Гибридное транспортное средство является тот , который использует два или более различных типов мощности, таких как подводные лодки , что использование дизельных , когда всплыли и батареи при погружении. Другие средства хранения энергии включают жидкость под давлением в гидравлических гибридах .
Основной принцип гибридных автомобилей заключается в том, что разные двигатели лучше работают на разных скоростях; электродвигатель более эффективен при создании крутящего момента или крутящего момента, а двигатель внутреннего сгорания лучше для поддержания высокой скорости (лучше, чем типичный электродвигатель). Своевременное переключение с одного на другой с одновременным ускорением дает беспроигрышный вариант с точки зрения энергоэффективности , как таковой, например, в большей эффективности использования топлива .
Тип машины
Двухколесные и веломобили.
Мопеды , электрические велосипеды и даже электрические самокаты представляют собой простую форму гибрида, приводимого в движение двигателем внутреннего сгорания или электродвигателем и мускулами гонщика. Первые прототипы мотоциклов конца 19 века использовали тот же принцип.
- В параллельном гибридном велосипеде крутящие моменты человека и двигателя механически связаны на педали или на одном из колес, например, с помощью ступичного двигателя, ролика, прижимающегося к шине, или соединения с колесом с помощью передаточного элемента. Большинство моторизованных велосипедов , мопедов относятся к этому типу. [1]
- В серийном гибридном велосипеде ( SHB ) (разновидность велосипеда без цепи ) пользователь крутил педали генератора, заряжая аккумулятор или запитывая двигатель, который обеспечивает весь необходимый крутящий момент. Они коммерчески доступны, просты в теории и изготовлении. [2]
Первый опубликованный прототип SHB принадлежит Августу Кинзелю (патент США 3'884'317) в 1975 году. В 1994 году Берни Макдональдс изобрел Electrilite [3] SHB с силовой электроникой, позволяющей рекуперативное торможение и педалирование в неподвижном состоянии. В 1995 году Томас Мюллер спроектировал и построил "Fahrrad mit elektromagnetischem Antrieb" для своей дипломной работы 1995 года. В 1996 году Юрг Блаттер и Андреас Фукс из Бернского университета прикладных наук построили SHB, а в 1998 году модифицировали трехколесный велосипед Leitra (европейский патент EP 1165188). До 2005 года было построено несколько прототипов трициклов и квадрициклов SH . [4] В 1999 году Харальд Куцке описал «активный велосипед»: его цель - приблизиться к идеальному велосипеду, который ничего не весит и не имеет сопротивления, с помощью электронной компенсации.
- Серии гибридный электрических петролейный велосипед ( SHEPB ) питаются от педалей, батарей, бензинового генератора, или плагина зарядного устройства - обеспечивает гибкость и диапазон усовершенствование по сравнению с электрическими только велосипедами.
В прототипе SHEPB, созданном Дэвидом Китсоном в Австралии [5] в 2014 году, использовался легкий бесщеточный электродвигатель постоянного тока от беспилотного летательного аппарата и небольшой двигатель внутреннего сгорания размером с ручной инструмент , а также система привода, напечатанная на 3D-принтере, и легкий корпус, общий вес которых не превышал 4,5. кг. Активное охлаждение предотвращает размягчение пластиковых деталей. В прототипе используется обычный зарядный порт для электровелосипеда.
Тяжелый автомобиль
В гибридных силовых поездах используются дизель-электрические или турбо-электрические железнодорожные локомотивы, автобусы, грузовые автомобили, мобильные гидравлические машины и корабли. А дизель / газотурбинный двигатель приводит в действие электрический генератор или гидравлический насос, который питает электрические / гидравлические двигатели - строго электрический / гидравлических передач (не гибрид), если она не может принимать энергию извне. В больших транспортных средствах потери преобразования уменьшаются, и преимущества распределения энергии по проводам или трубам, а не по механическим элементам, становятся более заметными, особенно при питании нескольких приводов, например, ведомых колес или гребных винтов. До недавнего времени у большинства тяжелых транспортных средств было мало вторичных аккумуляторов энергии, например батарей / гидроаккумуляторов, за исключением неатомных подводных лодок , одного из старейших серийных гибридов, работавших на дизельном топливе на поверхности и аккумуляторных батарей в погруженном состоянии. На подводных лодках времен Второй мировой войны использовались как последовательные, так и параллельные установки.
Железнодорожный транспорт
Европа
Новый Autorail à grande capacity (AGC), построенный канадской компанией Bombardier для обслуживания во Франции, представляет собой дизельные / электрические двигатели, потребляющие 1500 или 25000 В на различных железнодорожных системах. [7] Он был протестирован в Роттердаме, Нидерланды, совместно с Railfeeding, компанией Genesee & Wyoming .
Китай
Первый гибридный оценивающий локомотив был разработан железнодорожным исследовательским центром Matrai в 1999 году и построен в 2000 году. Это был локомотив EMD G12 с модернизированными батареями, дизельным генератором мощностью 200 кВт и 4 двигателями переменного тока.
Япония
Первый гибридный поезд в Японии со значительным накоплением энергии - это KiHa E200 с установленными на крыше литий-ионными батареями . [8]
Индия
Индийская железная дорога запустила в январе 2015 года один в своем роде гибридный поезд, работающий на КПГ и дизель. Поезд оснащен двигателем мощностью 1400 л.с., в котором используется технология фумигации. Первый из этих поездов будет курсировать по маршруту Ревари-Рохтак протяженностью 81 км. [9] КПГ - менее загрязняющая альтернатива дизельному топливу и бензину и популярна в качестве альтернативного топлива в Индии. Многие транспортные средства, такие как авто-рикши и автобусы, уже работают на СПГ-топливе.
Северная Америка
В США компания General Electric изготовила локомотив с натриево-никелевыми хлоридными (Na-NiCl 2 ) аккумуляторными батареями. Они ожидают ≥10% экономии топлива. [10]
Вариант дизель-электровоза включает в себя переключающие двигатели Green Goat (GG) и Green Kid (GK), построенные канадской Railpower Technologies , со свинцово-кислотными (Pba) батареями и электродвигателями мощностью от 1000 до 2000 л.с., а также новый двигатель с чистым сгоранием ~ 160 дизель-генератор л.с. Топливо на холостом ходу не расходуется - для этих типов локомотивов ~ 60–85% времени. Неясно, используется ли рекуперативное торможение; но в принципе им легко пользоваться.
Поскольку этим двигателям обычно требуется дополнительный вес для обеспечения тяги в любом случае, вес аккумуляторной батареи является незначительным штрафом. [ необходима цитата ] Дизель-генератор и батареи обычно строятся на существующей «списанной» «дворовой» раме локомотива. Существующие двигатели и ходовая часть ремонтируются и используются повторно. Заявленная экономия топлива на 40–60% и снижение уровня загрязнения до 80% по сравнению с «типичным» более старым двигателем с переключением на верфь. Преимущества гибридных автомобилей в отношении частых запусков и остановок, а также периодов простоя применимы к типичному использованию сменной станции. [11] Локомотивы "Green Goat" были приобретены, среди прочих, компаниями Canadian Pacific , BNSF , Kansas City Southern Railway и Union Pacific .
Краны
Инженеры Railpower Technologies, работающие с TSI Terminal Systems, тестируют гибридную дизель-электрическую силовую установку с аккумуляторным аккумулятором для использования в козловых кранах с резиновыми шинами (RTG). Краны RTG обычно используются для погрузки и разгрузки транспортных контейнеров на поезда или грузовики в портах и на складских площадках. Энергия, используемая для подъема контейнеров, может быть частично восстановлена при их опускании. Инженеры Railpower прогнозируют сокращение выбросов дизельного топлива и выбросов на 50–70%. [12] Ожидается, что первые системы будут введены в эксплуатацию в 2007 году. [13]
Дорожный транспорт, коммерческий транспорт
Гибридные системы находят применение в грузовиках, автобусах и других большегрузных транспортных средствах. Небольшие размеры автопарка и затраты на установку компенсируются экономией топлива, [14] [ нуждается в обновлении ] такими достижениями, как повышение емкости, снижение стоимости аккумуляторных батарей и т. Д. Toyota, Ford, GM и другие внедряют гибридные пикапы и внедорожники. Kenworth Truck Company недавно представила Kenworth T270 Class 6, который для использования в городе кажется конкурентоспособным. [15] [16] FedEx и другие компании инвестируют в гибридные средства доставки - особенно для городского использования, где гибридные технологии могут окупиться в первую очередь. [17] По состоянию на декабрь 2013 г.[Обновить]FedEx испытывает два грузовика с электродвигателями Wrightspeed и дизельными генераторами; Утверждается, что комплекты для модернизации окупятся через несколько лет. Дизельные двигатели работают с постоянной частотой вращения для максимальной эффективности. [18]
В 1978 году студенты Миннеаполиса, профессионального технического центра Хеннепина в Миннесоте, переоборудовали Volkswagen Beetle в нефтегидравлический гибрид с готовыми компонентами. Автомобиль, рассчитанный на 32 мили на галлон, возвращал 75 миль на галлон с двигателем мощностью 60 л.с., замененным двигателем на 16 л.с., и достиг 70 миль в час. [19]
В 1990-х годах инженеры Национальной лаборатории по выбросам транспортных средств и топлива Агентства по охране окружающей среды разработали нефтехимическую трансмиссию для типичного американского седана. Тестовый автомобиль показал более 80 миль на галлон в комбинированных ездовых циклах EPA город / шоссе. Ускорение было 0-60 миль в час за 8 секунд, используя 1,9-литровый дизельный двигатель. Никакие легкие материалы не использовались. По оценкам Агентства по охране окружающей среды, производство больших объемов гидравлических компонентов добавит к стоимости всего 700 долларов. [20] При испытании EPA гидравлический гибрид Ford Expedition показал 32 мили на галлон (7,4 л / 100 км) по городу и 22 мили на галлон (11 л / 100 км) по шоссе. [20] [21] В настоящее время UPS эксплуатирует два грузовика, использующих эту технологию. [22]
Военные внедорожники
С 1985 года американские военные тестируют серийные гибридные Humvees [23] [24] и обнаружили, что они обеспечивают более быстрое ускорение, скрытый режим с низкой тепловой сигнатурой , почти бесшумную работу и большую экономию топлива.
Корабли
Суда с парусом на мачте и паровыми двигателями были ранней формой гибридного транспортного средства. Другой пример - дизель-электрическая подводная лодка . Он работает от аккумуляторов, когда он погружен в воду, и аккумуляторы могут заряжаться дизельным двигателем, когда судно находится на поверхности.
Новые гибридные судовые двигательные установки включают в себя большие буксирные змеи, производимые такими компаниями, как SkySails . Буксировочные воздушные змеи могут летать на высоте в несколько раз выше, чем самые высокие мачты кораблей, захватывая более сильные и устойчивые ветры.
Самолет
Самолет-демонстратор топливных элементов Boeing имеет гибридную систему топливного элемента с протонообменной мембраной (PEM) и литий-ионной батареи для питания электродвигателя, который соединен с обычным воздушным винтом. Топливный элемент обеспечивает всю мощность для крейсерского этапа полета. Во время взлета и набора высоты, когда требуется наибольшая мощность, система использует легкие литий-ионные батареи.
Самолет-демонстратор представляет собой моторный планер Dimona, построенный австрийской Diamond Aircraft Industries, которая также внесла конструктивные изменения в самолет. С размахом крыла 16,3 метра (53 фута) самолет сможет лететь со скоростью около 100 км / ч (62 мили в час) на энергии от топливного элемента. [25]
Гибридные крылья FanWings были разработаны. FanWing состоит из двух двигателей, которые могут автоматически вращаться и приземляться как вертолет. [26]
Тип двигателя
Гибридные электромобили с бензиновым двигателем
Когда используется термин гибридный автомобиль , он чаще всего относится к гибридному электромобилю . К ним относятся такие автомобили, как Saturn Vue , Toyota Prius , Toyota Yaris , Toyota Camry Hybrid , Ford Escape Hybrid , Ford Fusion Hybrid , Toyota Highlander Hybrid , Honda Insight , Honda Civic Hybrid , Lexus RX 400h и 450h , Hyundai Ioniq и другие. . В гибридных бензиново- электрических двигателях чаще всего используются двигатели внутреннего сгорания (использующие различные виды топлива, как правило, бензиновые или дизельные двигатели ) и электродвигатели для приведения в действие транспортного средства. Энергия хранится в топливе двигателя внутреннего сгорания и электрической аккумуляторной батареи . Существует много типов бензиново-электрических гибридных трансмиссий , от полного гибрида до мягкого гибрида , которые обладают различными преимуществами и недостатками. [27]
Уильям Х. Паттон подал заявку на патент на бензиново-электрическую гибридную двигательную установку рельсового вагона в начале 1889 года и на аналогичную силовую установку гибридной лодки в середине 1889 года. [28] [29] Нет никаких доказательств того, что его гибридная лодка соответствовала требованиям. без особого успеха, но он построил прототип гибридного трамвая и продал небольшой гибридный локомотив . [30] [31]
В 1899 году Анри Пипер разработал первый в мире нефтеэлектрический гибридный автомобиль. В 1900 году Фердинанд Порше разработал последовательный гибрид, в котором использовались два двигателя в ступице колеса с генератором внутреннего сгорания, обеспечивающим электроэнергию; Гибрид Porsche установил двухскоростные рекорды. [ необходима цитата ] В то время как гибриды жидкого топлива и электричества появились в конце 19-го века, тормозной регенеративный гибрид был изобретен Дэвидом Артурсом, инженером-электриком из Спрингдейла, штат Арканзас, в 1978–79 годах. Сообщалось, что его переоборудованный в дом Opel GT давал целых 75 миль на галлон, хотя планы по-прежнему продавались с оригинальным дизайном и модифицированной версией "Mother Earth News" на их веб-сайте. [32]
Подключаемые к электросети электромобили (PEV) становятся все более и более распространенными. У него есть диапазон, необходимый в местах, где есть большие пробелы без услуг. Аккумуляторы можно подключать к домашней электросети для зарядки, а также заряжать при работающем двигателе.
Электромобиль с постоянной подзарядкой подвесного двигателя
Некоторые аккумуляторные электромобили можно заряжать во время движения. Такое транспортное средство устанавливает контакт с электрифицированным рельсом, пластиной или воздушными проводами на шоссе через прикрепленное токопроводящее колесо или другие подобные механизмы (см. Токоприемник в кабелепроводе ). Аккумуляторы автомобиля заряжаются в ходе этого процесса - на шоссе - и затем могут использоваться на других дорогах до тех пор, пока аккумулятор не разрядится. Например, некоторые аккумуляторные электровозы, используемые для технического обслуживания поездов в лондонском метро, способны работать в этом режиме.
Развитие инфраструктуры для аккумуляторных электромобилей обеспечит преимущество практически неограниченной протяженности шоссе. Поскольку многие пункты назначения находятся в пределах 100 км от основных автомагистралей, эта технология может снизить потребность в дорогостоящих аккумуляторных системах. Однако частное использование существующей электрической системы почти повсеместно запрещено. Кроме того, технология для такой электрической инфраструктуры в значительной степени устарела и за пределами некоторых городов не получила широкого распространения (см. Токопровод , трамваи , электрорельс , троллейбусы , третий рельс ). Обновление необходимых затрат на электроэнергию и инфраструктуру, возможно, может быть профинансировано за счет поступлений от платы за проезд или за счет специальных транспортных налогов.
Гибридное топливо (двойной режим)
Помимо транспортных средств, которые используют два или более разных устройства для приведения в движение , некоторые также считают, что транспортные средства, которые используют разные источники энергии или типы входов (« топливо »), использующие один и тот же двигатель, являются гибридами, хотя во избежание путаницы с гибридами, как описано выше, и используйте правильно термины, их, пожалуй, правильнее назвать двухрежимными транспортными средствами:
- Некоторые электрические троллейбусы могут переключаться между бортовым дизельным двигателем и воздушным питанием в зависимости от условий (см. Двухрежимный автобус ). В принципе, это можно было бы объединить с аккумуляторной подсистемой для создания настоящего подключаемого гибридного троллейбуса, хотя по состоянию на 2006 г.[Обновить], похоже, о таком дизайне не было объявлено.
- Транспортные средства с гибким топливом могут использовать смесь входящего топлива, смешанного в одном баке - обычно бензин и этанол , метанол или биобутанол .
- Двухтопливное транспортное средство : сжиженный нефтяной газ и природный газ сильно отличаются от нефти или дизельного топлива и не могут использоваться в одних и тех же резервуарах, поэтому было бы сложно построить гибкую топливную систему (СНГ или ПГ). Вместо этого автомобили построены с двумя параллельными топливными системами, питающими один двигатель. Например, некоторые Chevrolet Silverado 2500 HD могут легко переключаться между бензином и природным газом, предлагая дальность полета более 1000 км (650 миль). [33] В то время как дублированные резервуары требуют места в некоторых приложениях, увеличенный диапазон, снижение стоимости топлива и гибкость там, где инфраструктура LPG или CNG является неполной, могут быть значительным стимулом для покупки. Хотя инфраструктура природного газа в США частично не завершена, она увеличивается, и в 2013 году было установлено 2600 АГНКС . [34] Рост цен на газ может подтолкнуть потребителей к покупке этих автомобилей. В 2013 году, когда цены на газ составляли около 1,1 доллара США за литр (4,0 доллара США за галлон), цена на бензин составляла 95,5 долларов США за мегаватт-час (28 долларов США за миллион британских тепловых единиц ) по сравнению с ценой на природный газ 13,6 доллара США за МВт-ч (4 доллара США за миллион британских тепловых единиц ). тепловые агрегаты). [35] В расчете на единицу сравнительной энергии это делает природный газ намного дешевле, чем бензин.
- Некоторые автомобили были модифицированы для использования другого источника топлива, если он доступен, например, автомобили, модифицированные для работы на автомобильном газе (СНГ), и дизели, модифицированные для работы на отработанном растительном масле , которое не было переработано в биодизельное топливо.
- Также включены вспомогательные механизмы для велосипедов и других транспортных средств, приводимых в движение человеком (см. Моторизованный велосипед ).
Гибрид с жидкостной мощностью
Гидравлические гибридные и пневматические гибридные автомобили используют двигатель или рекуперативное торможение (или и то, и другое) для зарядки аккумулятора давления для приведения в движение колес с помощью гидравлических (жидкостных) или пневматических (сжатый газ) приводов. В большинстве случаев двигатель отсоединяется от трансмиссии и служит исключительно для зарядки аккумулятора энергии. Передача без шва. Рекуперативное торможение может использоваться для возврата части подаваемой энергии привода обратно в аккумулятор.
Петро-воздушный гибрид
Французская компания MDI разработала и выпустила в эксплуатацию модели автомобиля с гибридным двигателем на основе бензина и воздуха. Система не использует пневмодвигатели для привода транспортного средства, поскольку приводится в движение непосредственно гибридным двигателем. В двигателе используется смесь сжатого воздуха и бензина, впрыскиваемая в цилиндры. [36] Ключевым аспектом гибридного двигателя является «активная камера», которая представляет собой камеру, в которой воздух нагревается топливом, удваивая выходную мощность. [37] Компания Tata Motors of India провела оценку этапа проектирования в направлении полного производства для индийского рынка и перешла к «завершению детальной разработки двигателя со сжатым воздухом для конкретных транспортных средств и стационарных применений». [38] [39]
Петрогидравлический гибрид
Петрогидравлические конфигурации были обычным явлением в поездах и большегрузных транспортных средствах на протяжении десятилетий. Автомобильная промышленность недавно сосредоточила внимание на этой гибридной конфигурации, поскольку теперь она перспективна для внедрения в более компактные автомобили.
В нефтогидравлических гибридах степень рекуперации энергии высока, и поэтому система более эффективна, чем гибриды с зарядкой от электрических батарей, использующие текущую технологию электрических батарей, демонстрируя увеличение экономии энергии от 60% до 70% в Агентстве по охране окружающей среды США (EPA). тестирование. [40] Зарядный двигатель должен быть рассчитан только на средний режим использования со скачками ускорения с использованием накопленной энергии в гидроаккумуляторе, который заряжается при работе транспортного средства с низким энергопотреблением. Двигатель зарядки работает с оптимальной скоростью и нагрузкой для повышения эффективности и долговечности. В ходе испытаний, проведенных Агентством по охране окружающей среды США (EPA), гидравлический гибрид Ford Expedition показал 32 мили на галлон США (7,4 л / 100 км; 38 миль на галлон ‑ имп. ) В городе и 22 мили на галлон США (11 л / 100 км). ; 26 миль на галлон ‑ имп. ) По трассе. [20] [21] В настоящее время UPS эксплуатирует два грузовика, использующих эту технологию. [22]
Хотя нефтегидравлическая гибридная технология была известна десятилетиями и использовалась в поездах, а также в очень больших строительных машинах, высокая стоимость оборудования не позволила установить системы на более легких грузовиках и легковых автомобилях. В современном понимании эксперимент подтвердил жизнеспособность небольших нефтегидравлических гибридных дорожных транспортных средств в 1978 году. Группа студентов в Миннеаполисе, Миннесотском профессионально-техническом центре Хеннепина, переделала автомобиль Volkswagen Beetle для работы в качестве нефтегидравлического гибрида с использованием внедорожника. готовые компоненты. Автомобиль рассчитан на 32 миль на галлон -US (7,4 л / 100 км; 38 миль на галлон -imp ) возвращается 75 миль на галлон -us (3,1 л / 100 км, 90 миль на галлон -imp ) с 60 л.с. заменен на 16 л.с.. Экспериментальная машина достигла скорости 70 миль в час (110 км / ч). [19]
В 1990-х годах группе инженеров, работающих в Национальной лаборатории по выбросам транспортных средств и топлива Агентства по охране окружающей среды, удалось разработать революционный тип нефтегидравлической гибридной трансмиссии, которая будет приводить в движение типичный американский седан. Тестовый автомобиль показал более 80 миль на галлон в комбинированных ездовых циклах EPA город / шоссе. Ускорение было 0-60 миль в час за 8 секунд, используя 1,9-литровый дизельный двигатель. Никакие легкие материалы не использовались. По оценкам Агентства по охране окружающей среды, производимые в больших объемах гидравлические компоненты увеличат базовую стоимость автомобиля всего на 700 долларов. [20]
Петро-гидравлическая гибридная система имеет более быструю и более эффективную циклическую зарядку / разрядку, чем нефтегидравлические гибриды, а также дешевле в сборке. Размер емкости аккумулятора определяет общую емкость накопителя энергии и может потребовать больше места, чем набор электрических батарей. Любое пространство транспортного средства, занимаемое резервуаром-аккумулятором большего размера, может быть компенсировано потребностью в зарядном двигателе меньшего размера, как в л.с., так и в физических размерах.
Исследования ведутся как в крупных корпорациях, так и в небольших компаниях. Акцент теперь переключился на автомобили меньшего размера. Компоненты системы были дорогими, что не позволяло устанавливать их в грузовики и легковые автомобили меньшего размера. Недостатком было то, что силовые приводные двигатели были недостаточно эффективны при частичной нагрузке. Британская компания (Artemis Intelligent Power) совершила прорыв, представив гидравлический двигатель / насос с электронным управлением, двигатель / насос Digital Displacement®. Насос очень эффективен во всех диапазонах скоростей и нагрузок, что позволяет применять в небольших масштабах нефтегидравлические гибриды. [41] Компания преобразовала автомобиль BMW в испытательный стенд, чтобы доказать свою жизнеспособность. BMW 530i дал вдвое больше миль на галлон при езде по городу по сравнению со стандартным автомобилем. В этом тесте использовался стандартный двигатель объемом 3000 куб. См, с меньшим двигателем цифры были бы более впечатляющими. Конструкция нефтехимических гибридов с использованием гидроаккумуляторов большого размера позволяет уменьшить размер двигателя до средней, а не пиковой мощности. Пиковая мощность обеспечивается энергией, накопленной в аккумуляторе. Меньший по размеру более эффективный двигатель с постоянной частотой вращения снижает вес и освобождает место для более крупного аккумулятора. [42]
Текущие кузова автомобилей спроектированы на основе существующих механизмов двигателя / трансмиссии. Установка нефтехимической механической части в существующие кузова, не предназначенные для гидравлических установок, является ограничительной и далеко не идеальной. Цель одного исследовательского проекта - создать новый автомобиль с чистым дизайном, чтобы максимально упаковать нефтегидравлические гибридные компоненты в транспортном средстве. Все громоздкие гидравлические компоненты интегрированы в шасси автомобиля. Одна конструкция заявляла, что при испытаниях расходует 130 миль на галлон за счет использования большого гидроаккумулятора, который также является структурным шасси автомобиля. Небольшие гидравлические приводные двигатели встроены в ступицы колес, приводя колеса в движение и реверсируя кинетическую энергию торможения. Ступичные двигатели устраняют необходимость в фрикционных тормозах, механических трансмиссиях, карданных валах и карданных шарнирах, снижая затраты и вес. Гидростатический привод без фрикционных тормозов используется в промышленных транспортных средствах. [43] Цель - 170 миль на галлон в средних условиях вождения. Энергия, создаваемая амортизаторами, и кинетическая энергия торможения, которая обычно тратится впустую, помогает заряжать аккумулятор. Небольшой поршневой двигатель, работающий на ископаемом топливе, рассчитанный на среднюю мощность, заряжает аккумулятор. Аккумулятор рассчитан на работу автомобиля в течение 15 минут при полной зарядке. Целью является полностью заряженный аккумулятор, который будет разгоняться от 0 до 100 км / ч менее чем за 5 секунд при использовании полного привода. [44] [45] [46]
В январе 2011 года промышленный гигант Chrysler объявил о партнерстве с Агентством по охране окружающей среды США (EPA) для проектирования и разработки экспериментальной нефтегидравлической гибридной трансмиссии, подходящей для использования в больших легковых автомобилях. В 2012 году существующий серийный минивэн был адаптирован к новой гидравлической трансмиссии для оценки. [20] [47] [48] [49]
PSA Peugeot Citroën представила экспериментальный двигатель Hybrid Air на Женевском автосалоне 2013 года . [50] В транспортном средстве используется газообразный азот, сжатый за счет энергии, полученной при торможении или замедлении, для питания гидравлического привода, который дополняет мощность его обычного бензинового двигателя. Гидравлические и электронные компоненты были поставлены компанией Robert Bosch GmbH . По оценкам, пробег составил около 118 миль на галлон ‑US (2 л / 100 км; 142 миль на галлон ‑ имп. ) В рамках цикла испытаний Euro при установке в кузов Citroën C3 . [51] [52] PSA Несмотря на то, что автомобиль был готов к производству и был доказан и осуществимость заявленных результатов, Peugeot Citroën не удалось привлечь крупного производителя, чтобы разделить высокие затраты на разработку, и откладывает проект до тех пор, пока не будет заключено партнерство. . [53]
Электроэнергетический гибридный автомобиль
Другой формой гибридного транспортного средства являются электромобили, приводимые в движение человеком. К ним относятся такие автомобили, как Sinclair C5 , Twike , электрические велосипеды , электрические скейтборды , а также электрические мотоциклы и скутеры.
Конфигурации силовой передачи гибридного автомобиля
Параллельный гибрид
В параллельном гибридном транспортном средстве электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания связаны таким образом, что они могут приводить в действие транспортное средство либо по отдельности, либо вместе. Чаще всего двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель и коробка передач соединены автоматически управляемыми муфтами. Для электрического привода муфта двигателя внутреннего сгорания разомкнута, а муфта коробки передач включена. В режиме горения двигатель и мотор работают с одинаковой скоростью.
Первым серийным параллельным гибридом, проданным за пределами Японии, стал Honda Insight 1-го поколения .
Мягкий параллельный гибрид
В этих типах используется, как правило, компактный электродвигатель (обычно <20 кВт) для обеспечения функций автоматической остановки / запуска и обеспечения дополнительной мощности [54] во время ускорения, а также для генерации на фазе замедления (также известной как рекуперативное торможение ).
Дорожные примеры включают Honda Civic Hybrid , Honda Insight 2-го поколения, Honda CR-Z , Honda Accord Hybrid , Mercedes Benz S400 BlueHYBRID , гибриды BMW 7 серии, General Motors BAS Hybrids , Suzuki S-Cross , Suzuki Wagon R и Smart fortwo с микрогибридный привод.
Гибрид с разделением мощности или последовательно-параллельный
В гибридной электроприводе с разделением мощности используются два двигателя: тяговый электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания. Мощность этих двух двигателей может быть разделена для привода колес через устройство разделения мощности, которое представляет собой простой планетарный редуктор . Соотношение может составлять от 100% для двигателя внутреннего сгорания до 100% для тягового электродвигателя или что-то среднее. Двигатель внутреннего сгорания может действовать как генератор, заряжающий аккумуляторы.
Современные версии, такие как Toyota Hybrid Synergy Drive, имеют второй электродвигатель / генератор, подключенный к планетарной передаче. В сочетании с тяговым двигателем / генератором и устройством разделения мощности это обеспечивает бесступенчатую трансмиссию.
На открытой дороге основным источником энергии является двигатель внутреннего сгорания. Когда требуется максимальная мощность, например, для обгона, в качестве помощи используется тяговый электродвигатель. Это увеличивает доступную мощность на короткий период, создавая эффект более мощного двигателя, чем фактически установленный. В большинстве случаев двигатель внутреннего сгорания выключается, когда автомобиль движется медленно или неподвижно, что снижает выбросы на обочину.
Установки для легковых автомобилей включают Toyota Prius , Ford Escape и Fusion, а также Lexus RX 400h, RX450h, GS450h, LS600h и CT200h.
Гибридная серия
Series- или последовательный гибридный автомобиль приводится в движение электродвигателем, функционирует в качестве электрического транспортного средства , в то время как батарейный блок питания энергии достаточно, с двигателем , настроенным для работы в качестве генератора , когда аккумуляторная батарея недостаточно. Обычно между двигателем и колесами нет механического соединения, и основная цель расширителя диапазона - заряжать аккумулятор. Серия-гибриды были также упоминается как расширенный диапазон электрических транспортных средств , диапазон-продлил электрическое транспортное средство, или электрического транспортного средства с увеличенным диапазоном (EREV / REEV / ВСЕГДА).
BMW i3 с Range Extender представляет собой серийное производство гибрида. Он работает как электромобиль до тех пор, пока не разрядится аккумулятор, а затем активирует генератор с приводом от двигателя для поддержания мощности, а также доступен без расширителя диапазона. Фискер Карма была первой серии гибрид производство автомобилей.
При описании автомобилей аккумулятор серийного гибрида обычно заряжается путем подключения к сети, но серийный гибрид также может позволить аккумулятору действовать только в качестве буфера (и для целей регенерации), а мощность электродвигателя увеличиваться. постоянно снабжаться поддерживающим двигателем. Последовательные схемы были обычным явлением в дизель-электрических локомотивах и кораблях. Фердинанд Порше эффективно изобрел эту конструкцию в гоночных автомобилях, устанавливающих рекорд скорости в начале 20 века, таких как Lohner-Porsche Mixte Hybrid . Порше назвал свою конструкцию «System Mixt», и это была конструкция двигателя ступицы колеса , где каждое из двух передних колес приводилось в движение отдельным двигателем. Это устройство иногда упоминалось как электрическая трансмиссия , поскольку электрический генератор и приводной двигатель заменили механическую трансмиссию. Автомобиль не мог двигаться, если не работал двигатель внутреннего сгорания.
В 1997 году Toyota выпустила первый серийный гибридный автобус, проданный в Японии. [55] GM представила подключаемый гибрид серии Chevy Volt в 2010 году, стремясь к полностью электрическому запасу хода 40 миль (64 км), [56] хотя этот автомобиль также имеет механическую связь между двигателем и трансмиссией. [57] Суперконденсаторы в сочетании с литий-ионным аккумулятором использовались AFS Trinity в переделанном внедорожнике Saturn Vue. Используя суперконденсаторы, они заявляют до 150 миль на галлон в последовательно-гибридной схеме. [58]
Nissan Note e-power является примером серийной гибридной технологии с 2016 года в Японии.
Подключаемый гибридный электромобиль
Другой подтип гибридных автомобилей - это подключаемый к сети гибридный электромобиль . Подключаемый гибрид обычно представляет собой обычный топливно-электрический (параллельный или последовательный) гибрид с увеличенной емкостью накопления энергии, обычно за счет литий-ионной батареи , которая позволяет транспортному средству проехать в полностью электрическом режиме расстояние, которое зависит от батареи. размер и его механическое расположение (последовательное или параллельное). Его можно подключить к электросети в конце поездки, чтобы избежать зарядки от бортового двигателя внутреннего сгорания. [59] [60]
Эта концепция привлекательна для тех, кто стремится минимизировать выбросы на дорогах, избегая - или, по крайней мере, сводя к минимуму - использование ДВС во время ежедневного вождения. Как и в случае с чисто электрическими транспортными средствами, общая экономия выбросов, например, в пересчете на CO 2 , зависит от источника энергии производящей электроэнергию компании.
Для некоторых пользователей этот тип транспортного средства также может быть финансово привлекательным, если используемая электроэнергия дешевле, чем бензин / дизельное топливо, которые они использовали бы в противном случае. В нынешних налоговых системах многих европейских стран налогообложение минеральных масел используется в качестве основного источника дохода. Как правило, это не относится к электроэнергии, которая облагается единым налогом для внутреннего потребителя, однако это лицо ее использует. Некоторые поставщики электроэнергии также предлагают ценовые льготы для ночных пользователей в непиковый период, что может еще больше повысить привлекательность варианта подключения к сети для пассажиров и городских автомобилистов.
Безопасность дорожного движения для велосипедистов, пешеходов
В отчете Национальной администрации безопасности дорожного движения за 2009 год были рассмотрены аварии с участием гибридных электромобилей , в которых участвовали пешеходы и велосипедисты, и проведено сравнение их с авариями с участием автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ICEV). Результаты показали, что в определенных дорожных ситуациях HEV более опасны для пешеходов или велосипедистов. В случае аварий, когда транспортное средство замедляло ход или останавливалось, двигалось задним ходом, входило или покидало парковочное место (когда разница в звуке между HEV и ICEV наиболее выражена), HEV в два раза чаще могли попасть в аварию с пешеходом, чем ICEV. В случае аварий с участием велосипедистов или пешеходов частота происшествий с HEV была выше, чем с ICEV, когда транспортное средство поворачивало за угол. Однако не было статистически значимой разницы между типами транспортных средств, когда они ехали прямо. [61]
Несколько автопроизводителей разработали предупреждающие звуковые сигналы для электромобилей, предназначенные для предупреждения пешеходов о присутствии транспортных средств с электрическим приводом, таких как гибридные электромобили, подключаемые к сети гибридные электромобили и полностью электрические транспортные средства (EV), движущиеся на низких скоростях. Их цель - сообщить пешеходам, велосипедистам, слепым и другим людям о присутствии автомобиля при работе в полностью электрическом режиме . [62] [63] [64] [65]
На рынке представлены автомобили с такими устройствами безопасности: Nissan Leaf , Chevrolet Volt , Fisker Karma , Honda FCX Clarity , Nissan Fuga Hybrid / Infiniti M35 , Hyundai ix35 FCEV , Hyundai Sonata Hybrid , Honda Fit EV 2012, Toyota Camry Hybrid 2012, 2012. Lexus CT200h , да и все автомобили семейства Prius .
Экологические проблемы
Снижение расхода топлива и выбросов
Гибридный автомобиль обычно обеспечивает большую экономию топлива и более низкие выбросы, чем обычные автомобили с двигателем внутреннего сгорания (ICEV), что приводит к меньшему количеству выбросов. Эта экономия достигается в первую очередь за счет трех элементов типичной гибридной конструкции:
- Использование как двигателя, так и электродвигателей для обеспечения пиковой мощности, что приводит к уменьшению размера двигателя больше для среднего использования, а не для пиковой мощности. Двигатель меньшего размера может иметь меньшие внутренние потери и меньший вес.
- Имеет значительную емкость аккумулятора для хранения и повторного использования возвращенной энергии, особенно в пробках, типичных для городского цикла движения .
- Возврат значительного количества энергии во время торможения, которая обычно теряется в виде тепла. Это рекуперативное торможение снижает скорость транспортного средства, преобразовывая часть его кинетической энергии в электричество, в зависимости от номинальной мощности двигателя / генератора;
Другие методы, которые не обязательно являются «гибридными» функциями, но которые часто встречаются на гибридных автомобилях, включают:
- Использование двигателей с циклом Аткинсона вместо двигателей с циклом Отто для повышения экономии топлива.
- Выключение двигателя во время остановки движения, движения по инерции или в другие периоды простоя.
- Улучшение аэродинамики ; (Одна из причин, по которой внедорожники имеют такую низкую экономию топлива, - это сопротивление автомобилю. Автомобиль или грузовик в форме коробки должны прилагать больше усилий, чтобы двигаться по воздуху, вызывая большую нагрузку на двигатель, заставляя его работать с большей нагрузкой). Улучшение формы и аэродинамики автомобиля - хороший способ повысить экономию топлива, а также улучшить управляемость автомобиля .
- Использование шин с низким сопротивлением качению (шины часто делали так, чтобы обеспечить тихую, плавную езду, хорошее сцепление с дорогой и т. Д., Но эффективность была менее приоритетной). Шины вызывают механическое сопротивление , снова заставляя двигатель работать тяжелее, потребляя больше топлива. Гибридные автомобили могут использовать специальные шины, которые более накачаны, чем обычные шины, и более жесткие, или по выбору конструкции каркаса и резиновой смеси имеют более низкое сопротивление качению при сохранении приемлемого сцепления и, таким образом, улучшают экономию топлива независимо от источника энергии.
- Электропитание кондиционера, гидроусилителя рулевого управления и других вспомогательных насосов по мере необходимости; это снижает механические потери по сравнению с их непрерывным приводом с традиционными ремнями двигателя.
Эти особенности делают гибридный автомобиль особенно эффективным для городского движения с частыми остановками, остановками по инерции и холостым ходом. Кроме того , снижается уровень шума , особенно на холостом ходу и низких рабочих скоростях, по сравнению с автомобилями с обычным двигателем. При постоянном использовании на высокоскоростных шоссе эти функции гораздо менее полезны для снижения выбросов.
Выбросы гибридных автомобилей
Выбросы гибридных автомобилей сегодня приближаются к рекомендованному уровню, установленному EPA (Агентство по охране окружающей среды), или даже ниже его. Рекомендуемые уровни, которые они предлагают для типичного легкового автомобиля, должны быть приравнены к 5,5 метрическим тоннам CO.
2. Три самых популярных гибридных автомобиля, Honda Civic , Honda Insight и Toyota Prius , устанавливают стандарты еще выше, производя 4,1, 3,5 и 3,5 тонны, демонстрируя значительное снижение выбросов углекислого газа. Гибридные автомобили могут снизить выбросы в атмосферу загрязняющих веществ, образующих смог, до 90% и вдвое сократить выбросы углекислого газа. [66]
Для создания гибридных автомобилей требуется больше ископаемого топлива, чем для обычных автомобилей, но снижение выбросов при работе транспортного средства более чем перевешивает это. [67]
Однако гибридный CO
2выбросы часто занижались. В одном исследовании с использованием реальных данных о вождении было показано, что они используют в среднем 120 г CO.
2на км вместо 44 г на км в официальных тестах. [68]
Воздействие гибридного автомобильного аккумулятора на окружающую среду
Хотя гибридные автомобили потребляют меньше топлива, чем обычные автомобили, все еще существует проблема, связанная с ущербом окружающей среде от аккумуляторной батареи гибридного автомобиля. [69] [70] Сегодня большинство гибридных автомобильных аккумуляторов бывают двух типов: 1) никель-металлогидридные или 2) литий-ионные ; оба считаются более экологически чистыми, чем свинцовые батареи, которые сегодня составляют основную часть стартерных батарей для бензиновых автомобилей. [71] Есть много типов батарей. Некоторые из них гораздо более токсичны, чем другие. Ион лития наименее токсичен из двух упомянутых выше. [72]
Согласно одному источнику, уровни токсичности и воздействия на окружающую среду никель-металлогидридных батарей - типа, используемого в настоящее время в гибридах - намного ниже, чем у свинцово-кислотных или никель-кадмиевых батарей. [73] Другой источник утверждает, что никель-металлогидридные батареи намного более токсичны, чем свинцовые батареи, а также, что их переработка и безопасная утилизация затруднительны. [74] В целом, различные растворимые и нерастворимые соединения никеля, такие как хлорид никеля и оксид никеля, обладают известными канцерогенными эффектами у куриных эмбрионов и крыс. [75] [76] [77] Основное соединение никеля в батареях NiMH - это оксигидроксид никеля (NiOOH), который используется в качестве положительного электрода.
Литий-ионный аккумулятор привлек внимание благодаря возможности использования в гибридных электромобилях. Hitachi - лидер в своем развитии. В дополнение к меньшему размеру и весу литий-ионные аккумуляторы обеспечивают производительность, которая помогает защитить окружающую среду с помощью таких функций, как повышенная эффективность заряда без эффекта памяти . [78] Литий-ионные батареи привлекательны, потому что они имеют самую высокую плотность энергии среди любых перезаряжаемых батарей и могут производить напряжение, более чем в три раза превышающее напряжение никель-металлогидридных аккумуляторных элементов, одновременно сохраняя при этом большое количество электроэнергии. [71] Батареи также обеспечивают более высокую выходную мощность (увеличение мощности автомобиля), более высокую эффективность (предотвращение расточительного использования электроэнергии) и превосходную долговечность по сравнению со сроком службы батареи, примерно равным сроку службы автомобиля. [79] Кроме того, использование литий-ионных аккумуляторов снижает общий вес транспортного средства, а также обеспечивает улучшенную экономию топлива на 30% лучше, чем автомобили с бензиновым двигателем, с последующим сокращением выбросов CO 2, помогая предотвратить глобальное потепление. [80]
Зарядка
Есть два разных уровня зарядки. Зарядка первого уровня является более медленным методом, поскольку в нем используется однофазная заземленная розетка на 120 В / 15 А. Второй уровень - более быстрый метод; существующее оборудование Уровня 2 предлагает зарядку от 208 В или 240 В (до 80 А, 19,2 кВт). Для этого может потребоваться специальное оборудование и установка подключения для домашних или общественных устройств, хотя такие автомобили, как Tesla, имеют силовую электронику на борту и нуждаются только в розетке. [81] Оптимальное окно для зарядки литий-ионных аккумуляторов составляет 3-4,2 В. Зарядка от бытовой розетки на 120 В занимает несколько часов, зарядное устройство на 240 В - 1–4 часа, а быстрая зарядка занимает примерно 30 минут, чтобы достичь 80. % заряжать. Три важных фактора - расстояние до зарядки, стоимость зарядки и время зарядки [82]. Чтобы гибрид работал на электроэнергии, автомобиль должен выполнять действие торможения для выработки некоторого количества электроэнергии. Затем электричество наиболее эффективно разряжается, когда автомобиль ускоряется или поднимается по склону. В 2014 году аккумуляторы гибридных электромобилей могут работать только от электричества на расстоянии 70–130 миль (110–210 км) на одной зарядке. Емкость гибридной батареи в настоящее время колеблется от 4,4 до 85 кВтч на полностью электрическом автомобиле. В гибридных автомобилях аккумуляторные батареи в настоящее время варьируются от 0,6 кВтч до 2,4 кВтч, что является большой разницей в использовании электроэнергии в гибридных автомобилях. [83]
Сырье увеличивает затраты
Грядет рост стоимости многих редких материалов, используемых при производстве гибридных автомобилей. [84] Например, диспрозий из редкоземельных элементов требуется для изготовления многих современных электродвигателей и аккумуляторных систем в гибридных силовых установках. [84] [85] Неодим - еще один редкоземельный металл, который является важным ингредиентом высокопрочных магнитов, используемых в электродвигателях с постоянными магнитами. [86]
Почти все редкоземельные элементы в мире поступают из Китая [87], и многие аналитики полагают, что общий рост производства электроники в Китае потребует все это предложение к 2012 году. [84] Кроме того, экспортные квоты на китайские редкоземельные элементы элементы привели к неизвестному объему поставки. [85] [88]
Несколько некитайских источников, таких как продвинутый проект озера Хойдас в северной Канаде, а также Mount Weld в Австралии, в настоящее время находятся в стадии разработки; [88] однако барьеры для входа высоки [89] и требуются годы, чтобы выйти в Интернет.
Как работают гибридно-электрические автомобили
Гибриды-электромобили (HEV) сочетают в себе преимущества бензиновых двигателей и электродвигателей . Ключевыми областями повышения эффективности или производительности являются рекуперативное торможение, два источника питания и уменьшение холостого хода. [90]
- Восстановите торможение. [ требуется дополнительное объяснение ] Трансмиссия может использоваться для преобразования кинетической энергии (от движущегося автомобиля) в накопленную электрическую энергию (аккумуляторы). Тот же электродвигатель, который приводит в действие трансмиссию, используется для сопротивления движению трансмиссии. Это приложенное сопротивление электродвигателя заставляет колесо замедляться и одновременно заряжать батареи.
- Двойное питание. В зависимости от дорожных условий мощность может поступать либо от двигателя, либо от двигателя, либо от обоих. Дополнительную мощность, помогающую двигателю в ускорении или подъеме, может обеспечивать электродвигатель. Или, чаще всего, электродвигатель меньшего размера обеспечивает всю мощность для условий движения на низких скоростях и дополняется двигателем на более высоких скоростях.
- Автоматический пуск / выключение. Он автоматически выключает двигатель, когда автомобиль останавливается, и перезапускает его при нажатии педали акселератора. Эта автоматика намного проще с электродвигателем. Также см. Двойное питание выше.
Альтернативные зеленые автомобили
Другие типы экологически чистых транспортных средств включают другие транспортные средства, которые полностью или частично работают на альтернативных источниках энергии, а не на ископаемом топливе . Другой вариант - использовать альтернативную топливную композицию (например, биотопливо ) в традиционных транспортных средствах, работающих на ископаемом топливе, что позволит частично использовать возобновляемые источники энергии.
Другие подходы включают в себя личный скоростной транспорт , концепцию общественного транспорта, которая предлагает автоматические беспосадочные перевозки по требованию по сети специально построенных направляющих.
Гибридный автомобиль Peugeot / Citroën
Peugeot и Citroën объявили, что они тоже строят автомобиль, в котором в качестве источника энергии используется сжатый воздух. Однако в автомобиле, который они проектируют, используется гибридная система, в которой также используется бензиновый двигатель (который используется для разгона автомобиля со скоростью более 70 км / ч или когда баллон сжатого воздуха исчерпан [91]).
Маркетинг
Адаптация
Ежегодно автопроизводители тратят около 8 миллионов долларов на маркетинг гибридных автомобилей. Совместными усилиями многих автомобильных компаний в индустрии гибридных автомобилей были проданы миллионы гибридов. [ необходима цитата ]
Компании по производству гибридных автомобилей, такие как Toyota, Honda, Ford и BMW, объединились, чтобы создать движение продаж гибридных автомобилей, которое лоббисты Вашингтона подталкивают к снижению выбросов в мире и снижению зависимости от потребления нефти. [ необходима цитата ]
В 2005 году объем продаж превысил 200 000 гибридов, но, оглядываясь назад, можно сказать, что это снизило глобальное использование бензина только на 200 000 галлонов в день - ничтожную долю от 360 миллионов галлонов, используемых в день. [ необходимая цитата ] По словам Брэдли Бермана, автора книги « Вождение перемен - один гибрид за раз» , «холодная экономика показывает, что в реальных долларах, за исключением кратковременного скачка в 1970-х годах, цены на газ остались на удивление стабильными и дешевыми. небольшая часть общей стоимости владения и эксплуатации личного автомобиля ». [92] Другая маркетинговая тактика включает « зеленую воду», которая является «неоправданным присвоением экологических достоинств». [93] Темма Эренфельд объяснила в статье Newsweek. Гибриды могут быть более эффективными, чем многие другие бензиновые двигатели, в том, что касается расхода бензина, но в том, что касается экологичности и безопасности окружающей среды, совершенно неточно.
Компаниям, производящим гибридные автомобили, предстоит еще много времени, если они рассчитывают действительно стать экологичными. По словам профессора бизнеса из Гарварда Теодора Левитта, «управление продуктами» и «удовлетворение потребностей клиентов»: «вы должны адаптироваться к ожиданиям потребителей и предвосхищению будущих желаний». [94] Это означает, что люди покупают то, что хотят. Если они хотят экономичный автомобиль, они покупают гибрид, не задумываясь о фактической эффективности продукта. Эта «зеленая близорукость», как ее называет Оттман, терпит неудачу, потому что маркетологи сосредотачиваются на экологичности продукта, а не на фактической эффективности.
Исследователи и аналитики говорят, что людей привлекают новые технологии, а также удобство меньшего количества дозаправок. Во-вторых, люди находят полезным иметь лучшую, новую, яркую и так называемую более экологичную машину.
Вводящая в заблуждение реклама
В 2019 году термин «самозарядный гибрид» стал популярным в рекламе, хотя автомобили, называемые этим именем, не предлагают никаких функций, отличных от стандартных гибридных электромобилей . Единственный эффект самозарядки заключается в рекуперации энергии посредством рекуперативного торможения, что также справедливо для подключаемых гибридов , электромобилей на топливных элементах и электромобилей на аккумуляторах. [95]
В январе 2020 года, используя этот термин был запрещен в Норвегии , за вводящую в заблуждение рекламу на Toyota и Lexus . [96]
Скорость принятия
Хотя уровень внедрения гибридов в США сегодня невелик (2,2% от продаж новых автомобилей в 2011 г.) [97], это сопоставимо с 17,1% -й долей продаж новых автомобилей в Японии в 2011 г. [98], и у этого есть потенциал. со временем станет очень большим, поскольку предлагается больше моделей и дополнительные затраты снижаются из-за преимуществ обучения и масштабирования. Однако прогнозы сильно разнятся. Например, Боб Латс , давний скептик по отношению к гибридам, заявил, что он ожидает, что гибриды «никогда не будут составлять более 10% автомобильного рынка США». [99] Другие источники также ожидают, что уровень проникновения гибридных технологий в США в течение многих лет останется ниже 10%. [100] [101] [102]
Более оптимистичные взгляды на 2006 год включают прогнозы о том, что гибриды будут доминировать в продажах новых автомобилей в США и других странах в течение следующих 10-20 лет. [103] Другой подход, принятый Саурином Шахом, исследует степень проникновения (или S-образные кривые) четырех аналогов (исторических и текущих) для гибридных и электрических транспортных средств в попытке оценить, насколько быстро парк транспортных средств может быть гибридизирован и / или электрифицирован в США. Аналогами являются (1) электродвигатели на заводах США в начале 20-го века, (2) дизель-электрические локомотивы на железных дорогах США в период 1920–1945 годов, (3) ряд новых автомобильных функций / технологий, представленных в США. за последние пятьдесят лет и 4) покупки электровелосипедов в Китае за последние несколько лет. В совокупности эти аналоги предполагают, что гибридным и электромобилям потребуется не менее 30 лет, чтобы захватить 80% парка легковых автомобилей США. [104]
Стандарты регулирования Европейского Союза 2020
Согласно пресс-релизу Европейской комиссии, Европейский парламент, Совет и Европейская комиссия достигли соглашения, направленного на сокращение к 2020 году среднего уровня выбросов CO 2 легковыми автомобилями до 95 г / км.
Согласно сообщению, основные детали соглашения заключаются в следующем:
Целевые выбросы: Соглашение сократит средние выбросы CO 2 от новых автомобилей до 95 г / км с 2020 года, как предложено Комиссией. Это на 40% меньше обязательного целевого показателя 2015 года в 130 г / км. Целевой показатель является средним для парка новых автомобилей каждого производителя; он позволяет OEM-производителям производить некоторые автомобили с меньшими выбросами, а некоторые - с более высокими выбросами. Целевой показатель на 2025 год: Комиссия должна предложить дальнейший целевой показатель сокращения выбросов к концу 2015 года, который вступит в силу в 2025 году. Этот целевой показатель будет соответствовать долгосрочным целям ЕС в области климата. Супер кредиты для транспортных средств с низким уровнем выбросов: Постановление предоставит производителям дополнительные стимулы для производства автомобилей с выбросами CO 2 не более 50 г / км (которые будут электрическими или подключаемыми к сети гибридными автомобилями). Каждое из этих транспортных средств будет считаться двумя транспортными средствами в 2020 году, 1,67 в 2021 году, 1,33 в 2022 году, а затем как одно транспортное средство с 2023 года. Эти супер-кредиты помогут производителям еще больше сократить средние выбросы от их парка новых автомобилей. Однако, чтобы эта схема не подорвала экологическую целостность законодательства, будет установлен предел 2,5 г / км для каждого производителя в отношении вклада, который суперкредиты могут внести в их цель в любой год. [105]
Смотрите также
- Альтернативная силовая установка
- Бивалентный (двигатель)
- Дизель-электрический
- Эффективное использование энергии
- Электромобиль
- Глобальное гибридное сотрудничество
- Глобальное потепление
- Человеко-электрический гибридный автомобиль
- Гибридный электромобиль
- Гибридный локомотив
- Трансмиссия гибридного автомобиля
- Список гибридных автомобилей
- Многотопливная печь
- Подключаемый гибрид
- PNGV
- Твердооксидный топливный элемент
- Тройной гибрид
Рекомендации
- ^ Das Мощность велосипед (на немецком языке ). ISBN 978-3-89595-123-7. Проверено 27 февраля 2007 .
- ^ Фукс, Андреас (1999). Веломобиль-семинар . ISBN 978-3-9520694-1-7. Проверено 11 января 2006 .
- ^ «Привет экологическому транспортному футуристу» . MCN.org . Архивировано из оригинала на 2005-11-10 . Проверено 30 апреля 2013 .
- ^ «Добро пожаловать на сайт электронного цикла» . bluewin.ch . 2015-05-06. Архивировано из оригинала на 2015-10-16 . Проверено 22 апреля 2013 .
- ^ «Австралийец построил первый в истории гибридный бензиновый / электрический велосипед с помощью 3D-принтера UP Mini» . Архивировано из оригинала на 2015-08-22.
- ^ «Ван Хул представляет дизайн Mettis ExquiCity» . Архивировано из оригинала на 2013-06-05 . Проверено 5 июня 2012 .
- ^ «Первый в мире гибридный поезд официально введен в коммерческую эксплуатацию» . ENN.com . 2007-10-24 . Проверено 13 января 2012 .
- ^ «Япония запустит первые гибридные поезда» . Сидней Морнинг Геральд . AP цифровой. 2007-07-29 . Проверено 30 апреля 2013 .
- ^ «Запуск поезда КПГ-Дизель в Индии» . Times of India . 2015-01-15 . Проверено 22 апреля 2015 .
- ^ Шабна, Джон (25 октября 2007 г.). "Гибридный локомотив GE: Тормоза во всем мире" . Экотальность жизни. Архивировано из оригинала на 2009-02-28.[ неудачная проверка ]
- ^ RailPower Technologies (12 июля 2006 г.). «Серия GG: Гибридный коммутатор дворов» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 20 марта 2009 года.
- ^ «RailPower поставит TSI Terminal Systems Inc. гибридные силовые установки для портальных кранов на резиновых шинах» (PDF) (пресс-релиз). 2006-10-10. Архивировано из оригинального (PDF) 28 февраля 2008 года.
- ^ «Railpower поставит TSI Terminal Systems Inc. гибридные силовые установки для козловых кранов на резиновых шинах» (пресс-релиз). RailPower Technologies Corp. 10 октября 2006 г.
- ^ Браун, Мэтью. Но Дэниел считает, что "споры по вопросам энергетики накаляются: высокие цены на газ прошлым летом подпитывали энергетические дебаты, которые продолжаются сегодня". Законодательные собрания штата 32,2 (февраль 2006 г.): 12 (5). Расширенный академический как можно скорее. Гейл. Библиотека старшей школы Bentley (BAISL). 14 октября 2009 г. Galegroup.co
- ^ Томас, Джастин (27 марта 2007 г.). «Гибридный грузовик, представленный Kenworth» . Дерево Hugger.
- ^ «Kenworth представляет гибридный грузовик T270 класса 6, предназначенный для использования в муниципальных и коммунальных службах» (пресс-релиз). Kenworth Truck Company. 21 марта 2007 г. Архивировано из оригинала на 2009-03-01.
- ^ Хетцнер, Кристиан (2007-11-12), Жесткая продажа гибридных грузовиков , Reuters, архивировано из оригинала 03.09.2014.
- ^ Голсон, Иордания (30 сентября 2014 г.). «Новые электрические грузовики FedEx получают импульс от дизельных турбин» . Проводной . Проверено 1 октября 2014 .
- ^ а б «Попробуйте гидравлический привод: этот автомобиль будущего получит 75 миль на галлон» . Новости Матери-Земли. Март-апрель 1978. Архивировано из оригинала на 2012-10-25 . Проверено 22 апреля 2013 .
- ^ а б в г д «Демонстрационные автомобили» . Epa.gov . 2012-10-18 . Проверено 22 апреля 2013 .
- ^ a b Мощь гидравлики . АвтоблогЗеленый. Проверено 18 апреля 2012.
- ^ a b EPA представляет гидравлический гибридный грузовик для доставки ИБП . Автоблог. Проверено 18 апреля 2012.
- ^ Комаров, Стивен (13 февраля 2006 г.). «Военные гибридные автомобили могут повысить безопасность и мобильность» . USA Today .
- ^ «Гибридный электрический HMMWV» . GlobalSecurity.Org . Проверено 17 ноября 2008 .
- ^ «Пилотируемый самолет, работающий на топливных элементах, проводит летные испытания. (Металлы / полимеры / керамика)». Современные материалы и процессы. 165,6 (июнь 2007 г.): 9 (1). Расширенный академический как можно скорее. Гейл. Номер документа Gale: A166034681
- ^ Намовиц, Дэн (2011-12-20). «AOPA ONLINE» . Томас А. Хорн . Проверено 10 мая 2018 .
- ^ Калькулятор экономии топлива [ неработающая ссылка ] [ неудачная проверка ]
- ^ США 409116 , Patton, WH, "Мотор для уличных автомобилей", выданных 1889-08-13
- ^ США 424817 , Patton, WH, "Лодка", выданный 1890-04-01
- ^ «Мотор Паттона» . Уличный железнодорожный журнал . VII (10): 513–514. Октябрь 1891 г.
- ^ "Автомобиль Паттона" . Английский механик и мир науки (1713): 524. 1898-01-21.
- ^ Маршалл, Роберт В. (июль 1979 г.). «Преобразование электромобиля: удивительный гибридный автомобиль на 75 миль на галлон» . Новости Матери-Земли . НАС. Архивировано из оригинала на 2009-05-08 . Проверено 18 апреля 2012 .
- ^ «Bi-Fuel Silverado 2500HD может переключаться между бензином и природным газом» . Проверено 31 марта 2013 .
- ^ «Альтернативные заправочные станции считаются государством» . Проверено 31 марта 2013 .
- ^ Халбер, Дебора. «Какова энергия бензина по сравнению с такой же стоимостью других видов топлива в БТЕ за доллар?» . Архивировано из оригинала на 2013-04-06 . Проверено 31 марта 2013 .
- ^ "Узнайте все о машинах с сжатым воздухом!" . Aircars.tk . Архивировано из оригинала на 2013-05-20 . Проверено 30 апреля 2013 .
- ^ «Активная камера МДИ» . Thefuture.net.nz . Архивировано из оригинала на 2011-05-07 . Проверено 12 декабря 2010 .
- ^ «Технология пневмодвигателя MDI проверена на автомобилях Tata Motors» (пресс-релиз). Тата Моторс. 2012-05-07. Архивировано из оригинала на 2013-05-09 . Проверено 22 апреля 2013 .
- ^ «Tata Motors вступает во вторую фазу развития авиационных автомобилей» . Gizmag.com . 2013-05-07 . Проверено 22 апреля 2013 .
- ^ EPA объявляет о партнерстве для демонстрации первого в мире полностью гидравлического гибридного транспортного средства для городской доставки | Моделирование, тестирование и исследования | Агентство по охране окружающей среды США . Epa.gov. Проверено 18 апреля 2012. Архивировано 9 августа 2011 года на Wayback Machine.
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2013-10-17 . Проверено 17 октября 2013 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ «В дороге» . Архивировано из оригинала на 2015-05-25 . Проверено 30 мая 2015 .
- ^ «Автопогрузчики: 15 направлений развития автопогрузчиков - статья из журнала Modern Materials Handling» . Современная обработка материалов. 2011-08-01 . Проверено 22 апреля 2013 .
- ^ Профрок, Филипп (25 марта 2010 г.). «Автомобиль с гибридным гидравлическим приводом обещает 170 миль на галлон» . Жить . Проверено 22 апреля 2013 .
- ^ Терпен, Аарон (2012-02-15). «INGOCAR от Valentin Tech разрушает наше представление об автомобилях» . Torquenews.com . Проверено 22 апреля 2013 .
- ^ «Добро пожаловать» . Valentintechnologies.com . Архивировано из оригинала на 2013-04-21 . Проверено 22 апреля 2013 .
- ^ Хэнлон, Майк (26 января 2011). «Chrysler объявляет о разработке гидравлической гибридной технологии для автомобилей» . Gizmag.com . Проверено 22 апреля 2013 .
- ^ «EPA и Chrysler перенесут новейшие гибридные технологии из лаборатории на улицу / Партнерство для адаптации технологий экономии топлива» . Yosemite.epa.gov (пресс-релиз). 2011-01-19 . Проверено 22 апреля 2013 .
- ^ «Гидравлические гибридные исследования» . Агентство по охране окружающей среды США. 2010-10-18 . Проверено 22 апреля 2013 .
- ^ Льюис, Тим (23 марта 2013 г.). «Гибридный воздух Peugeot: автомобиль будущего, который летает по воздуху» . Наблюдатель Хранитель . Проверено 25 марта 2013 .
- ^ «Пара дебютов Peugeot в Париже: один предварительный (и, возможно, хорош для 118 миль на галлон), один практичный» . 2014-10-02.
- ^ Веселый, Дэвид (2013-03-01). «Сжатие газа для более дешевого и простого гибрида» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 2 марта 2013 .
- ^ «PSA Peugeot Citroen ищет партнеров для технологии Hybrid Air» .
- ^ «Технология Honda IMA» . Хонда Мотор . Проверено 1 мая 2009 .
- ^ «Тойота представляет силовой гибридный автобус | The Japan Times Online» . Search.japantimes.co.jp . 1997-08-22 . Проверено 17 октября 2009 .
- ^ Стоссель, Шалфей (2008-05-06). «Электрошоковая терапия - Атлантика (июль / август 2008 г.)» . Атлантика . Проверено 17 октября 2009 .
- ^ «Шокер» . 2010-10-11.
- ^ Afstrinity.com [ неудавшаяся проверка ]. Архивировано 29 декабря 2008 г. на Wayback Machine.
- ^ Калифорнийская автомобильная инициатива. «Все о подключаемых гибридах (PHEV)» . Международный гуманитарный центр . Проверено 1 мая 2013 .
- ^ «Приус ПХЕВ» . Ассоциация электромобилей - Подключите гибридный электромобиль . Проверено 14 января 2012 .
- ^ «Число ДТП пешеходов и велосипедистов на гибридных пассажирских электромобилях на сайте журналиста Resource.org» . 2011-03-07.
- ^ «ТМС продать Подойдя Vehicle Audible системы для„Prius “ » (пресс - релиз). Toyota Motor. 2010-08-24 . Проверено 25 августа 2010 .
- ^ Американский совет слепых (16 декабря 2010 г.). «Критически важный закон о безопасности пешеходов перемещен в Белый дом на подпись президента» (пресс-релиз). PR Newswire . Проверено 17 декабря 2010 .
- ^ «Закон о повышении безопасности пешеходов от 2010 г., S. 841» . Законодательный дайджест. 2010-12-15. Архивировано из оригинала на 2010-12-22 . Проверено 17 декабря 2010 .
- ^ Дигнан, Ларри (16 декабря 2010 г.). «Гибридные электромобили станут громче для безопасности пешеходов» . SmartPlanet.com . Архивировано из оригинала на 2010-12-19 . Проверено 17 декабря 2010 .
- ^ Гарсия, Дж. (2008). «Качество воздуха: выбросы транспортных средств и качество воздуха» . Департамент качества окружающей среды Айдахо. Архивировано из оригинала на 2010-01-17 . Проверено 22 ноября 2009 .
- ^ «Компенсируют ли отходы производства гибридных автомобилей преимущества гибридов?» . 2010-12-06.
- ^ «Подключаемые гибриды - это« волк в овечьей шкуре » » . Проверено 11 ноября 2020 .
- ^ Джансолдати, Марко; Ротарис, Люсия; Скоррано, Мариангела; Даниэлис, Ромео (март 2020 г.). «Влияет ли знание электромобилей на выбор автомобиля? Доказательства гибридной модели выбора». Исследования по экономике транспорта . 80 : 100826. дои : 10.1016 / j.retrec.2020.100826 . ISSN 0739-8859 .
- ^ «Компенсируют ли отходы производства гибридных автомобилей преимущества гибрида?» . HowStuffWorks . 2010-12-06 . Проверено 4 апреля 2020 .
- ^ а б Уорнер, Джон Т. (2019), «Работа от литий-ионных батарей», Lithium-Ion Battery Chemistries , Elsevier, стр. 43–77, doi : 10.1016 / b978-0-12-814778-8.00003-x , ISBN 978-0-12-814778-8
- ^ Воздействие гибридного автомобильного аккумулятора на окружающую среду. (2008). Получено 9 декабря 2009 г. с Hybridcars.com. Заархивировано 17 декабря 2011 г. на Wayback Machine.
- ^ Гибридные автомобили. (2006). Получено 9 декабря 2009 г. с сайта Hybrid Battery Toxicity, Hybridcars.com.
- ^ «Как гибридные автомобили влияют на окружающую среду? - Физика 139 eck» .
- ^ Гелани, S; М. Морано (1980). «Врожденные аномалии отравления никелем у куриных эмбрионов». Архивы загрязнения окружающей среды и токсикологии . Springer. 9 (1): 17–22. DOI : 10.1007 / bf01055496 . PMID 7369783 . S2CID 7631750 ./
- ^ Kasprzak, KS; Сандерман, ФВ; Сальников, К. (декабрь 2003 г.). «Канцерогенез никеля» . Мутационные исследования / Фундаментальные и молекулярные механизмы мутагенеза . 533 (1-2): 67–97. DOI : 10.1016 / j.mrfmmm.2003.08.021 . PMID 14643413 .
- ^ Данник Дж. К. и др. (Ноябрь 1995 г.). «Сравнительные канцерогенные эффекты хронического воздействия субсульфида никеля, оксида никеля или гексагидрата сульфата никеля в легких». Исследования рака . 55 (22): 5251–6. PMID 7585584 .
- ^ Ниши, Йошио (1998), «Характеристики первой литий-ионной батареи и ее технологический процесс», Литий-ионные батареи , Wiley-VCH Verlag, стр. 181–198, doi : 10.1002 / 9783527612000.ch8 , ISBN 978-3-527-61200-0
- ^ Тестирование жизненного цикла аккумуляторных модулей электромобилей , SAE International, doi : 10.4271 / j2288_199701
- ^ Экологическая деятельность. (2009). Получено 1 декабря 2009 г. из литий-ионной батареи для гибридных электромобилей: Hitachi.com Архивировано 20 декабря 2009 г.на Wayback Machine.
- ^ Йылмаз, М .; Крейн, PT (май 2013 г.). «Обзор топологий зарядных устройств, уровней мощности зарядки и инфраструктуры для электромобилей и гибридных автомобилей». IEEE Transactions по силовой электронике . 28 (5): 2151–2169. Bibcode : 2013ITPE ... 28.2151Y . DOI : 10.1109 / TPEL.2012.2212917 . ISSN 0885-8993 . S2CID 14359975 .
- ^ «Подключаемые гибриды» . Проверено 30 мая 2015 .
- ^ Voelcker, Джон. "Использование аккумуляторных батарей в электромобилях: уже больше, чем у гибридов?" . Отчеты о зеленых автомобилях . Проверено 30 мая 2015 .
- ^ а б в Кокс, С. (2008). «Редкоземельные инновации: тихий переход в Китай» . Херндон, Вирджиния, США: Якорный дом. Архивировано из оригинала на 2008-04-21 . Проверено 18 марта 2008 ./
- ^ а б Нишияма, Джордж (2007-11-08), Интервью: Япония призывает Китай сократить поставки редких металлов , Reuters , данные получены 30 апреля 2013 г.
- ^ Choruscars.com Архивировано 8 июля 2011 г. в Wayback Machine . (PDF). Проверено 18 апреля 2012.
- ^ Haxel, G; Дж. Хедрик; Дж. Оррис (2002). «Важнейшие ресурсы редкоземельных элементов для высоких технологий» (PDF) . Информационный бюллетень USGS: 087-02 . Рестон, Вирджиния: Геологическая служба США. DOI : 10.3133 / fs08702 .
- ^ а б Ланн, Дж. (2006-10-03). «Великие западные минералы» (PDF) . Лондон. Архивировано из оригинального (PDF) 04.06.2013 . Проверено 30 апреля 2013 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Ливергуд, Рид CSIS.org
- ^ «Обзоры технологий гибридных автомобилей» . www.green-vehicles.com . Проверено 16 ноября 2015 .
- ^ Марк Картер. «Peugeot объявляет о планах выпустить к 2016 году гибридный автомобиль, работающий на сжатом воздухе» . Проверено 30 мая 2015 .
- ^ Берман, Брэдли. «Смена вождения - по одному гибриду за раз». Перспективы бизнеса Весна 2005: 30+. Академический OneFile. Интернет. 25 января 2014 г.
- ^ Эренфельд, Темма. "Green, or Greenwash?" Newsweek 14 июля 2008 г .: 56. Academic OneFile. Web. 25 января 2014 г.
- ^ Оттман, Жаклин А., Эдвин Р. Стаффорд и Кэти Л. Хартман. «Избегая близорукости зеленого маркетинга». Окружающая среда 48,5 (2006): 22,36,2. ProQuest. Интернет. 25 января 2014 г.
- ^ "Что такое самозарядный гибрид?" . ВождениеЭлектрический . Проверено 17 апреля 2019 .
- ^ Корен, Майкл Дж. (26 января 2020 г.). «Норвегия просит Toyota перестать называть гибридные автомобили« самозарядными » » . Кварц . Проверено 22 октября 2020 .
- ^ Пятница, Стивен Он. (2012-04-06) IntegrityExports.com . IntegrityExports.com. Проверено 18 апреля 2012.
- ^ Вторник, Стивен Он. (2012-04-10) IntegrityExports.com . IntegrityExports.com. Проверено 18 апреля 2012.
- ^ Marketwatch.com . Marketwatch.com. Проверено 18 апреля 2012.
- ^ Басс, Дейл. ( 12.09.2010 ) WSJ.com . Online.wsj.com. Проверено 18 апреля 2012.
- ^ Motorauthority.com Архивировано 8 ноября 2010 г. в Wayback Machine . Motorauthority.com (07.04.2008). Проверено 18 апреля 2012.
- ^ Credit-suisse.com . Emagazine.credit-suisse.com (23 июля 2010 г.). Проверено 18 апреля 2012.
- ↑ AllianceBernstein, «Появление гибридных транспортных средств: покончить с мертвой хваткой нефти на транспорте и экономике», июнь 2006 г. Calcars.org
- ^ Шах, Саурин Д. (2009). «2 Электрификация транспорта и вытеснение нефти» . В Сандалоу, Дэвид (ред.). Электромобили с подзарядкой от электросети: какова роль Вашингтона . Институт Брукингса. ISBN 978-0-8157-0305-1. Проверено 11 августа 2011 .
- ^ «ЕС согласовал сделку по правилам выбросов автомобилей 2020 года» . Проверено 30 мая 2015 .
Внешние ссылки
- Пилотная программа гибридного такси
- Классификация гибридных автомобилей
- Будущее полета (от ожирения от пеликанов до переключающих лопаток, меняющих форму)