Concept of A Low-Cost Hybrid Car

Fuel economy and emissions reduction are the vital tasks, which are currently being solved by dismissing cars with only internal combustion engines to the benefit of electric and hybrid electric vehicles (HEV). HEVs have a significant advantage over electric vehicles, namely a bigger drive range and independence from the charging stations at hand. However, high cost and big weight of HEVs discourage their wider use. To minimize the cost and weight of HEV, the algorithm of its power plant operation is changed. This paper presents a method for calculating the electric drive mode of a hybrid vehicle in accordance with the proposed algorithm for the power plant operation. The results of calculation of the main characteristics are presented and analyzed. The experimental studies were carried out with the hybrid vehicle developed on the base on the Lanos pickup vehicle. The research results showed good agreement between the experimental and the calculated results. The proposed technical solution is presented as practical and effective. The results of this work can be used in the automotive industry. The development helps to reduce the cost and weight of hybrid vehicles, maintaining their operational characteristics and good economic and environmental indicators

Concept of A Low-Cost Hybrid Car

Fuel economy and emissions reduction are the vital tasks, which are currently being solved by dismissing cars with only internal combustion engines to the benefit of electric and hybrid electric vehicles (HEV). HEVs have a significant advantage over electric vehicles, namely a bigger drive range and independence from the charging stations at hand. However, high cost and big weight of HEVs discourage their wider use. To minimize the cost and weight of HEV, the algorithm of its power plant operation is changed. This paper presents a method for calculating the electric drive mode of a hybrid vehicle in accordance with the proposed algorithm for the power plant operation. The results of calculation of the main characteristics are presented and analyzed. The experimental studies were carried out with the hybrid vehicle developed on the base on the Lanos pickup vehicle. The research results showed good agreement between the experimental and the calculated results. The proposed technical solution is presented as practical and effective. The results of this work can be used in the automotive industry. The development helps to reduce the cost and weight of hybrid vehicles, maintaining their operational characteristics and good economic and environmental indicators

Поліпшення економічних і екологічних характеристик мікрогібридного автомобіля

The prospects of PHEV in modern conditions is shown. The disadvantages of such cars are  noted: high cost and the significantly increased weight. To reduce the cost and weight of the hybrid car, a new algorithm for the operation of the engines of the power plant is proposed. In the proposed car, in order to minimize the power of the traction electric drive in hybrid mode, the ICE operating modes with low load but with high specific fuel consumption are replaced by electric drive. This is a slow movement in low gears, when both speed and acceleration are small, as well as uniform movement with a relatively low speed (50-60 km / h) on an asphalt road without a noticeable rise. Also idle mode of engine is excluded. The methodology for calculating the electric drive mode of a hybrid car with the proposed algorithm of the power plant is considered. The results of the calculation of the main characteristics of a hybrid car are presented and analyzed. The calculations performed show that uniform movement of a hybrid car in electric drive mode is possible up to a speed of 60 km/h. Starting from rest and accelerating is relatively slow and does not meet modern requirements for dynamics when a car is moving in a relatively free road environment. Therefore, acceleration on the internal combustion engine must be carried out to a speed of at least 30-50 km/h and then switched to a traction electric drive. At speeds above 30 - 50 km/h, the gear ratio from the electric motor shaft to the wheels becomes sufficient for the hybrid car not to fall out of the traffic stream. However, when moving in traffic jams, in the yards, in the warehouses or workshops, when high speeds and accelerations are not needed, driving on an electric drive becomes not only convenient for the driver, but also economical, since at such speeds the specific energy consumption will be small, unlike specific fuel consumption on internal combustion engines. In addition, there is no environmental pollution by exhaust gases, which is especially important when driving indoors. Experimental studies conducted on a rechargeable hybrid car based on a Lanos pickup car showed good accord between experimental and calculated results. The expediency and effectiveness of the proposed algorithm is shownДля улучшения экономических и экологических параметров автомобиля с системой старт-стоп (микрогибридного автомобиля) предложен новый алгоритм работы двигателей силовой установки, делающий его более близким к подзаряжаемому гибридному автомобилю. Предложена методика расчета такого микрогибридного автомобиля в режиме электропривода. Приведены и проанализированы результаты расчета основных характеристик в режиме электропривода. Показана целесообразность и эффективность предложенного алгоритма.Показано перспективність у сучасних умовах гібридних автомобілів з підзарядкою. Відзначено недоліки таких автомобілів: висока вартість і істотно збільшена вага. Для зниження вартості і ваги гібридного автомобіля запропоновано новий алгоритм роботи двигунів силової установки. У пропонованому автомобілі в гібридному режимі для мінімізації потужності тягового електроприводу режими роботи ДВЗ з малим навантаженням, але з високою питомою витратою палива, замінені на рух з електроприводом. Це повільний рух на низьких передачах, коли малі як швидкості, так і прискорення, а також рівномірний рух з відносно невисокою швидкістю (50–60 км /г) по асфальтованій дорозі без помітного підйому. Також виключений режим холостого ходу ДВЗ. Розглянуто методику розрахунку режиму електроприводу гібридного автомобіля, із запропонованим алгоритмом роботи силової установки. Наведено та проаналізовано результати розрахунку основних характеристик гібридного автомобіля. Проведені розрахунки показують, що рівномірний рух гібридного автoмобіля в режимі електроприводу можливий до швидкості 60 км / г. Однак старт з місця і набір швидкості відбувається відносно повільно і не відповідає сучасним вимогам до динаміки при русі легкового автомобіля у відносно вільних дорожніх умовах. Отже, розгін на ДВЗ треба проводити до швидкості принаймні до 30 – 50 км/г і пеpеходити на тяговий електропривод. При швидкості вище 30 – 50 км/г передавальне число від вала електродвигуна до коліс стає достатнім, щоб гібридний автомобіль не випадав з транспортного потоку. Однак в разі руху в заторах, при русі у дворах, приміщеннях складів або цехів, коли не потрібні високі швидкості і прискорення, рух на електроприводі стає не тільки зручним для водія, але і економним,оскільки в таких умовах питома витрата електроенергії буде невеликою, на відміну від питомої витрати палива на ДВЗ. Крім того, немає забруднення навколишнього середовища вихлопними газами, що особливо важливо при русі в приміщеннях. Експериментальні дослідження, проведені на гібридному автомобілі з підзарядкою на основі автомобіля Ланоспікап, показали хорошу відповідність експериментальних результатів розрахунковим. Показано доцільність та ефективність запропонованого алгоритму