48 вольтовый стартер генератор что это

Опубликовано: 04.07.2024

Гибридные автомобили Kia уже давно не в диковинку: за пределами России есть бензоэлектрические седаны Optima и паркетники Niro. А теперь компания объявила о массовом внедрении так называемых мягких гибридов (mild hybrid) под общим названием EcoDynamics+. Такие силовые установки не позволяют передвигаться на чистой электротяге, зато маленький электромотор помогает основному двигателю внутреннего сгорания на разгоне и реализует систему старт-стоп, которая может глушить мотор еще до полной остановки автомобиля.

Гибридная надстройка представляет собой компактный стартер-генератор с ременным приводом от коленвала двигателя внутреннего сгорания, а также компактный литий-ионный аккумулятор емкостью 0,46 кВт∙ч под полом багажника. Все это хозяйство работает под напряжением 48 вольт. На разгоне электромотор выдает до 14 л.с., а при торможении переходит в режим генератора и запасает энергию в аккумуляторе.

Все элементы такой гибридной системы очень компактные и без особого труда могут быть установлены в любую серийную модель. Причем у машин сохранится не только штатный 12-вольтовый аккумулятор (для питания бортовой электросети), но и стандартный стартер (преимущественно для холодных пусков).

Интересно, что новая мягкогибридная система подойдет как для бензиновых, так и для дизельных автомобилей, да и коробку передач тоже можно будет выбрать — включая обычную «механику». Как заявляет Kia, у машин с системой EcoDynamics+ и механической коробкой паспортный расход топлива снижается на 4% при испытаниях по циклу WLTP и на 7% по циклу NEDC.

Первым «мягким» гибридом станет обновленный кроссовер Kia Sportage с дизелем, который появится во второй половине этого года. Следом электрификация ждет бензиновый хэтчбек Kia Ceed (такая версия выйдет в 2019 году), а за ним подтянутся и другие модели. А вообще система EcoDynamics+ — первый этап стратегии электрификации, которая также предусматривает выпуск 16 «экологичных» моделей Kia до 2025 года: среди них будет пять обычных гибридов и пять подзаряжаемых, пять полноценных электромобилей, а также один водородный автомобиль, который ожидается к 2020 году.

Компания BMW анонсировала обновленный седан 7-го поколения 5-й серии 2021 года. Модели MY2021 отличаются улучшенным внешним и внутренним дизайном, аэродинамикой и технологиями, а также представили новую 48-вольтовую гибридную систему и новый подключаемый гибридный трансмиссия. Модельный ряд 2021 BMW 5 Series включает в себя модель:

248-сильные 530i и 530i xDrive Sedans.
288 л.с. 530е и 530е xDrive Sedans PHEV
335 л.с. 540i и 540i xDrive Sedans
523 л.с. M550i xDrive Sedan

48-вольтовая гибридная технология для 6-цилиндровых моделей двигателей. Новая мягкая гибридная система с 48-вольтовым стартер-генератором обеспечивает повышенную производительность, эффективность и комфорт вождения шестицилиндрового BMW 5 серии.

Стартер-генератор на 48В и вторая батарея значительно повышают эффективность использования энергии торможения. Когда водитель отпускает ускоритель, генератор преобразует кинетическую энергию в электричество, которое накапливается в 48-вольтовой аккумуляторной батарее.

Регенерация энергии становится еще более эффективной, если переключатель Driving Experience Control установлен в режим SPORT. Дополнительное замедление, генерируемое сверх тормозного эффекта двигателя, также используется при торможении.

Специально разработанная тормозная система, ранее использовавшаяся в моделях BMW со встроенным гибридным приводом, позволяет при необходимости и с максимальной эффективностью использовать комбинацию электрического и механического торможения.

Восстановленная энергия, накапливаемая в 48-вольтовой батарее, подается в электрическую систему на 12-вольтовом аккумуляторе и приводит в действие освещение, рулевое управление, электрические стеклоподъемники, вентиляцию, аудиосистему и обогрев сидений. Кроме того, накопленная энергия может быть использована для обеспечения дополнительной мощности привода, когда он подается обратно в стартер-генератор 48 В.

Стартер-генератор работает как электрический привод, который помогает двигателю, позволяя ему работать в более эффективном диапазоне как можно чаще и обеспечивая меньшее количество пиков потребления топлива. Когда автомобиль разгоняется, стартер-генератор 48 В способен предложить водителю эффект электрического ускорения, который может мгновенно добавить лишние 11 л.с. для более динамичной подачи энергии. Результат — более резкая реакция и более быстрый разгон.

Особенностью мягкой гибридной системы является возможность заряжать 48-вольтовую батарею от генератора при движении на постоянной скорости. Этот способ получения электричества путем повышения точки нагрузки двигателя используется только тогда, когда заряд батареи низкий, и во время фаз, когда это не оказывает вредного влияния на эффективность работы двигателя.

Дополнительным преимуществом стартер-генератора 48 В является возможность очень быстрого выключения и повторного запуска двигателя с меньшим уровнем вибрации. В результате достигается повышенный комфорт при использовании функций «Автостарт-старт-стоп» и «Движение по инерции». Когда водитель тормозит, чтобы остановиться, двигатель можно выключить, как только скорость автомобиля опустится ниже 9 миль в час. А если активирована функция выбега по инерции, то двигатель также полностью отключается, а не просто отцепляется от трансмиссии. Теперь эта функция работает со скоростью 16 — 99 миль/ч, а на новом BMW 5 серии она доступна не только в режиме ECO Pro, но и в режиме COMFORT.

Новая, более мощная мостовая трансмиссия. Модели 2021 BMW 530e и 530e xDrive Sedans отличаются повышенной производительностью благодаря использованию технологии eDrive последнего поколения. 2,0-литровый бензиновый двигатель мощностью 181 л.с. дополняется электроприводом мощностью 107 л.с., интегрированным в 8-ступенчатую ступенчатую трансмиссию Steptronic.

Когда переключатель и трансмиссия Driving Control установлены на SPORT, новая функция XtraBoost обеспечивает дополнительную мощность 40 л.с. в течение 10 секунд, когда дроссельная заслонка опускается в положение «kickdown». Общая мощность и крутящий момент новых седанов 530e и 530e xDrive составляет 288 л.с., а крутящий момент — 310 фунтов (420 Н-м), что на 40 л.с. больше, чем у предыдущих моделей 530e.

Высоковольтный литий-ионный аккумуляторный модуль мощностью 34 Ah / 12 кВт/ч брутто (9,09 кВт/ч нетто) обеспечивает емкость для хранения электрического и ориентированного на производительность вождения.

Седаны 530e также оснащены системой акустической защиты для пешеходов, которая использует внешнюю акустическую систему для создания узнаваемого звука, созданного специально для электрифицированных BMW, работающих в режиме только на электричестве на скоростях до 19 миль/час.

С добавлением функциональности XtraBoost, седаны 530e и 530e xDrive могут разгоняться от 0 до 60 миль/ч за 5,7 секунды и достигать максимальной скорости 130 миль/ч при оснащении всесезонными шинами и 146 миль/ч (143 миль/ч для 530e xDrive) при оснащении шинами с высокими эксплуатационными характеристиками.

8-ступенчатая автоматическая трансмиссия Steptronic. Последняя версия автоматической коробки передач BMW с функцией быстрого переключения передач оснащена новой, оптимизированной системой гидравлического управления, обеспечивающей улучшенную реакцию и эффективность. Новое поколение демпферов крутильных колебаний, уменьшающих неравномерность вращения силовой передачи, способствует повышению комфорта вождения и плавности переключения передач. Встроенные двойные демпферы для изоляции вибраций снижают степень проскальзывания на блокировочной муфте гидротрансформатора.

Трансмиссия Steptronic Sport, входящая в стандартную комплектацию M550i xDrive Sedan, обладает еще более спортивными характеристиками переключения и обеспечивает более быстрое переключение передач, в то время как подрулевые лепестки переключения на рулевом колесе позволяют быстро переключать механическую коробку передач. Восьмиступенчатая коробка передач Steptronic Sport также включает функцию Launch Control для отключения с оптимальным сцеплением с дорогой.

Интеллектуальное подключение позволяет 8-ступенчатой автоматической коробке передач адаптировать стратегию переключения в соответствии с маршрутом и условиями вождения. При работе со стандартной навигационной системой 8-ступенчатая передача Steptronic использует данные этой системы и радарного датчика системы Active Cruise Control, поставляемого в качестве опции. Это позволяет трансмиссии избежать ненужных переключений передач при прохождении серии быстрых поворотов и, например, при приближении к автомобилю впереди, заранее переключиться на более низкую передачу, чтобы использовать торможение двигателем для снижения скорости.

Передовые системы помощи водителю. Все седаны BMW 5 серии 2021 в стандартной комплектации оснащены системой помощи водителю. В комплект входят следующие системы: предупреждение о сходе с полосы движения с коррекцией рулевого управления, предупреждение о лобовом столкновении и пешеходах с функцией торможения; обнаружение слепых пятен, предупреждение о дорожном движении сзади, подготовка к столкновению с ударом сзади; автоматические дальние световые сигналы и информация об ограничении скорости движения.

В рамках стандартной системы Live Cockpit Professional навигационная система дополнена 3D-визуализацией окрестностей, отображающей все автомобили, грузовики и мотоциклы, зарегистрированные камерами и датчиками на текущей полосе движения водителя, а также на любых прилегающих полосах движения. Они отображаются в центральной части дисплея прибора. Транспортные средства, находящиеся на критическом расстоянии, выделяются.

Графики показывают маневры, которые могут быть выполнены с помощью систем помощи. Благодаря этому водитель всегда в курсе ситуации и соответствующих действий. При активации навигации по маршруту на экране отображается также панель с инструкциями по навигации над трехмерным изображением.

Навигация также была усовершенствована с помощью новой цифровой облачной функции под названием BMW Maps. Преимуществами являются более быстрый расчет маршрута и динамический перерасчет на основе точных дорожных данных в реальном времени. Маршрут разрабатывается с использованием упреждающего подхода, что означает, что предстоящий трафик по всему маршруту учитывается при расчете ожидаемого времени прибытия. Полные данные о трафике теперь доступны и для более мелких дорог.

Предупреждения об опасности, передаваемые по сети из автопарка BMW, теперь доходят до автомобиля еще быстрее благодаря подключенной навигации. Эти улучшения помогают получить очень точную оценку времени прибытия и усовершенствованную навигацию по маршруту. Была также усовершенствована функция ввода информации о месте назначения, которая теперь позволяет водителю вводить любое слово. В качестве альтернативы, пункт назначения можно ввести в любое время просто с помощью голосового управления. Кроме того, более подробно описаны точки интереса (POI) вдоль маршрута с обзорами, временем открытия и фотографиями.

Функция Remote 3D View предоставляет водителям возможность вызова на смартфон трехмерного живого изображения припаркованного автомобиля и его ближайших окрестностей. Drive Recorder, новая функция для BMW 5 серии, использует камеры различных систем помощи водителю для записи видеоматериалов из разных точек вокруг автомобиля, перед сохранением записи, чтобы их можно было либо просмотреть позже на дисплее управления, когда автомобиль неподвижен, либо экспортировать через USB-порт.

Новый седан 2021 BMW 5 серии также предлагает последнюю версию Интеллектуального персонального ассистента BMW для более естественного взаимодействия с вашим автомобилем. Активируемый голосовым сообщением, например, «Hey BMW», или нажатием кнопки, этот цифровой помощник узнает, как вы общаетесь, чтобы обеспечить более качественный и точный отклик. Естественно говоря, теперь можно также открывать и закрывать окна автомобиля (частично или полностью) или регулировать кондиционер. Кроме того, водитель может устанавливать правила, по которым BMW Intelligent Personal Assistant изучает процедуры, повышающие удобство в определенных ситуациях. Например, окно водителя может открываться автоматически, когда автомобиль достигает выбранного места, введенного с помощью GPS-координат, например, при въезде в гараж.

С каждым годом автомобили становятся всё более сложными и высокотехнологичными. Связанные с этим растущие требования по электропитанию, а также строгие экологические нормы приводят к поголовному распространению 48‑вольтовых электрических систем. Эксперты ожидают, что к 2025 году эта технология займёт своё место в пятой части всех проданных в мире автомобилей.

Сама по себе технология не совсем новая. Но популярность 48‑вольтовые системы набирают по двум основным причинам: в первую очередь они помогают автомобилям подстроиться под регламент вредных выбросов за счёт экономии топлива, а во вторую — обеспечивают больше энергии для новомодных автомобильных функций. Посмотрим, как эта технология работает на примере двух крупных поставщиков автокомпонентов — Delphi и Continental.

За последнее десятилетие автопроизводители заменили традиционные компоненты с механическим приводом на более эффективные узлы, как то: электроусилители руля, электрические вакуумные насосы тормозной системы, электрические водяные насосы и так далее.

Кроме того, автопроизводители также добавляют в машину тонны новых информационно-развлекательных опций и вспомогательных систем безопасности (адаптивный круиз‑контроль, система слежения за разметкой, система мониторинга мёртвых зон). Плюс у вас подогреваются сиденья, руль и лобовое стекло. Излишне говорить, что стандартные 12‑вольтовые системы при этом находятся на грани истощения. Как раз в этот момент активизируются 48‑вольтовые системы, призванные помочь удовлетворить потребность в дополнительной бортовой сети.

Это особенно актуально для люксовых автомобилей. Bentley Bentayga, например, использует 48‑вольтовую батарею, чтобы питать электрическую систему стабилизаторов поперечной устойчивости для лучшей управляемости, а в Audi ею питается электрический нагнетатель.

Данная технология также может быть огромным подспорьем при старте автомобиля. Например, разработка компании Delphi под названием E‑charger, установленная в режиме испытаний на 1,6‑литровую дизельную Honda Civic, раскручивает турбину во время остановок и при низких оборотах двигателя, позволяя устранить турболаг и сгладить дефицит крутящего момента. Система обеспечивает до 25% больше момента и до 30% больше ускорения.

Таким образом, 48‑вольтовая архитектура может поддерживать больше электронных девайсов в автомобиле, а также гарантировать более высокую производительность под капотом.

Но несмотря на все преимущества 48‑вольтовых систем, 12‑вольтовый аккумулятор, питающий фары, дворники и многое другое, в ближайшее время никуда не уйдёт. Вместо того чтобы заменить текущую электрическую архитектуру полностью (как это было в 90‑х годах, когда автоиндустрия подумывала ввести 42‑вольтовые системы), перспективная 48‑вольтовая система дополняет традиционную, что по сути представляет собой так называемый «мягкий гибрид». Другими словами, электромотор и 48‑вольтовая батарея просто добавляются к ДВС и нормальной 12‑вольтовой батарее. Нечто подобное можно было наблюдать на Buick LaCrosse и Saturn Aura начала 2010‑х годов.

В основном структура мягких гибридов состоит из трёх основных компонентов: ременного стартера‑генератора или блока мотор‑генератор (MGU), преобразователя напряжения постоянного тока и аккумулятора высокого напряжения. Эти три компонента легко адаптируются к электрическим системам негибридных автомобилей. Стартер‑генератор заменяет традиционный генератор на приводе вспомогательных агрегатов спереди, а преобразователь и аккумулятор занимают небольшое количество пространства в багажнике.

Всё это делает 48‑вольтовые мягкие гибриды относительно дешёвой, простой и легковесной альтернативой обычным гибридам. За 30% цены обычной гибридной силовой установки вы получаете 50‑70% его производительности. Эти цифры преобразуются в топливную экономичность порядка 10‑15%.

Компания Continental подтверждает эту цифру, говоря о 13%‑ной экономии топлива в режиме испытаний. В реальных условиях этот показатель может достичь 21%, что является огромной выгодой для такой простой и легко реализуемой системы.

В 48‑вольтовых системах Continental и Delphi используется литий‑ионный аккумулятор размером с обувную коробку (чёрный блок на фото внизу) и ёмкостью менее 1 кВт⋅ч. Он подаёт ток на маленький 12‑вольтовый свинцово‑кислотный аккумулятор посредством расположенного в багажнике преобразователя (серебристый блок с вентилятором), который снижает напряжение для питания 12‑вольтового оборудования автомобиля.

Может возникнуть вопрос: а почему именно 48 вольт? Всё сводится к соотношению мощности и цены. 48‑вольтовая батарея может обеспечить в 4 раза больше энергии, чем 12‑вольтовая, то есть она может использоваться для питания множества прилично потребляющих механизмов — вентиляторов, насосов, компрессоров, которые теперь могут работать более эффективно. Кроме того, снижаются размеры и вес проводки.

В то же время ещё более высокое напряжение аккумулятора может предложить ещё больше возможностей, однако федеральные стандарты требуют наличия дорогостоящих экранирующих оболочек, изоляционных каналов (во многих гибридах они оранжевого цвета) и коннекторов в любой автомобильной электрической системе напряжением более 60 вольт (превышение этого показателя официально попадает в категорию «высокое напряжение»). Удерживание напряжения ниже данного порога означает, что общая стоимость мягких гибридных систем может оставаться в пределах 800‑1200 долларов. Это важно, поскольку автопроизводители готовы платить 50‑100 долларов за каждый процент экономии топлива. С 10‑15% экономии мягкие гибриды как раз вписываются в этот диапазон.

Как и обычный генератор, стартер‑генератор MGU соединён с коленвалом двигателя с помощью ремня с той лишь разницей, что 48‑вольтовый блок часто имеет жидкостное охлаждение и специальные натяжители, обуславливающие тот факт, что крутящий момент будет как исходящим, так и входящим.

В первом случае MGU мощностью примерно 13,5 л. с. функционирует как мотор, получая ток от литий‑ионной батареи в багажнике через преобразователь, меняющий постоянный ток на переменный.

Затем он вращает бензиновый или дизельный двигатель через приводной ремень. Он либо запускает ДВС после кратковременной остановки (12‑вольтовый стартер остаётся для холодного пуска), обеспечивая ему дополнительные 135 Н⋅м для лучшего ускорения и снижая вибрации запуска, либо уменьшает нагрузку на двигатель в других стратегических ситуациях для экономии топлива.

Однако MGU работает не только как мотор, посылающий крутящий момент на коленвал. Как следует из названия, это ещё и генератор, принимающий крутящий момент для выполнения своей основной обязанности — выработки электроэнергии для 48‑вольтового аккумулятора в задней части машины. Это происходит не только тогда, когда двигатель работает и крутит ремень, но и когда двигатель выключен, а машина едет накатом или тормозит.

Как уже было сказано, 48‑вольтовые системы набирают популярность ввиду экологических требований, особенно в Евросоюзе и Китае, где к 2020 году нормой будет выброс 117 грамм CO₂ на километр, а к 2021 году — уже 95 г.

Работа узлов от 48 вольт вместо 12 выгоднее не только из‑за уменьшения потерь (по этой же причине человечество передаёт электроэнергию по линиям высокого напряжения), но и из‑за того, что насосы и вентиляторы работают эффективнее при более высоком напряжении. Ещё более важно то, что 48‑вольтовая система обеспечивает достаточно энергии, чтобы питать устройства, традиционно питаемые от ремня вспомогательных агрегатов.

Отцепка от двигателя таких компонентов, как водяные насосы или кондиционер, уменьшает паразитное сопротивление и позволяет этим компонентам устанавливать свои собственные рабочие циклы на основе потребностей автомобиля и клиента, а не на основе числа оборотов двигателя.

Представим себе такую ситуацию: самый разгар зимы, и вы буксируете прицеп в гору на 4000 об/мин. На обычной машине водяной насос с приводом от двигателя будет работать очень быстро и прогонять большое количество охлаждающей жидкости. Но поскольку на улице холодно, в таком сильном потоке ОЖ нет необходимости. Таким образом, с электрическим водяным насосом вы теоретически экономите энергию за счёт его сдерживания на основе реальных требований к охлаждению.

48‑вольтовое питание быстрее разогревает катализаторы в выхлопной системе дизелей, что также снижает уровень выбросов. Учитывая всё вышесказанное, мы убеждаемся, что преимущества этой системы простираются далеко за пределы 10‑15%‑ной экономии топлива.

Эксперты автоиндустрии предсказывают, что число мягких гибридов к 2025 году вырастет в 9 раз и составит 14 млн автомобилей. Это отличные новости не только для компаний Delphi и Continental, но и для потребителей, которые получат больше топливной экономичности, больше высокотехнологичных электронных опций и больше перфоманса при относительно незначительных минусах для пространства и веса.

You are using an outdated browser. Please upgrade your browser or activate Google Chrome Frame to improve your experience.

Все, что нужно знать о грядущей 48-вольтовой революции в автомобилях

Растущие требования по электропитанию и строгие экологические нормы приводят к поголовному распространению 48-вольтовых электрических систем

С каждым годом автомобили становятся все более сложными и высокотехнологичными. Связанные с этим растущие требования по электропитанию, а также строгие экологические нормы приводят к поголовному распространению 48-вольтовых электрических систем. Эксперты ожидают, что к 2025 году эта технология займет свое место в пятой части всех проданных в мире автомобилей. Сама по себе технология не совсем новая. Давайте выясним, как она работает.

Обозреватели портала Jalopnik решили связаться с двумя крупными поставщиками автокомпонентов – Delphi и Continental, чтобы понять, как действуют эти 48-вольтовые системы и почему они становятся популярными. Все сводится к двум причинам: в первую очередь они помогают автомобилям подстроиться под регламент вредных выбросов, а во вторую – обеспечивают больше энергии для новомодных автомобильных функций.

Кроме того, автопроизводители также добавляют в машину тонны новых информационно-развлекательных опций и вспомогательных систем безопасности (адаптивный круиз-контроль, система слежения за разметкой, система мониторинга мертвых зон). Плюс у вас подогреваются сиденья, руль и лобовое стекло. Излишне говорить, что стандартные 12-вольтовые системы при этом находятся на грани истощения. Как раз в этот момент активизируются 48-вольтовые системы, призванные помочь удовлетворить потребность в дополнительной бортовой сети.

Это особенно актуально для люксовых автомобилей. Bentley Bentayga, например, использует 48-вольтовую батарею, чтобы питать электрическую систему стабилизаторов поперечной устойчивости для лучшей управляемости, а в Audi ею питается электрический нагнетатель.

Вице-президент Delphi по инжинирингу Мэри Густански подчеркивает, что данная технология может быть огромным подспорьем при старте автомобиля. Их собственная разработка E-charger, установленная на Honda Civic, раскручивает турбину во время остановок и при низких оборотах двигателя, позволяя устранить турболаг и сгладить дефицит крутящего момента. Она обеспечивает до 25% больше момента и до 30% больше ускорения.

Таким образом, 48-вольтовая система может поддерживать больше электронных девайсов в автомобиле, а также гарантировать более высокую производительность под капотом.

Несмотря на все преимущества 48-вольтовых систем, 12-вольтовый аккумулятор, питающий фары, дворники и многое другое, никуда не уйдет в ближайшее время.

Вместо того чтобы заменить текущую электрическую архитектуру полностью (как это было в 90-х годах, когда автоиндустрия подумывала ввести 42-вольтовые системы), перспективная 48-вольтовая система дополняет ее, что по сути представляет собой так называемый «мягкий гибрид». Другими словами, электромотор и 48-вольтовая батарея просто добавляются к ДВС и нормальной 12-вольтовой батарее. Нечто подобное можно было наблюдать на Buick LaCrosse и Saturn Aura начала 2010-х годов.

Buick LaCrosse

В основном структура мягких гибридов состоит из трех основных компонентов: ременного стартера-генератора или блока мотор-генератор (MGU), преобразователя постоянного тока в постоянный и аккумулятора высокого напряжения.

Эти три компонента легко адаптируются к электрическим системам негибридных автомобилей. Стартер-генератор заменяет традиционный генератор на приводе вспомогательных агрегатов спереди, а преобразователь и аккумулятор занимают небольшое количество пространства в багажнике.

Все это делает 48-вольтовые мягкие гибриды относительно дешевой, простой и легковесной альтернативой обычным гибридам. За 30% цены обычной гибридной силовой установки вы получаете 50-70% его производительности. Эти цифры преобразуются в топливную экономичность порядка 10-15%.

Continental соглашается, говоря о 13% экономии в режиме испытаний. В реальных условиях этот показатель может достичь 21%, что является огромной выгодой для такой простой и легко реализуемой системы.

В 48-вольтовых системах Continental и Delphi используется литий-ионная батарея размером с обувную коробку (черный блок на фото внизу) и емкостью менее 1 кВтч. Она подает ток на маленькую 12-вольтовую свинцово-кислотную батарею посредством расположенного в багажнике преобразователя (серебристый блок с вентилятором), который снижает напряжение для питания 12-вольтового оборудования автомобиля.

А почему именно 48 вольт? Густански рассказала, что все сводится к соотношению мощности и цены. 48-вольтовая батарея может обеспечить в 4 раза больше энергии, чем 12-вольтовая, то есть она может использоваться для питания множества прилично потребляющих механизмов – вентиляторов, насосов, компрессоров, которые теперь могут работать более эффективно. Кроме того, снижаются размеры и вес проводки.

Густански признает, что еще более высокое напряжение аккумулятора может предложить еще больше возможностей, однако федеральные стандарты требуют дорогостоящих экранирующих оболочек, изоляционных каналов (во многих гибридах они оранжевого цвета) и коннекторов в любой автомобильной электрической системе напряжением более 60 вольт (превышение этого показателя официально попадает в категорию «высокое напряжение»). Удерживание напряжения ниже данного порога означает, что общая стоимость мягких гибридных систем может оставаться в пределах 800-1200 долларов.

Это важно, поскольку автопроизводители готовы платить 50-100 долларов за каждый процент экономии топлива. С 10-15% экономии мягкие гибриды как раз вписываются в этот диапазон.

Как и обычный генератор, стартер-генератор MGU соединен с коленвалом двигателя с помощью ремня с той лишь разницей, что 48-вольтовый блок часто имеет жидкостное охлаждение и специальные натяжители, обуславливающие тот факт, что крутящий момент будет как исходящим, так и входящим.

В первом случае MGU мощностью примерно 13,5 л. с. функционирует как мотор, получая ток от литий-ионной батареи в багажнике через инвертор, меняющий постоянный ток на переменный.

Затем он вращает бензиновый или дизельный двигатель через приводной ремень. Он либо запускает ДВС после кратковременной остановки (12-вольтовый стартер остается для холодного пуска), обеспечивает ему дополнительные 135 Нм для лучшего ускорения и снижает вибрации запуска, либо уменьшает нагрузку на двигатель в других стратегических ситуациях для экономии топлива.

Однако MGU работает не только как мотор, посылающий крутящий момент на коленвал. Как следует из названия, это еще и генератор, принимающий крутящий момент для выполнения своей основной обязанности – выработки электроэнергии для 48-вольтового аккумулятора в задней части машины. Это происходит не только тогда, когда двигатель работает и крутит ремень, но и когда двигатель выключен, а машина едет накатом или тормозит.

Как уже было сказано, 48-вольтовые системы набирают популярность ввиду экологических требований, особенно в Евросоюзе и Китае, где к 2020 году нормой будет выброс 117 грамм СО2 на километр, а к 2021 – уже 95 г.

Работа узлов от 48 вольт вместо 12 выгоднее не только из-за уменьшения потерь (по этой же причине человечество передает электроэнергию по линиям высокого напряжения), но и из-за того, что насосы и вентиляторы работают эффективнее при более высоком напряжении. Еще более важно то, что 48-вольтовая система обеспечивает достаточно энергии, чтобы питать устройства, традиционно питаемые от ремня вспомогательных агрегатов.

Представим себе такую ситуацию: самый разгар зимы, и вы буксируете прицеп в гору на 4000 об/мин. На обычной машине водяной насос с приводом от двигателя будет работать очень быстро и прогонять большие количества охлаждающей жидкости. Но поскольку на улице холодно, в таком сильном потоке ОЖ нет необходимости. Таким образом с электрическим водяным насосом вы теоретически экономите энергию за счет его сдерживания на основе реальных требований к охлаждению.

Густански также упомянула, что 48-вольтовое питание быстрее разогревает катализаторы в выхлопной системе дизелей, что также снижает уровень выбросов. Учитывая все вышесказанное, мы можем убедиться, что преимущества этой системы простираются далеко за пределы 10-15%-ной экономии топлива.

"Мягкий" гибрид Mercedes

Эксперты автоиндустрии предсказывают, что число мягких гибридов к 2025 году вырастет в 9 раз и составит 14 млн автомобилей.

Это отличные новости не только для Delphi и Continental, но и для клиентов, которые получат лучшие цифры экономии, больше высокотехнологичных электронных опций и больше перфоманса при относительно незначительных минусах для пространства и веса.

«Гибридный автомобиль» раньше означал автомобиль, приводимый в движение двумя разными 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 в рамках усилий автопроизводителей, направленных на то, чтобы бензиновые и дизельные двигатели внутреннего сгорания были максимально эффективными. Этот новый тип известен как «мягкий гибрид». Что отличает их от обычного гибрида, так это то, что электрическая часть трансмиссии никогда не приводит в движение автомобиль самостоятельно. Вместо этого он помогает дизельному или бензиновому двигателю перемещать автомобиль.

Это может существенно повлиять на выбросы CO2 в автомобиле, и мягкие гибриды начинают появляться в автомобильной промышленности, 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 на 12 В. Часто это 48-вольтовая система со встроенным стартер-генератором, который действует как стартер, так и блок питания.

Блок 48 вольт также подает питание на гибридный двигатель и нагнетатель, позволяя автомобилю ускоряться быстрее и плавнее. В некоторых моделях Audi высокого 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, когда сигнал становится зеленым или появляется разрыв, и вы отпускаете тормоз, двигатель внутреннего сгорания запускается немедленно. После этого автомобиль может без промедления разогнаться.

Преимущества мягкой-гибридной системы 48 вольт

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

Обычно каталитический нейтрализатор полагается на двигатель, чтобы довести его до рабочей температуры. Использование двигателя для его нагрева требует времени, но благодаря системе 48 вольт это можно сделать быстрее, что снижает выбросы выхлопных газов.

Мягкие гибриды против полных гибридов

Мягкий гибрид по ощущениям отличается от обычного автомобиля?

Не сильно. Большинство систем улучшают функцию старт-стопа автомобиля. Это означает, что вы можете остановиться накатом без мощности двигателя. Двигатель внутреннего сгорания по-прежнему полностью управляет автомобилем, хотя аккумулятор может оказывать дополнительную помощь при ускорении.

Вы также можете почувствовать небольшую разницу при торможении, поскольку системы используют рекуперативное торможение для подзарядки мягких-гибридных аккумуляторов. Например, когда вы поднимаете дроссельную заслонку, автомобиль может замедлиться, как если бы тормозное давление уже было подано.

Читайте также: