Гибридный двигатель: что это такое?

Достоинства гибридных авто

Они заключаются в том, что применение гибридных схем позволяет существенно повысить экономичность и экологическую чистоту, но без серьезных жертв со стороны тяги, скорости, запаса хода и тому подобных аспектов.

Видео: Как устроен гибридный автомобиль.

Это было решено за счет следующих шагов:

• функционирование силового агрегата в оптимальных условиях – за эталон обычно берется цикл Миллера;
• оснащение машины менее мощным ДВС, что автоматически ведет к уменьшению его объема и расхода;
• внедрение системы торможения рекуперативного типа – это позволят предохранить тормозные колодки от преждевременного износа;
• во время остановки силовой агрегат глохнет, а не работает на холостом ходу.

Кроме того, на подобных машинах, в сравнении с чистыми электрокарами, используются батареи уменьшенной емкости, а это делает процесс их утилизации заметно проще и дешевле.

Тем не менее, несмотря на некоторый рост популярности подобных авто, не стоит считать, что близится время, когда гибридные машины заменят таковые, работающие на традиционном топливе. Согласно статистике, за минувшие 15 лет гибриды смогли завоевать лишь около 3% автомобильного рынка. Следовательно, начала массового спроса на подобные машины ждать не стоит, хотя бы в ближайшие 15-20 лет.

Городские мифы о гибридах

1. Может ударить током. До сих пор кое-кто полагает, что водителя и пассажиров гибридного авто может ударить током. Это абсолютно не так. Гибриды имеют отличную защиту, в том числе и от риска такого поражения. И если вы думаете, что аккумулятор авто также взрывается как на смартфонах — вы ошибаетесь
2. Плохо работают в морозы. Почему-то некоторые автомобилисты считают, что гибридные авто плохо работают зимой. Это очередной миф, от которого пора уже давно избавиться. Все дело в том, что ДВС запускается высоковольтным электромотором и тяговой батареей, которые по мощности в разы превосходят традиционные стартер и АКБ. Пока батарея не нагреется до комнатной температуры, ее отдача будет ограничена, что лишь косвенным образом повлияет на выходную мощность системы, поскольку первичным источником энергии у гибрида остается двигатель внутреннего сгорания. Поэтому морозы такому автомобилю не страшны.
3. Дорогие в обслуживании.Многие считают, что обслуживать гибридные автомобили дороже, чем обычных бензиновых авто. Это не так. Стоимость техобслуживания одинаковая. Иногда даже техобслуживание гибридного авто может быть дешевле, благодаря особенностям силовой установки. К тому же гибридные автомобили гораздо меньше расходуют топлива, чем машины с ДВС.

Эксплуатация гибридов: разрушаем мифы

• Гибридные авто являются новинкой, которая до конца не усовершенствована и имеет множество недоработок. Это миф, так как бренд Тойота занимается полномасштабным серийным производством гибридных моделей почти 20 лет.
• В гибридах разряжаются аккумуляторы, что приводит к проблемам. Это правда, но только частично. На начальных этапах развития технологии подобные случаи встречались, но сегодня высокоточная электроника не допускает глубокого разряда батареи.
• Гибридные авто чаще ломаются, их дорого и сложно ремонтировать. Это миф, так как гибридные автомобили не менее надежны в эксплуатации по сравнению с обычными дизельными и бензиновыми ДВС. Большинство СТО комплексно обслуживают гибриды наравне с обычными авто. Более того, КПП в гибридах исключает наличие фрикционов, что делает такую трансмиссию простой и надежной, чего не скажешь о различных типах АКПП. Что касается ДВС, мотор на гибридах чаще работает на низких оборотах, не выходит на пиковые нагрузки. Если также учесть цикл Аткинсона, тогда моторесурс двигателя на гибриде намного больше обычного мотора.
• ДВС гибрида имеет меньшую мощность, такие авто теряют в динамике сравнительно с аналогами. Да, мощность ДВС на гибридах меньше, но за счет добавления электромотора суммарная мощность установок значительно превосходит мощность обычных аналогов с одним бензиновым мотором.
• Расход гибридной машины на практике не сильно отличается от обычного авто. Частично это правда, так как показатель расхода гибридных автомобилей напрямую зависит от режимов езды. Для достижения максимальной экономичности необходимо изменить стиль вождения на медленный, спокойный и плавный, избегая разгонов, активного дросселирования и т.д. Другими словами, сильные нажатия на педаль газа будут давать команду системе управления к тому, что необходимо завести ДВС.

Идея экономии горючего в гибридных авто состоит в том, чтобы при заряженном аккумуляторе как можно дольше двигаться только на электротяге на скоростях до 60 км/ч., чего зачастую хватает в плотном городском потоке. Также необходимо добавить, что система учитывает большое количество факторов: наружную температуру, степень прогрева ДВС и ОЖ, заряд батареи, движение под уклон или на горку и т.д. В разных условиях гибрид может задействовать ДВС, а может передвигаться только на электрической энергии.

• Аккумулятор для гибрида трудно найти в свободной продаже, а также батарея занимает много места в багажнике автомобиля. Это миф, так как аккумуляторы для гибридов всегда доступны к заказу в авто магазинах, а также представлен широкий выбор на различных Интернет-ресурсах. Что касается свободного места, батарея практически не занимает полезное пространство в багажном отсеке.
• На гибридную машину нельзя поставить газ. Это миф, так как мировые производители ГБО производят оборудование, совместимое с электронным блоком управления гибридным авто.

Плюсы и минусы гибридного автомобиля

Сначала стоит обратить внимание на сильные стороны электропривода как такового:

• очень высокий КПД, доходящий до 90%;
• мгновенно запускается и останавливается;
• не требует переключения передач;
• одинаково работает в обоих направлениях;
• очень динамичен — быстро разгоняет авто;
• полное отсутствие шума и грязного выхлопа.

Конечно, в гибридных машинах эти достоинства раскрываются не полностью. Автомобили с последовательной схемой, где электромотор только запускает и поддерживает ДВС, почти полностью лишены всех этих плюсов. Такие «гибриды» могут похвастать лишь быстрым и лёгким запуском, небольшой экономией топлива и чуть улучшенной динамикой. Зато и специфических минусов нет — это, фактически, усовершенствованный вариант традиционного авто.

Статья в тему: 5 эффективных и простых средств для удаления налипших насекомых с кузова автомобиля

Намного экономичнее и динамичнее вариант, где ДВС только питает батарею электродвигателя. Для этого не нужна большая мощность, так что можно обойтись двумя или тремя цилиндрами очень небольшого объёма. Такая последовательная схема отлично раскрывает потенциал электропривода. Есть и минусы — такие машины не бесшумны и всё-таки загрязняют природу отработанными газами, хоть и в небольшой степени.

Параллельные и последовательно-параллельные типы «гибридов» очень разнообразно сочетают плюсы и минусы ДВС и электромоторов, в зависимости от конкретных моделей машин и используемых технологий. Например, некоторые автопроизводители делают упор на использование машины в городских условиях. Здесь преимущества езды на электроприводе очевидны:

• нулевой расход бензина или дизельного топлива;
• полное отсутствие загрязняющих выбросов;
• двигатель не порождает шумы и вибрации;
• не нужно часто переключать режимы КПП;
• машина может очень быстро разогнаться.

Недостатки гибридных автомобилей почти идентичны таковым у традиционных машин и электромобилей, только выражены не так отчётливо. Прежде всего, это сложность и дороговизна «гибридов», причём они дороги не только в покупке, но и в обслуживании. Электробатареи очень чувствительны к ударам и высоким температурам, что может привести к взрыву и сильному пожару. Бесшумность хода на электротяге опасна для пешеходов, они просто не слышат приближающийся автомобиль.

До сих пор не решены трудности использования электродвигателей в холодном климате с морозными зимами и в условиях бездорожья. Здесь главные плюсы гибридных машин — высокая экономичность и экологичность — чаще всего полностью сходят на нет. Впрочем, даже в холодные зимы «гибриды» вполне неплохо чувствуют себя в городских условиях, которые можно назвать естественной средой их обитания.

Недостатки гибридов

1. Высокая стоимость автомобиля.
2. Обслуживание автомобиля требует больших затрат. Ремонтировать такую машину самостоятельно вряд ли удастся, а квалифицированных мастеров найти большая сложность. С комплектующими также гарантированно будут проблемы.
3. Перепады климатических температур плохо влияют на АКБ и приводят к их саморазряду.

Внешне автомобили с гибридными силовыми агрегатами не отличаются от классических бензиновых собратьев. Конечно, если бы модели автомобилей с гибридными двигателями имели такую же стоимость, как аналоги с ДВС, а обслуживание не вызывало сложностей, вряд ли кто отказался бы от такой машины. Но на данный момент реалии таковы, что разница в цене гибрида и аналога составляет в среднем 4000 долларов. Даже если взять в расчет все плюсы таких машин, включая экономию топлива, то разница все равно будет несоразмерная. Если не будет поломок, а пробег будет значительным, машина окупится в лучшем случае лет через пять. Такое положение вещей не вселяет оптимизма. Но как говорится: «Сколько людей – столько и мнений», поэтому выбор всегда остается за конкретным человеком.

Самые экономичные гибридные автомобили

Новые модели демонстрируют отличные эксплуатационные характеристики, в том числе и экономичность топлива.

Toyota Prius

Автомобиль оснащен электромотором в 60 л.с и топливным ДВС в 99 л.с. Разгон до 100 км/ч составляет 10 секунд. Расход в городской черте равен 3,9 литра на 100 км. Двигаясь по трассе данный показатель понижается до 3,7 литра.

Обтекаемые формы автомобиля способствуют снижению сопротивления воздуха, что напрямую влияет на расход топлива.

Салон отделан экологически чистыми материалами. Центральный компьютер самостоятельно определяет подходящий режим запуска электродвигателя. Состояние функционирования силовых установок показывает монитор приборной панели.

Hyundai Ioniq Hybrid

Передняя часть кузова получила характерную для автомобилей Hyundai шестигранную решетку радиатора и слегка зауженные передние фары. Дополнительную оптику расположили вертикально. Салон отделан качественными материалами, оснащен современной системой мультимедиа.

Расход топлива модели в городской черте составляет 4,1 литра, по трассе – 4 литра. Низкие показатели обусловлены тщательно продуманной аэродинамикой автомобиля.

Ford Fusion Hybrid

Данный автомобиль можно отметить как самый надежный гибридный автомобиль. Модель отличается стильным внешним видом, комфортабельным салоном. Автомобиль обладает хорошими эксплуатационными показателями: маневренностью, высокой динамичностью и экономичностью.

По городу Ford Fusion Hybrid расходует 5, 7 литра топлива. За городом показатель снижается до 5,5 литров.

KIA Optima Hybrid

Среди своих конкурентов модель отличается доступностью. Экстерьер авто дополнили спортивными элементами. Салон достаточно просторный, отделанный качественными материалами. Стоит отметить и богатое оснащение машины.

Автолюбителям предлагают два варианта гибрида на выбор. Оба отличаются своей экономичностью и приемлемой ценой. В черте города KIA Optima Hybrid расходует около 6 литров, по трассе – 5,1.

Toyota Corolla

• Цена: от 2,48 млн. рублей
• Расход топлива: 4,65 л/100 км
• CO2: 76-89г/км

Как и его родственники Prius и Yaris, которые также фигурируют в этом списке, Corolla — это еще одна модель, работающая на испытанной и проверенной гибридной технологии Toyota с бензиново-электрическим приводом с самозарядкой.

Хэтч британского производства предлагается в моделях объемом 1,8 и 2,0 литра, которые автоматически переключаются между двумя источниками мощности и используют бензиновый двигатель автомобиля для зарядки аккумулятора. Бесступенчатая трансмиссия (вариатор) заменяет традиционную автоматическую коробку передач, и это помогает максимально использовать мощность трансмиссии.

В отличие от Prius, здесь нет версии с полным приводом, но это не имеет значения для тех, кто хочет максимизировать топливную экономичность. Corolla доступна в качестве хэтча, седана или спортивного турера, поэтому ассортимент отличается гибкостью, подходящей для большинства семейных покупателей, а также бизнеса.

Гибрид Corolla был разработан для борьбы на высококонкурентном рынке семейных автомобилей – он должен хорошо выглядеть и доставлять удовольствие от вождения, при этом соблюдая все требования практичности, и Toyota проделала большую работу, чтобы вместить авто в соответствующие требования. Он на много миль опережает прошлогоднюю Auris и является настоящим соперником для таких признанных фаворитов, как Volkswagen Golf и Ford Focus.

Те, кто жаждет немного больше динамики, могут выбрать лучшую гибридную модель объемом 2,0 литра. При 177 л. с. на разгон с места до 100 км/ч занимает всего 7,9 секунды. Экономия топлива немного снижается, но эта модель по-прежнему обеспечивает отличный баланс производительности и низких эксплуатационных расходов. Ожидается, что горячая королла GR также поступит в продажу в 2023 году.

Mild hybrids (MHEV)

В «мягких» гибридах электрический мотор уже реально оказывает помощь двигателю внутреннего сгорания, положительным образом воздействуя на динамику авто. Однако передвигаться на одной лишь электрической тяге, такое транспортное средство ещё не может.

В основе Mild hybrids лежит электродвигатель двойного действия, состыкованный с бензиновым силовым агрегатом. При замедлении он осуществляет выработку электричества, а когда машина разгоняется, агрегат наоборот, расходует накопленную энергию, повышая значение крутящего момента на коленчатом валу двигателя внутреннего сгорания.

Обычно, данный электродвижок называют стартер-генератором, потому как девайс успешно заменяет оба агрегата. Попутно, с помощью этого устройства реализуется более продвинутая система Start-Stop, когда ДВС глушится ещё до полной остановки авто.

Существует пара вариантов компоновки стартер-генератора:

• установка вместо обычного генератора, но с более мощным приводным ремнём и двумя натяжными роликами;
• установка вместо маховика.

Стоит также отметить, что MHEV нуждается в дополнительном источнике питания небольшой ёмкости, который может накапливать электроэнергию, производимую в процессе замедления. Использовать данную энергию можно и не напрямую. К примеру, в мощных Ауди, аккумулятор на 48V отвечает за питание электрифицированного нагнетателя воздуха, повышающего отдачу дизельного мотора.

Преимущества:

• возрастает динамика;
• легко внедряется;
• относительно дешёвая система.

Недостатки:

большая часть энергии затрачивается на вращение двигателя внутреннего сгорания, что говорит о не оптимальности конструкции.

Заявленная экономия горючего: 5-10%.

Где можно встретить: Range Rover Evoque, Audi A6, A7, A8, Ferrari LaFerrari.

Что лучше — гибрид или электромобиль?

Этот вопрос напрашивался сам собой, так как гибриды являются переходным звеном от ДВС к электрокарам и стоят дороже первых, но пока что дешевле вторых. Сравнивать с чистыми электромобилями мы будем Plug-in hybrids, то есть, самую продвинутую разновидность гибридов.

Преимущества гибридов над электрокарами

Доступность. В некоторых регионах РФ найти электромобиль не просто, либо его эксплуатация сопряжена с некоторыми затруднениями. К примеру, это может быть слишком холодный климат или долгие зимы.

Не влияет отсутствие зарядной инфраструктуры. В принципе, для поездки на работу и обратно, вам скорее всего хватит одного заряда АКБ электрокара на несколько дней, а вот с дачей например, на которую нужно ездить каждые выходные, такой фокус уже не пройдёт. Допустим, это расстояние будет порядка 300 километров без быстрых зарядных станций — сами понимаете, для большинства электромобилей это не подъёмной ношей является. Совсем по другому обстоят дела с PHEV, на котором часть пути можно проехать на бензине, а подзарядкой заняться уже в домашних условиях.

Отсутствие опыта эксплуатации электромобилей. Будем смотреть правде в глаза — на данный момент, для среднестатистического российского автолюбителя, электрокар является загадкой. С гибридом всё же проще будет!

Цена. Гибриды дешевле электрокаров такого же класса.

Преимущества электромобилей над гибридами

Машину оборудованную только электрической тягой нужно меньше обслуживать. Естественно, в гибридах присутствует ДВС, который всё также требуется обслуживать, как и в случае с традиционным автомобилем.

Больше рекуперации. Для пользователей предпочитающих вождение с одной педалью, больше подойдёт электрокар, по той причине, что он обеспечивает сильнейшее и более экономичное рекуперативное торможение.

Больше тяги. В распоряжении электрокаров, как правило, более крупные аккумуляторы, которые могут подавать на электродвигатель гораздо больший ток, да и сам силовой агрегат у них больше. Электромобиль всегда быстрее, чем аналогичный Plug-in hybrids работающий в электро-режиме.

Больше внутреннего пространства. Если электрокар разрабатывался с нуля, то при схожих с гибридом внешних габаритах, он будет иметь больше свободного места в салоне, так как АКБ дислоцируется под полом, а ДВС с его дополнительным оборудованием и вовсе отсутствует.

Налоговые льготы. В некоторых регионах РФ имеют место льготы на транспортный налог для электромобилей. Для гибридов же, подобная лояльность не предусмотрена.

Заключение

Как видим, гибриды на данный момент очень даже выгодными и доступными транспортными средствами являются. Для любителей экологии — это отличный способ попрактиковаться перед приобретением чистого электрокара. Да, нынешние электрокары адресованные широким массам ещё далеки от совершенства, но со временем они преобразятся технически и подешевеют, поэтому PHEV с большой вероятностью утратят свою популярность в значительной степени. Plug-in hybrids на этот момент по стоимости всё также будут превосходить традиционные авто оборудованные ДВС, но, скорее всего, будут стоить дороже, чем большинство средств передвижения на чистой электрической тяге.

Будущее гибридов

В гонках на выносливость экономия горючего имеет не меньшее значение, чем показатель мощности. В этом плане гибридные болиды являются просто идеальным решением, но в то же время, если капризная электроника хитроумной системы начнёт давать сбои, то участник соревнований просто обречён на провал.

В 2020 году в Европе приняли закон, требующий чтобы средние выбросы CO2 у новых моделей автопроизводителя не превышали отметку 95 г/км на 1370 килограмм приведённой массы. За каждый лишний грамм с каждой проданной машины, придётся заплатить штраф.

Такие требования соответствуют комбинированному расходу бензина приблизительно в 4,1 л на сотню километров или 3,6 л дизтоплива. Войти в эти жёсткие рамки, возможно лишь дополняя транспортные средства аккумуляторами и электродвигателями. Но, даже современный Full hybrids с трудом может взлезть в упомянутые пределы. А через несколько лет требования планируют сделать ещё более жёсткими, поэтому очевидно, что скоро, гибриды будут востребованы как никогда раньше.

Японские автомобили с гибридным двигателем

Toyota Prius

Японские гибриды Prius продаются от 2 154 тыс. рублей в единственной комплектации «Люкс». Оснащаются безальтернативным 1,8-литровым бензиновым двигателем мощностью 98 л.с. и синхронным электрическим мотором на постоянных магнитах с отдачей в 72 л.с.

170-сильные Prius — дешевые автомобили в классе гибридов в России, что связано с прекращением продаж их более доступных комплектаций и затягиванием дебюта Nissan Leaf 2 поколения.

Несмотря на высокую стоимость, владелец получает компактное городское авто с малопривлекательной внешностью. Передняя часть Toyota с «зигзагообразной» оптикой смотрится вычурно и безвкусно.

Машина, разработанная в соответствии с дизайнерской концепцией «YU-BI-SHIN», слишком противоречива. Зато неплохо оснащена. Prius в комплектации «Люкс» имеет 2-зонный климат-контроль, кожаную обивку сидений, цифровую приборную панель, круиз-контроль, аудиосистему люкс-класса JBL c 10 динамиками. Специально для российских покупателей машина поставляется с пакетом опций «Зимний комфорт» (обогрев зеркал заднего вида, дополнительный салонный отопитель и др.). Доплачивать за него не нужно.

+ Хорошее оснащение.

+ Минимальный расход.

+ Множество опций и систем безопасности.

— Спорный дизайн.

— Отсутствие комплектаций начального уровня.

Lexus RX 450h

RX 450h – премиальный городской кроссовер. Оснащён 3,5-литровым бензиновым мотором и 2 электродвигателями. Когда транспортное средство замедляет ход, в аккумуляторных батареях происходит накопление кинетической энергии.

RX в исполнении Hybrid имеет стремительный и динамичный силуэт, хорошо узнаваемый поклонниками японской марки Lexus Этот образ подкрепляют 263-сильный бензиновый двигатель и 2 тяговых электромотора. Совокупная мощность гибридного двигателя Lexus RX 450h– 313 л.с.

Lexus продаётся в России в 2 исполнениях – Premium и Exclusive. В базовой комплектации гибрида предусмотрено 10 подушек безопасности, 20-дюймовые легкосплавные диски, мультимедийный центр со встроенным навигатором, высокотехнологичная система VDIM, отвечающая за управление динамикой автомобиля.

Видео: Lexus RX 2017 Тест Драйв и Обзор

+ Большая мощность.

+ Агрессивно-динамичная внешность.

+ Множество систем безопасности.

+ Качественная отделка салона.

— Тряская и слишком мягкая подвеска рассчитана на езду только по асфальтовым дорогам высокого качества.

Infinity QX60

QX60 – 7-местный автомобиль, продающийся на российском рынке как в стандартной бензиновой (3,5 л, 262 л.с.), так и в более мощной гибридной версии. Независимо от силовой системы, машина комплектуется трансмиссией CVT с функцией ручного переключения и имеет полный привод.

Совокупная мощность и максимальный крутящий момент ДВС и электромотора составляют 250 л.с. и 368 Нм соответственно.

Машина марки Infiniti выглядит красиво и хорошо оснащена, поэтому попала в рейтинг гибридных автомобилей. Имеет солидную колёсную базу (2900 мм), что обеспечивает большое количество свободного места для пассажиров в салоне и багажа. Но гибрид не может похвастаться топливной экономичностью. В комбинированном цикле премиальный кроссовер потребляет 8,5 литров на 100 км пути.

Видео: Тест драйв INFINITI QX60

+ Просторный 7-местный салон.

+ Мощный двигатель.

+ Красивый дизайн.

+ Современная LED-оптика.

— Гибрид с невысокой топливной экономичностью.

Общее описание

Совершенствование двигателей внутреннего сгорания (ДВС) едва-едва поспевает за предъявляемыми к ним требованиями. С одной стороны, потребители с мечтами об одновременно мощном и экономичном моторе, с другой — экологи, ужесточающие нормы токсичности. А в завершение — геологи, все настойчивее напоминающие об истощении запасов «черного золота». Одним из вариантов решения этой проблемы являются гибридные силовые установки, состоящие из обычного ДВС и электродвигателя. В отличие от электромобилей и автомобилей на топливных элементах, которые все еще остаются “автомобилями будущего”, гибриды уже с 1997 года выпускаются серийно.

Давайте сравним автомобиль с обычным ДВС и электромобиль. Обыкновенный автомобиль способен проехать без дозаправки четыре-пять сотен километров и при этом отравить атмосферу некоторым объёмом вредных веществ. Заправочных станций предостаточно в любом регионе, и пополнить запасы топлива можно за считанные минуты. Электромобиль может проехать на одном заряде батарей порядка 80-160 км. Он экологически чист, бесшумен и практически безупречен до того момента, пока не наступает очередь подзарядки аккумуляторов. У существующих в наше время «электрических» машин этот процесс длится несколько часов.

Гибридные автомобили берут все лучшее от обоих моторов: ДВС и электрического. Достоинство первого – в удобном энергоносителе, жидком топливе, а второго – в выдающихся моментных характеристиках. В отличие от ДВС, электромотор не нужно заводить и «раскручивать». Он может «стоять и ждать» не потребляя энергии. Но как только дали ток, сразу получили максимальную тягу на колесах. Электродвигатель эффективнее двигателя внутреннего сгорания в режиме частых стартов и стопов (т.е., при езде в городском цикле). Двигатель внутреннего сгорания, наоборот, более эффективен на постоянных, оптимальных для данного двигателя оборотах.

В гибриде оба двигателя работают друг на друга. ДВС крутит генератор и питает энергией электромотор. Тот, в свою очередь, позволяет ДВС работать без резких разгонных нагрузок, в наиболее благоприятных режимах. Практически все современные гибриды имеют систему рекуперации или, по-русски, «возврата энергии». Суть ее в том, что при торможении или при движении машины накатом, электродвигатели начинают крутиться от колес и работать как генераторы, заряжая батарею. Отсюда – меньший износ, экологичность и экономичность (особенно в городском цикле.)

Итак, перед нами технологичный прогрессивный автомобиль, в котором нивелируются недостатки и объединяются достоинства двух моторов. Но.., рано хлопать в ладоши, и послушаем, что говорят скептики.

Гибридные автомобили сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, не любят морозов, подвержены саморазряду, срок службы их ограничен несколькими годами. А «экономность» гибрида прямо связана с состоянием АКБ. Кроме того, существует проблема утилизации отработанных батарей. Гибриды дороже в ремонте, да и за сам ремонт возьмется далеко не каждый. Кроме того, высокую экологичность и экономичность гибридов многие тоже ставят под сомнение. Так, ряд тестов, проведенных авторитетными автомобильными изданиями, показал, что гибриды дают заметную экономию топлива только в городе, при движении же в смешанном цикле незначительно, а за городом существенно проигрывают современным дизелям. Почетное звание «Самый экологичный автомобиль года» в 2007 и 2008 годах присуждалась также автомобилям с дизельными моторами.

Рассмотрим подробнее, какими бывают и как устроены гибриды.

По степени гибридизации их делят на «умеренные»,«полные» и plug-in. «Полный» в состоянии двигаться лишь на электричестве, не потребляя топлива. «Умеренный» всегда задействует ДВС, а электромотор подключается, если требуется дополнительная мощность. Гибрид с подзарядкой (plug-in hybrid) – такой гибрид можно включать в розетку для подзарядки. В результате обладатель подобного гибрида получает все преимущества электрического автомобиля, без самого большого недостатка: ограниченного пробега на одном заряде. Когда электрический заряд заканчивается, подключается ДВС и автомобиль превращается в обычный гибрид.

По принципу взаимодействия электрической и топливной составляющих авто, гибридные приводы принято разделять на три вида: последовательный, параллельный и последовательно-параллельный.

Поездки за город и гибрид

Для Поволжья Civic стал одной из самых популярных машин

На трассе автомобиль ведет себя своеобразно: электродвигатель хорошо добавляет тяги, дополняя маломощный бензиновый агрегат. За счет этого расход может упасть до паспортных 4 литров на 100 км.

Но в отсутствии необходимости тормозить батарея разряжается за сотню километров, автомобиль остается на одном ДВС с динамикой старой «десятки». Приходится осознанно притормаживать, хотя проезд через населенные пункты чаще всего решает проблему.

Поездка за город проходит в смешанном цикле со средним расходом около 5-7 литров: рекуперация активно работает даже на поворотах и железнодорожных переездах. Однако, кроме плюсов есть и очевидные минусы.

Классификация по степени электрификации

Разбираясь в особенностях гибридных двигателей, поговорим и о различном применении электромоторов. Степень электрификации машины указывает на возможности электрической установки. В одном случае, она идёт как приложение, в другом — позволяет полноценно передвигаться на электротяге. Чтобы понять насколько прогресс ушёл вперёд, рассмотрим этапы электрификации последовательно.

Микрогибрид

Двигатель-микрогибрид представляет собой простейшую форму гибридизации. Автомобиль оснащается системой «Старт-Стоп», в которой электрическая установка используется, как стартер и генератор, но не передаёт энергию колёсам. Во время работы машины на холостом ходу блок управления глушит бензиновый двигатель, позволяя сэкономить топливо. В среднем расход в городе снижается на 10%.

Энергия, сохранённая от рекуперативного торможения, питает систему «Старт-Стоп» и бортовые устройства.

В силовую установку микрогибрида устанавливают штатную коробку передач с импульсным масляным насосом. В режиме «Старт-Стоп», пока двигатель не работает, необходимо сохранить элементы переключения включенными. Насос поддерживает давление масла в каналах КПП, чтобы после запуска двигателя, автомобиль был готов ехать спустя 0,3 с.

Мягкий гибрид

Термин «мягкий» или «умеренный» гибрид означает, что электромотор используется в автомобилях как лёгкая «поддержка» ДВС. Основную работу в режиме ускорения и штатного движения выполняет бензиновый двигатель. Суть использования электрической установки — помощь при трогании и ускорении автомобиля, а также для подзарядки батареи во время торможения. Мощность электродвигателя не превышает 50 кВт.

К гибридам подобного действия относятся: BMW 7 ActiveHybrid, Honda Civic Hybrid, Suzuki Smart Hybrid, Mercedes S 400 Hybrid.

Полный гибрид

Полноценный гибридный автомобиль способен работать на одном тяговом электромоторе при выключенном ДВС. Электрический двигатель заменяет сцепление, работает как генератор для заряда аккумуляторных батарей, в том числе в режиме рекуперативного торможения. В отличие от умеренного гибрида, здесь применяется электромотор мощностью 60 — 250 кВт.

Принцип полного гибрида реализован в Audi A1 и BMW X6 ActiveHybrid. В такие гибриды устанавливают мощные литий-ионные аккумуляторные батареи. Однако, при ёмкости в 12кВт/ч, накопитель электроэнергии сможет обеспечить пробег автомобиля не более 60 км. При низком уровне заряда ДВС подключается автоматически, но чтобы снизить потребление топлива и увеличить пробег электрического мотора, инженеры разработали Plung-In.

Гибриды плагины

Plung-In или гибрид-плагин по принципу работы схож с полным гибридом. Разница заключается в возможности подзарядки аккумулятора от внешней сети. Расстояние, которое может проехать машина на одной электрической тяге, характеризуется показателем PHEV.

Чтобы превратить гибридный двигатель в Plung-In, необходимо поставить дополнительное оборудование: зарядное устройство, дополнительный блок управления и блок батарей. Розетка для заряда располагается возле лючка для заправки топливного бака. Для подпитки батареи можно использовать домашнюю электросеть, учитывая рекомендации производителя.

Что собой представляют гибриды с гибридным приводом

В построении гибридных силовых установок применяют три принципа  — последовательный (series), при котором  вращение колес осуществляется  тяговыми электромоторами (ДВС соединен только с  генератором, питающим электромотор и заряжающим батарею); параллельный (parallel), при котором два двигателя могут работать совместно или самостоятельно, что достигается путем их соединения с коробкой передач при помощи  управляемых автоматически муфт; смешанный, где двигатели соединены при помощи планетарного редуктора и мощность каждого из них одновременно может передаваться на ведущие колеса. В отличие от схемы параллельной, в эту добавлен генератор. Самой из них распространенной является схема параллельная.

Последовательная схема гибридного привода

Параллельная гибридная схема

Последовательно-параллельная гибридная схема

Кроме этого, в зависимости от роли электромотора в силовой установке, гибриды с гибридным приводом делятся на умеренные (mild) – использующие параллельную схему, при которой эл. двигатель небольшой мощности всегда служит в помощь бензиновому мотору при ускорениях (например, хэтчбек Honda Insight). Расположен в большинстве моделей электрический мотор между коробкой передач и ДВС (выполняет также функции генератора и стартера),  и полные (full) – использующие смешанную схему (Lexus RX 400h) и способные некоторое расстояние проезжать на электротяге. Но, подвидов гибридных авто становится больше с каждым годом.

Из известных моделей к машинам с гибридным приводом  с  параллельной схемой относятся: Honda Insight Hybrid и Civic (с системой IMA), Volkswagen Touareg Hybrid, Hyundai Elantra Hybrid, BMW Active Hybrid 7. К автомобилям со смешанной схемой принадлежат: Lexus RX 450h, Toyota Prius с силовой установкой HSD, Ford Escape Hybrid.

Вывод

Приобретая автомобиль-гибрид, многие автолюбители сомневаются – стоит ли переплачивать 30% стоимость просто за наличие еще одного двигателя (электрического). Наш ответ однозначен – конечно же, стоит! Деньги, потраченные на покупку, вернутся вам уже через 2-3 года – вы будете заметно экономить на заправке, что, несомненно, положительно скажется на вашем бюджете. Кроме того, все гибриды – современные машины, оснащенные самими новыми разработками лучших конструкторов. Соответственно, вместе с автомобилем вы покупаете ежедневный комфорт и безопасность для вас и вашей семьи!