Рециркуляция газов, электронасос и двигатель без ремней
Цикл Аткинсона — не единственное, что меняют в двигателе для гибрида. Двигатель часто глохнет и заводится, а отопитель, кондиционер и бортовая сеть должны работать и без него. Поэтому всё, что у обычной машины крутится от ремня коленвала, в гибриде переводят на электричество.
Охлаждаемая рециркуляция отработавших газов
Небольшую, точно отмеренную часть выхлопных газов отбирают из выпуска, пропускают через охладитель, где жидкость системы охлаждения снимает с них тепло (учебно — примерно с 880 до 150 °C), и возвращают во впуск. Эти газы уже не горят, они просто занимают место в цилиндре.
| Что даёт рециркуляция | Почему |
|---|---|
| Меньше насосных потерь | Цилиндр наполняется смесью с газами при более открытом дросселе — двигателю легче «дышать». |
| Ниже температура сгорания | Инертный газ забирает часть тепла: меньше риск детонации и меньше оксидов азота в выхлопе. |
| Реже обогащение смеси | Обычный двигатель на большой нагрузке льёт лишнее топливо, чтобы охладить нейтрализатор. Холодные газы делают это реже. |
Охлаждать газы нужно, чтобы их поместилось больше: горячий газ занимает много места и сильнее греет смесь. Холодный — плотнее и не мешает наполнению.
Навесные узлы без ремня
Обычный двигатель вращает ремнём генератор, насос охлаждающей жидкости и компрессор кондиционера, а пускается стартером. Когда двигатель стоит, всё это стоит вместе с ним. У гибрида с делителем мощности нет ни стартера, ни генератора, компрессор кондиционера электрический, а в новых поколениях электрическим стал и насос охлаждающей жидкости — тогда на двигателе не остаётся ни одного приводного ремня.
Это особенность именно схемы с делителем мощности. У мягкого гибрида ремень, наоборот, главный: через него стартер-генератор пускает двигатель, помогает ему и рекуперирует. Ремённый стартер-генератор есть и у гибрида с вариатором из модуля 2, а у параллельных гибридов ремённый привод части навесных узлов нередко сохраняется.
| Задача | Обычная машина | Гибрид |
|---|---|---|
| Зарядка сети 12 В | Генератор на ремне | Преобразователь DC-DC в силовом блоке |
| Пуск двигателя | Стартер и венец маховика | Мотор-генератор MG1 через делитель |
| Кондиционер | Компрессор на ремне | Электрический компрессор от высоковольтной батареи |
| Тепло в салон на стоянке | Только пока работает двигатель | Электронасос отопителя гонит горячую жидкость |
| Насос жидкости двигателя | На ремне, крутится всегда | В новых поколениях — электрический, по потребности |
Электронасос не отбирает мощность у коленвала, а поток жидкости блок задаёт точно: после пуска двигатель прогревается быстрее, а на стоянке горячая жидкость продолжает идти в отопитель. У силового блока и мотор-генераторов свой контур с электронасосом, который в READY работает постоянно. В некоторых двигателях добавляют и теплообменник в выпуске: он отбирает тепло выхлопа и быстрее греет жидкость после холодного пуска — раньше можно глушить двигатель.
В гибриде с делителем мощности всё, что у обычного двигателя висит на ремне, работает от электричества. Поэтому печка, кондиционер и сеть 12 В не зависят от того, крутится ли двигатель. У мягкого гибрида ремень остаётся: на нём стартер-генератор.
Задания в 3D-модели
В интерактивном уроке 4 задания выполняются в учебной 3D-модели, модель сама проверяет результат:
- Найдите электронасос отопителя: он гонит жидкость в печку, когда двигатель стоит
- Найдите электронасос силового блока — у силового блока свой контур охлаждения
- Найдите электрический компрессор кондиционера — у него нет шкива и ремня
- Оставьте двигатель заглушённым и отопитель включённым в READY: тепло в салон идёт без двигателя
Тренажёры
- Обычная машина или гибрид. Разложите узлы: какой стоит на обычном двигателе, а какой — у гибрида.
Проверьте себя
В конце интерактивного урока — проверка из 3 вопросов. Прогресс сохраняется в браузере.
В атласе
Уроки модуля «Двигатель для гибрида»
- 6.1. Цикл Аткинсона: впуск закрывается поздно
- 6.2. Слабее, но экономичнее: момент добавляет мотор
- 6.3. Рециркуляция газов, электронасос и двигатель без ремней
- 6.4. Старт-стоп и пуск двигателя мотором MG1
- 6.5. Разбор случаев