Что такое гибрид в машине
Перейти к содержимому

Что такое гибрид в машине

  • автор:

Гибриды: какими они бывают и зачем нужны

Гибридные авто, как следует из их названия, представляют собой симбиоз машины с двигателем внутреннего сгорания и электромобиля. Мода на такие автомобили пришла в девяностые годы — производители боролись за экономию топлива и экологическую чистоту транспортных средств. Но на самом деле гибрид изобретен очень давно.

Немного истории

Первые гибридные машины появились на заре автомобилизации, в конце девятнадцатого — начале двадцатого веков. Тогда они распространения не получили. Позднее по такой схеме строились (и строятся) тяжелые карьерные самосвалы. Представьте себе, какого размера должна быть коробка передач на мощном многотонном монстре? А кардан? А редуктор моста? Поэтому на таких машинах применяется схема дизель — электрохода. ДВС крутит генератор, тот, в свою очередь, питает тяговые электрические двигатели, на каждое ведущее колесо — свой. Это не что иное, как последовательный гибрид. Что такое «последовательный» и какие бывают еще гибриды — сейчас расскажем.

Как работает гибридный автомобиль

Гибридные машины можно разделить по принципам взаимодействия электродвигателя и бензинового мотора. Кстати, на подавляющем большинстве гибридов используется именно бензиновый агрегат.
Последовательным называется гибрид, где ДВС механически не связан с ведущими колесами, а лишь вращает генератор. На легковых машинах такая схема применяется достаточно редко. Большие потери энергии и низкий КПД силовой установки делает ее неэффективной. Если же использовать маломощный ДВС для подзарядки тяговой батареи, которую изначально зарядили «от розетки», то можно увеличить пробег автомобиля на одной зарядке. И такие типы гибридов существуют.
Другая система взаимодействия моторов разных типов называется параллельной. Здесь с ведущими колесами связаны оба двигателя. Часто электромотор (он же — генератор) встроен в маховик бензинового мотора. При необходимости, при интенсивном разгоне, например, работают оба двигателя. А когда мощность ДВС используется не полностью, можно часть ее использовать для зарядки аккумулятора. В процессе торможения гибрида происходит подзарядка батарей за счет рекуперации.
На современных гибридных транспортных средствах используют и более сложные, смешанные схемы. У полноприводных гибридов колеса одной оси могут приводиться двигателем внутреннего сгорания, а другой — электромотором. Другой вариант: ДВС, электродвигатель и генератор связаны через планетарный редуктор. За их совместную работу отвечают электронные «мозги». Электроника решает, кому и когда крутить колеса, когда и сколько времени заряжать батарею. Водителя все это не касается. Он управляет обычным автомобилем: газ, тормоз, коробка — автомат.

Классификация гибридов

Мы добрались до самой главной классификации современных гибридных транспортных средств — по доле участия электромотора в движении автомобиля.

Микрогибрид

Настолько «микро», что и не гибрид вовсе. Но упомянем, для порядка. В таких машинах есть система рекуперации, которая при торможении заряжает аккумулятор. Причем обычный, не тяговый. Тягового просто нет, как и электродвигателя. Зато не тратится лишняя мощность мотора и топливо на зарядку батареи. Машина немножко «позеленела», но все же не стала гибридом.

Мягкий гибрид

Все как положено: ДВС, электродвигатель, тяговый аккумулятор. Только батарея скромная, а электромотор маломощный. Помочь бензиновому собрату, когда тому трудно, он может. А вот самостоятельно двигать авто электрическому двигателю не по силам. Это уже настоящий гибрид. Но первую скрипку по-прежнему играет двигатель внутреннего сгорания.

Полный гибрид

Схема та же, но электромотор мощнее, а тяговая батарея более емкая. Такие машины позволяют проехать несколько километров с небольшой скоростью на электрической тяге. Если нужно дальше или быстрее — подключается ДВС. Роль электричества еще выросла, но пока не стала главной.

Гибрид — плагин

Как работает гибридный автомобиль плагин (plug-in)? В чем его принципиальное отличие от других гибридов? В розетке! Аккумуляторы таких машин заряжаются от сети. Они имеют большую емкость и питают достаточно мощный электромотор. Такие гибриды позволяют совершать короткие поездки (несколько десятков километров) на электрической тяге. Дальше — опять бензин! Казалось бы, ДВС в любом типе гибрида остается главным двигателем, но. Существуют последовательные плагин — гибриды. По сути это электромобили, которые везут зарядную станцию на базе небольшого ДВС. Они могут проехать пару — тройку сотен километров на заряде от розетки, а бензиновый мотор, подпитывая аккумулятор, позволяет увеличить этот пробег вдвое. Здесь то точно доминирует электрический двигатель.

Особенности устройства гибрида

Рассмотрим некоторые особенности гибридных автомобилей. Микрогибриды не в счет. Они, как мы решили, и не гибриды вовсе. Не станем касаться конструктивных схем и компоновок — их множество и о некоторых мы уже сказали выше.
У всех гибридов два двигателя — бензиновый и электрический. Дизельные моторы на легковых гибридах почти не применяются. Дизель дороже бензинового мотора, требует более сложной системы нейтрализации выхлопных газов. Дизельный гибрид, и так не дешевый, еще вырастет в цене. Гибридные машины популярны в Соединенных Штатах, где дизель — удел тяжелых грузовиков. Принципиальных проблем в создании дизельного гибрида нет. Только рынку этого не надо. А если нет спроса, нет и предложения.
У гибридов два аккумулятора — тяговый и обычный, для питания бортовой сети. Все гибридные машины оснащены достаточно сложной электронной системой управления.
Подавляющее большинство таких автомобилей имеют автоматическую трансмиссию — планетарную или вариатор. С «автоматом» проще совмещать работу двух моторов. Существуют гибриды «на ручке», но это редкость.
Получается, что в любой гибрид инженеры должны «упаковать» два автомобиля — бензиновый и электрический. Два мотора со всеми сопутствующими системами, бензиновый бак и батарею. Причем чем гибрид более «электрический» тем он сложнее, тяжелее и дороже.

Преимущества и недостатки гибридных авто

В чем основные плюсы гибридных автомобилей? Прежде всего они экономичны и экологически более чисты. Для того и создавались. Чем меньше топлива сгорает в цилиндрах ДВС — тем меньше вредных выбросов попадает в атмосферу. Чем больше гибрид может проехать на электрической тяге — тем они экономичней и чище.
Из этих преимуществ и вырастают основные недостатки таких машин. Это вес и цена. Хотите экономить топливо — платите за емкую и дорогую батарею. Проблема высокой цены, характерная для электромобилей, естественно, коснулась гибридных машин.

Перспективы автомобилей — гибридов

Сегодня производятся все перечисленные выше типы гибридных машин, от мягких до плагинов. Это говорит о том, что ни производители, ни потребители еще не знают, какой вид гибрида нужен рынку. И нужен ли?
Конечно, развитие автомобилей такого типа будет продолжено. Двигатели внутреннего сгорания станут более экономичными и «зелеными» — гибриды их получат. Будет совершенствоваться электроника и алгоритмы управления гибридной силовой установкой. Обязательно появятся новинки в электрической части. Это позволит двухмоторным машинам становиться все более продвинутыми. Но это малые шаги.
Реальный прорыв даст только создание новых типов аккумуляторов. Электромобили сегодня в тренде. Лучшие умы, большие деньги и основные силы брошены на их совершенствование и продвижение. Если, в итоге, удастся создать аккумуляторную батарею, которая обеспечит гарантированный длительный пробег, быструю зарядку, стабильность работы при любой температуре, кому будет нужен более сложный и менее «зеленый» гибрид?
Случится это завтра или через много лет — неизвестно. А пока гибридные автомобили заняли рыночную нишу, уверенно там себя чувствуют, развиваются и совершенствуются.

Как работает гибридный автомобиль?

Как работает гибридный автомобиль?

Тренд на использование экологичного транспорта дошел и до Украины. Но так как наши автолюбители не готовы резко заменить своих мощных «стальных коней» с двигателями внутреннего сгорания инновационными электрокарами, все большей популярностью в Украине стали пользоваться гибридные автомобили. Что такое гибрид, в чем его плюсы и минусы, а также как работает гибридный автомобиль, мы как раз и рассмотрим в этой статье.

Что такое гибрид?

Гибридные авто были известны еще в позапрошлом столетии. С тех пор технологии стремительно развивались, и сейчас авто гибрид это уже не выдумка фантастов, а вполне реальное средство передвижения, которое по своим характеристикам не уступает классическим машинам на двигателе внутреннего сгорания.

Авто, в котором есть гибридный двигатель, двигается с использованием не одного, а нескольких источников энергии. В дополнение к двигателю внутреннего сгорания в машине устанавливается электромотор. Такая комбинация позволяет уменьшить нагрузку на механизм и сделать его более эффективным.

Гибридные авто состоят из следующих основных деталей:

  • двигатель внутреннего сгорания;
  • бензобак;
  • электромотор;
  • генератор;
  • аккумуляторная батарея;
  • силовой контроллер;
  • инвертор;
  • коробка передач;
  • зарядка.

Автомобиль гибрид — это прекрасное средство передвижения для автолюбителей, заботящихся об окружающей среде, но не имеющих в своем регионе достаточного количества зарядных станций для электромобилей.

Раньше при покупке машины люди думали только о том, авто с какой коробкой передач выбрать, но с развитием современных технологий, теперь уже задумываются, на каком двигателе оно должно работать. И если есть сомнения в том, что лучше электрокар или машина на ДВЗ, то выбор обычно останавливается на гибриде.

устройство гибридного автомобиля

Особенности конструкции

Зная, что такое гибридный автомобиль и каковы его конструктивные особенности, автомобилисту будет намного проще понять его принцип действия. Перечислим основные особенности гибрида:

  • ДВЗ гибрида имеет меньший вес и низкую мощность, поэтому авто испытывает меньшую нагрузку, экономно расходует топливо и выбрасывает меньше выхлопов в атмосферу;
  • электродвигатель устанавливается внутри силового агрегата или отдельно. Электродвигатель дополнительно вырабатывает электроэнергию, накапливающуюся в аккумуляторной батарее. Это позволяет экономно расходовать заряд;
  • коробка передач гибрида абсолютно ничем не отличаются от коробки передач транспорта, который приводится в движения с помощью ДВЗ. Бывают гибридные авто на механике и на автомате. Особым видом являются машины с коробками передач, напрямую подключенными к электромотору;
  • топливный бак необходим для правильной работы двигателя внутреннего сгорания. Он располагается в задней части авто;
  • аккумулятор для гибрида является своеобразным «топливным баком», то есть в нем находится источник энергии для электромотора. Используется 2 типа аккумуляторных батарей: высоковольтная питает электродвигатель, а обычная нужна для подпитки бортовой электроники авто;
  • задача инвертора преобразовывать постоянный ток в переменный. Это необходимо для корректной работы электродвигателя;
  • генератор в гибридном авто является по сути тем же электромотором, но электрическую энергию он вырабатывает в процессе движения авто без ее использования.

Судя по перечисленным особенностям, гибриды имеют более сложную конструкции, чем машины на ДВЗ. Поэтому чтобы знать, как проверить автомобиль перед арендой или его покупкой, необходимо иметь общее представление не только о его строении, но и о принципе работы.

Принцип действия

Принцип действия гибрида условно разделяется на 4 стадии:

  1. Начинается двигаться на низкой скорости. В это время машина работает исключительно на электричестве. На этом этапе АКБ подает заряд на блок электропитания, а затем на электромотор.
  2. Езда. К процессу подключается уже и ДВЗ, при этом энергия распределяется двигателем равномерно так, чтобы обеспечить корректную работу авто. Оставшаяся энергия забирается генератором и возвращается на аккумулятор.
  3. Машина разгоняется. Для этого действия используется в большинстве случаев ДВЗ, а электродвигателем только поддерживается динамика работы всей системы. Энергетические излишки в этом случае также распределяются генератором.
  4. Остановка. При торможении ДВЗ работает в обычном режиме, а энергетический излишек передается в БУЭ, а затем на аккумуляторную батарею.

Принцип действия гибридного автомобиля имеет определенные отличия в зависимости от того, какой из трех видов силовых агрегатов в нем установлен:

  1. Микрогибридный. В этой модели электропривод задействуется только в начале движения и во время торможения. В ней устанавливается маломощный аккумулятор, поэтому двигаться только за счет электродвигателя машине не сможет.
  2. Среднегибридный. Кроме старта и остановки в таком авто силовой агрегат задействован и в процессе тяги. Аккумулятор более мощный, но и он не сможет обеспечить движение только за счет электромотора.
  3. Полногибридный. В таком авто установлен мощный электромотор, который сможет приводить его в движение без помощи ДВЗ в аварийных ситуациях (например, когда закончилось топливо). В штатном режиме машина работает как со среднегибридным силовым агрегатом.

тойота приус на дороге

Достоинства и недостатки гибридов

Прежде чем купить или арендовать гибридное авто, необходимо знать все положительные и отрицательные стороны данной технологии. Для начала рассмотрим достоинства, которыми обладает машина гибрид:

  • экономичность. Она расходует на четверть меньше топлива, чем машины, которые работают исключительно на топливе;
  • экологичность. Поскольку машина на 25% использует меньше бензина, то и выхлопов в атмосферу она выбрасывает значительно меньше;
  • беззвучность. В авто устанавливается маломощный двигатель, который работает практически беззвучно;
  • увеличенная дальность поездок на одной подзарядке. Это достоинство касается полногибридных силовых агрегатов, которые способны обеспечить движение авто даже с пустым бензобаком;
  • сохранение энергии. За счет принципа рекуперации, который срабатывает во время остановки, удается снизить расход энергии и увеличить расстояние, которое способен проехать транспорт.

Несмотря на весомые преимущества, есть у гибридов и отрицательные стороны, о которых нужно знать перед тем, как взять их в аренду или купить:

  • высокая цена. Такие модели вполовину дороже обычных транспортных средств на ДВЗ;
  • сложный ремонт. Стоимость ремонта и деталей выше, а мастеров, которые могут сделать его качественно, меньше;
  • недолговечность аккумуляторов. В процессе эксплуатации у литий-ионных аккумуляторных батарей снижается максимальный уровень заряда.

Бесшумность является не только достоинством, но и недостатком гибридов, поскольку именно из-за этой особенности такие машины на 20% чаще попадают в ДТП с участием пешеходов. Чтобы нивелировать этот минус, можно покупать машину со специальным звуковым сигналом.

Гибрид – это результат объединения двух различных технологий. Благодаря гармоничной совместной работе двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя такой транспорт работает более эффективно и экономно.

Выводы

Гибрид – это автомобиль, который двигается за счет использования двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. В отличие от обычного транспортного средства у гибрида кроме двигателя внутреннего сгорания есть еще электромотор. Степень его задействования в работу зависит от мощности силового агрегата.

Микрогибриды используют электропривод лишь для старта и остановки, основной процесс движения обеспечивает ДВЗ. Авто со среднегибридным силовым агрегатом задействует электромотор еще и во время тяги. Полноприводный гибрид может ездить как на топливе, так и без помощи ДВЗ.

Недостатком гибридов является высокая стоимость самого автомобиля, а также достаточно сложный и дорогостоящий ремонт. Кроме этого у их аккумуляторов со временем снижается объем заряда. Из-за слишком тихой работы двигателя количество ДТП с участием пешеходов у гибридных машин на 20% выше, чем у транспортных средств на ДВЗ.

Все, что нужно знать о гибридных машинах: типы, нюансы, характеристики

Фото: Toyota

Если максимально кратко, то гибрид — это автомобиль, в котором одновременно используются двигатель внутреннего сгорания и электромотор.

Во многом такое решение можно рассматривать как переходный этап между двумя мирами — машинами, которые сжигают топливо, и стопроцентными электрокарами.

Трудно сказать, когда состоится окончательный переход из одной эры в другую (и состоится ли он вообще), но прямо сейчас производители заявляют, что через 5-10 лет все выпускаемые модели будут в той или иной степени электрифицированы. Это не значит, что ДВС исчезнет как класс, но с высокой долей вероятности можно говорить, что гибриды станут повсеместной нормой. Правда, решать они будут очень разные задачи — в зависимости от конструкции и общей философии.

Типы гибридных автомобилей

Первое и главное, зачем делаются такие машины, — экономия топлива и необходимость вписываться во все более жесткие экологические нормы. Помимо прочего, оценивается средний уровень вредных выбросов по всей модельной линейке каждого производителя, поэтому компании идут на некоторые ухищрения.

Фото: АвтоВАЗ

Все 14 гибридов, которые есть у России

«Мягкие» гибриды (mild hybrid)

Самая простая и доступная технология, позволяющая не сильно перекраивать конструкцию автомобиля и при этом демонстрировать нужные показатели по выбросам. В большинстве случаев все сводится к установке мощного стартер-генератора — электромотора, который может как запасать энергию, так и расходовать ее.

Например, в пробках это позволяет расширить функционал системы старт-стоп: двигатель глушится еще до полной остановки автомобиля (в это время как раз накапливается заряд), а при трогании стартер-генератор запускает его и помогает разгоняться в первые несколько секунд. Еще не полноценная езда на электротяге, но уже небольшие ее отголоски.

Помимо некоторой экономии топлива, такая система позволяет сгладить переходные процессы — ведь традиционная схема старт-стоп зачастую работает с рывками, например, когда мотор приходится запускать через секунду после того, как он был заглушен. Кроме того, «мягкому» гибриду не требуется большая батарея, которая увеличивала бы массу и отбирала пространство у пассажиров или багажа. Наконец, большинство подобных автомобилей вместо стандартной 12-вольтовой бортовой сети использует 48-вольтовую, от которой, помимо стартер-генератора, питаются современные технические решения вроде электрических турбонагнетателей и активных стабилизаторов поперечной устойчивости — особенно любят такие решения в немецком премиуме.

В пробках двигатель глушится еще до полной остановки автомобиля (в это время как раз накапливается заряд), а при трогании стартер-генератор запускает его и помогает разгоняться в первые несколько секунд.

В пробках двигатель глушится еще до полной остановки автомобиля (в это время как раз накапливается заряд), а при трогании стартер-генератор запускает его и помогает разгоняться в первые несколько секунд. (Фото: Марина Лысцева / ТАСС)

При этом традиционная 12-вольтовая сеть в «мягких» гибридах (как, впрочем, и полноценных электромобилях вплоть до Tesla) сохранена: гораздо проще питать фары, мультимедийку, дворники и прочие вспомогательные устройства от традиционного аккумулятора, чем заново изобретать все процессы.

Параллельные гибриды (parallel hybrid)

Именно такие машины можно называть обычными, самыми распространенными гибридами. Емкость батарей здесь уже выше, а электромотор обычно располагается между ДВС и трансмиссией, причем элементы этой цепочки могут работать и сообща, и отдельно друг от друга.

Это позволяет автомобилю перемещаться как на чистой электротяге — когда ДВС заглушен и отсоединен от колес — так и в настоящем гибридном режиме, когда на разгон работают и топливо, и электричество. Кроме того, аккумуляторы можно заряжать на торможениях за счет рекуперации, а также от обычного двигателя, который в этом случае выполняет роль генератора.

Получается своеобразная игра: во дворах и в пробках параллельный гибрид вполне может ездить, не загрязняя атмосферу, а если вам потребуется больше динамики — на помощь придут оба типа энергии и позволят разгоняться активнее, чем на одном только ископаемом топливе. И пусть запас хода на чистой электротяге чаще всего составляет всего несколько километров, при городских режимах эксплуатации экономия топлива оказывается уже ощутимой.

Последовательные гибриды (series hybrid)

В этой схеме вообще не предусмотрена механическая связь двигателя внутреннего сгорания и колес — он только производит энергию для электромоторов. Теоретические плюсы понятны: водитель получает «электрическое» удобство управления тягой без пауз и задержек, ДВС работает в оптимальном режиме и не крутится в отсечку, а машина превращается в милое и почти экологичное привидение с моторчиком.

BMW i3 отметилась опцией под названием range extender, то есть увеличитель запаса хода — ДВС в большинстве случаев бездействует, но готов прийти на помощь, если у вас закончилось электричество.

BMW i3 отметилась опцией под названием range extender, то есть увеличитель запаса хода — ДВС в большинстве случаев бездействует, но готов прийти на помощь, если у вас закончилось электричество. (Фото: BMW)

Но в реальности этот метод приводит к двойным потерям энергии: сначала на преобразование топлива в электричество, а потом на передачу его к колесам. Поэтому в чистом виде такая схема не используется, зато отдельные модели вроде BMW i3 или Chevrolet Volt отметились опциями под названием range extender, то есть увеличитель запаса хода — ДВС в большинстве случаев бездействует, но готов прийти на помощь, если у вас закончилось электричество. Считайте, просто генератор, который всегда с собой.

Последовательно-параллельные гибриды (parallel-series-hybrid)

Особая категория, представленная, по сути, только запатентованными изобретениями компании Toyota и отдельными силовыми установками, сделанными по лицензии. Здесь ДВС и электричество работают как единое целое, постоянно и бесшовно распределяя энергию туда, где она нужна. Самое массовое применение технология нашла на Toyota Prius, где без особых изменений используется уже почти 15 лет.

Называется этот уникальный привод Hybrid Synergy Drive, а примечателен он в первую очередь тем, что лишен обычной трансмиссии — в то время как в большинстве гибридов используются вариаторы, «роботы» или классические «автоматы». Здесь же два электромотора объединены с ДВС через хитрую планетарную передачу, которая вообще стирает границу между двумя мирами для конечного пользователя. Самый яркий пример — бензиновый двигатель здесь может одновременно работать на разгон и заряжать батареи, если вы не требуете от машины максимальной динамики.

Подключаемые гибриды (plug-in hybrid, PHEV)

Главный принцип здесь один: наличие отдельного разъема для зарядки аккумуляторов. При этом сам гибрид может быть как последовательным (тот же BMW i3 или Fisker Karma), так и параллельным (Porsche Cayenne e-Hybrid или Volvo XC60 Recharge). И если с первым случаем все понятно (по сути это электромобили с бензиновыми генераторами), то параллельные подключаемые гибриды интереснее. Идея заключается в том, что емкость батарей у таких автомобилей уже действительно солидная — например, у современного «Кайена» это 18 кВтч, то есть примерно треть от того, что можно найти в среднем электромобиле. Да и электромотор вполне самостоятелен: на многих подключаемых гибридах его мощность превышает 100 лошадиных сил.

Иными словами, при определенных сценариях вы можете ездить на такой машине, как на настоящем электрокаре: запас хода составляет несколько десятков километров, разгоняться можно до сотни с лишним километров в час — но делать надо все плавно. Прикатили по пробкам в центр на работу, вечером вернулись домой, подзарядились от розетки — и никаких выбросов. При этом в вашем распоряжении остается и настоящий бензиновый двигатель — со всей своей мощностью, универсальностью и возможностью заправляться когда угодно и сколько угодно. Нажимаете акселератор посильнее, и он включается в работу.

У современного «Кайена» емкость батарей — это 18 кВтч, то есть примерно треть от того, что можно найти в среднем электромобиле.

У современного «Кайена» емкость батарей — это 18 кВтч, то есть примерно треть от того, что можно найти в среднем электромобиле. (Фото: Porsche)

Никто не отменял и дополнительной помощи от электромотора: в спортивном режиме бензоэлектрическая силовая установка даст динамику, на которую традиционный ДВС в одиночку будет не способен. Но надо понимать, что без питания от розетки подключаемые гибриды мало чем отличаются от обычных параллельных: да, запас электричества можно принудительно пополнять от бензинового мотора, но эффективности, экологичности и смысла в этом откровенно мало.

Экзотические разновидности

Не во всех случаях гибридная тяга применяется исключительно ради экономии топлива. Например, французы из Peugeot и Citroen при помощи электричества компенсируют отсутствие полноценных полноприводных машин: задние колеса вращаются при помощи электромотора. Для тяжелого бездорожья такая схема подходит слабо, но задачу всепогодного вождения решает довольно успешно.

А производители спорткаров уже давно используют гибридные технологии для того, чтобы их машины ехали быстрее — ведь максимум тяги электромотора доступен всегда и везде, и это здорово помогает на разгонах, когда бензиновый двигатель еще не вышел на пиковую отдачу. Среди ранних образцов подобных машин можно вспомнить Porsche 918 Spyder, а среди современных Koenigsegg Regera или Aston Martin Valkyrie— одни из самых быстрых гиперкаров планеты.

Гибридные автомобили в России

В наших широтах официальные продажи гибридов невелики, причем часть ранее представленных вариантов выкосило кризисом — например, Nissan Murano, Mitsubishi Outlander и даже Toyota Prius. В строю пока остаются кроссоверы Lexus NX и RX, Porsche Cayenne и Panamera, несколько моделей Mercedes-Benz, «подключаемый» Volvo XC90 и россыпь Audi — но там речь идет о «мягком» гибриде.

Впрочем, есть и пополнения: внезапно на российский рынок вышел «мягкий» Geely Atlas Pro, а плюс к тому недавно началось серийное производство отечественного седана Aurus Senat, который по конструкции является самым настоящим параллельным гибридом.

Какие бывают гибридные автомобили

Аватар автора

Бензиновую или дизельную машину можно легко и быстро заправить, но топливо дорогое и его требуется много. С электромобилями все наоборот: зарядить батарею можно намного дешевле или даже бесплатно, но это занимает много времени. У гибридного автомобиля есть и двигатель внутреннего сгорания, и электромотор. Такая комбинация компенсирует недостатки каждого из них. Но гибриды устроены более сложно, чем автомобили с ДВС или электромобили.

Расскажем, какие бывают типы гибридных автомобилей, чем они друг от друга отличаются, какие у них преимущества и недостатки.

Рассылка Т—Ж для автомобилистов

Советы, как не переплатить за машину, в вашей почте дважды в месяц. Бесплатно
Подписаться
Подписываясь, вы принимаете условия передачи данных и политику конфиденциальности

Принцип работы гибридного автомобиля

У гибридного авто есть и ДВС, и электропривод. В городских условиях машину часто разгоняют и часто останавливают — в таком режиме ДВС не слишком эффективен. При разгоне автомобиль потребляет много топлива, а при остановке вся кинетическая энергия переходит в тепловую — нагреваются тормозные колодки и диски. Электропривод у гибридов частично компенсирует этот недостаток. Он помогает разгонять машину и уменьшает расход топлива, а при торможении энергия движения переходит в электрическую и заряжает аккумуляторные батареи.

Вместе с тем гибриды тяжелее и дороже автомобилей с ДВС такого же класса. Ремонтировать их тоже сложнее. Дополнительные расходы на обслуживание и ремонт гибрида могут превысить экономию на топливе — особенно если речь о варианте с большим пробегом.

Обложка статьи

Какие бывают типы гибридных автомобилей

Гибриды могут быть совершенно разными по конструкции. Общая черта — два тяговых двигателя, электрический и внутреннего сгорания. Трансмиссия и логика работы двигателей определяют тип гибридного автомобиля.

Микрогибрид

Это обычный автомобиль с ДВС, у которого нет электропривода на колеса. Получается, что это не настоящий гибрид. Но он может экономить топливо за счет систем «старт-стоп» , управления процессом заряда аккумулятора и рекуперации энергии при торможении.

Система «старт-стоп» есть у многих современных машин. Обычно она работает только когда автомобиль останавливается, например на светофоре. У микрогибридов, таких как Audi A6 55 TFSI quattro , электроника может заглушить двигатель и при движении накатом.

Генератор преобразует энергию вращения в электрическую. В обычных автомобилях двигатель вращает генератор, который постоянно питает электрические системы и подзаряжает аккумулятор. На это уходит 2—5% мощности двигателя. У микрогибридов при разгоне или обычном движении система управления отключает генератор от бортовой электросети. В это время все системы питает только аккумулятор. В таких машинах используют свинцово-кислотные батареи с напряжением от 12 до 48 В повышенной емкости и самых современных типов — EFB или AGM, которые нормально работают в этих режимах.

Обложка статьи

Когда автомобиль тормозит, вся его кинетическая энергия безвозвратно теряется — переходит в тепло нагретых тормозных дисков и колодок. Некоторые микрогибриды используют рекуперацию: при торможении преобразуют кинетическую энергию машины в электрическую и заряжают ею аккумулятор. Но так умеют делать не все модели: у большинства система управления просто отключает генератор во время разгона и вновь подключает, когда автомобиль тормозит.

Такие системы не позволяют значительно сэкономить на топливе или снизить вредные выбросы. По различным оценкам, все это сокращает расход топлива на 5—8% в идеальных условиях.

Обложка статьи

Мягкие гибриды — Mild Hybrid Electric Vehicle, MHEV

У каждого автомобиля есть стартер для запуска ДВС и генератор для зарядки аккумулятора. В мягких гибридах вместо них устанавливают стартер-генератор — небольшой электромотор, который заменяет оба этих устройства.

Кроме этих двух задач стартер-генератор помогает ДВС разгонять автомобиль, а при торможении преобразует кинетическую энергию в электрическую и заряжает аккумулятор. Но прямой связи с колесами у стартер-генератора нет, поэтому мягкий гибрид не может ехать только на электротяге без использования ДВС. Стартер-генератор работает от дополнительного литийионного аккумулятора небольшой емкости, 3—5 кВт·ч , и напряжением 48 В или выше. За счет этого можно сделать меньше сечение проводов, увеличить передаваемую мощность и уменьшить электрические потери.

В таких машинах часто ставят ДВС меньшего объема и мощности, но сохраняют динамику разгона благодаря электрической поддержке стартер-генератором. Общая экономия топлива за счет системы «старт-стоп» , рекуперативного торможения и ДВС меньшего объема может достигать 20%. Такие системы можно встретить у всех новых Volvo, у ряда моделей Geely, у Land Rover , а также у многих других.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *