Всички основни компоненти на двигателя са преработени и подобрени, включително блокът, който разполага с по-здрави лагерни капачки, цилиндрова глава, колянов вал, мотовилки и разпределителни валове. За първи път тези компоненти се произвеждат в завода за двигатели в Ана, което подобрява ефективността на производството и увеличава капацитета.
Основи на хибридната система с два електромотора
Предаване на задвижващата сила
Вместо да се използва хидротрансформатор и множество предавки, или механични ролки и задвижващ ремък, задвижващата сила от тяговия електромотор се предава директно към колелата чрез фиксирано предавателно отношение. В същото време мощността от двигателя се включва плавно чрез прост блокиращ съединител. Този опростен метод за предаване на силата осигурява плавно и предвидимо ускорение от тяговия електромотор, съчетано с ефективно движение при ниски обороти на магистрала, когато бензиновият двигател работи.
В повечето случаи бензиновият двигател, свързан с генератора, произвежда електричество, което впоследствие се подава към батерията, а оттам и към задвижващия електромотор. Системата може оптимално и бързо да контролира оборотите както на двигателя, така и на електромотора, за да осигури по-висока горивна ефективност и по-бърза реакция във всеки режим на шофиране.
При CR-V Sport и Sport Touring новото разположение на електромоторите един до друг в четвъртото поколение на системата позволява използването на допълнителен блокиращ съединител при ниска скорост. Това дава възможност за директно задвижване от двигателя в по-широк диапазон от скорости на автомобила.
При движение с постоянна средна или висока скорост в най-ефективния работен диапазон на двигателя, блокиращ съединител свързва тяговия електромотор с генераторния електромотор. По този начин въртящият момент от двигателя се предава директно към задвижващите колела с възможно най-висока ефективност.
Тягов и генераторен електромотор
Хибридната система на Honda с два електромотора може да функционира като последователен или паралелен хибрид. През по-голямата част от времето системата работи като последователен хибрид. Нейният тягов електромотор задвижва директно колелата, докато бензиновият двигател, свързан с електрическия генератор/стартер, функционира като генератор, който захранва хибридната батерия и/или тяговия електромотор. При определени условия на шофиране, като например равномерно движение по магистрала, системата безпроблемно преминава към паралелен хибриден режим. В този случай бензиновият двигател се свързва с предния мост чрез съединител, а скоростта на автомобила е пропорционална на оборотите на двигателя.
По време на спиране или движение по инерция тяговият електромотор преобразува кинетичната енергия на намаляващия скоростта автомобил в електрическа енергия за презареждане на батерията. Спирачната система безпроблемно координира механичното и регенеративното спиране с електрическа сервосистема за естествено, линейно и отзивчиво усещане на спирачния педал.
Освен че доставя електрическа енергия на тяговия електромотор, генераторният електромотор може да се използва и за презареждане на батерията при определени условия. Той също така рестартира бензиновия двигател при потегляне, след като системата за спиране на празен ход се е активирала.
Двигатели с цикъл на Аткинсън
Хибридната система с два електромотора използва 4-цилиндров двигател, който работи по високоефективния цикъл на Аткинсън. При него всмукателният клапан остава отворен по-дълго от обичайното по време на такта на сгъстяване, което позволява обратно протичане на въздух към всмукателния колектор. Това дава възможност за по-пълноценно използване на енергията от процеса на горене, което значително повишава ефективността.
В резултат на това всеки двигател, съчетан с тази хибридна система, е сред термично най-ефективните бензинови двигатели, използвани някога в серийно произвеждан автомобил. Термичната му ефективност е около 40%, в сравнение с 25% до 30% при повечето двигатели с вътрешно горене.
Всеки бензинов двигател използва висока степен на сгъстяване, но благодарение на усъвършенствания дизайн на горивната камера, прецизния контрол на горенето и технологиите против детонации, всеки от тях може да работи с обикновен безоловен бензин.
За тази ефективност и за работата на цикъла на Аткинсън допринася леката DOHC цилиндрова глава с променливо газоразпределение (VTC) както на всмукателните, така и на изпускателните разпределителни валове.
Във всички автомобили, задвижвани от хибридната система с два електромотора, бензиновият двигател може да бъде отделен от останалата част на задвижването и да работи само при необходимост. В зависимост от състоянието на заряда на батерията и други параметри, той автоматично се изключва при намаляване на скоростта и когато автомобилът е спрял или се движи само на батерия. При необходимост бензиновият двигател се рестартира автоматично, без намеса от страна на водача.
Интелигентен захранващ блок (IPU)
Интелигентният захранващ блок (IPU) съдържа литиево-йонните батерии. Компактен и лек, IPU позволява оптимално разположение на батериите с минимално навлизане в товарното или пътническото пространство на автомобила.
IPU също така управлява батерията, за да поддържа оптимално състояние на заряд при голямо разнообразие от работни условия. Батерията се презарежда от тяговия електромотор, който работи в режим на регенеративно спиране, и от генераторния електромотор, който се задвижва от бензиновия двигател. Батерията захранва електрическия тягов електромотор.
Блок за управление на мощността (PCU)
„Мозъкът“ на хибридната система с два електромотора е Блокът за управление на мощността (PCU). Той контролира всички хибридни функции, като диктува стратегията за управление на енергията с цел оптимизиране на производителността. Въз основа на условията на шофиране и търсенето на мощност, той решава кой режим на задвижване е най-добър и колко енергия от генератора трябва да отиде за презареждане на батерията или за задвижване на тяговия електромотор на автомобила.
Режими на задвижване
Системата с два електромотора използва три различни режима на работа, като превключва безпроблемно между тях в зависимост от позицията на педала на газта, състоянието на заряда на батерията и други фактори.
Режим EV Drive – Активен при потегляне от място, при леко равномерно движение и ускорение, както и при спиране. В този режим бензиновият двигател е изключен и е отделен от задвижването, за да се намали триенето.
Режим Hybrid Drive – Само електрическият тягов електромотор задвижва предните колела, докато бензиновият двигател захранва генераторния електромотор, който от своя страна осигурява енергия за батерията. Това или подпомага батерията, като осигурява допълнителна електрическа мощност на тяговия електромотор, или я зарежда при необходимост.
Режим Engine Drive – При определени условия, като например при движение със средна до висока скорост, високоефективният бензинов двигател i-VTEC® с цикъл на Аткинсън осигурява задвижване чрез блокиращ съединител, който свързва генераторния електромотор с тяговия електромотор. Това ефективно изпраща мощност директно от двигателя към задвижващите колела.
Предишни поколения и приложения
Първо поколение: 2014–2016 Accord Hybrid
На американския пазар хибридната система на Honda с два електромотора дебютира в Accord Hybrid модел 2014 г. с комбинирана мощност от 196 к.с. и разход на гориво по EPA от 4,8 л/100 км в града, 5,2 л/100 км извън града и 5,0 л/100 км комбиниран.
Тяговият електромотор, свързан със задвижващите колела, генерира 166 к.с. и 306 Нм въртящ момент. 2,0-литровият 4-цилиндров двигател i-VTEC® с цикъл на Аткинсън на хибридната система развива 141 к.с. и 165 Нм въртящ момент.
Разположен зад задната седалка, IPU блокът комбинира литиево-йонна батерия с капацитет 1,3 кВтч и управляващ хардуер, заедно с DC/DC преобразувател. PCU блокът е разположен под капака над модула с двата електромотора. С обем на багажника до 360 литра, Accord Hybrid предлагаше конкурентно товарно пространство за своя клас.
Второ поколение: 2017 Accord Hybrid
Второто поколение на хибридната система с два електромотора се отличава с по-оптимизирани електромотори. Както генераторният, така и тяговият електромотор използват медни проводници с квадратно сечение и нов метод на навиване, който увеличава плътността от 48% на 60%. Резултатът е по-малки и с 23% по-леки електромотори, които въпреки това са по-мощни от своите предшественици.
В тяговия електромотор три по-малки и по-леки магнита са подредени в дъга, за да създадат шест магнитни полюса, за разлика от конфигурацията с два магнита при първото поколение. Тази нова подредба подобрява умножаването на въртящия момент, увеличавайки максималната мощност на тяговия електромотор до 181 к.с. и въртящия момент до 315 Нм. Мощността и въртящият момент на 2,0-литровия двигател също се увеличават до 143 к.с. и 175 Нм.
Максималната комбинирана мощност нараства до 212 к.с.
При премиерата си Accord Hybrid модел 2017 г. е най-мощният и икономичен хибрид в своя клас. Официалните данни по стандарта EPA сочат разход на гориво от 4,8 л/100 км в града, 5,0 л/100 км извънградско и 4,9 л/100 км комбинирано.
Компактен и по-лек силов модул
Интелигентният силов модул (IPU) продължава да е разположен зад задната седалка и включва литиево-йонна батерия с капацитет 1,3 кВч. Той запазва същия капацитет и мощност, но вече е поместен в по-компактен и лек корпус. Благодарение на използването на литиево-йонни клетки с висока енергийна плътност по стандарта VDA, обединяването на управляващия модул на батерията и сензора за напрежение в един компонент, както и преминаването към един охлаждащ въздуховод вместо два, общият обем на силовия модул е намален с над 30% – от 94 на 64 литра. Теглото също е редуцирано с близо 13%, спадайки от 51,6 кг на малко под 45 кг.
Трето поколение: Accord Hybrid (2018-2022)
По-усъвършенствана и компактна, третата генерация на двумоторната хибридна система дебютира в Accord Hybrid модел 2018 г. Моделът постига разход на гориво по цикъла EPA от 4,9 л/100 км в града, 5,0 л/100 км извънградско и 5,0 л/100 км комбинирано.
Интелигентният захранващ блок (IPU) е преработен отново, като става с 32% по-малък от своя предшественик. Част от намалението на размера се дължи на преместването на DC/DC преобразувателя от IPU към блока за управление на мощността (PCU), монтиран над трансмисията. Свиването на IPU позволява на инженерите да го разположат под основата на задната седалка вместо в багажника. Така хибридният Accord предлага същия просторен багажник и функционалност на делимата в съотношение 60/40 сгъваема задна облегалка, както и стандартните модели.
Освен с по-малкия си размер, новият IPU се отличава с подобрени системи за управление на батерията и ревизиран химичен състав, което му позволява да работи в по-широк диапазон на заряд за по-висока ефективност.
Двулитровият бензинов двигател има малко по-висока степен на сгъстяване (13,5:1). В резултат на това пикът на въртящия момент от 175 Нм се постига при 3500 об/мин вместо при 4000 об/мин, като същевременно максималната мощност от 143 к.с. се запазва при 6200 об/мин.
Двата електрически мотора от ново поколение са базирани на патентован съвместен дизайн на Honda и Daido Electronics. Те са модернизирани с нови постоянни магнити, които не съдържат тежки редкоземни метали. Максималната им мощност остава 181 к.с., а въртящият момент – 315 Нм.
За да предостави на водача повече контрол върху регенерацията на енергия, Accord Hybrid е оборудван с пера на волана. Чрез тях може да се избира между четири нива на ефективност на регенеративното спиране.
Трето поколение: Insight (2019-2022)
Въпреки че се базира на третото поколение двумоторна хибридна система от Accord, моделът Insight използва компоненти, оптимизирани за по-малкия компактен седан.
Insight използва 1,5-литров четирицилиндров DOHC i-VTEC двигател, работещ по цикъла на Аткинсън. Той развива 107 к.с. при 6000 об/мин и 134 Нм въртящ момент при 5000 об/мин. В допълнение към перата за регенерация от Accord, Insight разполага и с „точка на прещракване“ при около три четвърти от хода на педала на газта. Водачите могат да натиснат педала отвъд тази точка, за да получат пълна мощност от двигателя и електромотора за максимално ускорение, независимо от режима на шофиране.
Тяговият и генериращият електромотор са с по-ниска мощност от тези в Accord, но използват сходни технологии с правоъгълна намотка и магнити без редкоземни метали. Тяговият електромотор е с мощност 129 к.с. и въртящ момент от 267 Нм. Комбинираната мощност на системата достига 151 к.с., а разходът на гориво по цикъла EPA е до 4,3 л/100 км в града, 4,8 л/100 км извънградско и 4,5 л/100 км комбинирано.
Компактният IPU на Insight, заедно с батерията от 1,2 кВтч, е разположен под задната седалка. Това осигурява на модела просторен багажник и практичността на сгъваема задна облегалка, характерни за стандартен седан. Блокът за управление на мощността (PCU) е монтиран в двигателния отсек над двумоторния агрегат и включва DC/DC преобразувателя.
Трето поколение: CR-V Hybrid (2020-2022)
Като първият хибриден SUV на Honda, CR-V Hybrid използва двумоторна система, базирана на тази в Accord Hybrid, но за първи път я комбинира със задвижване на четирите колела. С комбинирана мощност от 212 к.с., при представянето си той е и най-мощният CR-V в историята. Разходът на гориво по цикъла EPA е 5,9 л/100 км в града, 6,7 л/100 км извънградско и 6,2 л/100 км комбинирано.
Подобно на Accord Hybrid, двулитровият DOHC i-VTEC двигател с цикъл на Аткинсън развива максимална мощност от 143 к.с. при 6200 об/мин и 175 Нм въртящ момент при 3500 об/мин. Тяговият електромотор е с мощност 181 к.с. и въртящ момент от 315 Нм. За по-добър контрол върху регенерацията на енергия, CR-V Hybrid също е оборудван с пера на волана, въведени за първи път при Accord Hybrid.
При CR-V Hybrid интелигентният захранващ блок (IPU) и батерията от 1,4 кВтч са разположени под пода на багажника. Това запазва товарния обем и функционалността на делимите в съотношение 60/40 и сгъващи се до напълно равен под седалки от втория ред, както при стандартния CR-V. Подобно на Accord Hybrid, DC/DC преобразувателят е интегриран в блока за управление на мощността (PCU) в двигателния отсек.
CR-V Hybrid е първият модел на Honda с двумоторна хибридна система, който използва задвижване Real Time AWD с интелигентно управление. Компактната и ефективна система е изцяло механична, за да осигури високо ниво на контрол и увереност при шофиране в дъжд, сняг, по черни пътища и на суха настилка. Многодисков съединител свързва карданния вал със задния диференциал и се задейства от хидравлична помпа, управлявана от електромотор. Системата свежда до минимум превъртането на колелата при ускорение, като проактивно изпраща мощност към задните колела. Когато задвижването на четирите колела не е необходимо, например при движение с постоянна скорост, цялата тяга се насочва към предните колела за по-висока ефективност.
Четвъртото поколение на хибридната система на Honda използва редови 2,0-литров VTC двигател с вътрешно горене. Агрегатът генерира мощност от 141 к.с. при 6000 об/мин и 182 Нм въртящ момент при 4500 об/мин по стандарт SAE.
Приложение при Honda Civic (от модел 2025 г.)
За модел 2025 г. Honda Civic Hybrid се предлага в няколко конфигурации с леки разлики в мощността и ефективността. Една от версиите разполага с електрически мотор, генериращ 335 Нм, като общата системна мощност е 204 к.с. (по ISO). Разходът на гориво за ниво на оборудване EX-L е 4,6 л/100 км в града, 5,3 л/100 км извънградско и 4,9 л/100 км комбинирано. За ниво Touring стойностите са съответно 5,1, 5,7 и 5,3 л/100 км.
Друга конфигурация предлага системна мощност от 200 к.с. (по ISO) и въртящ момент от електромотора 315 Нм. При нея хечбек версията постига разход от 4,7/5,2/4,9 л/100 км (градско/извънградско/комбинирано), докато седанът е с разход 4,7/5,0/4,8 л/100 км.
Бъдещият Honda Prelude (от модел 2026 г.)
Очаква се бъдещият модел Prelude, който ще се появи от 2026 г., да използва същата хибридна система. За него са обявени системна мощност от 200 к.с. (по ISO) и въртящ момент от 315 Нм от електрическия мотор. Прогнозният разход на гориво е 5,1 л/100 км в града, 5,7 л/100 км извънградско и 5,3 л/100 км комбинирано.
Важно е да се отбележи, че посочените данни за разход на гориво са базирани на тестове на американската Агенция за опазване на околната среда (EPA) и са предназначени единствено за сравнителни цели. Реалният разход може да варира в зависимост от стила на шофиране, поддръжката на автомобила, пътните условия и други фактори.
Последвайте ни в Google News
