Конструкція

Електрична частина: Генератор потужністю 30 кВт, електродвигун, конденсаторні батареї, перетворювач величини напруги та струму, мережа електропроводки.

Механічна частина: Головна передача, диференціал, приводні вали коліс.

Принцип дії

Роторно-лопатний двигун приводить у дію генератор, який постійно заряжає конденсаторні батареї. Струм від конденсаторів поступає до електродвигуна (генератора), який створює та передає крутний момент до ведучого вала головної передачі. При гальмуванні електродвигун працює у режимі генератора і заряджає конденсатори.

Конструкція електромеханічної трансмісії

Електромеханічна трансмісія включає елементи механічної трансмісії один або декілька тягових електродвигунів розташованих у колесах (моторколесах), перетворювачі величини напруги, провода передачі струму, елементи використання енергії гальмування, системи незалежного рідинного охолодження електродвигунів і інверторів та керування. Модульний блок трансмісії об’єднує коробку передач, перетворювачі одного виду енергії в інший (генератор, електродвигуни-генератори), інерційні накопичувачі енергії, якщо вони знаходяться в загальному корпусі коробки передач.

Конструкція модульного блоку зміни величини та напряму передачі крутного моменту, перетворення одного виду енергії в інший

Подільник крутного моменту двигуна до коробки передач та до електродвигуна-генератора; генератор (електродвигун - генератор) з механічним приводом від двигуна внутрішнього згоряння; коробка передач; один силовий електродвигун; системи охолодження, мащення, подачі масла та керування. В модульному блоку можуть бути установлені інерційні або інші накопичувачі енергії.

Перетворювачі напруги можуть бути встановлені у модульному блоку або поза ним.

Рис.3.4.5. Модульний блок електромеханічної трансмісії

Крутний момент може передаватися до ведучих коліс через елементи механічної трансмісії або декілька тягових електродвигунів розташованих у колесах (моторколесах).

Рис. 3.4.6. Електромеханічна трансмісія повноприводного гібридного автомобіля Lexus LS 600h

Рис. 3.4.7. Електромеханічна трансмісія гібридного автомобіля Audi Q5 з потужністю електродвигуна 33 кВт та з двигуном внутрішнього згоряння робочим об’ємом 2,0 літра:

1 – модульний блок електромеханічної трансмісії; 2 – система охолодження модульного блоку; 3 – електродвигун-генератор; 4 – шасі; 5 - система охолодження акумуляторних батарей; 6 – перетворювач напруги; 7 – насос рідинного охолодження перетворювача напруги та модульного блоку; 8 – радіатор системи охолодження модульного блоку;

Принцип дії електромеханічної трансмісії

При обертанні колінчастого вала двигуна приводиться у дію генератор, який виробляє струм та подає його до силового двигуна (силових електродвигунів у колесах), які приводять у рух колеса. Для підвищення або зниження величини напруги використовуються перетворювачі величини напруги.

В електромеханічній трансмісії в залежності від схеми та режимів

експлуатації автомобіля крутний момент від двигуна може повністю перетворюватись генератором в електричну енергію і передаватись до електродвигунів та приводити у рух колеса. У цьому випадку потужність двигуна внутрішнього згоряння дорівнює потужності електродвигуна або електродвигунів і передача крутного моменту здійснюється послідовно з повним використанням елементів механічної трансмісії або без. Коефіцієнт корисної дії не перевищує 0,85.

У другому варіанті одна частина крутного моменту перетворюється в

електричну енергію, а друга частина передається через трансмісію до коліс. Як правило, при паралельних (електричному та механічному) силових потоках один електродвигун-генератор встановлюється після планетарного редуктора-подільника, а другий електродвигун направляє крутний момент до планетарного редуктора (коробки передач). Це дозволяє розділити силовий потік двигуна внутрішнього згоряння на механічний та електричний силові потоки. Часто використовуються схеми паралельних силових потоках де між двигуном та зчепленням встановлюються електродвигун незначної потужності з постійними магнітами. Така схема компонування дозволяє використовувати електродвигун як стартер, генератор змінного струму, джерело додаткової потужності при використанні акумуляторних батарей, демпфер коливань двигуна внутрішнього згоряння, елемент перетворення енергії гальмування в електричну енергію. Наведений варіант ефективний в електромеханічних трансмісіях, де габарити електродвигуна повинні бути обмежені, наприклад, на автомобілях Insight фірми Honda. Таке компонування трансмісії дозволяє збільшувати крутний момент при рушанні з місця та розганянні автомобіля, при доланні значного опору руху, використовувати енергію гальмування, що підвищує ефективність використання автомобіля.

У третьому варіанті крутний момент в електричну енергію не перетворюється, а передається до коліс, але може використовуватися електричний силовий потік від акумуляторів. У четвертому варіанті крутний момент в електричну енергію перетворюється повністю та передається до коліс з додатковим використанням енергіі акумуляторів. У п’ятому варіанті при гальмуванні, крутний момент від двигуна не передається, а генератор використовує кінетичну енергію гальмування та заряджає акумулятори.

Режими руху автомобіля з електромеханічною трансмісією наведені у таблиці 3.1.

Таблиця 3.1