Plug in hybrid кроссоверы
Содержание:
- Смешанные гибриды (последовательно-параллельные)
- Подключаемые гибриды vs электромобили – преимущества и недостатки
- Основные преимущества и недостатки гибридных авто
- История плагин-гибридных автомобилей
- Для кого подойдет плагин-гибрид?
- Работа гибридного двигателя?
- Автомобили «плаг-ин»
- История плагин-гибридных автомобилей
- Недостатки владения плагин-гибридными авто
- Как устроены гибридные автомобили
- Недостатки владения плагин-гибридными авто
- Преимущества использования плагин-гибридных автомобилей
- Conventional Hybrids: How They Work
- Типовые схемы гибридных автомобилей
- Общее описание
- Из США – преимущественно битые, из Европы – «уставшие»
- Как устроен автомобиль гибрид
Смешанные гибриды (последовательно-параллельные)
Они могут переключаться между последовательным или параллельным режимами работы и, таким образом использовать преимущества обоих предыдущих типов гибридного привода: последовательного и параллельного (подключаемый гибрид). Это означает, что транспортным средством можно управлять с помощью электрического двигателя или двигателя внутреннего сгорания, или обоими (пример: Toyota Prius).
В случае полностью электрических автомобилей (BEV) размещение аккумуляторов в полу позволяет снизить центр тяжести и, таким образом, улучшает сцепление с автомобилем, привод фото
Вторая классификация гибридных видов приводов — это та, которая учитывает степень электрификации агрегата:
Подключаемые гибриды vs электромобили – преимущества и недостатки
Рассмотрим основные преимущества подключаемых гибридов перед электромобилями:
— возможность использования двух двигателей – электрического и ДВС – позволяет не зависеть от отсутствия зарядки и в то же время дает приличную экономию расхода топлива;
— отсутствие критически важной потребности заряжать батарею – загородная трасса с отсутствием электрозаправок не станет неразрешимой проблемой, ведь большие расстояния можно преодолевать на бензине и не искать где-то в пути розетку для зарядки;
— отсутствие лимита на передвижение (запас хода) – нет необходимости считать оставшийся запас хода или срочно заряжать авто, если возникла незапланированная поездка;
— доступность – количество гибридных моделей на сегодняшний день существенно превышает модельный ряд электрокаров;
— возможность использования круглый год (это не означает, что электромобиль нельзя эксплуатировать зимой, однако из-за низких температур, использования дополнительных зимних опций – обогрев салона, стекол, зеркал – итак не очень большой запас хода в зимний период еще больше сокращается);
— изученность технологии – гибриды активно эксплуатируются более 20 лет, и за это время они доработаны производителями, хорошо изучены мастерами на СТО, да и самими пользователями авто.
Основные преимущества и недостатки гибридных авто
Главным плюсом от использования тандема ДВС и электромотора стало заметное снижение расхода горючего. Показатель расхода топлива у современных гибридных машин до 30 % меньше по сравнению с обычными авто. Сжигание меньшего количества бензина или солярки одновременно позволило снизить уровень токсичности гибридов. Получается, гибридные авто являются более экономичными и дружелюбными к окружающей среде сравнительно с традиционными аналогами, которые оснащаются только ДВС. Также гибриды производят меньше шума в процессе работы.
Что касается электромобилей, гибридные решения сравнительно с электрокарами имеют больший запас хода, а также являются «универсальными» с точки зрения повседневной эксплуатации. Гибрид не требует обязательной зарядки от электросети и заправляется простым бензином. После сжигания топлива часть энергии накапливается в аккумуляторе, от которого приводится в действие электродвигатель. Дополнительным источником питания для заряда аккумулятора выступает рекуперация торможения, то есть преобразование кинетической энергии движущегося авто в электричество.
Также гибридные авто имеют целый ряд конструктивных решений и максимум вспомогательных систем для высокой экономичности и снижения уровня вредных выбросов: система старт-стоп, изменение фаз ГРМ, система EGR, подогрев ОЖ отработавшими газами и т.д.
К недостаткам гибридов эксперты относят высокую начальную стоимость, а также определенные сложности в процессе ремонта и обслуживания подобных машин. Еще одним минусом является возможный критический разряд аккумулятора гибрида и быстрый выход из строя данного элемента в условиях значительных колебаний температур.
Стоит добавить, что хотя гибридные машины демонстрируют высокие показатели экономичности в городском потоке (постоянные остановки, работа в режиме холостого хода, движение на малых скоростях), на трассе эффективность гибридной силовой установки не так заметна. Дело в том, что в основе работы гибридов лежит определенное распределение нагрузок между агрегатом на электротяге и двигателем на углеводородах. Для поддержания высокой скорости основная нагрузка ложится именно на ДВС, в результате чего расход топлива закономерно возрастает.
Положительные стороны гибридных двигателей
- Основное достоинство гибридов заключается в его экономичности. Минимальная экономия топлива составляет 20%, что в условиях роста цен довольно ощутимое преимущество.
- Совместное использование двух двигателей снижает количество выбросов СО2.
- Отличные ходовые характеристики, которые достигнуты благодаря рациональному накоплению и последующему перераспределению мощностей, выработанных совместно двумя двигателями.
- В сравнении с традиционным автомобилем гибрид обладает ощутимым запасом хода, то есть он может продолжать движение даже с пустым баком.
- Характеристики гибридных двигателей полностью идентичны традиционным моделям с ДВС, вопреки сложившимся стереотипам, а с учетом других преимуществ порой даже превосходит их.
- Электродвигатели практически бесшумны, что добавляет комфорта при эксплуатации автомобиля.
- В сравнении с электромобилем, АКБ гибрида заряжается от топливного двигателя, что увеличивает запас его хода.
- Заправка автомобиля осуществляется тем же бензином, что и традиционные авто.
Минусы гибридных автомобилей
Наряду с перечисленными плюсами «гибриды» имеют и ряд негативных сторон, к которым можно отнести:
- Очень высокая стоимость самого автомобиля.
- Высокая сложность в конструкции влечет за собой высокую стоимость обслуживания.
- Недостаточно развитая система автосервисов. Сложность гибридной конструкции требует хороших знаний и высококлассных специалистов в автомастерских, что не всегда возможно, особенно в удаленных населённых пунктах.
- При выходе из строя батарей хозяину авто придётся довольно долго искать место доступной утилизации.
История плагин-гибридных автомобилей
Печатные издания и интернет-публикации густо усеяны новостями о подзаряжаемых гибридных автомобилях:
- несколько плагин-гибридов протестированы в коммерческих автопарках и государственных организациях в США;
- крупные автоконцерны один за другим выпускают концептуальные прототипы подключаемых гибридов для показа на международных выставках;
- несколько компаний уже готовы в скором времени рассказать о точной дате старта производства плагин-гибридных машин.
Однако пока это не помогает среднестатическому покупателю приобрести подобное транспортное средство из-за высокой стоимости. Как только вышел первый прототип подключаемого гибрида, так сразу и посыпались подобные варианты автомобилей от десятков производителей.
160 км и только 3 л бензина? Некоммерческое учреждение “California Cars Initiative” еще в 2004 году доказало, что это реальные показатели. Основатели организации Феликс Крамер и Рон Грембан перестроили модель Toyota Prius 2004 года выпуска на плагин-гибридный прототип с дальностью пробега в 160 км. На указанную дистанцию автомобиль тратил всего 3 л горючего. После успешного проекта фирма “CalCars” проводит эффективные кампании о преимуществах электрокаров и подзаряжаемых гибридов для законодателей, производителей и общественности.
Ежедневно увеличивается список предприятий, которые изготавливают подключаемые модификации или специальное оборудование. Большинство фирм создает автомобили для государственных организаций и автопарков, но принимает заказы и от частных лиц. Сегодня на дорогах Канады и США можно увидеть несколько сотен подключаемых гибридов, а новые модели появляются каждый месяц.
Для кого подойдет плагин-гибрид?
Преимущества плагин-гибрида способны заставить сомневаться даже ярого приверженца электрокаров, которые используют исключительно аккумуляторный тип питания:
- Расход топлива значительно меньше, чем у авто с традиционной силовой установкой;
- Запас хода увеличен за счет возможности использовать езду только на аккумуляторе, а также благодаря пониженному расходу топлива;
- По причине того, что в большинстве случаев в городских условиях мы иногда передвигаемая не быстрее 30 км/час, плагин-гибрид переключается на езду с использованием ресурсов аккумулятора, что означает отсутствие вредных выхлопов.
Кроме этого, стоимость электрокаров в большинстве случаев не соответствует предлагаемому уровню комфорта и желаемым техническими характеристиками. В некоторых случаях людей отпугивает экстерьер электромобилей, которые зачастую имеют футуристический вид, не соответствующий интерьеру. У плагин-гибридов с этим все впорядке. Их экстерьер редко выделяется чем-то кроме значка, расположенного где-то сбоку или сзади, говорящего о том, что данный автомобиль имеет плагин-гибридную установку.
Также нужно отметить, что несмотря на то, что инфраструктура для электрокаров развита уже достаточно неплохо, проблемы с ней начинаются ровно с момента выезда за пределы города. Зарядные станции, установленные на обычных АЗС, не всегда оказываются рабочими, а информация об этом вовремя обновляется крайне редко. Если у вас не Tesla, подзаряжаться «на всякий случай» придётся каждые 150-200 километров, а значит, что поездка будет долгой и стрессовой.
Еще одной причиной того, что плагин-гибрид подойдёт абсолютно каждому, является его расход, зачастую не превышающий значения 5 л на 100 км. Сегодня, когда мы боремся не только с проблемами экологии, но и с затратами на топливо (вспомните, как расход 9 л казался не таким уж и большим), такая отличительная особенность важна как никогда ранее.
Работа гибридного двигателя?
Способ работы, он же, и секрет успеха, состоит в том, что каждая из составных частей системы, выполняет действия взаимовыгодные для каждой из них. Двигатель типа ВС выполняет работу по запуску генератора и позволяет получать энергию электрическому мотору, который обеспечивает стабильный режим и отсутствие перегрузок в процессе работы. Дополнительно гибридные двигатели могут быть оснащены спецсистемой, позволяющей экономить энергию. Необычная для большинства установленных моторов, система гибрида позволяет ему подзаряжаться даже во время торможения, что очень полезно с точки зрения километража пробега на одной только «заправке». Теперь водитель сможет получать от движения по городу ощутимую для себя пользу.
Гибридные двигатели различаются между собой и предстают перед покупателями, как умеренные, полные или plug-in варианты.
В «умеренных» гибридного типа моторах, постоянно работает мотор ВС, а электромотор включается исключительно для подачи дополнительной энергии в нужный для этого момент. Автомобиль с гибридом полного типа, имеет возможность совершать движение, используя исключительно электротягу, совсем не тратя топливо. Вариант Plug-in, также может двигаться исключительно на электричестве, но, что весьма удобно, имеет возможность заряжаться от обычной розетки, что дает возможность раскрыть все преимущества этого варианта моторов, исключив тем самым проявления недостатков электродвигателей.
Автомобили «плаг-ин»
Гибриды plug-in можно отнести к полноценным устройствам, в буквальном смысле слова экономящим топливо. Их движки не только накопляют энергию, но и заставляют колеса вращаться вместе с двигателем внутреннего сгорания. Наиболее совершенные конструкции работают на чистой воды электротяге. Батарея увеличенного объема в паре с мощным электромотором выдают 100 и выше л.с. Типичное звено между обычным авто и полноценным электрическим – автомобили plug-in.
Плаг-ин автомобили питаются от розетки, но это не значит, что все гибриды такие. Есть и те, которые неспособны на это. Их называют полными и умеренными гибридами. Первые способны проехать на электротяге до 4 км, а вот вторые не протянут и метра. Это связано с тем, что умеренные модели накапливают энергию в виде рекуперативного торможения, полные – еще и посредством двигателя, соединенного с электрическим генератором.
Представителем таких гибридов являются многие «Хонды», американские Buick LaCrosse и Шевроле Малибу, BMW АктивныйГибрид 7. Вы удивитесь, но даже Феррари LaFerrari является полноценным умеренным гибридом.
История плагин-гибридных автомобилей
Печатные издания и интернет-публикации густо усеяны новостями о подзаряжаемых гибридных автомобилях:
- несколько плагин-гибридов протестированы в коммерческих автопарках и государственных организациях в США;
- крупные автоконцерны один за другим выпускают концептуальные прототипы подключаемых гибридов для показа на международных выставках;
- несколько компаний уже готовы в скором времени рассказать о точной дате старта производства плагин-гибридных машин.
Однако пока это не помогает среднестатическому покупателю приобрести подобное транспортное средство из-за высокой стоимости. Как только вышел первый прототип подключаемого гибрида, так сразу и посыпались подобные варианты автомобилей от десятков производителей.
160 км и только 3 л бензина? Некоммерческое учреждение “California Cars Initiative” еще в 2004 году доказало, что это реальные показатели. Основатели организации Феликс Крамер и Рон Грембан перестроили модель Toyota Prius 2004 года выпуска на плагин-гибридный прототип с дальностью пробега в 160 км. На указанную дистанцию автомобиль тратил всего 3 л горючего. После успешного проекта фирма “CalCars” проводит эффективные кампании о преимуществах электрокаров и подзаряжаемых гибридов для законодателей, производителей и общественности.
Ежедневно увеличивается список предприятий, которые изготавливают подключаемые модификации или специальное оборудование. Большинство фирм создает автомобили для государственных организаций и автопарков, но принимает заказы и от частных лиц. Сегодня на дорогах Канады и США можно увидеть несколько сотен подключаемых гибридов, а новые модели появляются каждый месяц.
Недостатки владения плагин-гибридными авто
Автомобили с совместной силовой установкой ДВС и электромотора вызывают все больше интереса у обычных покупателей. Несколько диагностических центров продемонстрировали данные — подключаемый гибрид потребляет от 15 до 50% меньше горючего, чем бензиновый или дизельный аналог. Несомненный плюс — отсутствие риска остаться на дороге с разряженной батарей. Однако без ложки дегтя в бочке меда не обошлось.
Основной недостаток смешанного силового механизма — заоблачная стоимость ремонта электрических систем. Хотя плагин-гибрид и имеет себестоимость ниже машин с ДВС и высокую норму прибыли, это не мешает подобным моделям обходиться в разы дороже. Причина кроется в человеческом восприятии: крутость подключаемого гибрида можно сравнить с продукцией Apple — оба товара считаются продвинутыми, модными, поэтому люди согласны выложить более крупную сумму, чем нужно на самом деле.
Почти 80% неисправностей электрических систем плагин-гибрида касаются инвертора, который заряжает батарею во время работы бензинового двигателя. Механизм сгорает и автомобиль не заводится. На неофициальном СТО за ремонт можно отдать и до 2000$, а в официальном сервисе эта сумма увеличится в два-три раза. Однако поломок и дорогого ремонта можно избежать. Необходимо раз в год отправлять машину на профилактику питания инвертора и систем охлаждения. Также электроника боится пыли и грязи. В этом случае поможет не допустить поломки своевременная замена свечей.
Как устроены гибридные автомобили
Первый в мире бензоэлектрический автомобиль Lohner Electric Chaise был создан Фердинандом Порше ещё в 1899 году. В годы XX века интерес к гибридам возобновился вследствие роста цен на топливо и ужесточения экологических норм. Гибридная силовая установка сочетает двигатель внутреннего сгорания и электромотор, что обеспечивает меньший расход топлива и снижает токсичность выхлопных газов. Однако чем экономичнее гибридный автомобиль, тем более ёмкие аккумуляторы ему требуются и, следовательно, тем выше его цена.
В зависимости от того, какую роль в силовой установке играет электромотор, гибриды делятся на умеренные (mild hybrids) и полные (full hybrids). У первых электромотор служит помощником двигателю внутреннего сгорания, как, например, у хэтчбека Honda Insight. Вторые способны проехать некоторое расстояние на одной электротяге, как Lexus RX 400h. Есть ещё якобы микрогибриды — придуманный маркетологами термин для рекламы системы start/stop. Но последняя по сути — генератор с расширенными функциями. А мы говорим о схемах, где электродвигатели передают крутящий момент на колёса.
В 1997 году на японском рынке дебютировал первый гибрид — Toyota Prius (вверху). А в фирма Honda представила американцам свой Insight.
Последовательная гибридная схема
Существует также три основные схемы устройства гибридных силовых установок: последовательная, параллельная и смешанная. Последовательная гибридная схема появилась первой (её придумал в 1899 году сам Фердинанд Порше), но в легковых автомобилях распространена меньше. По ней, например, построены силовые агрегаты карьерных самосвалов, некоторых автобусов и локомотивов. В последовательной схеме колёса приводит в движение электромотор, а малолитражный ДВС крутит генератор, вырабатывающий электроэнергию. Тут отсутствует необходимость в коробке передач и мощном двигателе внутреннего сгорания. Зато требуются аккумуляторы, как правило, никель-металлогидридные, большой ёмкости.
Chevrolet Volt построен по последовательной схеме. Его ещё называют электромобилем с увеличенным запасом хода. На электротяге автомобиль делает бросок длиной 64 км. А при использовании вспомогательного турбомотора, заряжающего батареи, пробег на одной заправке может превышать 1024 км.
Параллельная гибридная схема
Самая распространённая сейчас схема — параллельная. Она запатентована ещё в 1905 году немцем Генри Пипером. Ей отвечают почти все умеренные гибриды. Они оснащаются мощным электромотором ( кВт), который помогает двигателю внутреннего сгорания при разгоне, а при торможении запасает рекуперативную энергию. В качестве трансмиссии, как правило, используются вариатор или планетарная передача.
Хондовская гибиридная силовая установка IMA (Integrated Motor Assist) — пример параллельной схемы: на коленчатом валу двигателя вместо маховика размещён компактный электромотор-генератор.
Один из последних образцов параллельной схемы — гибридная силовая установка седана BMW ActiveHybrid 7.
Параллельные гибриды могут быть не только умеренными, но и полными, как, например, Audi Duo (1998). Эта модель могла проехать 50 км только на электромоторе, приводящем в движение задние колёса.
Недостатки владения плагин-гибридными авто
Автомобили с совместной силовой установкой ДВС и электромотора вызывают все больше интереса у обычных покупателей. Несколько диагностических центров продемонстрировали данные — подключаемый гибрид потребляет от 15 до 50% меньше горючего, чем бензиновый или дизельный аналог. Несомненный плюс — отсутствие риска остаться на дороге с разряженной батарей. Однако без ложки дегтя в бочке меда не обошлось.
Основной недостаток смешанного силового механизма — заоблачная стоимость ремонта электрических систем. Хотя плагин-гибрид и имеет себестоимость ниже машин с ДВС и высокую норму прибыли, это не мешает подобным моделям обходиться в разы дороже. Причина кроется в человеческом восприятии: крутость подключаемого гибрида можно сравнить с продукцией Apple — оба товара считаются продвинутыми, модными, поэтому люди согласны выложить более крупную сумму, чем нужно на самом деле.
Почти 80% неисправностей электрических систем плагин-гибрида касаются инвертора, который заряжает батарею во время работы бензинового двигателя. Механизм сгорает и автомобиль не заводится. На неофициальном СТО за ремонт можно отдать и до 2000$, а в официальном сервисе эта сумма увеличится в два-три раза. Однако поломок и дорогого ремонта можно избежать. Необходимо раз в год отправлять машину на профилактику питания инвертора и систем охлаждения. Также электроника боится пыли и грязи. В этом случае поможет не допустить поломки своевременная замена свечей.
Преимущества использования плагин-гибридных автомобилей
В подзаряжаемом гибриде объединились достоинства электрокаров и обычных машин с ДВС. Водители подключаемых гибридных агрегатов на небольшие дистанции ездят на чистом электричестве. Уменьшенный топливный мотор используется для частичной/полной подзарядки аккумулятора или в роли “основного двигателя прогресса”, то есть самого автомобиля. Если брать в расчет экономию горючего, то плагин-гибриды обладают значительными преимуществами по сравнению с другими модификациями:
- движение на биотопливе (85-процентный этанол или биодизель) способно полностью исключить использование бензина;
- некоторые модели подзаряжаемых гибридов достигают в два раза больше топливной экономичности, чем бензиновый аналог тех же размеров и с подобными характеристиками;
- подключаемая гибридная машина вдвое выгоднее в плане экономии горючего, чем стандартный гибрид.
Conventional Hybrids: How They Work
While the first modern HEV was Honda’s bullet-shaped, two-seat Insight, which went on sale in 2000, Toyota’s Prius quickly surpassed it to become as associated with the term «hybrid» as Google is with internet searches. Conventional hybrids use their gasoline engines to keep their modestly sized batteries charged as you drive, with no need to plug them in, and virtually every major maker offers HEV cars, SUVs, and trucks. These HEVs all deliver substantially better fuel economy than their nonhybrid, gas-engine counterparts in stop-and-go city driving, because they can recapture energy while braking (in exchange for the disadvantages of added complexity and somewhat higher price). However, hybrids do not tend to get substantially improved mileage during steady highway cruising.
HEVs do not have the ability to be plugged in to recharge their battery packs and typically offer only the most fleeting—if any—ability to drive on electric power alone.
Типовые схемы гибридных автомобилей
Гибрид гибриду рознь. На данный момент существует три основные типовые схемы гибридных автомобилей, каждая из которых характеризует определенный принцип совместной работы ДВС и электромотора:
- Параллельная работа моторов. Судя по названию, несложно догадаться что это схема подразумевает совместную работу двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. В таких автомобилях основную энергию для движения авто обеспечивает ДВС. И ДВС, и электродвигатель соединены с колесами. Электромотор включается лишь в определенных ситуациях – например, когда ДВС нужно и поддержка во время обгона, при разгоне. Это позволяет не только увеличить ресурс двигателя внутреннего сгорания, но и обеспечивает максимальную экономию топлива. Кроме того, авто такого типа характеризуются невысокой стоимостью.
- Последовательная работа моторов. В автомобилях, поддерживающих данную схему, один из моторов выполняет роль основного. В подавляющем большинстве случаев это электромотор. Двигатель внутреннего сгорания, в свою очередь, принимает на себя второстепенную функцию – отвечает за работу генератора, обеспечивающего электромотор энергией. Электродвигатель соединен с колесами, а двигатель внутреннего сгорания – с генератором. В этом случае ДВС работает в регулярном режиме – без больших перепадов оборотов.
При последовательной работе моторов, в гибриде используются аккумуляторы большой емкости, которой хватает на преодоление значительных расстояний без подзарядки.
Говоря более простым и понятным языком, схема последовательной работы моторов напоминают принцип работы небольшой электростанции, которая работает от двигателя внутреннего сгорания и обеспечивает электроэнергией электрический мотор.
Последовательно-параллельная схема работы моторов. При таком размещении двигатель внутреннего сгорания и электродвигателя работают совместно. ДВС, электромотор и электрогенератор связаны друг с другом и с колесами. В гибридах этого типа ДВС не только запускает работу генератора, но и передаёт крутящий момент на колёса. Полные гибриды (а именно так называют автомобили с последовательным и параллельным подключением моторов) обеспечивает значительную экономию топлива, благодаря включению электромотора в нужных ситуациях. Электродвигатель и ДВС могут работать вместе, тем самым обеспечивая форсированный режим работы авто. Ну и, конечно же, ДВС запускает генератор для подзарядки аккумуляторов.
На сегодняшний день самая распространенная схема гибридных авто – параллельная. Вторая по популярности – параллельно-последовательная схема. Последовательная схема применяется в спецтехнике (самосвалы, тяжеловесные грузовики).
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.
Из США – преимущественно битые, из Европы – «уставшие»
– Не секрет, что подержанные гибриды к нам попадают либо из Америки, либо из Европы. Какой вариант предпочтительнее?
– В Европе, как правило, от машины избавляются в том случае, когда возникает какая-то серьезная проблема или когда уже намотан большой пробег. То есть избавляются от машины, когда появляется риск дополнительных вложений. Из Америки чаще всего идут битые машины, зато других проблем нет и пробеги небольшие. Максимум, что я видел на одометре свежепригнанного гибрида, – 160.000 миль. Обычно гораздо меньше.
– Из США везут, как правило, поврежденные в ДТП автомобили. Если мы говорим про гибриды, это чревато какими-нибудь дополнительными неприятностями по технической части?
– Особых проблем нет. Если рассматривать, скажем, Prius, то восстановить машину труда не составляет. Во-первых, все узлы гибридной системы расположены довольно глубоко, повредить их проблематично. Скорее под удар попадет ДВС, чем блок инвертора или батарея. Во-вторых, не возникнет проблем с поиском запчастей, поскольку модель популярная.
С менее распространенными автомобилями чуть сложнее. Например, на Volt II запчасти здесь не найдешь, придется заказывать из США, плюс они дорогие. К тому же сама модель имеет довольно навороченную конструкцию, там много блоков, которые могут пострадать при аварии. В частности тот, что отвечает за управление двигателем, находится в переднем левом крыле, поэтому удар в эту область почти наверняка означает его замену.
– Доставка из Штатов занимает несколько месяцев, да и до того автомобиль долгое время находится в неподвижном состоянии. А ведь считается, что гибриды не любят длительных простоев…
– Во-первых, два-три месяца – это на самом деле не такой уж и большой простой. Во-вторых, в современных гибридах, как правило, используются литий-ионные батареи, соответственно, саморазряда у этих батарей нет. Если было до перерыва около 10% заряда, за время доставки потеряется 2%. То есть не стоит переживать, что пока сюда машину доставят, все уже будет «мертвое». Такое бывает редко. Если батарея заряжена, как правило, очень продолжительный простой никак на ее дальнейшей работоспособности не отражается. Вот 12-вольтовый аккумулятор разряжается, потому что клеммы никто не снимает при транспортировке. И в 80% случаев АКБ идет под замену.
Однако бывают такие случаи. Машина в ДТП попала, на ней продолжали ехать после ДТП или при транспортировке, пока батарея не разрядилась. На аукцион машина попадает уже как не способная двигаться своим ходом, и реально батарея в ноль высажена, плюс еще несколько месяцев машина стоит без подзарядки. Вот это критично, когда батарея с минимальным зарядом очень долго не работает.
Как устроен автомобиль гибрид
В наши дни частенько попадаются транспортные средства, на борту которых можно увидеть надпись — «Hybrid». Что там внутри у них такого интересного? Реально, ответить на данный вопрос и легко, и сложно. В общем понимании, это транспортное средство, в состав силовой установки которого, входят электродвигатель и ДВС. Они тем или иным образом совместными усилиями вращают колёса.
В принципе, этой информации должно быть достаточно, чтобы объяснить любому несведущему человеку понятие «гибридный автомобиль». Однако если углубиться в тему, то получается не всё так просто с этими гибридами. За долгие годы разработки гибридных установок, инженеры наплодили такое количество вариантов компоновок, что выстроилась довольно стройная система их классификации. Запутаться во всём этом обилии конструкторских изысков проще простого, поэтому в представленном далее материале, я разложил всё по полочкам. Объяснил, какими вообще бывают гибридные машины и как именно эти аппараты устроены. У каждого класса имеются свои плюсы и минусы, разнятся они и по эффективности.