Posted in: Разное

Гибрид машина что значит: Виды гибридов: Что такое гибридные автомобили

Содержание

Виды гибридов: Что такое гибридные автомобили

Последовательный. В такой гибридной системе ДВС работает в максимально экономичном режиме, исключительно для того чтобы заряжать батарею электродвигателя. Сам автомобиль приводится в движение электромотором.

Параллельный. В таком гибриде ДВС и электродвигатель работают независимо друг от друга, и, в зависимости от типа (мягкий или полный гибрид), могут приводить автомобиль в движение одновременно или по очереди.

Мягкий. Здесь традиционный стартер и генератор полностью заменены на электродвигатель, который используется для запуска двигателя и его поддержки. Это помогает увеличить динамику автомобиля и снизить потребление топлива примерно на 15%. Электромотор и батареи не предназначены для того, чтобы самостоятельно приводить автомобиль в движение. Зато это дает возможность значительно их облегчить и удешевить, в сравнении с компонентами полного гибрида. BMW 7 ActiveHybrid использует как раз концепцию мягкого гибрида.

Полный

. В полностью гибридных системах автомобиль может приводиться в движение электромотором на любом этапе движения: и при ускорении, и в движении с постоянной скоростью. Например, в «городском цикле» автомобиль может использовать один только электродвигатель. Компоненты системы такой концепции заметно больше, массивнее, их гораздо сложнее установить, чем в случае с «мягким» гибридом. Тем не менее, они могут значительно улучшить динамику автомобиля. Кроме того, использование только электроэнергии при движении в городе может снизить расход топлива на 20%. Полным гибридом является автомобиль BMW X6 ActiveHybrid.

Аккумуляторный. Емкость, размер и масса аккумулятора зависят от его назначения. В последние годы новые разработки в этой области значительно расширили возможность применения батарей в автомобилях. Высокая емкость и долговечность делают Li-Ion и Ni-MH источники питания полностью пригодными для использования в гибридных автомобилях.

Самозаряжающиеся гибриды Toyota | Toyota Эстония

В соответствии с данными WLTP комбинированный расход топлива 4,5–6,4 л/100 км, комбинированный выброс CO2 103–144 г/км.
Изображение носит иллюстративный характер.

Предложение действительно до 31.03.2021 или пока автомобили есть в наличии. Рекомендуемая розничная цена. Для получения конкретного предложения, пожалуйста, обращайтесь в представительство Toyota.

10-летняя гарантия гибридного аккумулятора распространяется на все новые гибридные модели Toyota.

Пример расчета ежемесячного платежа:
Поставщики лизинговой услуги Toyota: Luminor Liising AS, Swedbank Liising AS и эстонский филиал SIA UniCredit Leasing.
Пример калькуляции составлен Swedbank Liising AS. Ознакомьтесь с условиями и обратитесь за консультацией. Ставка затратности кредита составляет 2,84% при следующих показательных условиях, стоимость имущества 19 100 € c НСО, первый взнос 15%, остаточная стоимость 30%, пробег 20000 км в год,период кредита – 5 лет, количество возвратных платежей – 60, плата за договор 225 €, незафиксированная процентная ставка 2,29% в год + Euribor за 6 месяцев (29.

12.2019 Euribor за 6 месяцев составлял -0,325% Зафиксированная в договоре ставка Euribor может меняться через каждые 6 месяцев. При отрицательном значении ставка Euribor считается равной нулю), сумма возвратных платежей 14 647.15 €, общая сумма выплачиваемого кредита 14 705.71 €. Предложение является индикативным и может отличаться от окончательных условий.

Пример калькуляции составлен Swedbank Liising AS. Ознакомьтесь с условиями и обратитесь за консультацией. Ставка затратности кредита составляет 2,27% при следующих показательных условиях, стоимость имущества 23 400 € c НСО, первый взнос 15%, остаточная стоимость 32%, период кредита – 5 лет, плата за договор 195€, незафиксированная процентная ставка 1,89% в год + Euribor за 6 месяцев (17.12.2020 Euribor за 6 месяцев составлял –0,518%. Зафиксированная в договоре ставка Euribor может меняться через каждые 6 месяцев. При отрицательном значении ставка Euribor считается равной нулю), сумма возвратных платежей 17197.26€, общая сумма выплачиваемого кредита 17255. 82€. Предложение является индикативным и может отличаться от окончательных условий.

Гибридные автомобили: польза для окружающей среды

В мире существует два основных вида гибридных автомобилей: параллельные и серийные. Первый имеет как двигатель внутреннего сгорания, так и батареи для электромотора. Автомобилем управляет небольшой бензиновый двигатель и когда требуется дополнительная мощность — подключается электрический. Такая система необходима для увеличения скорости.


У серийных гибридов, с другой стороны, имеется генератор, который приводится в действие двигателем внутреннего сгорания. Этот генератор заряжает батареи и затем дает мощность электромотору. Бензиновый двигатель не может завести автомобиль самостоятельно. Это может случиться, если вы захотите завести ваше авто именно так. Все остальное время машина заводится с помощью электродвигателя. Пробег вашего автомобиля и дальность покрытого им расстояния будет лучше, если большую часть времени вы ездите на электричестве.

Расход топлива в гибридных автомобилях ниже, чем в обычных машинах. Они экономнее потребляют бензин, тем самым увеличивая свой пробег на 20 — 30 миль на 1 галлон. Также в гибридных автомобилях автоматически отключается двигатель, когда вы останавливаетесь. Выжимая педаль газа, вы его включаете. Таким образом, экономится довольно много топлива. Двигатель внутреннего сгорания также начинает заряжать батареи самостоятельно, когда у них низкий уровень мощности.

Экономное потребление бензина позволяет уменьшить вред, наносимый окружающей среде. Гибридные транспортные средства не выделяют столько же выхлопов сколько стандартные автомобили. Эмиссия углекислого газа также намного меньше. Это является очень положительным фактом, поскольку много ученых считают CO2 причиной глобального потепления.

Основные составные части гибридных автомобилей

Двигатель внутреннего сгорания. Меньше и эффективнее по сравнению с традиционными автомобилями.


Топливный бак. Он также немного меньше, потому что для гибридных машин не требуется много топлива.

Электродвигатель. Он действует и как генератор и как двигатель. Во втором случае, он собирает накопленную энергию из батарей для ускорения автомобиля путем увеличения мощности. Когда вы замедляетесь, энергия передается обратно в батареи. После этого они автоматически перезаряжаются.

Батареи. Они требуются для приведения в действие электродвигателя.

Трансмиссия. Нужна для продвижения транспортного средства вперед точно так же, как и в традиционных машинах.

Энергия поступает в батарею от электродвигателя. Когда вы нажимаете педаль тормоза, энергия передается с двигателя на батарею снова. Это называют рекуперативным (регенеративным) торможением. У батарей ограниченный срок службы, поэтому необходимо регулярно их перезаряжать и правильно эксплуатировать.

дорога в будущее или взгляд назад / Цифровой автомобиль

⇡#Классификация и определение гибридов

Мы уже разобрались с историей появления гибридных автомобилей, рассмотрели первые массовые модели и вплотную подошли к изучению современных предложений, однако так и не дали точного определения гибрида. Само слово «гибрид» было введено задолго до появления соответствующих транспортных средств. Определение происходит от латинского «hibrida», что означает «помесь». Этот перевод как нельзя точно передает суть гибрида. Раньше (впрочем, как и сегодня) так называли животных и растения, которые произошли от скрещивания разных пород и видов. При переходе к автомобильной тематике сущность почти не меняется.

Гибрид – транспортное средство, которое имеет силовую установку смешанного типа. Зачастую под гибридным двигателем подразумевается интеграция ДВС и электромотора, однако это можно считать лишь частным случаем. Чем Honda FCX Clarity не гибрид? В этом автомобиле нет двигателя внутреннего сгорания, зато в наличии водородный и электрический двигатели. Таким образом, под гибридом можно подразумевать любое транспортное средство, в котором производить энергию могут как минимум два раздельных устройства, причем энергия эта может быть использована для приведения транспортного средства в движение.
Поправка в конце обязательна, иначе гибридом становится любой современный автомобиль, ведь в каждом есть электрический генератор.

Теперь о классификации. Первая напрашивается сама — по типу силовой установки. Мы уже определили, что работать в паре с электромотором может не только ДВС. Когда-то это были паровые двигатели, сегодня можно встретить водородные. Даже велосипед с электромотором – гибрид, роль запасного источника энергии выполняет мускульная сила человека.

Второй принципиальный признак, позволяющий разделить гибридные транспортные средства по категориям, это тип взаимодействия двигателей. Сегодня различают последовательное, параллельное и последовательно-параллельное (смешанное) подключение. Аналогия с электротехникой и соединением проводников. Этот параметр является одним из важнейших в устройстве гибрида, от него зависят возможности и сам принцип функционирования, поэтому рассмотрим его достаточно подробно.

⇡#Параллельные гибриды

Гибридные автомобили с параллельным включением ДВС и электромотора имеют механическую связь между трансмиссией и обоими типами двигателей. Зачастую электромотор в таких автомобилях располагают непосредственно на коленчатом валу ДВС, хотя он может быть подключен к единой трансмиссии отдельным сцеплением или муфтой. В результате основной функционал возложен именно на двигатель внутреннего сгорания. Электромотор может включиться в работу, в этом случае мощность агрегатов будет суммироваться. Зарядка аккумуляторных батарей возможна как от ДВС, так и в рекуперативном режиме. Роль генератора выполняет электромотор, он же зачастую заменяет стартер. Основной плюс гибридов с параллельным включением – экономичность.

Недостатки параллельного включения вытекают прямо из его особенностей. Если электромотор расположен на коленчатом валу, то без использования ДВС автомобиль не сможет поехать. То есть о передвижении в режиме электрокара речи идти не может. Плюс к этому даже если функционирование электромотора не требуется, его ротор будет вращаться. Исключение – автомобили с интегрированным дополнительным сцеплением. Для совмещения крутящего момента от двух источников в этом случае используется дифференциал.

Красноречивым примером параллельного гибрида может служить Honda Insight. С момента появления в 1999 году внешний вид автомобиля значительно изменился, внесены и инженерные нововведения, но схема функционирования осталась неизменной.

⇡#Последовательные гибриды

Последовательные гибриды располагаются несколько ближе к электрокарам, хотя без двигателя внутреннего сгорания они тоже далеко не уедут. В отличие от параллельного включения ДВС и электромотора, рассмотренного нами выше, в данной связке бензиновый двигатель не имеет какой-либо связи с колесами. Функционал очень близок к электрокару, ведь именно электромотор приводит автомобиль в движение. Двигатель внутреннего сгорания в данном случае лишь заряжает аккумуляторные батареи. В итоге последовательные гибриды сохранили черты как электрокаров, так и автомобилей с ДВС: они по-прежнему могут преодолевать большие расстояния, процесс заправки прост и быстр, но экономия топлива в городских пробках и рекуперативное торможение значительно повышают эффективность. Существенный недостаток параллельных гибридов – мощность электромотора и ДВС невозможно сложить, а в случае полной разрядки аккумуляторных батарей продолжать поездку некоторое время нельзя: требуется время для зарядки.

В скором времени начнется производство активно продвигаемого Chevrolet Volt. Это последовательный гибрид в чистом виде. Приживется ли такой тип автомобилей в США – большой вопрос.

Довольно значительно от последовательного и параллельного включения двигателей отличается устройство самого популярного гибридного автомобиля – Toyota Prius. Тут нет механической и автоматической КПП, не найти и вариаторную трансмиссию. Передачу крутящего момента осуществляет планетарная передача. Японцы не изобрели эту конструкцию, она уже давно применяется в различных сферах индустрии. В том числе автомобильной, ведь гидротрансформаторные АКПП имеют в наличии планетарную передачу. Заслуга инженеров Toyota в том, что именно они использовали этот механизм в подобном применении, не в составе конструкции, а в качестве полноценной трансмиссии. Теперь выясним, как функционирует данный агрегат.

Планетарная передача – набор связанных шестерней. По центру расположена солнечная шестерня. Она сцеплена с четырьмя сателлитами, которые находятся в фиксированном друг относительно друга положении. Связующим элементом выступает водило. Зубья самой большой кольцевой шестерни связаны с сателлитами. Конструкция довольно проста механически, однако ее устройство предоставляет огромные возможности по передаче и суммированию крутящего момента.

Относительно конкретного применения планетарной передачи в Toyota Prius можно рассуждать долго. Вариантов функционирования уникальной трансмиссии немало, подробный обзор заслуживает отдельного материала, поэтому вкратце обозначим лишь основные возможности. Каждый элемент планетарной передачи соединен с отдельным устройством: водило с ДВС, солнечная шестерня с первым электромотором, а кольцевая шестерня – со вторым. Именно кольцевая шестерня через редуктор связана с колесами. В результате становится возможным очень гибкое соединение и универсальное разделение между ДВС и электродвигателями, при этом Prius может выполнять функции как параллельного, так и последовательного гибрида. Японцы смогли интегрировать все возможные режимы в компактном устройстве. В зависимости от требования Toyota Prius может ехать только на элекротяге, только за счет ДВС, использовать оба мотора одновременно, разделять крутящий момент ДВС между колесами и генератором… Всё вместе японцы называют Hybrid Synergy Drive, а саму планетарную передачу – Power Split Device, устройство по распределению энергии.

⇡#Смешанный тип подключения

В последнее время стали появляться гибридные автомобили, которые трудно отнести к какому-либо из описанных видов. В чем основная разница между параллельными и последовательными гибридами? Очевидно, в разграничении прав двух двигателей. А если подобная процедура не требуется? Можно, например, привязать ДВС к передней оси автомобиля, а электромотор посадить на заднюю. В итоге каждый агрегат получает практически полную независимость, необходимо только немного скоординировать действия каждого мотора. Такой вариант довольно прост и дешев: не требуется распределяющее устройство или специфическая трансмиссия. Любой автомобиль можно сделать таким гибридом, требуется лишь установить дополнительное оборудование на заднюю ось (если он переднеприводный с передним расположением ДВС) и связать все компоненты с электронным мозгом.

К недостаткам подобных гибридов можно отнести невозможность зарядки аккумуляторных батарей от ДВС. Только рекуперативная система торможения или подключение к розетке. К представителям нового вида гибридных автомобилей относится Peugeot 3008 HYbrid4, который анонсировали совсем недавно.

⇡#Классификация по типу батарей

Разграничить гибридные автомобили можно и по третьему признаку – типу емкостных батарей. В зависимости от используемых в аноде, катоде и электролите химических элементов изменяются и показатели аккумуляторов. В настоящее время в серийных гибридах можно обнаружить никель-металл-гидридные, литий-металл-фосфатные, литий-полимерные и литий-ионные батареи. Наибольшее распространение, безусловно, получил последний тип. Сегодня основной целью производителей аккумуляторов является повышение удельной емкости (емкости на единицу массы). Однозначного фаворита в этой группе определить сложно, каждый из химических источников тока еще далек от своих теоретических пределов. Определенно, именно от возможностей аккумуляторов во многом зависят способности гибридных автомобилей. Но значительное повышение эффективности аккумуляторов может сделать электрокары приоритетным видом транспорта, а тогда целесообразность гибридных автомобилей ставится под вопрос.

⇡#Выбор гибрида

Уже столько сказано про историю развития гибридных автомобилей и их устройство, но вопрос покупки подобного транспортного средства остается открытым. Выгодны ли гибриды? Удобны ли они в эксплуатации? Какие трудности ждут владельца гибридного автомобиля? И главное: какой гибрид выбрать? В августе в рамках еженедельного обзора новых технологий автомобильной промышленности мы рассмотрели отчет британской автомобильной ассоциации British Columbia Automobile Association, в котором специалисты скрупулезно подсчитали экономический эффект от покупки автомобиля с двумя типами двигателей. Результат обескураживающий: из 16 рассмотренных моделей лишь одна вышла в плюс в сравнении с ближайшим бензиновым аналогом. Почему получилось так, что автомобили с меньшим расходом топлива бьют по кошельку сильнее? Несмотря на неутихающие споры в обществе автомобилистов, гибрид по определению технически сложнее аналогичного автомобиля с единственным бензиновым ДВС. И хотя электромотор устроен довольно просто, он все же требует периодической проверки и планового технического обслуживания. В результате регулярный осмотр в официальном сервисе заметно облегчит кошелек. К тому же век емкостных батарей недолог — в зависимости от устройства и условий эксплуатации их срок жизни может длиться от нескольких лет до десятилетия. Замена аккумуляторов – процедура не из дешевых. Вот и получается в итоге: экономишь на одном, тратишь на другом. Покупать гибрид с прицелом на экономию нельзя.

Кто определенно будет доволен покупкой автомобиля со смешанным силовым агрегатом, так это любители высоких технологий. Короткие пробежки на электродвигателе (доступно не для всех гибридов), обилие информационных дисплеев, бесшумное перемещение в пробке. Все это, безусловно, доставит удовольствие техноманьяку. Что еще более приятно, так это удивление друзей, коллег и просто соседей по потоку — восхищенные взгляды окружающих дорогого стоят.

Вы еще не передумали приобретать гибрид? Тогда вам может пригодиться следующая таблица, в которую мы включили основные данные о 25 гибридных моделях: стоимость, форм-фактор, расход топлива. Дополнительно отмечено время разгона с 0 до 100 км/ч, эта цифра обязательна для понимания технических способностей автомобиля.

Полностью доверять цифрам нельзя: не всегда производитель заявляет полные официальные спецификации, а условия тестов могут отличаться. В целом, если отбросить невероятные характеристики самого экономичного, самого дорогого и в то же время самого быстрого Porsche 918 Spyder Hybrid, который еще не поступил в продажу, собранные данные вполне справедливы. Желающим максимально сэкономить можно порекомендовать Toyota Prius и Honda Insight: основатели рынка все еще смотрятся довольно привлекательно. Выбирать гибридные внедорожники Cadillac Escalade или Chevrolet Tahoe можно только ввиду комплектации, вряд ли электромотор существенно повлияет на расход топлива огромных монстров. В целом же лучше вообще не разделять рынок на автомобили с ДВС и гибридные, а рассматривать все предложения, анализируя новые технические возможности лишь в качестве бонуса. Наверняка через 10-15 лет именно так и будет, большинство моделей станут гибридными, а возможность ехать некоторое время на электрической тяге станет обыденной функцией.

В заключение приведем статистику продаж. С момента появления первых современных серийных гибридных автомобилей в 1997 году и по сей день двумя основными рынками для этих транспортных средств остаются Япония и США: на их долю приходится более 90% от общего тиража. Но даже в этих странах относительный объем продаж гибридов очень мал: в июле в США гибриды составили 2,27% от общего рынка легковых автомобилей. Перейдем к конкретным цифрам.

Статистика продаж гибридных автомобилей довольно пессимистична: снижение объема практически по всем моделям. Наиболее удачным для этого сегмента рынка годом стал 2007, с тех пор продолжается планомерное уменьшение спроса. Котировки нефти на мировых торговых биржах давно отступили от максимальных значений, следовательно, можно не экономить сжигаемое топливо. Свою роль сыграл и мировой финансовый кризис.

Вместе с тем из статданных становится очевиден безоговорочный лидер рынка гибридов – Toyota Pruis. Не зря японцы инвестировали в будущее.

Несмотря на всю неоднозначность использования гибридного привода в современных автомобилях, уже в ближайшем будущем мы увидим дальнейшее развитие этой технологии. Возможно, гибрид придет и в ваш дом.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Мифы и реальность о гибридах и электромобилях.

Здесь приводим полезную практическую информацию об особенностях эксплуатации гибридов и электромобилей, которая призвана развеять некоторые мифы и опасения потенциальных покупателей экомобилей.

Ведь, как правило, при недостатке информации, возникают мифы, которые тормозят дальнейший рост рынка электромобилей и гибридных авто. А недостаток информации есть, потому что всего несколько лет назад такие автомобили на украинском рынке были в диковинку.

Электромобили.

На сегодняшний день электромобили в Украине переживают лавинообразный рост популярности. Благодаря многим компаниям, частным энтузиастам, и счастливым владельцам, правдивой информации об электромобилях в открытых источниках становится все больше, а мифов все меньше. Простота технического устройства электромобиля, дешевизна обслуживания и удовольствие от вождения теперь всем известны «в теории», и многие уже испытали это на практике.

Гибридные автомобили

С гибридами дело обстоит иначе, есть много информационных «белых пятен» и для их заполнения рассмотрим эту тему более подробно. Причем большая часть изложенной информации проверена нами в ходе длительной эксплуатации и сервиса гибридных автомобилей.

Немного истории. Современные гибриды разработали японцы в девяностых годах. Пионерами в этом были Toyota и Honda. Именно эти компании и доминируют на рынке гибридов. Тойота разработала и успешно реализовала проект «Prius», c гибридной силовой установкой Hydrid Sinergy Drive принципы которой легли в основу всех других гибридов от Тойоты: Auris, Yaris, Camry, Highlander, и гибридов Lexus. Тойотовские так называемые «полные» гибриды оказались самыми удачными и чрезвычайно надежными. На 2014г. Toyota/Lexus занимала около 70% рынка гибридных автомобилей. Хонда со своей менее удачной, но дешевой, так называемой, «мягкой», или «умеренной» гибридной системой заняла второе место: около 15% рынка. На третьем месте — Форд, купивший патенты Тойоты: 8% рынка. Остальные 7% рынка занимали другие производители, большинство из которых в прошлом десятилетии выбрало позицию осторожного наблюдателя. В настоящее время ситуация быстро меняется, потому что сегодня уже все автопроизводители запускают программу перехода производства от автомобилей с ДВС к электромобилям и гибридам.

Теперь развеем некоторые мифы о гибридных автомобилях. Если Вы еще мало знакомы с гибридами – приготовьтесь! Вас ждут открытия!

Миф 1. Гибрид намного сложнее бензинового автомобиля. Этот миф вытекает из простой логики: два двигателя, плюс устройство, которое объединит крутящие моменты от двигателей и передаст их на колеса. Еще надо чтобы это же устройство работало и в обратную сторону, передавая энергию торможения в батарею. И все это надо согласовать, увязать и настроить, чтобы все работало как часы. Значит по итогу получится нечто, примерно в три раза более сложное, чем бензиновая машина. Но это не так. Потому что Тойотовские инженеры нашли изящное и гениально простое решение. Они выбросили сцепление и коробку передач а вместо них установили обычный планетарный механизм (дифференциал). Если Вы мало знакомы с механикой – объясню «на пальцах». Дифференциал состоит из большой шестерни, малой шестерни и водила с сателлитами. Это — простое устройство, в котором на порядок меньше деталей, чем в коробке передач со сцеплением. Дифференциал имеет три точки подключения крутящего момента и может его плавно распределять между этими точками. К одной точке подключен бензиновый двигатель, к другой – электрический мотор-генератор, к третьей — колеса и второй электромотор. Электроника «дирижирует» всеми процессами, регулируя обороты двигателей, нагрузку на мотор-генератор и плавно распределяя крутящие моменты. В итоге получилась бесступенчатая трансмиссия (ECVT), которая механически на порядок (т.е. в раз десять!) проще трансмиссии обычного бензинового двигателя! Применены также и другие упрощения конструкции, например, отсутствует стартер, электрические мотор-генераторы встраиваются в маховик ДВС (Хонда), в корпус дифференциала и т.п. В результате механически гибрид намного проще обычного автомобиля с ДВС, а вся сложность гибрида переместилась в программное обеспечение, которое прошито в надежные японские электронные «мозги» машины.

Миф 2. Надежность гибрида меньше, чем у бензинового автомобиля. Это не так. Гибриды потрясающе надежны! Toyota Prius многие годы занимает ведущие места в рейтингах надежности. Вообще надежность обусловлена как принципами работы гибрида, так и конкретной технической реализацией автопроизводителем. Тут надо отметить следующее:

— ДВС у большинства гибридов дефорсирован и работает по более «мягкому» циклу Аткинсона (точнее, по его упрощенному аналогу, называемому циклом Миллера), что увеличивает его ресурс, надежность и экономичность.

— ДВС у гибрида работает в режиме, близком к идеальному. Идеальный режим ДВС – это работа на постоянных оборотах. У обычного автомобиля обороты двигателя постоянно меняются, причем на разгоне это происходит под полной нагрузкой. Это вызывает износ ДВС. У гибрида ДВС не связан напрямую с колесами и скорость машины не имеет прямой зависимости от его оборотов. Эта особенность немного шокирует при первой поездке на полном гибриде. Если Вы резко нажмёте педаль акселератора, ДВС в течение секунды наберёт обороты до определенного уровня, а машина при этом не реагирует, но зато потом начинает впечатляюще ускоряться, равномерно без провалов и переключений. Таким образом, даже во время разгона, ДВС гибрида работает на постоянных оборотах, а ускорение обеспечивается распределением крутящего момента в дифференциале. Такой режим ДВС делает его практически «неубиваемым».

— Трансмиссия гибрида на порядок проще, чем у обычного автомобиля (см. Миф 1). Она управляется бортовым компьютером по проводам, а не механически посредством множества сложных механических и гидравлических элементов. Поэтому надежность трансмиссии гибрида на порядок выше, чем у обычного автомобиля.

— Производители гибридов, особенно Toyota, заложили в свои машины огромный ресурс надежности. Я удивляюсь, что мой 13-летний Haighlander не имеет признаков износа батареи и не требует серьезных ремонтов. Удивляюсь, как элементы батареи при ёмкости 6,5Ач выдерживают ток заряда 100А при рекуперации. Ведь это превышает 15с ! Удивляюсь, как ДВС выдержал частую интенсивную работу с половинным уровнем антифриза в системе (это отдельная история). Мой компаньон удивляется безупречным состоянием батареи его Ford Escape с пробегом 600 тыс. км.

Подытожив всю информацию по данному мифу, делаем вывод, что гибриды гораздо надежнее обычных автомобилей с ДВС, особенно в тяжелых городских условиях эксплуатации, а «попасть» на дорогостоящую замену высоковольтной батареи намного менее вероятно, чем на дорогостоящий ремонт современного дизеля! Поэтому никаких «динозавров»! Только гибрид, или электромобиль!

Миф 3. Гибрид не так экономичен, как заявлено производителями. На самом деле заявленная экономичность достижима. Производители любых машин всегда указывают расход полностью прогретого автомобиля в идеальных условиях, которые достигаются не всегда. Кроме того, у гибрида есть некоторые особенности. По причине высокой тепловой эффективности двигателя гибрида, он прогревается дольше. В холодное время года экономия начинается после примерно 10км.пробега. Если машина зимой используется для редких коротких поездок – Вы будете разочарованы высоким расходом топлива. Во-вторых, для максимальной экономичности температура батареи должна находится в определенных пределах. При слишком холодной и слишком горячей батарее компьютер ограничивает токи заряда и разряда батареи, что снижает экономию. Если температура воздуха ниже -5 градусов или выше +25 градусов, то автомобиль будет иметь повышенный расход, пока батарея нагревается или охлаждается. Наконец, для максимальной экономии, водителю гибрида следует освоить правильный стиль еды: быстро набирать скорость, а затем поддерживать равномерное движение, нежно управляя педалью газа.

Миф 4. На трассе гибрид бесполезен, т.к. не дает экономии. Это не так. Точнее, это так только если из реальной поездки «вырезать» и рассматривать участок с абсолютно равномерным движением. На самом же деле во время поездки по-любому приходится и газ сбросить, и притормозить. Хотя при движении за городом рекуперация происходит гораздо реже, чем в городе, зато перепад скоростей выше, и поэтому энергии в батарею собирается немало. Легкое прикосновение к педали тормоза на скорости 90 км/ч на моем Хайлендере вызывает зашкаливание стрелки рекуперации. Затем, когда я равномерно еду на круиз-контроле, в какой-то момент неожиданно наблюдаю снижение расхода топлива на 30…50%. Смотрю на дисплей и вижу, что батарея отдает накопленную энергию электромотору. Экономия есть и на трассе.

Миф 4. Гибрид плохо переносит зиму. Нисколько! Исправные гибриды в мороз проблем не испытывают. Важно только следить за уровнем заряда высоковольтной батареи перед парковкой. Он должен быть не ниже 70%. В противном случае ставите в режим паркинга, выключаете все потребители и пару минут подзаряжаете батарею работающим двигателем. Если гибрид утром не завелся, то чаще всего виноват малый аккумулятор 12V. Он имеет небольшую ёмкость и может замерзнуть. Но зато его легко можно «прикурить» от соседней машины, работающей на холостом ходу. После запуска надо дать двигателю несколько минут поработать для прогрева и заряда высоковольтной батареи и малого аккумулятора. Владельцу гибрида обязательно надо учитывать, что высоковольтная батарея плохо переносит длительный простой машины. И если летом рекомендуется для ее подзаряда заводить двигатель минимум раз в два – три месяца, то в морозы – раз в две – три недели. Иначе она разрядится ниже критического уровня и для ее оживления потребуется ее снятие и реанимация в специализированной СТО. Следует заметить, что длительный простой батарея Хонды переносит несколько лучше, чем батарея Тойоты.

Миф 5. Гибрид требует более частого и более дорогого ТО. Наоборот! Тормозные колодки изнашиваются только после 100 — 150 тыс.км. пробега, потому что работают мало по причине частого рекуперативного торможения. ДВС гибрида используется в более простом и экономичном режиме, чем ДВС обычного автомобиля, поэтому он менее критичен к техобслуживанию. Конечно, для долгой надежной работы машины надо соблюдать все регламенты и следить за уровнями технических жидкостей. Особенно это касается сроков замены тормозной жидкости, антифриза и масла в трансмиссии. Последние две жидкости для гибрида – специальные. Масло для кондиционера тоже должно быть специальным. Поэтому дозаправку кондиционера лучше делать в специализированной мастерской или у мастеров, знающих эти особенности.

И завершаем эту статью БОНУСОМ, который Вы получаете при эксплуатации гибрида: УДОВОЛЬСТВИЕ ОТ ЕЗДЫ! По этому показателю лучше гибрида – только хороший электромобиль. На гибриде Вы сможете наслаждаться мощным равномерным ускорением на старте. Никаких дерганий и переключений, как у обычной машины с коробкой-автомат! Кстати, многие производители суперкаров, например, Porsche, начинают оснащать свои детища гибридными установками не для экономии топлива, а чисто с целью улучшить ускорение и усилить удовольствие от вождения! В общем, если Вы любите на светофоре быть первым, то гибрид – это для Вас! А если сразу после активного старта Вы увидите впереди мигающий зеленый, не разочаровывайтесь! Спокойно тормозите, заряжайте батарею и получайте удовольствие от того, что Ваши кровные не улетели в выхлопную трубу, как у обычных машин, а аккуратно «собираются» Вашим гибридом в аккумулятор!

Пусть Бог хранит Вас на дорогах!

Что такое мягкий гибрид? – AUTO ISLAND

Стоит ли покупать электромобиль прямо сейчас, или выбрать более “мягкую” стратегию, и приобрести бензиново-электрический (гибридный) автомобиль.

Знакомимся с самой простой гибридной технологией – MILD HYBRID (МЯГКИЙ ГИБРИД)

Автомобильные компании спешат вывести на дороги как можно быстрее и как можно больше гибридных моделей. Но что такое мягкий гибрид и стоит ли с ним возиться?

Самый быстрорастущий тип силовой установки на рынке новых автомобилей в настоящее время – это мягкий гибрид. Большинство производителей автомобилей заменяют обычные бензиновые или дизельные двигатели мягкими гибридами. Но что такое мягкий гибрид и в чем его преимущества для автовладельцев?

В этом руководстве мы объясним, как работает мягкий гибридный двигатель и как он сравнивается с другими типами гибридных автомобилей.

Уровни электрификации

Мягкий гибридный двигатель – это самый простой и недорогой способ получить электрическую прибовку для бензинового или дизельного двигателя. Однако это также самый низкий уровень электрификации, который предлагает наименьшие преимущества по сравнению с обычным гибридом или подключаемым гибридом.  Как видно из таблицы ниже, он мало чем отличается от обычного бензинового или дизельного двигателя.

Тип автоВнутреннее сгораниеМягкий гибридОбычный гибридПодключаемый гибридЭлектромобиль
ТрансмиссияТолько бензиновый или дизельный двигательБензиновый или дизельный двигатель с электрическим приводомБензиновый или дизельный двигатель с отдельным электродвигателемБензиновый или дизельный двигатель с отдельным электродвигателемТолько электродвигатель (и)
Размер батареиНиктоНебольшойсреднийБольшойОчень большой
Только электрический диапазонНиктоНиктоНезначительный (несколько миль)Хорошо (20-50 миль)Очень хорошо (100-300 миль)
Зарядка от вилкиНетНетНетдада
Время зарядки аккумулятораНет данныхНет данныхНет данныхКороткие (несколько часов)Долгий (несколько часов)
Право на получение гранта на подключаемый автомобильНетНетНетНетда

Как работает мягкий гибрид?

Современные автомобили могут иметь множество электрических систем, таких как стерео, электрические стеклоподъемники, гидроусилитель руля, фары, сиденья с подогревом и многие другие удобства.  Все эти системы требуют электроэнергии для работы. В обычном бензиновом или дизельном автомобиле генератор забирает энергию из двигателя и преобразует ее в электричество для их питания. Однако это означает, что для питания всех этих систем всегда требуется определенный процент рабочей нагрузки вашего двигателя. Это называется паразитной нагрузкой на аксессуары, и это снижает экономию топлива и производительность вашего автомобиля.

Мягкий гибрид заменяет генератор и стартер на небольшой электродвигатель (на изображении ниже он называется MHSG) и аккумулятор. Этот блок может запускать двигатель и приводить в действие различные паразитные электрические системы, что означает, что двигатель тратит больше своей энергии на вращение колес. В результате он потребляет меньше топлива и может обеспечить немного лучшую производительность.

Маленькая батарея накапливает энергию для электродвигателя, который заряжается, когда вы двигаетесь по инерции или тормозите. Батарея значительно меньше и легче, чем в обычном или подключаемом гибриде, так как ей не нужно хранить столько электроэнергии.

Некоторые системы могут обеспечить повышение мощности двигателя при ускорении, однако мягкий гибрид не может двигать автомобилем только на электроэнергии.

В чем разница между мягким гибридом и другими гибридными автомобилями?

Небольшой электродвигатель помогает бензиновому или дизельному двигателю, уменьшая объем работы, которую он должен выполнять. Однако, в отличие от обычного или подключаемого к сети гибридного автомобиля, электродвигатель на мягком гибриде не может управлять самим автомобилем – бензиновый или дизельный двигатель всегда будет приводить в движение колеса.

Это также означает, что мягкий гибрид прекрасно работает с механической коробкой передач, поскольку в нем нет электродвигателя, приводящего колеса. Полностью гибридные или подключаемые гибридные автомобили доступны только с автоматической коробкой передач.

Как и обычный гибрид, и в отличие от подключаемого к сети гибридного или полностью электрического автомобиля, вы не можете подключить легкий гибридный автомобиль к внешнему источнику электроэнергии для зарядки аккумулятора – он заряжается только во время движения.  Некоторые автомобильные компании называют это «самозарядкой», но это просто маркетинговая ерунда и вводит в заблуждение.

В чем преимущество мягкой гибридной системы перед обычным бензиновым автомобилем?

Мягкий гибрид будет чувствовать себя почти так же, как обычный бензиновый или дизельный автомобиль. Если у вас есть автомобиль с системой старт-стоп, которая отключает двигатель при остановке автомобиля, в любом случае у вас в основном есть мягкая гибридная система.

Путем выключения двигателя, когда он не нужен, и уменьшения потребности двигателя в питании всех аксессуаров, мягкая гибридная система может повысить экономию топлива примерно на 10%.

Для автомобильных компаний умеренная гибридная система является относительно дешевой по сравнению с полной гибридной установкой, и это довольно простой способ помочь им достичь своих юридически обязательных целей по выбросам. Большинство имеющихся у них бензиновых или дизельных моделей можно адаптировать к мягкой гибридной установке с гораздо меньшими затратами, чем альтернативные способы повышения их эффективности.

В чем недостатки мягкого гибрида?

У мягкой гибридной системы нет реальных недостатков по сравнению с обычным бензиновым автомобилем, хотя обычно они немного дороже. Он едет точно так же, особенно если вы привыкли к машине с системой старт-стоп.

По сравнению с полным гибридом, вы получаете гораздо меньше электроэнергии, и автомобиль не может работать только на электричестве, поэтому обычный двигатель внутреннего сгорания должен всегда работать, чтобы вращать колеса.

Какие автомобили доступны как мягкие гибриды?

Большинство производителей постепенно заменяют свои обычные бензиновые и дизельные двигатели мягкими гибридными версиями. Вы уже можете найти мягкие гибридные версии многих самых популярных моделей Великобритании, и каждый месяц в продажу поступает все больше. По состоянию на середину 2020 года мягкие гибриды составляют менее 10% рынка новых автомобилей , но этот показатель будет быстро расти, поскольку все больше марок автомобилей будут устанавливать их на большее количество своих моделей.  Ниже приведены лишь несколько новых моделей, выпущенных за последние несколько месяцев.

Через пару лет почти каждый новый бензиновый или дизельный автомобиль в продаже будет иметь мягкую гибридную систему, и почти не будет новых автомобилей без какой-либо формы электрификации, от самых дешевых супермини до самых дорогих суперкаров.

Hyundai-гибрид — Hyundai.lv RU

Hyundai предлагает широкий ассортимент гибридных автомобилей

Что означает гибрид?

Понятие „гибрид“ изначально использовалось в биологии, где оно обозначало скрещение двух видов. Применительно к транспортным средствам гибрид – это автомобиль с двумя различными источниками энергии. Для Hyundai это означает, что в одном и том же автомобиле имеется как электрический двигатель, так и двигатель внутренннего сгорания (бензиновый или дизельный). Идя навстречу пожеланиям и потребностям клиентов Hyundai предлагает широкий ассортимент самых разных гибридов.


„Мягкие“ гибриды и микрогибриды

В автомобиле с системой „мягкого“ гибрида помимо системы Старт-Стоп имеется также пусковой генератор, который поддерживает начало движения с места, уменьшая таким образом расход топлива. Hyundai Tucson оснащен 48-вольтовой „мягкой“ гибридной системой. Дизельный двигатель объемом 1,6 л обеспечивает автомобилю мощность в 136 л.с., а дизельный двигатель объемом в 2,0 л – 185 л.с.

О гибридной технологии иногда говорят уже в том случае, когда в автомобиле имеется система Старт-Стоп и небольшой электродвигатель, помогающий началу движения. На практике в таких микрогибридах двигатель внутреннего сгорания выключается, например, когда автомобиль останавливается у светофора, и вновь запускается, когда водитель снимает ногу с тормоза или нажимает сцепление. Во всех нынешних моделях Hyundai такая система имеется.


Гибрид

Автомобили-гибриды различаются по своему внешнему виду, однако их объединяет то, что они имеют два источника энергии: двигатель внутреннего сгорания (как правило, бензиновый) и электрический двигатель. Энергия для электродвигателя генерируется путем накопления кинетической энергии. Например, при спуске с горы или торможении скорость автомобиля при помощи генератора может быть замедлена. Это преобразует энергию вращающихся колес в электричество, которое накапливается в аккумуляторе.

Автомобиль использует для движения аккумулированную электроэнергию, однако ее хватает лишь на очень короткие расстояния. Аккумулятор нельзя зарядить от внешнего источника питания. Такие автомобили называют также полными гибридами и самозаряжающимися гибридами.

На практике использование автомобиля не отличается от использования автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Гибридными моделями Hyundai являются IONIQ Hybrid и KONA Hybrid с бензиновым двигателем в 105 л.с. и электродвигателем в 43,5 л.с. (32 кВт).


Подключаемые гибриды

Как явствует из названия, подключаемые гибриды можно подключать для зарядки. Подключаемые гибриды называют также плагин-гибридами. Помимо сохранения энергии во время движения, аккумулятор такого автомобиля можно заряжать от обычной штепсельной розетки или специального зарядного устройства, предназначенного для электромобилей. Hyundai IONIQ Plug-in оснащен наряду с электродвигателем мощностью 61 л.с. (44,5 кВт) также бензиновым двигателем внутренннего сгорания мощностью 105 л. с. Литий-ионный полимерный аккумулятор обычно обеспечивает движение на электроэнергии, в зависимости от условий, приблизительно на расстоянии 52 километров; в городских условиях — даже больше. Когда возможности движения полностью на электроэнергии исчерпаны, можно продолжать езду при помощи бензинового двигателя, а затем, когда появится возможность, зарядить транспортное средство от зарядного устройства. Если вы обычно ездите на небольшие расстояния и проблем с зарядкой аккумулятора нет, то вы можете полностью осуществлять поездки на электричестве.

 

 

Как описано выше, аккумулятор во время движения накапливает электричество. Если езда на электричестве необходима только в конце поездки, то в начале можно выбрать гибридный режим. В этом случае автомобиль прежде всего использует двигатель внутреннего сгорания, заряжая в то же время с помощью этого аккумулятор.

Достигнув того участка пути, на котором водитель хочет использовать электродвигатель (напр., при движении в городе), он выбирает режим езды на электродвигателе. Это означает, что водитель может по своему желанию выбирать, ехать с помощью двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя, но по умолчанию этот выбор осуществляется автоматически самим автомобилем.

На практике езда на заряжаемом гибриде не отличается от езды на автомобиле с обычным двигателем внутреннего сгорания.


Что хорошее или полезное отличает электродвигатель от двигателя внутреннего сгорания?

Езда на электроэнергии более экономична, чем езда на традиционном топливе. Электродвигатель поддерживает двигатель внутреннего сгорания при начале езды и при ускорении во время езды, позволяя быстрее двинуться с места или ускориться при переезде.

Преимуществом электричества является также и то, что при его использовании в качестве источника энергии автомобиля не образуется выхлопных газов. В центре некоторых крупных городов движение автомобилей с двигателями внутреннего сгорания ограничено — в Латвии это пока не сделано.


Вас может также заинтересовать

 

Что такое гибридное производство?

Гибридное производство — это комбинация аддитивного производства (AM) и субтрактивного производства на одной машине. Оба процесса сами по себе обладают замечательными возможностями, но в сочетании они открывают совершенно новый уровень проектирования и производства. Сегодня мы в основном видим гибридные системы, оснащенные головкой направленного энерговыделения (DED) для наплавки металлического порошка или проволоки, а также станки, такие как токарный станок или мельница. Эти системы позволяют изготовить и закончить деталь за одну настройку, уменьшая количество ошибок, поскольку деталь AM не должна оставлять одну машину для сброса на второй машине.

Перед гибридом

До гибридных машин металлические детали и компоненты, изготовленные на машинах AM, могли потребовать значительной постобработки для соблюдения указанных допусков. Как минимум, деталь необходимо отрезать от рабочей пластины. В других случаях деталь может нуждаться в термической обработке для снятия внутренних напряжений, расширении и захвате резьбовых отверстий, процессах чистовой обработки, таких как дробеструйная обработка или вибрационная чистовая обработка, а также фрезерование, точение или шлифование критических размеров.Дополнительная обработка увеличивает время выполнения заказа и увеличивает затраты.

Методы гибридного производства

В этой растущей и меняющейся технологии использование гибридных машин — лишь еще один инструмент в вашем арсенале. Как и любая другая инновационная технология, для развития и утверждения требуется время. Производители гибридных машин предлагают разные методики изготовления.

Первый гибридный способ производства и один из наиболее распространенных — это когда аддитивный и вычитающий процессы выполняются последовательно.Деталь полностью изготавливается с помощью AM до формы, близкой к конечной, а затем обрабатывается, где необходимо, с использованием вычитающих возможностей для чистовой обработки детали.

Второй метод чередуется между аддитивным и вычитающим в процессе производства. Независимо от того, является ли деталь существующей или новой, AM добавляет материалы, которые затем обрабатываются, добавляются дополнительные материалы AM, и деталь проходит еще один цикл обработки, и так далее, пока деталь не будет завершена. Другой пример — когда деталь обрабатывается для чистовой обработки поверхностей, в то время как деталь формируется с помощью аддитивного процесса.

Используя гибрид, также можно комбинировать материалы во время процесса и наносить разные металлы на одну и ту же деталь. Практически любой металл доступен в формате проволоки или порошка для AM, включая алюминий, кобальт-хром, медь, инконель, нержавеющую сталь, инструментальную сталь и титан, среди прочего. Используя разные металлы в одной детали, вы можете получить лучшие характеристики обеих частей без ущерба для целостности детали.

Типы машин

В настоящее время существует два типа гибридных машин. Первый — это стандартная гибридная машина, предлагающая как AM, так и вычитающую способность, а вторая — добавить возможности AM к вычитающей машине. При добавлении к существующей машине устанавливается один или несколько металлических инструментов AM, которые предназначены для работы вместе со стандартным набором вычитающих инструментов. Хотя общее количество доступных гибридных машин по-прежнему относительно невелико, эта технология будет только расширяться и расти из-за возможности объединения обоих процессов в один.

Когда дело доходит до гибридного производства, речь идет о поиске правильного решения для конкретного применения и использовании преимуществ обоих.

Что такое гибридное производство? | PTC

Технологии гибридного производства стремятся объединить сильные стороны аддитивного производства (3D-печати) и традиционного ЧПУ / субтрактивной обработки, чтобы создать единый производственный процесс, который эффективно использует оба сразу.

Короче говоря, гибридное производство сочетает в себе лучшие черты традиционной субтрактивной обработки с 3D-печатью или аддитивным производством. Вот почему это такая хорошая идея.

Lasertec 65 3D — это гибридный станок для аддитивного и субтрактивного производства от DMG Mori

Проблемы с производственными системами сегодня

Для решения любой проблемы недостаточно одного производственного процесса. 3D-печать по-прежнему имеет множество ограничений с точки зрения используемых материалов и точности изготовления в условиях проектирования со строгими допусками. Обработка с ЧПУ , с другой стороны, часто сталкивается со значительными проблемами, когда речь идет о необычно сложной или радикальной геометрии.

В промежутке, оставленном между ними, существует большое поле возможных инноваций: широкий спектр возможных дизайнов, сочетающих сложную геометрию с высокой точностью изготовления.

Гибридные производственные системы стремятся восполнить этот пробел, находя способы совместного использования 3D-печати и ЧПУ на единой платформе в рамках единого целостного подхода к проектированию.

Безусловно, это новый взгляд на собственное производство. Однако несколько крупных поставщиков ЧПУ уже представили головки для 3D-печати с болтовым креплением для своих платформ; компании, производящие новые системы 3D-принтеров, также начали включать в свои процессы функции, позволяющие ограниченную субтрактивную обработку.

Появление банального «гибридного» производства, вероятно, неизбежно, поскольку усовершенствования как в ЧПУ, так и в 3D-печати создают большие области перекрытия возможностей между ними.

CAD не следует игнорировать новые подходы к производству

Однако для компаний, заинтересованных в инвестировании в гибридные платформы, остается одна проблема: их системы CAD.

Многие устаревшие платформы САПР сегодня изначально создавались только для обработки с ЧПУ, а сейчас обновляются и модернизируются для общей совместимости с парадигмами 3D-печати. Однако гибрид — эффективное использование и использование потенциала, который существует между традиционными методами производства с ЧПУ и новыми методами 3D-печати — означает, что требуются возможности 3D CAD, которые не просто переводят план проектирования в рабочий процесс производства.Скорее, новое поколение САПР должно будет намного лучше отражать замысел проекта.

Тем не менее, Creo сегодня является лидером в совместимости с передовыми производственными платформами, технологиями визуализации дизайна и оптимизированными методами пользовательского интерфейса для быстрого, но эффективного отражения замысла дизайна во многих его формах. Мы смотрим в будущее гибридного производства — все еще далеко, но явно приближается. И, вероятно, изменит все, что мы думаем о дизайне продукта.

[Эта статья была впервые опубликована в 2016 году. Она обновлена ​​на 2018 год.]


об авторе

Хельга Стреле

Что такое гибридное производство? Преимущества, материалы и лидеры рынка

Гибридное производство — это термин, который описывает комбинацию аддитивного производства и субтрактивного производства в одной машине. Аддитивное производство используется для создания компонента, детали или конструкции внутри другой детали; Субтрактивное производство (или фрезерование с числовым программным управлением (ЧПУ)) используется для изготовления, точечного фрезерования, полировки и так далее.

Обычно печать аддитивного производства в виде лазерной наплавки для создания металлической формы (подробнее о материалов для аддитивного производства ) формируется при охлаждении и обрабатывается традиционными методами. Обратным примером может быть обработка для создания базовой структуры, а 3D-печать используется для создания тонких структур поверх основы.Субтрактивное производство используется там, где достаточно традиционных методов, а аддитивное производство используется с высокой степенью детализации и деликатности.

Возрождение гибридного производства связано с началом роста металлургического и аддитивного производства в 2010-х годах. В то время стоимость лазеров упала примерно до 100 000 долларов, что сделало возможным приобретение крупного станка с ЧПУ. Станки для металлического порошка поставлялись по цене от 800 000 до 1 500 000 долларов, что делало гибридное производство идеальной альтернативой, в основном для более крупных деталей.

За последние пять лет количество производителей станков, предлагающих гибридное производство, выросло с нуля до двузначных цифр.

Источник: Thermwood.

Какие материалы можно использовать в гибридном производстве?

В зависимости от системы станка, почти любой металл, доступный в виде проволоки или порошка, можно напечатать на 3D-принтере. К ним относятся хромированный кобальт, медь, алюминий, нержавеющая сталь, инструментальная сталь, титан и многие другие. Одним из преимуществ гибридных металлических систем является то, что они часто позволяют наносить разнородные металлы на одну и ту же деталь, например, плакировать инконелем для прочности или включать медь.

В полимерных системах часто используется изготовление плавленых волокон, поэтому можно использовать множество различных полимерных волокон. Существуют крупномасштабные гибридные системы, в которых используются гранулы для литья под давлением и которые могут быть совместимы с композитными армированными полимерами. Гибридные полимерные системы также могут применять нескольких материалов, например , для создания эффекта переформования.

Почему гибридное производство — хороший выбор?

Гибридное производство предлагает преимуществ по сравнению с механической обработкой или аддитивным производством.Благодаря аддитивному производству можно наращивать и ремонтировать поврежденные детали или сократить объем работ по механической обработке, начав с заготовки меньшего размера и добавив материал именно там, где это необходимо. Технология аддитивного производства также позволяет использовать несколько материалов в одной детали, что позволяет плакировать более слабые металлы для большей прочности, добавлять медь для улучшения теплопередачи или экономить деньги за счет применения дорогих металлов в очень специфических место.

Когда добавка используется вместе с фрезерованием с ЧПУ в гибридной системе, можно напечатать 3D-деталь и закончить ее за одну настройку: это снижает количество ошибок, поскольку напечатанная деталь не должна покидать рабочий конверт и сбрасываться на отдельном станке. .Также возможно чередовать печать и механическую обработку для отделки внутренних элементов, которые были бы недоступны в готовой детали. Посмотрите видео о гибридном производстве, чтобы лучше понять:

Какие пять ведущих компаний гибридного производства?

Лидер в области станкостроения и гибридного производства, DMG Mori — очевидный выбор, чтобы начать список компаний-производителей гибридных машин. Компания представила систему LASERTEC 65 3D Hybrid, в которой используется Siemens NX: Complete Hybrid CAD / CAM — модуль для аддитивного и субтрактивного программирования.В системе DMG Mori используется лазерная головка, управляемая полностью автоматическим шаттлом — без ручного вмешательства для 5-осевого нанесения материала с помощью коаксиального сопла, что приводит к однородному распределению порошка, независимо от направления лазерной наплавки. Он сочетается с 5-осевым фрезерным станком и обеспечивает мониторинг процесса и адаптивное управление процессом (замкнутый цикл). Программное обеспечение CELOS от DMG Mori также позволяет непрерывно измерять и контролировать процесс образования отложений лазера, а также автоматически регулировать мощность лазера в режиме реального времени для получения однородных деталей.

Источник: DMG Mori.

Mazak INTEGREX i-400 AM — одна из крупнейших гибридных производственных систем, доступных на рынке. INTEGREX i-400 — это сочетание аддитивной технологии и расширенных возможностей многозадачности. Это машина, которая представляет компании, которые делают ставку на инновационные альтернативные решения традиционной обработке с точки зрения проектирования деталей и обработки. Станок был разработан специально для мелкосерийного производства очень труднообрабатываемых материалов и использует свои аддитивные способности для легкого создания элементов деталей почти чистой формы, а затем завершает их с помощью высокоточных операций чистовой обработки. При необходимости машина также нанесет лазерную маркировку на детали. Машина плавит металлический порошок с помощью тепла волоконного лазера.

Источник: Mazak.

Технология

MPA обычно предназначена для выращивания материала на геометрически доступных плоскостях компонента. Если дополнительные материалы должны быть интегрированы или внедрены, материалы наносятся слоями, насколько соответствующие контуры других компонентов материала доступны для обработки. Специальный заполняющий материал позволяет создавать внутренние полости, каналы и контуры поднутрений.Этот материал растворим в воде и вымывается в конце производственного процесса, чтобы обнажить внутреннюю геометрию. Последующая термообработка оптимизирует микроструктуру детали и гарантирует, что деталь имеет желаемую твердость. Hermle — еще один хорошо известный лидер в индустрии субтрактивных станков. Технология термического впрыска, которую Hermle разрабатывает более 10 лет, открывает новые возможности в области аддитивного и гибридного производства. Он объединяет идеи аддитивного производства и лучшего фрезерования.Устройство нанесения материала MPA интегрировано в 5-осевой обрабатывающий центр Hermle типа C-40. Сочетание нанесения материала MPA и фрезерования всего на одном станке приводит к гибридному процессу аддитивного производства, который позволяет получать детали диаметром более 500 мм.

Источник: Hermle.

Siemens NX: Complete Hybrid CAD / CAM — Модуль для аддитивного и субтрактивного программирования представляет собой единый пакет программного обеспечения для полной технологической цепочки (проектирование, аддитивный процесс, субтрактивная обработка, чистовая обработка).Он используется в нескольких аддитивных, субтрактивных и гибридных машинах для подготовки всего производственного процесса с использованием цифрового двойника заготовки, приспособлений и всей машины. Система рассчитывает лазерные траектории для аддитивного производства и траектории резания для субтрактивной обработки. Siemens, хотя и не является производителем оборудования, фигурирует в списке наших гибридных производственных компаний для всей работы, которую компания выполняла — на уровне программного обеспечения — для улучшения гибридный производственный процесс.Поскольку большинство гибридных производственных систем используют технологии DED, программное обеспечение приобретает фундаментальное значение для включения и оптимизации геометрии деталей, ускоряя тем самым аддитивную и вычитающую комбинацию.

Источник: Siemens.

В течение последних десяти лет Мацуура разрабатывал первую в мире 3D-печать — LUMEX Avance-25, гибридный фрезерный станок с ЧПУ для лазерного спекания металла — действительно инновационную платформу для формования нетто-форм и аддитивного производства — с интеграцией проверенного Высокоскоростной фрезерный шпиндель Matsuura для субтрактивных процессов обработки.Возможность «выращивать» металлический компонент слоями со сложными внутренними элементами и фрезеровать эти внутренние элементы по мере добавления слоев для получения идеальной поверхности, что делает LUMEX Avance-25 отличительным и выдающимся производственным станком, что предлагает дизайнерам и производители могут разработать то, что они могут себе представить, и не ограничиваться ограничениями своих текущих производственных методов, стратегий и машин. Японская компания Matsuura была первой компанией, внедрившей субтрактивный процесс в сочетании с аддитивным расплавом порошкового покрытия ( SLM) процесс .Мацуура является лидером на рынке автоматизированных многопаллетных, многоосевых и многозадачных станков с ЧПУ и связанных с ними решений для производственных процессов.

Источник: Мацуура.

Найти больше новостей отрасли аддитивного производства


на

Источники и дополнительная информация

Категории связанных статей:
Общие

Артикул и изображение:

Источник:

Маргарет Роуз, TechTarget search ERP Определение гибридного производства https: // searchcherp.techtarget.com/definition/hybrid-manufacturing, опубликованный в мае 2017 г .;

Дэвид Шер, 3D Printing Media Network 10 ведущих компаний-производителей гибридных технологий https://www.3dprintingmedia.network/the-top-ten-hybrid-manufacturing-companies/, опубликовано 1 марта 2019 г . ;

Стефани Хендриксон, Additive Manufacturing Media AM 101: Hybrid Manufacturing https://www.additivemanufacturing.media/blog/post/am-101-hybrid-manufacturing, опубликовано 29 августа 2019 г .;

Статья была отредактирована и опубликована Робом Паркером 2 декабря 2019 г .;

Лучшее изображение и фото статьи:

/

Что такое гибридные системы обработки и как они трансформируют производство

Вы пытаетесь быть в курсе последних тенденций в машиностроении, но продолжаете отставать? Инженерное дело — это быстро развивающаяся область, и если вы недавно моргнули, вы можете спросить себя: «Что такое гибридные системы обработки?»

Но это нормально.Мы понимаем, насколько все заняты, и поэтому исследовали для вас. Мы нашли все, что вам нужно знать об этой новой производственной технологии, чтобы помочь вам оставаться в курсе.

Продолжайте читать, чтобы узнать, что такое гибридные системы обработки и как они меняют производство.

Что такое гибридное производство?

Проще говоря, гибридное производство — это сочетание аддитивных и субтрактивных процессов. Конечно, есть много других комбинаций этих процессов, но гибридное производство отличается.

Что делает его таким уникальным, так это то, что при гибридном производстве и аддитивные, и вычитающие процессы происходят одновременно на одной машине. В гибридном производстве используются различные материалы в зависимости от машины.

В гибридной 3D-печати можно использовать практически любой металл, от хрома кобальта до титана. Одним из наиболее значительных преимуществ гибридного металла является то, что он позволяет использовать разнородные металлы одной и той же детали.

В полимерных системах используется производство плавленых волокон, а в более крупных системах используются гранулы для литья под давлением и армированные полимеры.

Аддитивное производство и субтрактивное производство

Гибридные системы обработки сочетают в себе аддитивное и субтрактивное производство. Он может делать и то, и другое! Но аддитивное и субтрактивное производство имеет автономные процессы.

Они существенно отличаются друг от друга на фундаментальном уровне, но в производстве они подпадают под один и тот же зонтик. Что делает каждую из них уникальной? Что в них делает одно более подходящим, чем другое?

Чтобы лучше понять гибридное производство, лучше сначала понять, что оно объединяет.

Аддитивное производство

Аддитивное производство создает продукт слой за слоем. Он начинается с 3D-модели, обычно создаваемой в САПР, а затем обрабатывается программным обеспечением для резки.

Программа разбивает модель на слои и затем реконструирует ее для реального мира.

3D-печать — наиболее распространенный пример аддитивной обработки. Но некоторые формы лепки и сварки также считаются аддитивным производством.

Аддитивное производство позволяет создавать сложные модели с минимальной настройкой. Он полностью автоматизирован и предлагает гибкость для производства «по запросу». Но у него есть свои ограничения. Аддитивное производство создает объекты, которые могут быть недостаточно прочными, чтобы выдерживать определенные условия.

Рабочие места на большинстве 3D-принтеров также ограничены. Это означает, что большие изделия необходимо разбирать, чтобы машина могла распечатать их на более мелких компонентах.

Субтрактивное производство

Субтрактивное производство воспроизводит дизайн путем удаления ненужного материала из цельного куска сырья.Он может работать с металлом, пластиком, стеклом, деревом и даже композитами.

При субтрактивном производстве автоматизированное сверление и фрезерование становятся более точными.

Станки с ЧПУ — наиболее распространенные примеры субтрактивного оборудования в производственных компаниях. Станки с ЧПУ выполняют такие задачи, как фрезерование, токарная обработка и сверление.

Некоторые преимущества субтрактивной обработки заключаются в том, что она сохраняет целостность используемого материала и создает продукт более высокого качества, чем аддитивная обработка.

Поскольку продукты, изготовленные с помощью субтрактивной обработки, более долговечны, эта технология пользуется популярностью в автомобильной и авиационной промышленности.

Станки с ЧПУ не справляются со временем. Они требуют ручных действий, таких как переоснащение. Они также имеют ограниченный дизайн, потому что не могут создавать объекты с полым центром.

Каковы преимущества и недостатки?

Гибридные системы обработки имеют много преимуществ по сравнению с одной только аддитивной или субтрактивной обработкой.

С одной стороны, это сокращает материальные затраты. Поскольку гибридная машина использует дополнительные функции для добавления материала, она может создавать и ремонтировать сломанные детали. При этом также используются вычитающие функции, чтобы материал добавлялся только при необходимости.

Гибридные системы обработки также позволяют комбинировать различные металлы. Это означает, что вы можете создать что-то со своими механическими свойствами. Можно добавить прочности или термостойкости.

Еще одним преимуществом гибридного производства является возможность переключения операций между вычитанием и добавлением.Это освобождает больше рабочего места и экономит время.

Однако с каждой новой технологией возникает несколько проблем. Гибридные системы обработки здесь ничем не отличаются. Одна из самых больших проблем, с которой сталкивается гибридное производство, — это стоимость. Это значительные вложения, которые не могут себе позволить большинство механических мастерских.

И эти машины определенно требуют обучения. Чтобы узнать, как лучше всего складывать и вычитать материалы, нужно время. Вы также должны узнать о циклах нагрева и охлаждения, чтобы знать, как они могут повлиять на свойства вашего проекта.

Некоторых также беспокоит то, что гибридные системы обработки не отстают от требований массового производства.

Это правда, что гибридное производство все еще находится в зачаточном состоянии, но есть потенциал для людей, желающих потратить деньги и изучить оборудование.

Примеры гибридного производства

Теперь мы знаем, что такое гибридные системы обработки, но как они меняют производство? Мы собрали для вас два примера продуктов, созданных с помощью гибридных систем обработки.

Curtiss Motorcycles

Curtiss Motorcycles выпустили новый мотоцикл быстрее, чем обычно, с помощью гибридной технологии обработки. Смешав аддитивный и субтрактивный методы, они построили велосипед за 12 дней.

Среди 60 деталей, которые помогла создать гибридная система обработки, — замысловатая рама из алюминия и углеродного волокна и цилиндры аккумуляторной батареи в стиле V8.

Foster + Partners

Foster + Partners расширили границы аддитивного производства, применив гибридную систему обработки под названием LASIMM. LASIMM помогла им изготовить строительную ферму из конструкционной стали длиной 16,4 фута.

Благодаря гибридной системе обработки компания сократила время и затраты на производство на 20%, увеличив производительность на 15%.

Будьте в курсе других инноваций

Устали никогда не знать о новых технологиях в машиностроении? Может быть, у вас нет времени рыскать в Интернете после работы, но вы хотите быть хорошо осведомленными по темам своей области.

Самым большим преимуществом знания о гибридных системах обработки является то, что вы можете опережать своих конкурентов.Вы не останетесь позади.

В EMS мы знаем, что для вас очень важно получать последние новости о передовых инновациях, и хотим сэкономить ваше время на исследованиях. Вот почему мы создали информационный бюллетень, который рассылается нашим подписчикам всякий раз, когда мы публикуем что-то новое в нашем блоге.

Получайте самые свежие новости отрасли прямо на вашу электронную почту: Получите это сейчас.

Что такое «гибридная» машина?

Что такое «гибридная» машина?

Гибрид — это комбинация двух или более разных вещей, направленная на достижение определенной цели.Следовательно, гибридная машина — это машина, которая использует два или более различных источника энергии для обеспечения движения. В гибридном экскаваторе Komatsu дизельный двигатель внутреннего сгорания совмещен с генератором и электродвигателями.

Чем отличается экскаватор Komatsu Hybrid от обычного?

Визуально и функционально между обычными экскаваторами Komatsu и гибридным экскаватором Komatsu очень мало различий.

Однако в обычном экскаваторе мощность двигателя полностью преобразуется в гидравлическую энергию, всего лишь около 13.3% этой энергии эффективно используется во время типичных операций.

Оставшаяся часть энергии выбрасывается в виде тепла из-за потерь при преобразовании, давлении и передаче. Кроме того, не используются потенциальная и кинетическая энергия, генерируемая рабочим оборудованием и верхней частью конструкции.

В экскаваторе Komatsu Hybrid мощность двигателя преобразуется как в электрическую, так и в гидравлическую энергию, преобразование энергии и потери при передаче снижаются, а кинетическая энергия верхней части конструкции регенерируется.

В чем разница между гибридным автомобилем и гибридным экскаватором Komatsu?

Основное различие между гибридной технологией, используемой в гибридном автомобиле, и экскаватором Komatsu Hybrid заключается в накоплении электроэнергии.

Гибридным автомобилям требуется большое количество электроэнергии при запуске и ускорении, а затем они работают при относительно стабильных оборотах двигателя. Батареи подходят для хранения энергии в этом приложении; однако для этого процесса требуется химическая реакция, которая требует много времени и расходует энергию в виде тепла во время рекуперации.

Напротив, строительные машины требуют частого изменения частоты вращения двигателя и потребляют большое количество энергии за очень короткие периоды времени. Поэтому в гибридном экскаваторе Komatsu используется «Ультраконденсатор», разработанный Komatsu (с использованием доступных, проверенных и надежных готовых компонентов) для хранения электроэнергии.

Он использует электроны и ионы для зарядки и разрядки, обеспечивая мгновенный разряд электричества и очень эффективное восстановление и хранение рекуперативной энергии.

Почему экскаватор Komatsu Hybrid снижает расход топлива и выбросы CO2?

Экскаватор Komatsu Hybrid сочетает в себе ряд уникальных характеристик для достижения своей основной цели — снижения расхода топлива и, как следствие, снижения выбросов CO2.

В их числе:

  • Регенерация электроэнергии
  • Ассистент двигателя для включения мощности по запросу
  • Сверхнизкий холостой ход двигателя
  • Двигатель поменьше.

Гибридный процесс обработки — обзор

1.6 Заключительные замечания

Гибридная технология обработки предлагает большие возможности для получения высококачественной продукции с высокой производительностью, точностью и энергоэффективностью. Будущие исследования и разработки в области гибридной технологии обработки предусматриваются в следующих аспектах:

1.6.1 Разработка специальных многоосных гибридных станков

Поскольку гибридные процессы обработки основаны на одновременном и контролируемом взаимодействии технологических механизмов и / или энергии Источники / инструменты, требуется разработать специальные многоосные станки с учетом жестких требований, таких как высокая термическая стабильность, высокая статическая и динамическая жесткость, приводы подачи и системы управления с высокой точностью и коротким временем отклика, связанными с большой полосой пропускания, и низким следствием погрешность для многоосной интерполяции, низкая деформация и вибрация, точные подшипники шпинделя и линейные направляющие и высокое разрешение линейных и вращательных движений, минимизация и / или компенсация тепловых эффектов, а также минимизация и компенсация статических и динамических ошибок позиционирования.Многокоординатные станки также необходимо разрабатывать для гибридных процессов обработки, чтобы выполнять различные задачи в разных направлениях и под разными углами. Кроме того, необходимо усовершенствованное числовое управление для достижения плавных движений инструмента без изменения скорости подачи, что обеспечивает высокую точность функциональных структур на обрабатываемых поверхностях.

1.6.2 Возможности для улучшения методов мониторинга процессов

Системы мониторинга процессов необходимы для определения характеристик, управления и улучшения гибридных процессов обработки.Мониторинг может применяться к параметрам или переменным, таким как температура, сила резания, вибрация, вибрация и т. Д. Мониторинг процесса с помощью акустической эмиссии, силы и сигналов вибрации привлекает большое внимание. Однако желательно использовать несколько датчиков для реализации интеллектуального и интеллектуального станка [32].

1.6.3 Разработка методов изготовления и метрологии на станках

Мотивация при изготовлении инструмента на станках состоит в том, чтобы избежать ошибок переналадки и зажима.Таким образом, методы изготовления станков могут быть разработаны и интегрированы с гибридными процессами обработки. Еще один важный аспект, который необходимо учитывать, — это неопределенность достижимой точности в гибридных процессах обработки. Бесконтактная метрологическая система, устанавливаемая на станке, незаменима для достижения и поддержания высокого качества обрабатываемых деталей и предотвращения ошибок, вызванных повторным зажимом после автономного измерения.

1.6.4 Внедрение новых процессов

Необходимость производства миниатюрных / микропродуктов сложной формы поставила новые задачи при разработке новых гибридных процессов микромеханической обработки.Для производства сложных трехмерных микрокомпонентов было разработано несколько гибридных процессов обработки. Следовательно, интересной областью исследований является предложение новых и гибких гибридных процессов обработки, которые позволяют получать функциональные поверхности произвольной формы и микроструктурированные поверхности. Для достижения этой цели в будущую работу можно интегрировать механические, химические, электрохимические и термические процессы микрообработки, а также различные виды энергии.

1.6.5 Исследование экономической эффективности

Экономическая эффективность — важнейший аспект, который необходимо учитывать при разработке гибридных процессов обработки.Основными компонентами, которые следует учитывать при расчете рентабельности одного гибридного метода обработки по сравнению с другой технологической цепочкой, могут быть начальные капитальные вложения, общее время обработки, стоимость детали, стоимость рабочей силы на деталь, гибкость и качество продукции.

1.6.6 Промышленное внедрение

Большинство гибридных процессов обработки все еще находятся на стадии исследований, и лишь некоторые из них нашли применение в промышленности. Как известно, передача технологий — сложный процесс.Типичная технология требует нескольких лет, чтобы перейти из исследовательской лаборатории в широкую практику в промышленности. Прежде чем внедрять новую технологию, промышленность использует несколько методов расследования. Как обсуждалось ранее, рентабельность — важный аспект, который рассматривается в отрасли. Требуются дополнительные исследования инновационных подходов к промышленному внедрению гибридных процессов обработки, таких как обучение, взаимодействие с научными кругами / промышленностью.

Гибридный станок, стандартный ЧПУ | Производство и обработка металлов

Home / Гибридный станок, стандартный ЧПУ

По мере того, как наступает эра станков с добавлением / вычитанием, Рэнди Пирсон из Siemens Industry объясняет, как современные средства управления хорошо подходят для решения этих задач.

Лазерное напыление металла для аддитивного производства сочетается с традиционным вырубным методом резки металла на одном и том же станке, полностью управляемым одним ЧПУ в инертной атмосфере для изготовления корпуса турбины из титана. (первый вид)

Лазерное напыление металла для аддитивного производства встречается с традиционным вырубным металлорежущим производством на одном и том же станке, полностью управляемым одним ЧПУ в инертной атмосфере для изготовления корпуса турбины из титана. (второй вид)

Несколько машин, показанных здесь, теперь выполняют операции лазера / штамповки, щетки / шлифования / полировки и профилирования / сварки / резки. (первый вид)

Несколько машин, показанных здесь, теперь выполняют операции лазера / штамповки, щетки / шлифования / полировки и профилирования / сварки / резки. (второй вид)

С IMTS на горизонте, я подумал, что сейчас самое подходящее время, чтобы посмотреть на хрустальный шар, хотя все, что вы собираетесь прочитать, будет на выставке, чтобы увидеть, потрогать и, возможно, даже купить.

С появлением аддитивной обработки более десяти лет назад эта технология быстро превратилась в чудо прототипирования. После внесения изменений в конструкцию результат можно было быстро визуализировать в виде твердотельной 3D-детали. Производители также оценили инструмент, потому что он позволил им увидеть потенциальные технологические проблемы при фактической резке детали, а это означает, что модификации могут быть внесены на лету без нарушения функциональности детали. Наконец, для оценщиков этот инструмент позволил значительно улучшить подготовку предложений.

Тогда это случилось.

Компания «Сименс» заглядывает в будущее машиностроения, производства и ИТ-инфраструктуры на заводе завтрашнего дня.

Материалы, используемые для 3D-печати, развивались со скоростью света, и рынок быстро осознал, что эта технология имеет производственный потенциал. Изготовление небольших партий запчастей на такой машине стало реальностью. Согласно лучшим отраслевым источникам, до того, как станки для 3D-печати станут повседневными производственными единицами, еще от пяти до десяти лет, еще одна разработка в области сочетания аддитивных и субтрактивных технологий привела к созданию нового поколения гибридных станков с несовместимыми технологиями, такими как появились машины для лазерной наплавки металла и резки стружки.(По сути, это производство и металлообработка!)

На этих станках была внедрена существующая и стандартная технология ЧПУ. Независимо от того, связаны ли параметры с лазерными газами, напылением металлического порошка и вакуумом в инертной атмосфере или вращением фрезерной головки или поворотного стола по пяти осям, функция управления остается практически идентичной. Таким образом, одно устройство управления может использовать две различные технологии как для изготовления, так и для обработки, либо на одном канале, либо на двухканальном устройстве, часто в тандеме с роботизированной головкой или порталом для сочленения деталей.

Когда эта технология была представлена ​​на рынке два года назад на последнем IMTS, работа токарного станка и робота на одном и том же ЧПУ была уже возможна без необходимости во вторичном ПЛК и «уникальных» языковых командах для роботов. Теперь все это выходит на новый уровень, поскольку аддитивные и субтрактивные технологии объединяются на одной машине.

Это еще не все. Становится лучше.

Детали, изготовленные из титана, нержавеющей стали или различных порошкообразных металлов, собираются, соединяются, обрабатываются или обрабатываются иным образом на этих машинах — сегодня.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *