Гибрид машина что значит: Что такое гибридный автомобиль. Плюсы и минусы гибридов.

• Acura
• Alfa Romeo
• Aston Martin
• Audi
• Bentley
• BCC
• BMW
• Brilliance
• Cadillac
• Changan
• Chery
• Chevrolet
• Chrysler
• Citroen
• Daewoo
• Datsun
• Dodge
• Dongfeng
• DS
• FAW
• Ferrari
• FIAT
• Ford
• Foton
• GAC
• Geely
• Genesis
• Great Wall
• Haima
• Haval
• Hawtai
• Honda
• Hummer
• Hyundai
• Infiniti
• Isuzu
• JAC
• Jaguar
• Jeep
• KIA
• Lada
• Lamborghini
• Land Rover
• Lexus
• Lifan
• Maserati
• Mazda
• Mercedes-Benz
• MINI
• Mitsubishi
• Nissan
• Opel
• Peugeot
• Porsche
• Ravon
• Renault
• Rolls-Royce
• Saab
• SEAT
• Skoda
• Smart
• SsangYong
• Subaru
• Suzuki
• Tesla
• Toyota
• Volkswagen
• Volvo
• Zotye
• УАЗ

ТОП-10 гибридных автомобилей. Рейтинг лучших машин гибридов 2019

Что такое гибридные автомобили?

Гибридный автомобиль – это машина, которая использует не только обычный двигатель внутреннего сгорания, функционирующий на бензине либо дизеле, но и альтернативный источник  в виде электродвигателя.

Второй мотор начинает работать при небольших оборотах, что позволяет значительно сэкономить топливо, к примеру, при загруженном трафике на дороге. Также гибридные авто более экологически чистые, что делает их более популярными.

Преимущества и недостатки гибридов

Преимущества гибридных машин:

• Заметное уменьшение расхода горючего. Показатель затрат топлива у гибридных представителей до 30 % ниже по сравнению с обычными автомобилями. Сжигание меньшего количества горючего одновременно позволило снизить уровень токсичности гибридов. Получается, гибридные автомобили являются более экономными и экологически чистыми по сравнению с аналогами, которые оборудуются только ДВС;
• Снижение шума в процессе работы;
• Долгая служба деталей тормозной системы;
• Гибридные авто по сравнению с электромобилями имеют большой запас хода и являются универсальными при ежедневной эксплуатации. Гибрид не нужно обязательно заряжать от электросети, его можно заправлять бензином. После сгорания топлива часть энергии собирается в аккумуляторе, благодаря которому начинает работать электродвигатель. Дополнительным источником питания для заряда аккумулятора есть преобразование кинетической энергии движущейся машины в электричество;
• Также гибриды имеют ряд конструктивных решений и вспомогательных систем для большой экономии и уменьшения уровня вредных выбросов: система старт-стоп и т.д.

К недостаткам гибридных автомобилей можно отнести большую начальную стоимость, а также некоторые сложности при ремонте и обслуживании данных моделей. Еще одним недостатком можно назвать возможный критический разряд аккумулятора и его быстрый вывод из строя при больших перепадах температуры.

Рейтинг гибридных автомобилей 2018-2019 годов

Современный рынок автомобилей предлагает большой выбор гибридных представителей. Выбрать подходящее транспортное средство среди всего разнообразия непросто. Представляем вашему вниманию топ гибридных автомобилей, среди которых вы найдете представителей большинства мировых брендов.

Лучшая гибридная машина с кузовом хэтчбек – Chevrolet Volt Hybrid

Chevrolet Volt Hybrid. Данный автомобиль представляет собой переднеприводный четырехместный хэтчбек. Главным достоинством этой модели является то, что электромоторов, мощностью 149 л.с. хватает на 60 км при езде по городу, без расхода топлива и с сохранением характеристик. Однако большим недостатком Chevrolet Volt является большая стоимость.

Если вы интересуетесь будущим этого и других автомобилей этой марки, рекомендуем ознакомиться с последними новостями Chevrolet.

Одна из лучших машин гибридов – Ford Fusion Hybrid

Ford Fusion Hybrid. У данного автомобиля хорошо продуманная спортивная форма и просторный салон. Гибридный Форд Фьюжн имеет четырехцилиндровый с 2.5 литрами гибридный мотор. Это хороший вариант электрокара с гибридным двигателем, если хочется купить доступный автомобиль, и в будущем сэкономить топливо. Его можно назвать среднеразмерным седаном для всей семьи.

Ford Fusion Hybrid дополнен электрическим усилителем руля, многорычажными подвесками со стабилизатором поперечной устойчивости – авто хорошо проходит заносы. Управление гибридом стабильное. Благодаря подвеске приглушаются удары, и движение авто контролируется водителем.

Один из лучших гибридных седанов – Toyota Camry Hybrid

Toyota Camry Hybrid. Данная модель дает не только хорошую экономию топлива, но и имеет высокий уровень безопасности. Авто имеет привлекательный дизайн, объем двигателя 2.5 литров и высокие технологии.  В салоне используются качественные материалы, которые придают интерьеру комфорта. Toyota Camry разгоняется с места до ста километров за 7.4 секунды, что для гибридного авто является отличным результатом. Официальный расход топлива автомобиля 4.4 л на 100 км по трассе и 4.6 л в смешанном цикле.

Лучший гибридный универсал – Volvo V60 Plug-in Hybrid

Volvo V60 Plug-in Hybrid. Гибридная установка включает 2.4-литровый дизельный двигатель мощностью 215 л.с. и сильный электромотор, которого хватит примерно на 50 км движения. Важно, что автомобиль имеет функцию полного привода: при нажатии клавиши на панели управления в салоне электроника синхронизирует действие двигателя и электромотора для одновременного вращения колес.

Читайте также:

Легендарный японский гибрид – Toyota Prius

Toyota Prius. Данная модель известна, как экономичный гибридный автомобиль по доступной стоимости, поэтому пользуется повышенным спросом. Гибрид оснащен бензиновым мотором объемом 1.8 литра с мощностью 98 л.с. Вместе с парой электромоторов мощность достигает 134 л.с. В городе авто потребляет приблизительно 8 л топлива, а за городом – 5.5 л.

Принцип работы автомобиля обуславливает высокий уровень автоматизации управления. Бортовой компьютер самостоятельно регулирует параметры работы двигателя, обеспечивая оптимальный заряд батареи.

Кроме того, среди моделей из нашего рейтинга это – самый дешевый гибридный автомобиль в России.

Один из лучших гибридных автомобилей 2018-2019 – Honda Insight III

Honda Insight III. Это переднеприводный гибридный седан, который сочетает в себе солидный дизайн, современные технические решения и богатое оснащение. В движение, этот автомобиль приводится при помоши бензинового двигателя объемом 1.5 литра, а также двух электромоторов. Общая мощность составляет 153 л.с. При этом следует отметить, что один мотор тесно взаимодействует с ДВС и играет роль генератора, а второй крутит колеса оси при небольших скоростях. На высоких скоростях подключается бензиновый двигатель. Таким образом, значительную часть времени авто ездит именно на электромоторе.

Для того чтобы иметь в своем распоряжении последнюю информацию о этом и других автомобилей данной марки, советуем ознакомиться с автомобильными новостями от Honda.

Самый экономичный гибридный автомобиль по расходу топлива  – Hyundai Ionid Hybrid

Hyundai Ioniq Hybrid. Основу автомобиля составляет новая платформа. На ее базе в будущем планируется выпускать много гибридных авто и электрокаров. Новый Хендай имеет объем двигателя 1.6 л, и суммарную мощность 141 л.с. В помощь водителю предусмотрены два режима работы – Спорт и ЭКО. До 100 км авто разгоняется за 10.8 секунд. Это самый экономичный гибридный автомобиль. Максимальная скорость модели составляет 185 км в час, а расход – приблизительно 3.4 л. Машина имеет максимально сбалансированную подвеску, настроенное рулевое управление и практически бесшумный салон.

Комфортный американский гибрид – Chevrolet Malibu Hybrid

Chevrolet Malibu Hybrid. Это большой комфортный и вместительный седан, который имеет выразительный дизайн и качественно проработанный салон с современной техникой и богатым оснащением. По мнению экспертов, авто хорошо подойдет тем клиентам, которым нравится свободное пространство. В состав гибридной установки входит двигатель объемом 1.8 л и пара электромоторов. Средний расход топлива данной модели составляет 5.2 л на 100 км. Для авто предусмотрены десять подушек безопасности и камера заднего вида, что делает его более безопасным.

ТОП гибридных автомобилей внедорожников

Лучшая гибридная машина внедорожник – Lexus RX 450h

Lexus RX 450h. Это надежный кроссовер, который имеет качественную и прочную сборку. Внешне данная модель мало чем отличается от своих предшественников. Но элементы индивидуальности у него есть. Кроссовер оснащен головной оптикой со светодиодной начинкой. Кроме того, для данного авто доступен спортивный обвес. Благодаря нему внешность гибрида становится более агрессивной. Салон авто сделан из натуральной кожи в светлых и темных тонах. Данная модель имеет 4-цилиндровый двигатель объемом 2.5 л. Суммарная отдача гибридной силовой установки составляет 299 л.с. Лексус может разогнаться за 6-7 секунд до 100 км в час. Расход топлива составляет 9-10 л на 100 км. Это автомобиль по праву претендует на место в рейтинге лучших японских внедорожников.

Корейский гибридный кроссовер – KIA Niro

KIA Niro. Это компактный корейский кроссовер для города с неплохой сборкой. Внешний вид авто достаточно удачный, дизайнеры проработали все до мелких деталей.  Машина выглядит подтянутой и спортивной. Уникальность интерьера данной модели заключается в приборной панели, которая представляет собой два дисплея, отображающие режимы передвижения, разные подсказки о состоянии автомобиля. Киа Ниро имеет 4-цилиндровый двигатель объемом 1.6 литров, который вместе с электромотором выдает 146 л.с.

Авто имеет экономичный мотор с пониженным расходом топлива в 4 л независимо от трассы при условии активного электромотора. Электродвигатель заряжается при спусках либо при торможении.

Лучшие гибридные автомобили 2018-2019 – заключение

В 2018-2019 годах гибридные автомобили представлены большим перечнем моделей от известных мировых производителей. Данные модели более экономичные по сравнению со своими обычными собратьями. В гибридах предусмотрены хорошие системы безопасности и удобный комфортный дизайн. Благодаря различным характеристикам каждый может выбрать для себя подходящую модель автомобиля.

Гибридный двигатель

Автор admin На чтение 7 мин. Просмотров 406

Подавляющее большинство современных автомобилей в качестве силового агрегата используют двигатель внутреннего сгорания. На фоне постепенного истощения запасов нефти, а также возрастающих требований к экологичности, автоинженеры разрабатывают новые технологии, позволяющие отказаться от использования углеводородов в качестве топлива или, как минимум, снизить расход.

Решить эту проблему можно двумя способами: установить вместо ДВС электромотор или гибридный двигатель. К последнему прибегают многие автомобильные марки.

На сегодняшний день электромобиль имеет серьезные минусы. Наиболее значимые из них – это отсутствие развитой сети электрозаправок, а также недостаточная дальность поездки без дозарядки (у разных моделей электромобилей она составляет от 80 до 160 км).

К тому же на то, чтобы полностью зарядить батареи потребуется несколько часов, а значит, мобильность такого авто ограничивается поездками от дома до работы и обратно.

Тем не менее, нельзя забывать и про плюсы электромотора, среди которых более высокий КПД (у ДВС максимальный КПД достигается только на определенных оборотах), отсутствие каких-либо выбросов, большой крутящий момент.

Электрический двигатель, в отличие от работающего на нефтепродуктах, не нуждается в постоянной подаче топлива. Он может находиться в выключенном состоянии сколь угодно долго, пока на него не будет подано напряжение. При подаче электричества он практически моментально передает колесам максимальную тягу.

Принцип работы гибридных двигателей

Гибридный двигатель устроен таким образом, что оба мотора работают, условно говоря, друг на друга. Двигатель внутреннего сгорания крутит генератор и снабжает энергией электромотор, а тот позволяет «напарнику» работать в оптимальном режиме без резких колебаний и нагрузок. К тому же, гибриды обычно оснащаются системой рекуперации кинетической энергии KERS (аналогичную той, что применяется на болидах Формулы-1).

Эта система позволяет заряжать аккумуляторные батареи во время торможения и при движении машины накатом. Принцип ее работы в том, что при торможении колеса приводят в действие электромотор, который в этом случае сам играет роль генератора и заряжает аккумуляторы. Особенно полезна KERS при езде по городу в режиме «тронулся-остановился».

Автомобиль с «полным» гибридом способен двигаться на одной электротяге, не расходуя горючего.

Plug-in, как и полный гибрид, может передвигаться только на электричестве, но имеет возможность заряжаться от розетки, совмещая таким образом все преимущества электромобиля, и избавляясь от его главного недостатка — ограниченного пробега без подзарядки. Когда заряд батарей кончается, plug-in работает как обычный гибрид.

Схемы взаимодействия электромотора и ДВС

Инженеры разных компаний по-разному подходят к вопросу гибридного двигателестроения. Современные машины оснащаются гибридными двигателями, построенными по одной из трех схем взаимодействия топливной и электрической составляющей, которые будут рассмотрены ниже.

Последовательная схема

Это наиболее простой вариант. Принцип его работы заключается в следующем: крутящий момент от ДВС в данном случае передается исключительно генератору, который вырабатывает электричество и заряжает аккумуляторы. Автомобиль при этом движется только на электротяге.

Также для зарядки аккумуляторной батареи применяется система рекуперации кинетической энергии. Своим названием данная схема обязана последовательным преобразованиям энергии: энергия сгорания топлива двигателем внутреннего сгорания превращается в механическую, затем в электрическую при помощи генератора и снова в механическую.

• ДВС всегда работает на неизменных оборотах, с максимальным КПД;
• нет необходимости оснащать автомобиль мощным и прожорливым двигателем;
• не нужно сцепление и коробка передач;
• автомобиль способен передвигаться и с выключенным двигателем внутреннего сгорания за счет энергии, запасенной аккумуляторной батареей.

Однако есть у последовательной схемы и свои минусы:

1. потери энергии в процессе преобразований;
2. большой размер, вес и высокая стоимость аккумуляторных батарей.

Наибольшая эффективность такой схемы достигается при движении с частыми остановками, когда активно работает KERS. Поэтому она нашла применение в городском транспорте. Также гибридные двигатели с последовательной схемой применяются в карьерных самосвалах, которым для работы важен большой крутящий момент и не требуется высокая скорость.

Параллельная схема

Принцип работы «параллельного» гибридного двигателя полностью отличается от вышеописанного. Автомобили с гибридным двигателем, построенным по параллельной схеме, ездят с использованием и ДВС, и электромотора. Электродвигатель в таком случае должен быть обратимым, т.е. способным работать в качестве генератора. Согласованная работа обоих моторов достигается посредством компьютерного управления.

В зависимости от режима езды блок управления распределяет крутящий момент, поступающий от обоих элементов гибрида. Основную работу выполняет двигатель внутреннего сгорания, электромотор же подключается когда нужна дополнительная мощность (при трогании, ускорении), при торможении и замедлении он работает как генератор.

Основные минусы схемы – меньшая топливная экономичность по сравнению с другими вариантами и низкая эффективность в городских условиях. Машины с гибридным двигателем, построенным по параллельной схеме, наиболее эффективны при движении по трассе.

По данной схеме построены гибридные автомобили марки Хонда. Главный принцип руководства компании: схема гибридного двигателя должна быть как можно более простой и дешевой, а функция электромотора заключается лишь в помощи ДВС сэкономить максимально возможное количество топлива. У этой марки существует две гибридных модели – Civic (снят с производства в 2010 году) и Insight.

Последовательно-параллельная схема

Последовательно-параллельная схема представляет собой совмещение первых двух. В параллельную схему добавлен дополнительный генератор и делитель мощности. Благодаря этому автомобиль при трогании и на малых скоростях движется только на электрической тяге, ДВС только обеспечивает работу генератора (как при последовательной схеме).

На высоких скоростях крутящий момент на ведущие колеса передается и от двигателя внутреннего сгорания. При повышенных нагрузках (например, при подъеме в гору), когда генератор не в силах обеспечить требуемый ток, электромотор получает дополнительное питание от аккумулятора (параллельная схема).

Плюсы последовательно-параллельного гибридного двигателя данной схемы, в максимальной топливной экономичности и высокой экологичности. Минусы системы – сложность конструкции и высокая стоимость, поскольку требуется дополнительный генератор, достаточно емкая аккумуляторная батарея и сложный электронный блок управления.

Применяется последовательно-параллельная схема на автомобилях марки Тойота (Prius, Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid), а также на некоторых моделях Лексус. Подобными гибридными двигателями оснащаются машины Ford Escape Hybrid и Nissan Altima Hybrid.

Что еще стоит почитать

Гибридное производство и будущее 3D-печати для производства> ENGINEERING.com

Гибридное производство, иногда называемое гибридной обработкой, объединяет аддитивные и вычитающие процессы на одном станке. (Изображения любезно предоставлены DMG MORI.)

Если на то пошло, где мой напечатанный на 3D-принтере дом, одежда или смартфон? Предполагалось, что 3D-печать станет самым большим технологическим переломом со времен ПК. Но что мы получили за последние три десятилетия? Брелки, художественные проекты, прототипы и случайные медицинские или аэрокосмические пирожные.

Когда мы увидим добросовестное аддитивное производство (AM)?

Возможно, я нечестен.

Если вы посетили несколько последних международных выставок производственных технологий (IMTS), то вы воочию стали свидетелями роста промышленной 3D-печати. За относительно короткое время мы перешли от изготовления прототипов из PLA со сборными настольными устройствами к производству промышленных деталей на промышленных 3D-принтерах.

Если вы думаете, что мы почти приблизились к пределам возможностей 3D-печати для массового производства, представьте себе человека, который мог бы сказать то же самое о компьютерах в 1974 году.Технологии требуют времени, чтобы созреть, и, как люди-подростки, они, как правило, проходят этапы, которые не всегда хорошо понимаются.

Рассмотрим гибридное производство.

Что такое гибридное производство?

Самый простой способ понять гибридное производство — это сочетание аддитивных процессов — 3D-печати, известной в контексте производства как аддитивное производство (AM), — и субтрактивных процессов, таких как фрезерование. Несмотря на то, что существует множество деталей, которые производятся с помощью той или иной комбинации этих процессов — и постоянно внедряется больше, — решающим условием гибридного производства является то, что оба процесса выполняются на одной машине.

И все же, как и в случае с 3D-печатью, потенциальные преимущества гибридного производства заставили некоторых первых приверженцев этой технологии с оптимизмом смотреть в будущее. Майкл Сили, доцент кафедры машиностроения и материаловедения Университета Небраски в Линкольне, является одним из них.

«Добавка действительно открывает двери с точки зрения возможности печати ваших собственных механических свойств слой за слоем или зона за зоной», — сказал он. «Это одно из больших преимуществ, поэтому я вижу, что в ближайшие несколько лет гибридный AM будет стремительно расти только из-за такого потенциала.”

Гибридные форматы обработки и процессы

Хотя общее количество доступных гибридных машин все еще относительно невелико, полезно разделить их на несколько типов. Самое основное различие, которое следует провести, — это гибридные станки, готовые к продаже, и дополнительные модификации для обычных станков.

На момент написания этой статьи основными игроками в области станкостроения, предлагающими гибридные решения, являются DMG MORI, ELB-Schliff, Matsuura, Mazak, Mitsui Seiki и Okuma.Менее известные компании с гибридными машинами включают Diversified Machine Systems, Fabrisonic и Optomec.

Возможности аддитивных модификаций станков более ограничены, они представлены Hybrid Manufacturing Technologies (HMT) и 3D-Hybrid Solutions, Inc. Мы уже рассматривали первую компанию ранее, а последняя является относительной новичком. В обоих случаях основная технология включает в себя один или несколько металлических инструментов для 3D-печати, которые предназначены для работы вместе со стандартным набором вычитающих инструментов, которые заполняют магазины станков.

AMBIT наряду с обычными вычитающими инструментами в инструментальном магазине. (Изображение любезно предоставлено компанией Hybrid Manufacturing Technologies.)

Помимо этого основного различия, доступные варианты гибридного производства также можно разделить с точки зрения лежащих в их основе аддитивных технологий. К ним относятся направленное наложение энергии (DED), аддитивное производство с помощью проволочной дуги (WAAM), холодное напыление (CS) и ультразвуковое аддитивное производство Fabrisonic (UAM). Между этими технологиями есть важные различия, и производители гибридных станков, так сказать, сделали свои ставки, поэтому стоит рассмотреть эти технологии более подробно.

Направленное депонирование энергии (DED)

Направленное наложение энергии включает подачу порошка в ванну расплава, которая образуется на поверхности детали с помощью лазера или электронного луча. Процесс по сути такой же, как и селективное лазерное спекание (SLS), за исключением того, что порошок наносится только там, где в этот момент к детали добавляется материал.

(Изображение любезно предоставлено DMG MORI.)

В зависимости от используемого материала DED часто требует, чтобы камера сборки была заполнена инертным газом. Однако для некоторых гибридных станков, таких как LASERTEC 65 3D hybrid от DMG MORI и гибрид LASERTEC 4300 3D, локального инертного защитного газа может быть достаточно для защиты ванны расплава для лучшего контроля свойств материала.

HMT используется лазерное напыление металла (LMD), подтип DED. Следовательно, все предложения ELB-Schliff, Mazak и Mitsui Seiki основаны на DED. Технология лазерной обработки сетки (LENS) Optomec, которая используется в гибридных станках LENS 500 и LENS 860, также подпадает под действие DED.

Проволочно-дуговое аддитивное производство (WAAM)

В то время как DED лучше всего подходит для деталей, требующих более высокого уровня точности или точности, сплавление в порошковом слое (PBF) является еще более точным и точным, но на момент написания этой статьи это не вариант для гибридных станков — WAAM выигрывает по наплавке ставки.

3D-Hybrid Solutions. (Изображение любезно предоставлено компанией 3D-Hybrid Solutions.)

Гибридная система DMS Huron Peak основана на технологии проволочной дуги со скоростью наплавки от трех до пяти фунтов в час. Также стоит отметить, что сварочные аппараты с проволочной дугой не требуют инертной среды, хотя они должны быть защищены в целях безопасности, как и любой процесс дуговой сварки.Питер Грачмайр, старший инженер по продажам в Midwest Engineered Systems (MES), объяснил, что отличает WAAM от других аддитивных систем:

«Это действительно не конкурирует с другими технологиями лазерного аддитивного производства, — сказал он, — потому что они предназначены для более высокого разрешения и меньших компонентов. В конечном итоге, порошок для изготовления детали обходится где-то между 12 и 25 долларами за унцию, потому что обычно из него выходит 20% брака, поэтому не весь порошок используется.”

Холодный спрей (CS)

Холодное напыление — это метод нанесения покрытия, который первоначально был разработан для нанесения покрытий на валы, но в настоящее время используется в гибридном производстве.3D-Hybrid Solutions предлагает две головки для холодного напыления, одна из которых предназначена для обработки более твердых сплавов, а другая с помощью лазера для более высокой скорости наплавки.

«Мы можем получить до 80 процентов точки плавления», — пояснил Том Вудс, директор по развитию бизнеса VRC Metal Systems.«Это размягченный порошок, поэтому вместо того, чтобы разжижать металл и распылять его — что не дает вам очень прочной связи — мы распыляем порошок через сверхзвуковое сопло, которое ускоряет его примерно до 2 или 3 Маха».

«Это деформирует металлические частицы при ударе, — продолжил он, — и они врезаются в любую металлическую основу, на которую вы их распыляете. Благодаря этому вы получаете металлургическую связь, а не только механическую. В итоге мы получаем, как правило, прочность связи более 8000 фунтов на квадратный дюйм, пористость менее одного процента и предел прочности на разрыв — для такого материала, как титан, мы получили более 80000 фунтов на квадратный дюйм.”

Ультразвуковое аддитивное производство (UAM)

Разработанный Fabrisonic, UAM основан на технологии, которая используется с 1950-х годов: ультразвуковая сварка. «У нас есть запатентованная конструкция ролика, который катится по фольге взад и вперед и вибрирует во время катания, обеспечивая нам чистящее действие, необходимое для склеивания», — пояснил Марк Норфолк, президент и генеральный директор Fabrisonic.

Fabrisonic берет стандартные фрезерные станки с ЧПУ и добавляет к ним сварочную головку компании. «Поскольку у нас есть фрезерный станок с ЧПУ, мы используем стандартный G-код для управления движением станка, и мы будем печатать тонкие пленки бок о бок, а затем поверх друг друга в виде кирпичной кладки для создания трехмерного изображения. форма.«Используя эту технику, гибридные машины могут печатать детали почти чистой формы с удерживаемым сварным швом, а затем использовать режущие инструменты для вычитания.

Приложения для гибридного производства

Если не брать в расчет все разговоры о технологиях, в производстве остается извечный вопрос: каково приложение?

«Как и в случае с механической обработкой, области применения разнообразны: аэрокосмическая промышленность, медицина, пресс-формы и штампы, многое другое», — сказал Гранка. «3D-печать металлом — это новая технология, и каждый, кто ее использует, сталкивается с проблемой квалификации материала.Мы сосредоточены на очень быстрой печати и использовании сильных сторон станков с ЧПУ ».

(Изображение любезно предоставлено компанией Hybrid Manufacturing Technologies.)

Несмотря на пессимизм, потенциальные возможности гибридного производства действительно впечатляют. Доктор Сили работал над очень интересным приложением для индустрии медицинских имплантатов.

«Каждый раз, когда вы ломаете кость, вы получаете имплантат из титана, нержавеющей стали или кобальт-хрома», — пояснил он.«Речь идет о пластинах, шурупах и стержнях. Проблема в том, что их наличие внутри вашего тела может вызвать долгосрочные осложнения. В моем случае у меня в локте два винта, и мне становится больно, когда я ношу галлон молока или выгружаю стиральную машину. Вот почему хирурги-ортопеды часто рекомендуют вынуть имплант через шесть-восемь недель.

«Мы подумали:« Вместо того, чтобы проводить всю эту вторую операцию, давайте сделаем имплант, который разрушается », и мы используем гибридное аддитивное производство, чтобы контролировать, насколько быстро это произойдет.Таким образом, мы можем настроить скорость деградации так, чтобы она была очень быстрой для тех, кто моложе и все еще растет, или намного медленнее для тех, кто старше и не восстанавливает костную ткань очень быстро. Гибридное производство позволяет нам регулировать скорость разрушения имплантата, и мы достигаем этого, просто изменяя способ его производства ».

Майкл Сили, доцент кафедры инженерии Университета Небраски-Линкольн, использует гибридную машину Optomec для производства биоразлагаемых медицинских имплантатов.(Изображение любезно предоставлено компанией Optomec.)

Джейсон Джонс, генеральный директор и соучредитель Hybrid Manufacturing Technologies соглашается. «DED действительно идеально подходит для ремонта и восстановления, и он действительно подходит для такого рода приложений», — сказал он.«По нашему опыту, середина между ними — это переработка с добавлением небольшого количества материала».

Том Коббс, менеджер по продукции LENS в компании Optomec, также подчеркнул преимущества использования гибридной обработки для ремонта и повторного производства. «Мы можем отсканировать деталь, — сказал он, — сравнить ее с чертежом САПР, а затем отремонтировать покрытие — будь то износостойкое покрытие на внешней поверхности или антикоррозионное покрытие на внутреннем отверстии клапана или трубы. Допустим, у вас есть существующая деталь, и вы хотите добавить к ней функцию.Вы можете обработать оригинал, а затем добавить что-нибудь к нему — например, мы взяли стандартный стержень, обработали его до стержня, а затем напечатали фитинг на его конце ».

и автономные 3D-принтеры

Когда дело доходит до гибридных станков, возникает очевидный вопрос: действительно ли необходимо объединение аддитивных и вычитающих процессов в одном станке? Учитывая, что у нас уже есть множество автономных субтрактивных опций, постоянно появляются все больше автономных опций для металлических добавок и изобилие систем смены поддонов, какая польза от объединения всего этого в одной машине (помимо очевидного увеличения площади пола)?

(Изображение любезно предоставлено компанией Hybrid Manufacturing Solutions.)

Доктор Сили предложил иную точку зрения. «При гибридном производстве реактивного материала — например, если вам нужно обработать магниевую деталь — вы должны беспокоиться о том, что стружка и порошок станут воспламеняющимися», — сказал он.«Итак, вам нужна инертная среда на всех этапах обработки, в отличие от печати, извлечения детали и последующего возврата к принтеру».

Hranka также подчеркнула преимущества возможности переключения между операциями добавления и вычитания без необходимости перемещать заготовку. «С порошковой печатью вы не можете выполнять какие-либо внутренние операции», — сказал он. «Вы можете распечатать свою часть только полностью, и вы не можете вернуться к ней. С гибридной версией вы можете остановить печать, машинную обработку и продолжить печать.Я всегда думаю об этом как о корабле в бутылке: у меня есть возможность напечатать бутылку, напечатать корабль, обработать с точностью до отделки поверхности и парусов корабля, а затем распечатать все в закрытом виде. Невозможно вставить режущий инструмент в полностью закрытую деталь ».

Джонс указал на преимущества консолидации вашего оборудования, особенно когда капитальные затраты являются насущной проблемой. «Компания, которую я посетил в Южной Америке, исторически производила продукт, который требует традиционного предварительного нагрева перед добавлением металла ручной сваркой», — сказал он.«С нашей технологией они это полностью пропустят. Они собираются удовлетворить почти половину требований к капитальному оборудованию для производства своих деталей, перейдя к единой установке. Они работают над отливками, поступающими из литейного цеха, которые будут поставлены на гибридную универсальную машину, а то, что раньше было тремя или четырьмя разными установками, теперь будет объединено в одну ».

Сложение и вычитание — наконец вместе

Как бы я ни надеялся, гибридное производство вряд ли даст мне в ближайшем будущем напечатанный на 3D-принтере автомобиль, дом, одежду или смартфон. Скорее всего, это изменит способ проектирования, производства, ремонта и повторного производства важнейших компонентов в аэрокосмической, медицинской промышленности, производстве инструментов и штампов. Как и в случае с аддитивным производством металлов в целом, его внедрение в автомобильной промышленности еще не началось, но простота и относительно низкая стоимость гибридного производства в сочетании с легкостью доступа, которая во многих случаях обеспечивается с использованием знакомых систем и программного обеспечения, предполагает, что это может быть лучшим вариантом для внедрения аддитивного производства металлов в массовое производство.

Учитывая металл AM?

Вот 10 вопросов, которые нужно задать.

Что такое гибридный автомобиль и стоит ли его покупать?

Количество предлагаемых гибридов с подключаемым модулем постоянно растет, в том числе Mistubishi Outlander, Toyota Prius и Volvo V60.

Какие преимущества у гибридного автомобиля?

Вождение гибрида аналогично вождению обычного автомобиля с автоматической коробкой передач, поэтому нет никаких компромиссов по производительности.

У большинства сильных гибридов также будет выбор режимов мощности, от экологичного до мощного, что позволит водителю выбрать максимальную эффективность или производительность в зависимости от условий движения.

Беспокойство о дальности полета не проблема, и вам не нужна точка зарядки, потому что гибриды заряжают свои собственные батареи.

Хотя налоговые льготы от владения гибридом не так велики, как раньше, водители служебных автомобилей по-прежнему платят меньше налога на натуральную выплату (BIK), чем водители бензиновых или дизельных автомобилей, а также автомобилей с выбросом менее 75 г / год. км имеют право на освобождение от платы за въезд в Лондоне.

Стоит ли покупать гибридный автомобиль?

Гибридный автомобиль подойдет вам, если вы проезжаете большую часть своего пути в городе и вокруг него, потому что вы получите наибольшую выгоду от работы только на электричестве, что фактически является бесплатным путешествием.

Если вы часто совершаете короткие поездки и не нуждаетесь в дополнительной гибкости гибрида, то вам, возможно, лучше подойдет электромобиль, который обеспечит вам дешевую поездку по городу и отсутствие выбросов из выхлопной трубы.

Однако, если вы проехали много миль по автомагистралям, возможно, вам будет лучше с экономичным дизельным автомобилем. Он, вероятно, обеспечит лучшую экономию топлива на высоких скоростях, чем гибрид, потому что автомагистрали и быстрые дороги A — это типы дорог, на которых гибриды наименее эффективны.

Какую машину использовать? Инструмент сравнения топлива, чтобы определить, какой тип автомобиля подойдет вам лучше всего

10 лучших гибридных автомобилей 2018 года

Знание того, что следует учитывать, а чего избегать, может помочь в выборе затраты на топливо и дорогостоящая ошибка.Итак, здесь мы отсчитываем 10 лучших — и выявляем гибриды, от которых лучше держаться подальше.

Что такое мягкий гибрид?

«Гибридный автомобиль» раньше означал автомобиль, приводимый в движение двумя различными источниками энергии: чаще всего бензиновым двигателем и электродвигателем. Они могли работать по отдельности или в тандеме, приводя в движение колеса и таким образом заставляя машину двигаться.

Совсем недавно стал появляться новый тип гибридных автомобилей, что является частью усилий автопроизводителей, направленных на то, чтобы традиционные бензиновые и дизельные двигатели внутреннего сгорания были максимально эффективными. Этот новый тип известен как «мягкий гибрид».Что отличает один из них от обычного гибрида , так это то, что электрическая часть трансмиссии никогда не приводит автомобиль в действие самостоятельно. Вместо этого он помогает дизельному или бензиновому двигателю перемещать автомобиль.

Хотя это звучит сдержанно, это может существенно повлиять на выбросы CO2 в автомобиле, и легкие гибриды начинают появляться в автомобильной промышленности во всем, от маленьких супермини до больших роскошных внедорожников. Согласно последним исследованиям рынка, 50% всех гибридов, проданных к 2025 году, будут мягкими гибридами.

Как работает мягкий гибридный автомобиль?

Мягкие гибриды бывают нескольких различных конфигураций, но чаще всего они имеют аккумуляторную батарею большего размера, которая работает с обычной батареей 12 В, которая есть в каждом автомобиле с двигателем внутреннего сгорания. Часто это 48-вольтовая система со встроенным стартер-генератором, который действует как стартер и как блок питания, помогая двигателю.

В некоторых системах на 48 В используется литий-ионная батарея, а в некоторых — более традиционные свинцово-кислотные.В любом случае, вместо замены блока 12 В блок 48 В работает с обычной батареей. Он подключен к гибридному двигателю и электрическому нагнетателю и берет на себя функции блока 12 В, такие как питание кондиционера, каталитического нейтрализатора и вентилятора двигателя.

Блок 48 В также обеспечивает питание гибридного двигателя и нагнетателя, позволяя автомобилю ускоряться немного быстрее и плавнее. В некоторых моделях, например, в последних моделях Audi высшего класса, система 48 В может выключать двигатель автомобиля на время до 40 секунд при движении накатом.

При приближении к светофору или перекрестку с круговым движением, если сигнал становится зеленым или появляется разрыв, и вы отпускаете тормоз, двигатель внутреннего сгорания запускается немедленно. После этого автомобиль может без промедления разогнаться.

Другой пример — система Suzuki SHVS (интеллектуальный гибридный автомобиль от Suzuki), доступная в моделях Swift и Ignis. Он включает в себя «стартер-генератор» и относительно небольшой аккумулятор. Встроенный двигатель генератора может быть задействован для форсирования двигателя при резком ускорении, а также позволяет системе запуска и остановки автомобиля более плавно вернуть двигатель к жизни благодаря системе ременного привода.

Преимущества умеренно-гибридной системы 48 В

Одним из ключевых преимуществ мягких гибридных систем является повышение топливной экономичности и снижение уровня загрязнения. Инженерная фирма Delphi, разработавшая мягкую гибридную систему на 48 В, заявляет, что она может предложить 25% увеличение крутящего момента на низких оборотах, повышение топливной эффективности на 10-15% и снижение выбросов CO2 на 25% по сравнению с традиционными. Система 12в.

У умеренно-гибридной системы есть и другие преимущества. Компания Continental, производящая шины и автомобильные технологии, работает над «супер-дизельной технологией», в которой используется 48-вольтовая система для снижения выбросов оксидов азота (NOx) от дизельных автомобилей на 60%.Компания Continental разработала каталитический нейтрализатор с электрическим подогревом, который использует батарею 48 В для быстрого нагрева до максимальной рабочей температуры.

Обычно каталитический нейтрализатор полагается на двигатель, чтобы довести его до температуры, и он работает должным образом только после того, как это произошло. Использование двигателя для его нагрева требует времени, но благодаря системе 48 В теперь это можно сделать быстрее, что снижает выбросы выхлопных газов.

Мягкие гибриды и полные гибриды

«Полно-гибридная» система (также известная как «параллельный гибрид» или « самозарядный гибрид ») имеет более крупный и тяжелый аккумулятор, что увеличивает общий вес автомобиля.Умеренно-гибридные системы меньше и легче, что удешевляет их сборку. Однако, поскольку мягкие гибриды легче и меньше, они также не могут управлять автомобилем только на электроэнергии — даже на очень короткие расстояния, которыми управляют обычные гибриды. Это означает, что они загрязняют больше, чем обычный гибрид в большинстве условий движения.

Освобождены ли легкие гибриды от дорожного налога?

К сожалению, нет. Поскольку в апреле 2017 года вступили в силу новые диапазоны акцизных сборов на транспортные средства (ЖНВЛП), только автомобили с нулевым уровнем выбросов освобождаются от уплаты дорожного налога.Поскольку мягкие гибриды выделяют углекислый газ, владельцы должны платить дорожный налог, хотя официальная классификация автомобилей правительством Великобритании как « транспортные средства с альтернативным топливом » (AFV) означает, что они несут ответственность на 10 фунтов стерлингов в год меньше, чем обычные автомобили: 140 по сравнению со 150 фунтами стерлингов.

Мягкий гибрид по ощущениям отличается от обычного автомобиля?

Не сильно. Большинство систем улучшают функцию старт-стопа автомобиля, то есть вы можете остановиться накатом без мощности двигателя, вместо того, чтобы двигатель останавливался в последнюю минуту.Двигатель внутреннего сгорания по-прежнему полностью управляет автомобилем, хотя в некоторых автомобилях аккумулятор может оказывать дополнительную помощь при ускорении.

Вы также можете почувствовать небольшую разницу при торможении, поскольку некоторые системы используют рекуперативное торможение для подзарядки мягкогибридных аккумуляторов. Это означает, что, например, когда вы поднимаете дроссельную заслонку, автомобиль может замедлиться, как если бы тормозное давление уже было подано.

Что означает машина?