Школа за ремонт и обслужване на хибридни автомобили.Урок първи.

ШКОЛАТА на Пламен Пеев. Урок първи. Лекция 2

Системно поскъпващото традиционно автомобилно гориво и повсеместното повишаване на екологичните стандарти принуждават автомобилостроителите да търсят алтернативни аналози на горивата и нови инженерни решения. Във връзка с това се разработват конструктивно нови двигатели или се усъвършенстват старите. Ние няма да се спираме на особеностите на алтернативните горива, като спирт, масла за горене, природен газ и др., а ще разгледаме конструкциите на двигателите, способни да работят с тях. Ще разсъждаваме от гледна точка на икономията на природни ресурси и екологичност. Това което носят новите технологии е намаляване на стойността на 1 км пробег на транспортното средство и съхраняване на невъзобновяемите природни ресурси и съхраняване на природата.

TOYOTA PRIUS HONDA LEXUS

Условно ще ги разделим на пет групи.

Обикновени двигатели с вътрешно горене, работещи с алтернативно гориво, т.е. не на обикновен бензин или дизел, а например на втечнен газ, природен газ, биогориво, и т.н.
Двигатели с вътрешно горене, работещи в комбинация с елекрически двигател. Ще ги наречем – хибридни.
Чисто електрически двигатели, използващи само електрическа енергия.
Двигатели на основата на горивна клетка. Ще ги наречем водородни двигатели.
В последната група ще съберем всички останали конструкции на двигатели: работещи на слънчеви ватерии ( не ги бъркайте с електрическите ), фотонни, плазмени и т.н. С други думи тези, чията реализация в серийно производство е все още в далечното бъдеще.

Първата група няма смисъл да я разглеждаме подробно по две причини: първо , тези двигатели всички ги познаваме много добре. Второ – те не дават никакво снижение на разход на природни ресурси.

Третата и четвъртата група имат огромно преимущество в това отношение, но в тях има и съществени недостатъци. Такива каквито имат серийните електромобили – много малък автономен пробег или значителна стойност на тяговите батерии.

Днес няколко световни автомобилни концерна се опитват да пуснат в серийно производство ДВГ с горивни клетки, т.е. горивото, на които представлява водород. Но ние тях няма да ги разглеждаме поради това, че отсъства каквато и да е инфраструктура – водородни станции.

Затова пък внимателно ще разгледаме втората група, в която попадат хибридните двигатели. Ще повторя, че под хибриден автомобил ще разбираме транспортно средство, което се задвижва от двигател с вътрешно горене съвместно с електрически (един или няколко) двигател.

Всички видове хибриди можем да ги разделим на три групи в зависимост от тяхната конструктивна реализация.

Последователни хибриди.
Паралелни хибриди.
Последователно-паралелни хибриди.

Сега за всяка група по-подробно.

Последователни хибриди.

Схема на силова установка на последоватен хибрид

Техният принцип на работа е следния: Въртенето на колелата се осъществява от електродвигател, който се захранва от електрогенератор, произвеждащ електроенергия с помощта на ДВГ. Опростено, ДВГ върти генератор, който от своя страна произвежда електричество за тяговия мотор. При такава схема двигателите с вътрешно горене имат малък обем, а генераторите притежават значителна мощност. Големия недостатък на такива конструктивни решения се заключава в това, че зареждането на акумулаторите и движението става само, когато ДВГ работи.

Този принцип за сега не е реализиран на нито един серийно произвеждан лек автомобил. При някои прототипи минусите са повече от плюсовете. Но в товарния сектор такава хибридна система понякога се използва. Става въпрос за някои конструкции на товарни самосвали, които се използват в откритите рудници.

TOYOTA PRIUS HONDA LEXUS

Паралелни хибриди.

Схема на силова установка на паралелен хибрид

В такава схема на свързване колелата получават въртене, както от ДВГ, така и от електрическия мотор, захранван от акумулатора. Такава схема на силовия агрегат изисква скоростна кутия. Като най удачен вариант на тази схема можем да отнесем Хонда Сивик – Хибрид. В нея има електромотор, който привежда в движение автомобила заедно с ДВГ.Това позволява да се използва ДВГ с по-малка мощност, тъй като на помощ идва електромотора, когато е необходимо. В такъв режим се сумира мощността на двата силови агрегата. Основният недостатък на такова решение е че ДВГ винаги трябва да работи.

Последователно-паралелна схема.

Последователно-паралелен хибрид

При такава схема на свързване на хибрида са избягнати всички недостатъци. Тук в зависимост от условията на движение се използва електродвигателя, или ДВГ с възможност за дозареждане. Освен това при сложни ситуации и нужда от по-висок въртящ момент има възможност да се обединят мощностите от двата агрегата. В зависимост от моментната ситуация транспортното средство избира най-подходящия режим на работа. Това обезпечава максимална ефективност на транспортното средство.

Такава схема на последователно-паралелен хибрид е реализирана в автомобилите на Тойота. По – точно Тойота Приус. В превод от латински prius – „напредничав, вървящ отпред”. Това е най-удачния вариант на това свързване на силовите агрегати. Прието е да се индифицират по номера на модела. За това вече говорихме. Когато започнем да разглеждаме Приус подробно ще имаме предвид конкретно Приус20. Обръщенията към другите модели ще споменаваме конкретно.

Вече е време да отделим особено внимание на най-известния и успешен в света хибриден автомобил – Toyota Prius. Защо ние ще говорим именно за Приус и именно за модела Приус20?

Ще се постараем да отговорим. От този автомобил са произведени най-много бройки в целия свят. Ако броим и тези, които са произведени в Китай едва ли някога(скоро) някой автомобил ще мине тази бройка. Спокойноооо, никога няма да видите Приус20 (произведен в Китай), освен ако не отидете на екскурзия в Китай. Само там по улиците се движат повече китайски Приус20, отколкото в целия останал свят.

От гледна точка на специализирания авторемонтен бизнес (в нашия случай – България) конкретната марка се явява отправна точка за специализация на услугите. Това предизвиква търсене на информация и професионално обучение на автомонтьори. Но не само.

Специализирания автосервиз е задължен да обезпечи наличието на минимум материали и резервни части. Това е отделна тема и към нея ще се обърнем по-късно. Сега я докоснахме във връзка с особения статут на Toyota Prius NHW20 (Приус20), който количествено превъзхожда всички останали хибриди транспортни средства.

Съответно знанията за неговите особености ще бъдат най полезни за автомонтьорите. Без познаването на този продукт да ремонтираме и обслужваме хибридни автомобили няма смисъл от гледна точка на успешното развиване на бизнеса в тази насока. Затова именно на базата на Приус20 ще разказваме за устройството на хибридните автомобили и ще обясняваме работата на всички негови компоненти с практически съвети за ремонт и обслужване.

Продължението следва:

инж. Пламен Пеев