумуляторов можно двигаться как за счет одних электродвигателей, так и с помощью бензинового 5,3-литрового мотора. Второй режим работы, напротив, предназначен для движения с высокой скоростью по шоссе: он исключает влияние электродвигателей, что повышает КПД трансмиссии и снижает расход бензина. Более того, при благоприятных условиях автоматика отключает четыре из восьми цилиндров мотора. В таком режиме «Шевроле-Тахо» способен пройти 22 мили на галлоне бензина, что соответствует примерно 10,7 л/100 км. Неплохой результат для автомобиля такого размера!

FULL FLAVOUR

Их называют range extender (в буквальном переводе – удлинитель). Впрочем, речь идет пока об опытных образцах, которые не подтверждают заявленных характеристик. Гибриды такого класса – это, по существу, электромобили, оснащенные вспомогательным бензиновым или дизельным двигателем.

Основное отличие в эксплуатации – крайне желательна ежедневная подзарядка от сети. Основной режим для «бензоудлинителя» – городской. При запасе хода 100 км и более в ежедневных поездках по городу вообще нет необходимости использовать двигатель внутреннего сгорания. Ну а если электричество «кончится», то бензиновый мотор теоретически в состоянии обеспечить беспроблемное путешествие до ближайшей розетки. Его задача не заряжать аккумуляторы, а лишь поддерживать примерно 30-процентный уровень заряда. КПД невысок, но подразумевается, что «бензиновый» пробег для машины скорее исключение, чем правило. Механической связи с колесами мотор такого гибрида не имеет вовсе, то есть лишается одного из важнейших преимуществ гибридной трансмиссии – улучшения динамики за счет совместной работы электродвигателя и ДВС.

Первым серийным автомобилем этого класса должен стать «Шевроле-Вольт», производство которого обещают начать в 2010 году.

О ВРЕДЕ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ

Какая из концепций гибридного привода победит? Однозначного ответа нет. Вполне вероятно, что «бензоудлинители» окажутся востребованными в Северной Америке при доступных ценах на электроэнергию и высоких – на бензин. Гибриды аналогичного типа планирует выпускать и «Мерседес-Бенц». Компоновка его компактных моделей еще много лет назад была сделана с этим прицелом.

Впрочем, еще вероятнее, что дуэт «Тойоты» и «Айсина» окажется более удачливым и им удастся постепенно увеличивать электрическую составляющую гибридных трансмиссий. Прототип «Тойоты-Приус» с возможностью подзарядки уже способен преодолеть на электротяге 10 км в городском цикле. Для полной зарядки батарей от сети 220 В требуется менее двух часов. Автомобиль третьего поколения с литий-ионными аккумуляторами будет способен на заметно лучшие результаты. Подзарядка аккумуляторов от внешнего источника позволяет превратить их из сомнительного накопителя кинетической энергии в реальный «топливный бак» (пусть даже на порядок уступающий бензиновому).

Единственный вопрос, который остается, – цена на бензин. Настоящий кризис оказался экономическим, а не топливным. А когда топливо дешевеет, дорогостоящие программы развития гибридных трансмиссий и силовых установок могут серьезно повредить финансовому здоровью автомобильных производителей.

Электромобиль с генератором на борту

Электромобиль с генератором на борту — самая перспективная схема так называемого последовательного заряжаемого гибрида, которую во всю эксплуатируют китайские производители электромобилей, и к которой, по моему мнению, придёт Тесла и остальные производители электрокаров. Китай в этой сфере явно захватил и удерживает лидирующую позицию с его моделями NIO, Huawei, Voyah Free и скорее всего другими, о которых я ещё не слышал, и технология будущего, для некоторых мест, где-то во всю используется в повседневной жизни.

Исходя из собственных предпочтений, могу сказать, что «чистый» электромобиль покупать не стал бы, а вот модель с генератором приобрел бы с удовольствием, и главным аргументом здесь можно считать хоть и относительную, но всё же на много большую свободу передвижения. К преимуществу этой конструкции можно добавить и простоту исполнения, когда к отлаженной схеме электромобиля, доведенной компанией Тесла до совершенства, необходимо «прикрутить» генератор (путь по которому, очевидно, и пошли китайские производители). Экология останется в выигрыше, ведь генератор производит меньше выбросов CO2 в сравнении с обычным двигателем внутреннего сгорания, а потенциальных покупателей явно прибавиться.

То обстоятельство, что китайские производители собираются вытеснить с этого рынка западноевропейских и американских производителей, довольно очевидно и очень вероятно, если принять во внимание уже выпущенные модели. Некоторые из них поступят в продажу в западной Европе уже в этом году. Премиальные электромобили с генератором для внутреннего рынка в Китае продают с пожизненной гарантией, что свидетельствует о наступлении новой эры электрических авто, которая может продлится не меньше эры автомобилей с ДВС, до появления принципиально новых источников питания.

Между тем ниша недорогих, по нашим меркам, электромобилей с генератором остается свободной, и если и выпускать подобное массово у нас, хотя бы только для внутреннего рынка, то это должна быть не дорогая и востребованная модель, какой был десять лет назад и остается до сих пор, например, Ларгус. И если исключить такие излишества как мощность двигателей более двухсот лошадиных сил и пробег на аккумуляторах более двухсот километров, может получиться весьма практичный и не дорогой электромобиль с генератором. Выпуск китайцами электромобиля Changan E-Star, пусть даже «чистого», с ценой в районе четырех сот тысяч рублей, служит доказательством возможности выпуска такого автомобиля.

Израильский стартап создает электромобиль с ДВС-генератором

Экология потребления.Мотор:Aquarius Engines, израильский стартап сообщил о том, что один из крупных европейских производителей согласился финансировать проект электромобиля с разработанным компанией одноцилиндровым двигателем внутреннего сгорания в качестве генератора.

Сама компания отказалась назвать имя этого автопроизводителя, но в данном случае он сам не стал делать из этого тайну.

Концерн PSA подтвердил своё участие в данном проекте. PSA достаточно долго занимался разработкой гибридов с использованием сжатого воздуха «Hybrid Air», но не так давно отказался от дальнейших работ в этом направлении из-за отсутствия какой-либо поддержки со стороны французского правительства, которое нацелено на стимулирование продаж автомобилей с электродвигателем, а также от отсутствия какого-либо другого производителя, который готов был бы разделить инвестиции. В электромобильном же направлении у компании достаточно долго был застой. Электромобили, как «гадкий утенок» долго оставались без внимания со стороны руководства компании и поэтому свои разработки практически не велись, а выпускаемые модели, в большинстве своем, были моделями других компаний. Например Mitsubishi i-Miev выпускался и выпускается на сегодняшний день под брендом Citroen. Даже новый, широко разрекламированный Citroen E-Mehari всего лишь оттюнингованный Bollore Bluesummer.

Не так давно PSA наконец развернулась к электротранспорту и объявила о стратегии «Push To Pass», где значительное внимание уделяется гибридам и электромобилям. Совместно с китайским партнером Dongfeng начата работа по созданию модульной платформы для электротранспорта E-CMP.

Согласно заявлению израильской компании, первые прототипы должны появиться уже в начале 2017 года. А цена на серийный продукт по предварительной оценке должна составить $ 17 000 за автомобиль, что ниже, чем обычные гибриды, которые стоят ближе к $ 25 000.