что значит гибрид в автомобиле

03.01.202431.07.2022 admin 0 Comments

что значит гибрид в автомобиле

Гибридные автомобили: что означают сокращения mHEV, HEV, PHEV и BEV

Производители автомобилей называют гибридным приводом совершенно разные решения с разным уровнем развития и эффективности. На данный момент можно выделить несколько основных типов гибридов: HEV, PHEV, BEV и mHEV. Рассмотрим, чем они отличаются друг от друга.

Согласно простейшему определению, которое относится не только к автомобилестроению, гибрид представляет собой комбинацию двух разных элементов. В случае автомобилей речь идёт о симбиозе различных типов двигателей. Уже здесь появляется первая неточность: это может быть дуэт двигателя внутреннего сгорания с электрическим мотором, но теоретически — и любой другой дуэт, до которого «додумаются» инженеры. Даже если ограничиться симбиозом ДВС с электрическим мотором, термин «гибридный привод» может относиться к очень разным решениям, которые значительно различаются по затратам на производство и выгодам, возникающим в результате их использования. Чтобы уточнить, какой конкретный тип гибрида используется в данном автомобиле, был введён ряд маркировок, которые чаще всего функционируют в форме сокращений. Таким образом аббревиатуры HEV, PHEV, BEV и mHEV вошли в автомобильный словарь.

HEV (Hybrid electric vehicle)

HEV — основной тип гибрида, часто называемый также «полным гибридом». Для движения такого автомобиля используется мощность от двух источников: двигателя внутреннего сгорания и электрического мотора. Чтобы весь «комплект» работал, необходимы топливный бак и аккумулятор, который будет накапливать энергию, полученную от ДВС или восстановленную при качении и торможении автомобиля. Блок управления системой привода сам решает, какой элемент этой системы использовать в данный момент и в какой степени. Для временного сокращения выбросов выхлопных газов в этом типе гибрида может иметься режим электроезды. Полноценный гибрид стал базой для других типов подобных приводов и сам по себе остаётся очень популярным решением. Одним из нововведений, которые принесли ему значительное повышение эффективности, стало внедрение высоковольтной электрической установки.

mHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle)

Преимущества использования этой более простой и дешёвой гибридной системы невозможно недооценить: с помощью относительно недорогого и простого в производстве решения можно добиться уменьшения расхода топлива и снижения выбросов на 10–15%. Этот тип привода состоит из&nsbp;двигателя внутреннего сгорания и электромотора, подключённого непосредственно к ДВС, но меньшего размера, чем в случае полного гибрида. Чаще всего роль электромотора ограничивается только выполнением обязанностей стартера и генератора. Генерируемое таким образом электричество может быть использовано бортовым оборудованием&nsbp;или, максимум, для частичной поддержки&nsbp;ДВС. Сам электродвигатель в этой системе слишком слаб, чтобы полностью взять на себя задачу разгона автомобиля.

Несмотря на ограниченную функциональность, mHEV имеют и другие преимущества: это относительно простой и эффективный способ повысить производительность автомобиля и улучшить защиту окружающей среды. На рынке можно также встретить решения под названием mHEV+, что указывает на большую роль электродвигателя, обусловленную наличием батареи большего размера.

PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

Ещё одна разработка гибридной системы — более совершенное решение, которое приближает её к электрическому приводу. Как следует из названия, гибрид типа plug-in может быть подключён к внешним источникам энергии, таким как домашняя розетка или станция быстрой зарядки. Гибридные транспортные средства этого типа имеют аккумуляторы большего размера, которые позволяют преодолевать расстояние 30–50 км без запуска основного двигателя. По задумкам инженеров, этого будет достаточно для ежедневных поездок на работу или в школу без необходимости расходовать топливо. Бензиновый же двигатель запускается только за пределами города, на более длинных маршрутах.

BEV (Battery Electric Vehicle)

В дополнение к номенклатуре гибридных автомобилей, термин&nsbp;BEV используется для обозначения полностью электрического автомобиля. У него больше нет двигателя внутреннего сгорания, а за передвижение автомобиля и питание бортового оборудования отвечает электромотор. Как&nsbp;и в гибридных установках, в этом типе привода используется система рекуперации энергии торможения. Батарея получает электричество от внешнего источника, как&nsbp;и&nsbp;гибрид типа plug-in.

Гибридные электромобили: чем хороши, какие бывают и что их ждет в будущем

Обычные гибриды (HEV)

Гибриды (hybrid electric vehicles, HEV) используют сложную трансмиссию, чтобы слаженно передавать мощность двигателей на колеса. Обычно в роли основного силового агрегата выступает бензиновый двигатель. Некоторые модели гибридных авто используют его исключительно для подзарядки батареи электромотора, другие позволяют движкам работать параллельно.

Соответственно, существуют принципиально разные виды гибридов:

Преимущества гибридов

Во многих гибридных автомобилях ДВС все еще выступает важнейшим элементом, но все равно они экономичнее и экологичнее полностью бензиновых аналогов. Да, в гибрид должны быть установлены дополнительные компоненты электромобиля, что утяжеляет и усложняет конструкцию — а значит, повышает стоимость приобретения и обслуживания HEV. Но есть и плюсы:

Подключаемые гибриды (PHEV)

Подключаемые гибриды (plug-in hybrid electric vehicles, PHEV) находятся ближе к полноценным электромобилям. Несмотря на двигатель внутреннего сгорания, их можно заряжать от электросети. У плагин-гибридов батареи гораздо вместительнее и могут обеспечить запас хода свыше 200 км.

Когда батарея PHEV разряжается, включается бензиновый двигатель. Это дает возможность двигаться по городу экологично и бесшумно, а в дальних поездках не зависеть от зарядных станций. Это особенно актуально для России и других стран, где они пока не так часто встречаются, как обычные заправки. А еще конструкция существенно экономит топливо и считается более экологичной.

Именно на PHEV зачастую падает выбор водителей, которые не хотят слишком резко пересаживаться на электромобили. Интегрированный ДВС делает знакомство с возможностями и особенностями екарсов более плавным. А учитывая, что этот вид автомобилей не ограничивается маленькими городскими машинками, а уже включает и внедорожники, автовладельцам есть из чего выбирать.

Преимущества плагин-гибридов

По экологичности подключаемые гибриды приближаются к электромобилям. По большому счету, большую часть времени они едут на электротяге. Есть и более «зеленый» вариант, в котором электромотор с подзарядкой может быть дополнен двигателем, работающим на водороде (так называемые FHEV). Водородные автомобили пока остаются экзотикой, но подвижки в эту сторону уже есть.

Германия планирует построить 400 таких зарядных станций уже к 2023 году, что вполне согласуется с ее намерением как можно скорее уйти от бензина. Так или иначе, водород пока не так уж выгодно и удобно использовать, но если гибрид с водородным движком и выйдет на рынок, то наверняка станет одним из самых экологичных вариантов из доступных.

Будущее гибридов

Сегодня гибриды кажутся большим шагом в экологичное будущее, а аналитики предсказывают стабильный рост продаж. Через 10–15 лет полноценные екарсы станут обыденностью, и тогда бензиновый двигатель в конструкции HEV станет пережитком прошлого. Если гибриды выживут, то почти наверняка это будут не вариации с ДВС, а водородные или еще более технологичные авто.

Гибриды: дорога в будущее или взгляд назад

⇡#Определение гибрида

Найти человека, который никогда не слышал о гибридных автомобилях, довольно непросто. Несмотря на относительно малое распространение, этот тип транспортных средств нередко является предметом обсуждений и споров. Отчего к гибридам столь пристальное внимание? На протяжении всего XX века сжигаемые виды топлива были настоящим двигателем прогресса, невозможно представить современное человечество без ДВС. И вдруг оказывается, что гибриды более эффективны, современны, экологичны. Не слишком ли резкий поворот? Но далеко не все столь однозначно и неоспоримо. Как и любое нововведение, гибридные автомобили заслуживают самого пристального изучения. Попытаемся выяснить, займут ли гибриды достойное место в нашей жизни. Как этого требует любая серьезная дисциплина, начнем изучение с истории.

⇡#Гибридное прошлое

Первый патент на автомобиль с гибридной силовой установкой был зарегистрирован в США 2 марта 1909 года. Бельгиец немецкого происхождения Генри Пипер был оружейником, однако увлекался точными науками и немало времени уделял техническим изобретениям. Однажды Генри Пипер пришел к идее совмещения двух двигателей в одном автомобиле. Первые опыты были проделаны еще в XIX веке, а работающий прототип продемонстрирован публике в 1900 году. Алгоритм работы сложного транспортного средства следующий: двигатель внутреннего сгорания был подключен к динамо-машине (генератору), которая имела связь с аккумуляторными батареями. Динамо-машина могла работать в обе стороны: заряжать аккумуляторы от ДВС и добавлять тягу во время тяжелого подъема. Сам Генри Пипер называл свое изобретение «Mixed Drive for Autovehicles» – «Автомобиль со смешанным приводом». Заявка на патент была подана 23 ноября 1905 года, однако официальное подтверждение было получено лишь в 1909 году.

Юридически изобретение гибридного автомобиля принадлежит Генри Пиперу. Де-факто создателем первого транспортного средства с бензино-электрической тягой может быть другой изобретатель, легендарный Фердинанд Порше. В 1898 году 23-летний гений инженерной мысли создал свой дебютный автомобиль – Lohner Electric Chaise. Это была первая в мире машине с передним приводом, к тому же работающая только на электричестве. Конструкция поражает и сегодня: встроенные в колеса четыре электромотора имели мощность от 2,5 до 3,5 лошадиных сил, а в пике могли выдавать до 7. Никакого сцепления, никакой трансмиссии, никаких потерь мощности и крутящего момента. О создании подобных машин современные производители могут только мечтать. Фердинанд Порше отвечал за инженерную часть работы, кузовом занималось ателье Якоба Лонера.

После показа Lohner Electric Chaise в 1901 году в Париже Якоб Лонер получил первый в мире заказ на электромобиль. Но покупатель хотел внести свои коррективы в автомобиль: он должен иметь двигатель внутреннего сгорания, позволяющий преодолевать большие расстояния. Желание клиента – закон, в результате Фердинанд Порше выполнил заявку. По слухам, одни только 44 80-вольтовые батареи весили 1800 кг. Невероятный гибрид мог достигать максимальной скорости 60 км/ч, а заряда емкостных батарей хватало для преодоления 64 км без включения ДВС. К тому же автомобиль с говорящим именем Mixte обладал недюжинными дорожными способностями. Он выиграл гонки Exelberg Rally, транспортным средством управлял сам Фердинанд Порше.

Знали гибриды и в Российской империи: в 1910 году в тираж вышла книга «Бензино-электрическая тяга», в которой участники Русского электрического общества описывали «бензино-электрический вагон мощностью 60 лошадиных сил». Существовали также более мощные модификации. В таких самодвижущихся вагонах электромоторы соседствовали с бензиновым ДВС, от которого и питались посредством генератора электрической энергии.

К сожалению, выпуск дешевых и массовых бензиновых автомобилей поставил крест на развитии электрокаров и гибридов, все забыли о существовании альтернативных видов двигателей. Во всяком случае, до 70-ых годов. Топливный кризис заставил правительство США задуматься об экономичных средствах транспорта. И опять неудача: благое намерение было забыто еще до появления действительно удобных и универсальных гибридных автомобилей. Однако некоторые события той эпохи имели не последнее значение в развитии отрасли в целом, заметны они и в современных гибридах. Одним из основоположников развития гибридных автомобилей в 60-70-ых годах заслужено считается Виктор Воук. Его самым успешным опытом является переоснащение купе Buick Skylark. Место прожорливого бензинового V8 заняли электромотор и роторный двигатель, позаимствованный у Mazda RX-2. Результат превзошел ожидания: расход топлива сократился более чем вдвое, а количество вредных выбросов не превышало 9% среднего показателя американских автомобилей-современников. Неудивительно, что Виктор Воук удостоился прозвища «крестный отец американских гибридов».

Еще одним знаковым событием семидесятых годов является изобретение рекуперативной тормозной системы. Эта технология позволяет конвертировать кинетическую энергию автомобиля в электричество, заряжая тем самым аккумуляторные батареи. Общий принцип довольно прост и логичен: во время нажатия на педаль тормоза активируется генератор, ротор приводится в действие, создавая нагрузку и замедляя автомобиль. В 1978 году сбылась давняя мечта автомобилистов: теперь добрая часть энергии не стирается впустую о тормозные колодки, а направляется на переработку. Новая система позволила повысить эффективность гибридного силового агрегата, в результате Дэвид Артурс, первопроходец в области рекуперативных тормозных систем, смог создать гибрид на базе Opel GT, расход топлива которого составлял невероятные даже по современным меркам 3,1 литра на 100 км. Изобретательность и напор Дэвида Артурса разбились о скалу непонимания мыслящих лишь коммерчески промышленников, до серийного производства дело вновь не дошло.

⇡#Предвестники современных гибридов

С третьей волной развития автомобилей с двумя типами двигателей читатели наверняка знакомы гораздо ближе. Первым действительно удачным опытом по созданию удобного и функционального гибрида в девяностых годах является Toyota Prius. Акцентировать внимание только на позапрошлом десятилетии уже не стоит, так как все современные гибриды своим развитием, по сути, обязаны именно Toyota Prius. Звучит это несколько рекламно, в стиле промо-слогана, однако анализ продаж и динамика выхода серийных предложений от конкурирующих компаний подтверждают это. Первая версия Toyota Prius вышла в 1997 году, предназначалась она только для внутреннего рынка. Модель NHW10 во многом смогла начать новую эпоху в автомобилестроении, открыв гибридным бензиново-электрическим автомобилям дверь к массовому рынку.

При разработке Toyota Prius японцы детально продумали все: от конструкции до цены и даже названия. Имя автомобиля выбрано не просто звучное: в переводе с латинского языка оно означает «предыдущий, первостепенный, основной». Еще на заре выпуска они обрекли всех остальных производителей выпускать лишь последователей, наследников Toyota Prius. Не много ли амбиций? В самый раз. Еще в начале разработки в 1995-1996 годах руководство автомобильного гиганта решило сделать гибридный автомобиль, который стал бы массовыми и популярным. Сегодня очевидно: поставленная цель достигнута. Неизвестна только цена успеха: стоимость разработки первого поколения Toyota Prius так и не была названа. Фигурировали в планах Toyota и конкретные цифры: ежегодные продажи на уровне 12000 автомобилей при средней стоимости 17000 долларов. Таким образом, инновационный автомобиль был специально помещен в нишу доступных семейных автомобилей. По мнению экспертов, производство каждого экземпляра первого Prius обходилось Toyota примерно в два раза дороже розничной цены: японская компания непрерывно теряла деньги на выпуске Prius. Траты не шли впустую, расчетливые японцы инвестировали в свое будущее. Еще бы, ведь по ранним оценкам рынок гибридов в 2005 году должен был составить треть общей массы автомобилей. Прогнозы аналитиков не сбылись, однако Toyota Prius все же стал символом гибридного автомобиля, сегодня Prius – имя нарицательное.

Первое поколение Toyota Prius оснащалось скромным бензиновым двигателем мощностью 58 лошадиных сил, электромотор был почти в полтора раза слабее: 40 л.с. Трансмиссия представлена единой планетарной передачей. Никель-металл-гидридные аккумуляторные батареи емкостью 1,73 киловатт-час заряжались от ДВС. Удивительно, но за 13 лет Prius в техническом аспекте почти не изменился. Немного повысились возможности обоих двигателей, компьютер обзавелся большим дисплеем с красочными диаграммами и графиками, но функционально все осталось на том же уровне. Парадокс: самый инновационный автомобиль современности не меняется вот уже 13 лет.

Спустя два года после выпуска оригинального Toyota Prius появился заклятый противник бестселлера – Honda Insight. Автомобили по сей день являются прямыми конкурентами. Гибридный Insight можно рассматривать как ответ компании Honda на выпуск Prius, но автомобили довольно значительно разнятся по техническому содержанию. В Insight использован 3-цилиндровый литровый бензиновый двигатель мощностью 68 лошадиных сил. Скромный 13-сильный электромотор расположился непосредственно на коленчатом валу ДВС. Это типичный представитель параллельного гибридного привода. Но о классификации чуть позже. Бензиновый мотор Honda Insight изготовлен из алюминия, титана и прочных видов пластика, что позволило добиться максимального снижения веса: 838 кг в минимальной комплектации. Производитель предусмотрел два типа трансмиссии: 5-скоростная механическая и вариаторная. Ездить без использования ДВС Insight не умеет, зато может похвастаться завидной экономичностью: 3,7 литра на 100 км в смешанном цикле. Это меньше, чем у любой модификации Prius. Более того, это официально самый скромный расход для серийного автомобиля с бензиновым двигателем, когда-либо производимого в США. В чем секрет успеха? В рекуперативной тормозной системе, запасающей энергию во время отрицательного ускорения. Она впоследствии используется при разгоне, позволяя основному двигателю работать не в полную мощь. Дополнительно Honda Insight оснащен системой «стоп/старт», так что во время простоя на запрещающий сигнал светофора потребление топлива прекращается. Еще одна интересная особенность гибридного автомобиля: версия с механической КПП оснащена индикаторами оптимального момента смены передачи. Что до необычного облика хэтчбека, то мы искренне надеемся в его исключительно утилитарном происхождении, все же низкий коэффициент аэродинамического сопротивления играет не последнюю роль в снижении потребления топлива.

Два рассмотренных нами гибридных автомобиля, пожалуй, являются главными представителями массовых легковых транспортных средств с двумя типами двигателей. Позже появились серийные образцы от Mazda, Mitsubishi, Suzuki. С 2004 года производством гибридных автомобилей начинают заниматься американские производители: Ford, Chevrolet, GMC. Все они – лишь последователи. Не зря японцы именно так назвали свой первый массовый гибрид. Кстати, многие производители делают гибридные автомобили по лицензии Toyota.

⇡#Классификация и определение гибридов

Мы уже разобрались с историей появления гибридных автомобилей, рассмотрели первые массовые модели и вплотную подошли к изучению современных предложений, однако так и не дали точного определения гибрида. Само слово «гибрид» было введено задолго до появления соответствующих транспортных средств. Определение происходит от латинского «hibrida», что означает «помесь». Этот перевод как нельзя точно передает суть гибрида. Раньше (впрочем, как и сегодня) так называли животных и растения, которые произошли от скрещивания разных пород и видов. При переходе к автомобильной тематике сущность почти не меняется. Гибрид – транспортное средство, которое имеет силовую установку смешанного типа. Зачастую под гибридным двигателем подразумевается интеграция ДВС и электромотора, однако это можно считать лишь частным случаем. Чем Honda FCX Clarity не гибрид? В этом автомобиле нет двигателя внутреннего сгорания, зато в наличии водородный и электрический двигатели. Таким образом, под гибридом можно подразумевать любое транспортное средство, в котором производить энергию могут как минимум два раздельных устройства, причем энергия эта может быть использована для приведения транспортного средства в движение. Поправка в конце обязательна, иначе гибридом становится любой современный автомобиль, ведь в каждом есть электрический генератор.

Второй принципиальный признак, позволяющий разделить гибридные транспортные средства по категориям, это тип взаимодействия двигателей. Сегодня различают последовательное, параллельное и последовательно-параллельное (смешанное) подключение. Аналогия с электротехникой и соединением проводников. Этот параметр является одним из важнейших в устройстве гибрида, от него зависят возможности и сам принцип функционирования, поэтому рассмотрим его достаточно подробно.

⇡#Параллельные гибриды

Гибридные автомобили с параллельным включением ДВС и электромотора имеют механическую связь между трансмиссией и обоими типами двигателей. Зачастую электромотор в таких автомобилях располагают непосредственно на коленчатом валу ДВС, хотя он может быть подключен к единой трансмиссии отдельным сцеплением или муфтой. В результате основной функционал возложен именно на двигатель внутреннего сгорания. Электромотор может включиться в работу, в этом случае мощность агрегатов будет суммироваться. Зарядка аккумуляторных батарей возможна как от ДВС, так и в рекуперативном режиме. Роль генератора выполняет электромотор, он же зачастую заменяет стартер. Основной плюс гибридов с параллельным включением – экономичность.

Недостатки параллельного включения вытекают прямо из его особенностей. Если электромотор расположен на коленчатом валу, то без использования ДВС автомобиль не сможет поехать. То есть о передвижении в режиме электрокара речи идти не может. Плюс к этому даже если функционирование электромотора не требуется, его ротор будет вращаться. Исключение – автомобили с интегрированным дополнительным сцеплением. Для совмещения крутящего момента от двух источников в этом случае используется дифференциал.

Красноречивым примером параллельного гибрида может служить Honda Insight. С момента появления в 1999 году внешний вид автомобиля значительно изменился, внесены и инженерные нововведения, но схема функционирования осталась неизменной.

⇡#Последовательные гибриды

Последовательные гибриды располагаются несколько ближе к электрокарам, хотя без двигателя внутреннего сгорания они тоже далеко не уедут. В отличие от параллельного включения ДВС и электромотора, рассмотренного нами выше, в данной связке бензиновый двигатель не имеет какой-либо связи с колесами. Функционал очень близок к электрокару, ведь именно электромотор приводит автомобиль в движение. Двигатель внутреннего сгорания в данном случае лишь заряжает аккумуляторные батареи. В итоге последовательные гибриды сохранили черты как электрокаров, так и автомобилей с ДВС: они по-прежнему могут преодолевать большие расстояния, процесс заправки прост и быстр, но экономия топлива в городских пробках и рекуперативное торможение значительно повышают эффективность. Существенный недостаток параллельных гибридов – мощность электромотора и ДВС невозможно сложить, а в случае полной разрядки аккумуляторных батарей продолжать поездку некоторое время нельзя: требуется время для зарядки.

В скором времени начнется производство активно продвигаемого Chevrolet Volt. Это последовательный гибрид в чистом виде. Приживется ли такой тип автомобилей в США – большой вопрос.

Довольно значительно от последовательного и параллельного включения двигателей отличается устройство самого популярного гибридного автомобиля – Toyota Prius. Тут нет механической и автоматической КПП, не найти и вариаторную трансмиссию. Передачу крутящего момента осуществляет планетарная передача. Японцы не изобрели эту конструкцию, она уже давно применяется в различных сферах индустрии. В том числе автомобильной, ведь гидротрансформаторные АКПП имеют в наличии планетарную передачу. Заслуга инженеров Toyota в том, что именно они использовали этот механизм в подобном применении, не в составе конструкции, а в качестве полноценной трансмиссии. Теперь выясним, как функционирует данный агрегат.

Планетарная передача – набор связанных шестерней. По центру расположена солнечная шестерня. Она сцеплена с четырьмя сателлитами, которые находятся в фиксированном друг относительно друга положении. Связующим элементом выступает водило. Зубья самой большой кольцевой шестерни связаны с сателлитами. Конструкция довольно проста механически, однако ее устройство предоставляет огромные возможности по передаче и суммированию крутящего момента.

Относительно конкретного применения планетарной передачи в Toyota Prius можно рассуждать долго. Вариантов функционирования уникальной трансмиссии немало, подробный обзор заслуживает отдельного материала, поэтому вкратце обозначим лишь основные возможности. Каждый элемент планетарной передачи соединен с отдельным устройством: водило с ДВС, солнечная шестерня с первым электромотором, а кольцевая шестерня – со вторым. Именно кольцевая шестерня через редуктор связана с колесами. В результате становится возможным очень гибкое соединение и универсальное разделение между ДВС и электродвигателями, при этом Prius может выполнять функции как параллельного, так и последовательного гибрида. Японцы смогли интегрировать все возможные режимы в компактном устройстве. В зависимости от требования Toyota Prius может ехать только на элекротяге, только за счет ДВС, использовать оба мотора одновременно, разделять крутящий момент ДВС между колесами и генератором… Всё вместе японцы называют Hybrid Synergy Drive, а саму планетарную передачу – Power Split Device, устройство по распределению энергии.

⇡#Смешанный тип подключения

В последнее время стали появляться гибридные автомобили, которые трудно отнести к какому-либо из описанных видов. В чем основная разница между параллельными и последовательными гибридами? Очевидно, в разграничении прав двух двигателей. А если подобная процедура не требуется? Можно, например, привязать ДВС к передней оси автомобиля, а электромотор посадить на заднюю. В итоге каждый агрегат получает практически полную независимость, необходимо только немного скоординировать действия каждого мотора. Такой вариант довольно прост и дешев: не требуется распределяющее устройство или специфическая трансмиссия. Любой автомобиль можно сделать таким гибридом, требуется лишь установить дополнительное оборудование на заднюю ось (если он переднеприводный с передним расположением ДВС) и связать все компоненты с электронным мозгом.

К недостаткам подобных гибридов можно отнести невозможность зарядки аккумуляторных батарей от ДВС. Только рекуперативная система торможения или подключение к розетке. К представителям нового вида гибридных автомобилей относится Peugeot 3008 HYbrid4, который анонсировали совсем недавно.

⇡#Классификация по типу батарей

Разграничить гибридные автомобили можно и по третьему признаку – типу емкостных батарей. В зависимости от используемых в аноде, катоде и электролите химических элементов изменяются и показатели аккумуляторов. В настоящее время в серийных гибридах можно обнаружить никель-металл-гидридные, литий-металл-фосфатные, литий-полимерные и литий-ионные батареи. Наибольшее распространение, безусловно, получил последний тип. Сегодня основной целью производителей аккумуляторов является повышение удельной емкости (емкости на единицу массы). Однозначного фаворита в этой группе определить сложно, каждый из химических источников тока еще далек от своих теоретических пределов. Определенно, именно от возможностей аккумуляторов во многом зависят способности гибридных автомобилей. Но значительное повышение эффективности аккумуляторов может сделать электрокары приоритетным видом транспорта, а тогда целесообразность гибридных автомобилей ставится под вопрос.

⇡#Выбор гибрида

Вы еще не передумали приобретать гибрид? Тогда вам может пригодиться следующая таблица, в которую мы включили основные данные о 25 гибридных моделях: стоимость, форм-фактор, расход топлива. Дополнительно отмечено время разгона с 0 до 100 км/ч, эта цифра обязательна для понимания технических способностей автомобиля.

Полностью доверять цифрам нельзя: не всегда производитель заявляет полные официальные спецификации, а условия тестов могут отличаться. В целом, если отбросить невероятные характеристики самого экономичного, самого дорогого и в то же время самого быстрого Porsche 918 Spyder Hybrid, который еще не поступил в продажу, собранные данные вполне справедливы. Желающим максимально сэкономить можно порекомендовать Toyota Prius и Honda Insight: основатели рынка все еще смотрятся довольно привлекательно. Выбирать гибридные внедорожники Cadillac Escalade или Chevrolet Tahoe можно только ввиду комплектации, вряд ли электромотор существенно повлияет на расход топлива огромных монстров. В целом же лучше вообще не разделять рынок на автомобили с ДВС и гибридные, а рассматривать все предложения, анализируя новые технические возможности лишь в качестве бонуса. Наверняка через 10-15 лет именно так и будет, большинство моделей станут гибридными, а возможность ехать некоторое время на электрической тяге станет обыденной функцией.

В заключение приведем статистику продаж. С момента появления первых современных серийных гибридных автомобилей в 1997 году и по сей день двумя основными рынками для этих транспортных средств остаются Япония и США: на их долю приходится более 90% от общего тиража. Но даже в этих странах относительный объем продаж гибридов очень мал: в июле в США гибриды составили 2,27% от общего рынка легковых автомобилей. Перейдем к конкретным цифрам.

Статистика продаж гибридных автомобилей довольно пессимистична: снижение объема практически по всем моделям. Наиболее удачным для этого сегмента рынка годом стал 2007, с тех пор продолжается планомерное уменьшение спроса. Котировки нефти на мировых торговых биржах давно отступили от максимальных значений, следовательно, можно не экономить сжигаемое топливо. Свою роль сыграл и мировой финансовый кризис.

Вместе с тем из статданных становится очевиден безоговорочный лидер рынка гибридов – Toyota Pruis. Не зря японцы инвестировали в будущее.

Несмотря на всю неоднозначность использования гибридного привода в современных автомобилях, уже в ближайшем будущем мы увидим дальнейшее развитие этой технологии. Возможно, гибрид придет и в ваш дом.

Гибридный автомобиль

‎ Гибри́дный автомоби́ль — автомобиль, использующий для привода ведущих колёс разнородную энергию.

Современными автопроизводителями часто используется схема, позволяющая совмещать тягу двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Это позволяет избежать работы ДВС в режиме малых нагрузок, а также реализовывать рекуперацию кинетической энергии, что повышает топливную эффективность силовой установки. Однако схема сопряжения ведущих колёс и двигателя внутреннего сгорания может быть иной.
Помимо топливно-электрических автомобилей гибридами также являются автомобили, в которых помимо ДВС имеется и двигатели, работающие на сжатом воздухе.

Иногда с гибридами ошибочно смешивают транспортные средства с электромеханической трансмиссией (например, тепловозы, некоторые трактора и танки).

Содержание

Общий принцип

Первоначально идея организации принципа «электрической коробки передач», то есть замены механической коробки передач на электрические провода, была воплощена в железнодорожном транспорте и большегрузных карьерных самосвалах. Причина применения такой схемы обусловлена огромными сложностями механической передачи управляемого крутящего момента на колеса мощного транспортного средства. Это обусловлено тем, что ДВС обладает определённой нагрузочной характеристикой (зависимостью отдаваемой мощности от частоты вращения вала), которая имеет оптимальные показатели только в узком интервале, как правило, смещённом в сторону высоких оборотов. Частично этот недостаток компенсируется за счёт применения коробки передач, однако она ухудшает общий КПД за счёт собственных потерь. Кроме того, ДВС не может изменить направление вращения, чтобы обеспечить задний ход. Электродвигатель свободен от этих недостатков, обеспечивает мгновенный запуск и остановку, и не имеет нужды в холостом ходе, что позволяет исключить из конструкции сцепление. Электродвигатель не требует никакой трансмиссии, и может быть размещён непосредственно в колесе (мотор-колесо).

Суть нового принципа заключается в том, что двигатель, работающий на обычном топливе, приводит в движение электрогенератор, и через систему управления нужное количество электроэнергии передаётся на электродвигатели, приводя в движение транспортное средство. Это похоже на электростанцию на электромобиле, вырабатывающую энергию для собственного движения. Суть схемы работы гибридного автомобиля аналогична, но значительно модифицирована, в первую очередь добавлением аккумуляторной батареи, только в отличие от электромобиля имеющей меньшую ёмкость, а следовательно, и вес.

Гибридный автомобиль сочетает в себе преимущества электромобиля и автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Это больший коэффициент полезного действия электромобилей (80-90% у электромобиля против 35-50% у ДВС) и большой запас хода на одной заправке автомобиля с ДВС.

Типовые схемы

Причины начала разработок

Главной причиной начала производства легковых гибридов был рыночный спрос на подобные автомобили, вызванный высокими ценами на нефть и постоянным повышением требований к экологичности автомобилей. При этом совершенствование технологий и налоговые льготы производителям гибридов делает эти автомобили в некоторых случаях даже дешевле обычных. В некоторых странах владельцы гибридов освобождаются от уплаты дорожного налога и не платят за муниципальные парковки. Применение электромобилей, несмотря на многие преимущества, и даже налаженный их выпуск, имеет ряд недостатков:

Нужно было искать компромиссы и устранять недостатки. И таким компромиссом стала разработка гибридомобиля.

История разработок

Первым автомобилем с гибридным приводом считается Lohner-Porsche. [1] Автомобиль был разработан конструктором Фердинандом Порше в 1900 — 1901 годах.

В США гибридные автомобили начал разрабатывать Виктор Воук в 60-е — 70-е годы.

В 1980 году компания Volvo проводила эксперименты с маховиком, разгоняемым дизельным двигателем и используемым для рекуперации тормозной энергии. Впоследствии от этого проекта отказались в пользу гидравлических аккумуляторов.

В СССР

Преимущества

Экономная эксплуатация

Главным преимуществом является экономная эксплуатация. Чтобы достичь её, необходимо было искать баланс, то есть уравновесить все технические показатели машины, но при этом сохранить все полезные параметры обычного автомобиля: его мощность, скорость, способность к быстрому разгону, и множество других, весьма важных характеристик, заложенных в современных автомобилях. Мало того, способность накапливать энергию, в том числе и не терять понапрасну кинетическую энергию движения во время торможения, а заряжать аккумуляторные батареи, помимо основных явных преимуществ, привнесло автолюбителям некоторые побочные «мелкие радости», например, меньший износ тормозных колодок.

Как была достигнута экономия:

Вся эта система до такой степени сложна, что стала возможна в полной мере только в современных условиях, с применением достаточно непростых алгоритмов работы бортового компьютера. Даже правильное и эффективное (с точки зрения безопасности) торможение управляется бортовым компьютером.

Экологическая чистота

Снижение расхода углеводородного топлива немедленно сказалось на экологической чистоте. Полная остановка работы двигателей в местах скопления автомобилей на дорогах городов, и прежде всего в пробках, имеет самую первостепенную роль. Применение же аккумуляторных батарей гораздо меньшей емкости, чем в электромобилях, снизила остроту проблемы утилизации использованных аккумуляторов. Развитие гибридной технологии в общественном транспорте и для грузовых автомобилей ещё больше улучшит экологическую обстановку городов.

Хорошие ходовые характеристики

Теперь нет необходимости устанавливать двигатель из расчёта пиковых нагрузок эксплуатации. В момент, когда необходимо резкое усиление тяговой нагрузки, в работу включаются одновременно как электро-, так и обычный двигатель (а в некоторых моделях и дополнительный электродвигатель). Это позволяет сэкономить за счет установки менее мощного двигателя внутреннего сгорания, работающего основное время в наиболее экономном и благоприятном для себя режиме. или в случае использования последовательной схемы расходуется энергия зпапасённая в накопителях. Такое равномерное перераспределение и накопление мощности, с последующим быстрым использованием, позволяет использовать гибридные установки в автомобилях спортивного класса и внедорожниках. Несмотря на то, что электродвигатели обладают достаточно большим крутящим моментом в пересчёте на массу и габариты двигателя, по сравнению с другими двигателями, разработчики всё же в ряде моделей устанавливают не слишком мощные электродвигатели, уменьшая их габариты. При этом, в целях суммирования мощностей, применяются комбинированные схемы передачи крутящего момента, с прямой передачей механического крутящего момента, непосредственно от двигателя. Такая схема называется «гибридно-совместный привод».

Увеличение дальности пробега

Исключение половины заездов на заправочные станции, и даже большего количества таких заездов, при езде по городу, высвобождает у автовладельца некоторое количество времени.

Сохранение и повторное использование энергии

Устранён один из главных недостатоков двигателя на углеродном топливе — невозможность возврата энергии обратно в углеродное топливо. Инженеры по транспорту давно пытались сохранить энергию движения при торможении, чтобы её повторно использовать. Например, применялись специальные конструкции с большим маховиком. Но только электрическую и гидравлическую энергию удаётся сохранить с минимальными потерями и достаточно дёшево. В качестве накопителя применяются аккумуляторы, гидроаккумуляторы и специальные конденсаторы.

Обычная заправка топливом

У электромобилей пока есть один большой недостаток — необходимость зарядки аккумулятора. Процесс долгий и требует некоторого специально оборудованного пункта зарядки. Таким образом он становится непригодным для длительных и дальних поездок. Но уже разработаны технологии, позволяющие заряжать литий-ионные аккумуляторы с электродами из наноматериалов до 80 % ёмкости за 5-15 минут.

У гибридного автомобиля этот недостаток устранён. Заправка осуществляется по привычной схеме, обычным углеводородным топливом, тогда, когда это необходимо, и дальнейшее движение можно немедленно продолжить.

В городском цикле эксплуатации гибридный автомобиль 80 % времени работает в режиме электромобиля. В феврале 2006 года автолюбители из США смогли взломать электронную систему управления Toyota Prius и научились принудительно переключать автомобиль в режим электромобиля. Французская компания PSA Peugeot Citroen к 2010 году начнет серийное производство гибридных версий Peugeot 307 и Citroen C4. В автомобилях предусмотрен режим электромобиля на скоростях менее 50 км/ч. Водитель может по желанию включать режим электромобиля.

Недостатки

Высокая сложность

Гибридные автомобили имеют относительно больший вес, они сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, подвержены саморазряду. Кроме того, они дороже в ремонте. Опыт США говорит, что автомеханики берутся за ремонт гибридных автомобилей с большой неохотой. США пытаются решить проблему дороговизны налоговыми льготами.

Компания Porsche отказалась от попыток самостоятельного производства гибридного автомобиля. Компания Mitsubishi изначально не пыталась создать гибридный автомобиль, а сконцентрировала все свои усилия на разработке электромобилей. Наиболее удачная на сегодня (2008) серийная разработка — Hybrid Synergy Drive (произносится [ха́йбрид си́неджи драйв]) компании Toyota.

Отсутствие трансмиссий

Наиболее перспективные, механические, гибриды не могут на данном этапе составить конкуренцию электрическим гибридам. Основной проблемой является невозможность создания адаптивных трансмиссий, способных работать в широком диапазоне передаточных отношений (более 20).

Утилизация аккумуляторов

Хоть и в меньшей степени, чем электромобили, гибридные автомобили подвержены проблеме утилизации аккумуляторов. Влияние выбрасываемых аккумуляторов на окружающую среду, по-видимому, никто не исследовал. В некоторых гибридных автомобилях аккумуляторы не предусмотрены (например, в ё-мобиле).

Подогрев салона

Высокий КПД определяет малую побочную генерацию бросового тепла. В обычных автомобилях в зимнее время это тепло используют для обогрева салона. В гибридных автомобилях ДВС не глохнет, пока не нагреет салон до требуемой температуры, что, естественно, увеличивает расход топлива. В американских моделях Тойота Приус также используются электрические ТЭНы, которые питаются от высоковольтной батареи. Они не только обеспечивают тепло без излишней работы ДВС, но и позволяют нагревать салон сразу после холодного старта автомобиля.

Опасность для пешеходов

Стоимость автомобиля, внешний вид и обустройство салона

Гибридный автомобиль ничем внешне не отличается от своих «бензиновых» собратьев. Выпускаются различные виды, начиная от обычных городских автомобилей и заканчивая джипами-внедорожниками и спортивными моделями. А своеобразная начинка только добавляет особую гордость владельцу. При этом цена остаётся практически на том же уровне. Дисплей, отображающий работу системы и направление потоков энергии, некоторые владельцы уже окрестили термином «тамагочи для больших мальчиков». Но всё же производители не рекомендуют джипы-внедорожники использовать в сложных геоклиматических условиях.

Гибриды с возможностью подключения к электросети

Такой автомобиль, так же называемый англ. plug-in hybrid electric vehicle или PHEV, включать в розетку не обязательно — но у владельца есть и такая возможность. В результате водитель получает все преимущества электромобиля без самого большого его недостатка — ограничения по пробегу за один заряд. Машину можно использовать как электромобиль большую часть пути, а как только заряд падает ниже определённого уровня, включается небольшой бензиновый или дизельный двигатель и ваша машина едет дальше как последовательный гибрид приводя в действие ТЭДы и заряжая накопители, ппосле их зарядки двигатель выключается и цикл повторяется. Зарядка будет происходить в основном ночью, в часы, когда электроэнергия стоит дешевле. [5]

Примером PHEV является, например, модель Chevrolet Volt, выпускаемая концерном General Motors с 2010 года.

Современное применение

Toyota лидирует по количеству гибридов и активно выпускает эти автомобили с 1997 года, причём в модификациях как обычных автомобилей серии Prius, паркетных внедорожников серии Lexus RX400h, так и автомобилей люкс-класса — Lexus LS 600h.

По итогам 2006 года во всём мире было продано более полумиллиона только модели Prius. Технологию гибридного привода Toyota HSD лицензировали Ford (Escape Hybrid), Nissan (Altima Hybrid).

Массовое производство гибридных автомобилей сдерживается дефицитом никель-металл-гидридных аккумуляторов.

В 2006 году в Японии было продано 90410 гибридных автомобилей, что на 47,6 % больше, чем в 2005 году.

В 2007 году продажи гибридных автомобилей в США выросли на 38 % в сравнении с 2006 годом. Гибридные автомобили в США занимают 2,15 % рынка новых легковых автомобилей. Всего за 2007 год в США было продано около 350000 гибридных автомобилей (без учёта продаж корпорации GM).

Всего с 1999 года до конца 2007 года в США было продано 1 002 000 гибридных автомобилей.

Гибридные автобусы

Автобусы с гибридными (дизель/электричество) силовыми установками разрабатывают и производят:

Гибридные грузовики

Гибридные схемы часто используются в карьерных самосвалах, а для грузовиков разрабатывают и производят компании:

Гибриды в спорте

Все более стесненные технические регламенты гонок вынуждают конструкторов гоночных машин обращать внимание на нетрадиционные методы увеличения их эффективности. Гибридная силовая установка — один из таких методов. Впервые об их применении стали широко говорить в конце 90-х гг. когда три команды «Формулы-1» вели разработки такой системы, позволявшей заряжать аккумуляторы при торможении, чтобы затем выдать энергию в виде дополнительного разгонного импульса. Тогда ФИА запретила работу над этими системами из опасения неконтролируемого роста расходов. Однако реалии современного мира заставили вновь обратить внимание на эти системы. С 2009 г. разрешено использование таких систем в гонках Ф1. Их применение сулит много преимуществ — лучшие характеристики торможения, возможность кратковременного увеличения мощности, что может быть использовано для обгона соперников, кроме того двигатель работает в более выгодных режимах.

Кроме того, гибридный автомобиль Тойота Супра HV-R уже выиграл 24 часовую гонку в Токайчи, а в 2008 г. в гонке 24 часа Нюрбургринга участвовал гибридный Гумперт Аполло, который, правда, до финиша не добрался, два года спустя гибридный Порше с механической системой рекуперации, сошёл, лидируя, за 2 часа до финиша, из-за поломки основного мотора. В гонках на выносливость гибридный привод сулит также дополнительное преимущество в виде большой экономичности, что позволяет реже проводить дозаправки и таким образом экономить время. С 2011 г. регламент LMP1 будет допускать применение гибридных приводов, но направленных исключительно на экономию топлива, а не улучшение скоростных показателей. и уже 2012 году гибридный автомобиль [сумел выграть эту гонку http://www.championat.com/auto/article-127216-24-chasa-le-mana-2012-pervaja-pobeda-gibrida.html]. Победу празновали конструкторы «Ауди». Второе место заняла команда «тоёта» тоже с гибридным автомобилем.Стоить также отметить что на в ралли Дакар в том же году латвийской команде на гибридном «OSCar eO » [удалось благополучно финишировать http://www.facebook.com/driveeo].

Существует студенческий класс спортивных гибридных автомобилей, когда учащиеся сами создают в рамках регламента уникальные конструкции. Соревнования проходят на трассе NASCAR New Hampshire Motor Speedway в США и Формула — 1 Silverstone. Есть участники данного направления и в России — команда Формула Гибрид МАДИ(ГТУ), впервые принявшие участие в 2009 году.

Перспективы

Toyota объявляла о намерении к 2007 году увеличить объём выпуска гибридных автомобилей до 900 тысяч в год, а к 2012 году вообще перейти исключительно на выпуск гибридов. [источник не указан 296 дней]

Лондон после 2012 года будет закупать только гибридные автобусы. [источник не указан 296 дней] Будет вводиться в эксплуатацию по 5000 гибридных автобусов ежегодно.

Фирма Walmart уже сейчас закупила несколько тысяч гибридных «петербилтов».

Перспективы в России

В России группой ученых (В. В. Давыдов, А. И. Лаврентьев и др.) под руководством д.т. н. профессора Н. В. Гулиа (Московский государственный индустриальный университет) предложен метод радикального увеличения эффективности гибридного силового агрегата за счет резкого снижения потерь в трансмиссии. Применение специально разработанной дифференциальной системы разделения потоков мощности позволяет поднять КПД бесступенчатой трансмиссии гибрида до 95 % — 97 % и передавать через варьируещее звено не более 15 % от полной мощности.

Всё о гибридных автомобилях, сравнение гибридов с электрокарами

В наше время трудно кого-то удивить гибридными вариациями автомобилей. Они по расходу топлива выгоднее чем машины оснащённые ДВС и при этом дешевле электрокаров. Но в то же время, мало кто знает, как устроены гибриды и какие они вообще бывают. В этой теме я хочу прояснить ситуацию и дать вам понять, что гибридные авто это весьма интересное средство передвижения, которое кстати, нужно ещё правильно выбрать. Напоследок, сравню их с электрокарами.

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.

1. Micro hybrids

Микрогибриды являются стартовой ступенью классификации. В таких транспортных средствах электричество ещё не помогает ДВС, а правильней будет сказать, не мешает ему функционировать. Однако невзирая на скромные возможности, маркетологи присваивают подобным разработкам довольно смелые названия. К примеру, такой известный производитель как BMW, дал своей системе название EfficientDynamics — «Эффективная Динамика»!

Во главе угла у рассматриваемой силовой установки стоит «умный» генератор. Электричество для других агрегатов авто, данный девайс старается вырабатывать во время замедления хода, а вот при наборе скорости, он перестаёт работать, снимая тем самым нагрузку на двигатель. В общем, система отличается простотой и её можно внедрить на любую современную машину, ведь микроконтроллер «умного» заряда, есть возможность устанавливать непосредственно на клемму аккумуляторной батареи.

Также, к микрогибридным технологиям приписывают систему Start-Stop, в автоматическом режиме глушащую силовой агрегат когда автомобиль останавливается. Этот способ даёт возможность сокращать потребление горючего и объём выбросов вредных веществ в атмосферу.

Преимущества:

Недостатки:

Заявленная экономия горючего: 2-5%.

Где можно встретить: Mini Cooper, BMW 1-series, Mazda6.

2. 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:

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:

Недостатки:

Заявленная экономия горючего: 5-10%.

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

3. Full hybrids (FHEV)

«Полные» гибриды являются следующей вехой в развитии гибридных машин — тут уже электродвигатель может приводить автомобиль в движение исключительно собственными силами. К классу FHEV относят транспортные средства, которые способны преодолеть хотя бы небольшое расстояние исключительно посредством электрической тяги. Но, хотя путь преодолеваемый на таком оборудовании скромен, энергозатраты инженеров при его разработке были колоссальными. Такая техника устроена гораздо сложнее, чем Mild hybrids.

Электрический двигатель в FHEV соединён с двигателем внутреннего сгорания не постоянно: между этими агрегатами конструкторы вынуждены ставить муфту либо механизм сцепления. Данные устройства дают возможность гибридному авто передвигаться с заглушенным мотором и эффективнее накапливать электроэнергию при замедлениях.

Для того чтобы машина могла ездить только на электричестве, требуется более ёмкая АКБ, да ещё и высоковольтная. Аккумулятор в свою очередь, нуждается в мощном инверторе, контроллере, преобразователе напряжения (для запитки остальной электроники), а то и в собственной системе охлаждения. Кроме того, на электропитание приходится переводить и «периферию», которая нужна автомашине во время движения: усилитель рулевого управления, тормозов, компрессор кондиционера и т. д.

По итогу, полный гибрид оказывается у производителя значительно тяжелее и дороже обычного автомобиля, который работает только на бензине или дизельном топливе. Но в то же время, экономия горючего выходит по приличней. Кроме того, по сравнению с MHEV, электродвигатель FHEV обеспечивает и более существенную прибавку к динамическим показателям авто. Но это при условии, что по ходу езды, вы будете тормозить достаточное количество раз, чтобы обеспечить зарядом не маленький накопитель электрической энергии.

Преимущества:

Недостатки:

Заявленная экономия горючего: 15–25%.

Где можно встретить: Infiniti Q50 Hybrid, Porsche Cayenne S Hybrid, Range Rover Hybrid.

4. Электрополноприводные гибриды

Это вариация FHEV, в которой традиционный мотор и электродвижок отвечают каждый за свою ось. К примеру, четырёхцилиндровый дизель совместно с роботизированной КПП вращает переднюю ось, а электродвигатель со своим редуктором, приводит в движение задние колёса.

Подобная схема даёт возможность с относительно малыми потерями превратить недорогостоящую версию любого авто не просто в гибрид, а даже в полноприводный гибрид. Дорабатывать ДВС практически не понадобится, а вот преобразованием задка гибрида для размещения там аккумуляторной батареи придётся заняться в любом случае.

Преимущества:

Недостатки:

Заявленная экономия горючего: до 20%.

Где можно встретить: Peugeot 3008 Hybrid4, Mazda Demio e-4WD.

5. Последовательные гибриды

Большинство гибридных авто являются параллельными — это когда электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания, могут приводить машину в движение совместными усилиями либо по одному. Однако имеют место и последовательные гибридные модификации, которые к слову, широкого распространения среди легковых машин не возымели.

В последовательных гибридах, двигатель внутреннего сгорания не соединяется с осями — он состыкован только с генератором, производящим электроэнергию. Это электричество потребляет тяговый электродвижок (или электродвижки), приводящий в движение колёса. Присутствует АКБ, накапливающая энергию во время рекуперативного торможения и повышающая отдачу силовой установки при максимальных нагрузках.

Теоретически, при такой схеме, экономия горючего может быть больше, в отличие от параллельной. Тут, во-первых, отсутствует громоздкая трансмиссия, на вращение которой затрачивается энергия, второе — ДВС функционирует на постоянных оборотах в самом выгодном режиме.

Однако на практике, последовательные конструкции оказались неудобными в эксплуатации, а причиной этому послужили особенности характера электромоторов. По ходу возрастания оборотов у них быстро снижаются тяговые характеристики и средству передвижения трудно развить высокий показатель скорости. Из-за этого, разработчики вынуждены устанавливать мощный электрический двигатель и ёмкий накопитель электроэнергии, который проще подзаряжать от розетки, а не от маленького генератора находящегося на борту гибрида.

Достоинства:

Недостатки:

Где можно встретить: Fisker Karma, BMW i3 REX.

6. Последовательно-параллельные гибриды

В 90-х годах, Тойота разработала оригинальный мотор, который объединял в себе последовательную и параллельную схемы. Данный силовой агрегат лёг в основу революционного хэтчбека Toyota Prius — первого в мире серийного гибрида. Машина была оснащена бензиновым четырёхцилиндровым ДВС, двумя электродвигателями и планетарным редуктором, соединяющим их между собой.

На сегодняшний день Приус выпускается в таких версиях: обычный гибрид и подзаряжаемый гибрид.

В схеме Toyota Prius инженерам удалось совместить сразу все сценарии:

Кроме того, средству передвижения такой конструкции, не нужна КПП: планетарный редуктор с электродвигателями выступают как бесступенчатая трансмиссия.

Сегодня мы можем наблюдать уже четвёртую генерацию гибридной силовой установки. Производитель дал ей имя Hybrid Synergy Drive и ставят это оборудование не только на Приус, но и на остальные гибриды Тойоты и Лексуса. Возможно, HSD могла бы стать ещё более распространённой, однако данная система защищена патентами Toyota.

Достоинства:

Недостатки:

Заявленная экономия горючего: до 40%.

Где можно встретить: Toyota Prius, Lexus RX 450h, BMW X6 ActiveHybrid, Mercedes ML 450 Hybrid.

7. Plug-in hybrids (PHEV)

Какие бы совершенные технологии не использовались в гибридах, всё равно, эффективность таких транспортных средств ограничивается дорожными условиями. Если движение равномерное, то электрическая начинка превращается в балласт. Почему имеет место подобное недоразумение? Да всё просто на самом деле — пополнить запасы электроэнергии гибридный автомобиль может только во время замедления. Зарядку электронакопителя от ДВС учитывать не стоит, ведь сэкономить там горючее не получится.

А что если зарядить аккумулятор заблаговременно, от внешнего источника питания, пока машина припаркована? Хороша идея? Без сомнений! Вот так и появилась высшая категория гибридных авто.

Класс PHEV наполняется всё большим количеством моделей и вполне возможно, что в скором времени, такие конструкции полностью вытеснят остальные гибриды не оснащённые разъёмами для осуществления процедуры подзарядки.

Силовые установки у машин Plug-in hybrids такие же, как и обыкновенных Full hybrids, но ёмкость аккумуляторов существенно больше. При вполне приемлемой стоимости и массе, современные батареи дают возможность преодолеть на электричестве несколько десятков километров. В принципе, такого запаса хода должно хватить, чтобы по пути на работу и обратно вообще не расходовать топливо.

Достоинства:

Недостатки:

Заявленная экономия горючего: до 70%.

Где можно встретить: Volkswagen Golf GTE, Range Rover P400e, Chevrolet Volt, Mitsubishi Outlander PHEV.

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.

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.

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.

Стоит ли покупать подержанный гибридный автомобиль

Гибридный автомобиль — отличный вариант для тех, кто хочет немного сэкономить на топливе, но не готов отказаться от двигателя внутреннего сгорания.

Производители электрических батарей для автомобилей постоянно увеличивают дальность хода, но ее не всегда бывает достаточно. Сейчас электрокар — это скорее вторая машина в семье, на которой передвигаются исключительно в черте города.

Уехать куда-нибудь хотя бы за 200 км на такой машине — уже проблема: есть риск не успеть на подзарядку и доехать до нее на эвакуаторе. Гибрид же позволяет пользоваться преимуществами электродвигателя в городе и удобен на междугородних трассах.

Эта статья про личный опыт владения подержанным гибридным автомобилем. Я пообщался со своим родственником Артемом, который владеет такой машиной. Опишу в статье его общее впечатление от автомобиля, расскажу про преимущества, недостатки и сложности, с которыми пришлось столкнуться.

Как победить выгорание

Почему выбрали гибридный автомобиль

До покупки гибрида единственной машиной в семье Артема был дизельный мощный одиннадцатиместный Хендай Старекс 2016 года. Передвигаться на таком одному в городе некомфортно и накладно: в городском цикле такой микроавтобус расходует 13 л на 100 км.

Совсем другое дело, если нужно ехать всей семьей на дальние расстояния или по грунтовым дорогам. Ну и самая неочевидная проблема: нужны права категории D, а они в семье были только у одного человека — папы Артема.

Поэтому семья решила купить второй автомобиль. Эта машина должна быть экономичной, потому что чаще всего за рулем будет сидеть Артем, а он студент. На небольшую стипендию тяжело заправляться бензином, но подзаряжаемый электричеством гибрид способен решить эту проблему. В городе у семьи Артема есть гараж с розеткой, дача — в 40 км, а там тоже можно зарядиться.

Артем с семьей живет в Крыму. Температура зимой там редко опускается ниже −5 °C. Это оптимальный температурный режим для гибридов и электрокаров, так что зимой батарея автомобиля даже дольше сохраняет заряд.

А еще гибриды более экологичны: когда такой автомобиль работает на электричестве, из выхлопной трубы ничего не летит. Для Артема и его семьи это важно: они заботятся о сохранении природы и своем здоровье.

Из всех существующих гибридов семья Артема выбрала Шевроле Вольт американского автоконцерна General Motors. Он надежный, экономичный, недорогой в обслуживании и проезжает на одном заряде до 60 км.

Почему за гибридом пришлось ехать в Армению

Официально Шевроле Вольт не продают в России — его можно купить только за рубежом, например в Армении. Туда привозят автомобили с американских и японских аукционов. Есть специалисты и даже целые организации, которые занимаются перепродажей автомобилей из Армении в Россию и другие страны СНГ. Они встречают покупателя в аэропорту, переводят на армянский язык загранпаспорт, делают ему временную регистрацию для покупки авто, помогают с выбором модели и оформляют все необходимые документы.

Армения — страна-участник Евразийского экономического союза, поэтому растаможка такой машины стоит относительно недорого.

мы заплатили за машину

Граница и таможня. До 2020 года автомобили из Армении спокойно ввозили в Россию с армянскими номерами: таможня не считала это противозаконным. Но в 2020 году все изменилось: российские таможенники перестали пропускать нерастаможенные в РФ машины, а владельцев ввезенных ранее авто стали штрафовать — за управление транспортным средством, не зарегистрированным в установленном порядке. В некоторых крупных городах машины даже забирали на штрафстоянки.

Если нужно будет продать или переоформить автомобиль, Артему придется ехать в Армению.

Как растаможить автомобиль-гибрид

С растаможкой обычного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания правила понятные: нужно уплатить таможенный сбор за каждый кубический сантиметр двигателя, цена будет зависеть от возраста машины. За электрокары до 31 декабря 2021 года платить вообще не нужно. А вот с гибридными автомобилями есть сложности.

У Шевроле Вольта есть и электродвигатель, и ДВС. Между ДВС и колесами нет прямой связи, поэтому сначала автомобиль едет исключительно на электрической тяге. Когда заряд заканчивается, то подключается ДВС и через мотор-генератор вращает колеса и заряжает в это время аккумулятор. Владельцы считают, что Вольт нужно причислять к электрокарам, но таможенники с ними не согласны и требуют оформлять автомобиль по общим правилам.

В Европе и США владельцы гибридов и электрокаров пользуются похожими привилегиями: получают субсидии на покупку такого автомобиля, их освобождают от уплаты налогов и сборов. Разница между электрокаром и гибридом может быть в размере субсидии.

стоит растоможка электромобиля

Первые впечатления от автомобиля

Первое поколение Шевроле Вольта выпускали с 2010 по 2014 год. Он построен на платформе Шевроле Круз, поэтому во многом автомобили схожи: например, у них абсолютно одинаковая подвеска. Очень похожий по всем параметрам автомобиль для европейского рынка — Опель Ампера.

Снаружи Вольт — небольшой седан с низким дорожным просветом. Внутри все несколько сложнее: большая 200-килограммовая Т-образная батарея расположена частично в багажнике, частично в салоне, поэтому сзади два отдельных сиденья.

Есть все удобства: кожаные сиденья с подогревом, климат- и круиз-контроль, камера заднего вида, сенсорная панель управления. Приборная панель — цифровая. У пассажиров нет ощущения, что машине 10 лет. Все материалы отделки качественные: нет щелей, ничего не скрипит. К американской сборке претензий нет.

Первое, на что обращаешь внимание при движении — это тишина. Шумоизоляция настолько хорошая, что не слышно даже шуршания шин. Можно говорить вполголоса и слушать негромкую музыку. Иногда непонятно, работает у автомобиля двигатель или нет — приходится ориентироваться по приборам. Наверное, правильнее говорить, что автомобиль включается и выключается.

Есть три режима движения: нормальный, спортивный и «горы». В спортивном режиме педаль газа острее реагирует на нажатие. Вольт обычно едет на электрической тяге, но в режиме «горы» подключатся все силовые агрегаты. При спуске с горы в этом режиме автомобиль подзаряжается. До 100 км/ч автомобиль разгоняется за 9 секунд.

В обычных автомобилях при торможении энергия тратится на нагрев тормозных колодок и остановку. Производители электрокаров и гибридов решили, что это слишком расточительно, и придумали рекуперацию — процесс, при котором легкое нажатие на педаль тормоза возвращает часть энергии обратно в батарею. Из-за этого первое время непривычно нажимать на педаль тормоза. Кажется, что она плохо реагирует и хочется нажать еще сильнее. Тогда автомобиль замедляется уже не электродвигателем, а тормозными колодками. Но к этому быстро привыкаешь.

Батарея гибрида и зарядка

Литийионный аккумулятор Вольта производит южнокорейская фирма LG Chem. Батарея никогда не заряжается и не разряжается до конца. Автомобиль использует только 70% емкости. Как только заряд батареи падает до 30%, подключается генератор и начинает ее заряжать. Так батарея деградирует гораздо медленнее и с годами практически не теряет емкость. Гарантия General Motors на батарею — 10 лет или 300 000 миль (482 803 км) пробега.

На полном заряде при температуре воздуха +15 °C можно проехать до 62 км. Чаще всего полного заряда хватает на 50 км пробега. Летом и даже в сильную жару +35 °C никаких проблем нет, заряд держится как обычно, не считая дополнительного расхода на кондиционер. При температуре ниже 0 °C в случае, если батарея не заряжена полностью, принудительно включается ДВС. Самый маленький пробег на полном заряде был зимой — машина прошла 24 км.

Автовладельцу всегда доступно только 10,5 кВт из 16 кВт мощности батареи. Треть емкости идет на ее обслуживание. Батарея подогревается зимой и охлаждается летом и всегда находится в температуре +15 °C. Для этого есть три контура охлаждения, в которые рекомендуют заливать оригинальный антифриз, чтобы избежать кристаллизации. Неоригинальный антифриз — чуть ли не единственная причина проблем с батареей.

Аккумулятор состоит из четырех секций, каждую из которых можно заменить при необходимости. Кроме того, каждая секция состоит из 288 плоских пластин, которые тоже можно заменить. Если придется менять всю батарею, то новую купить в России не получится. А контрактную оригинальную можно найти за 200 000 Р на авторазборках, в тематических группах владельцев или на «Авито».

Скорость зарядки зависит от силы тока, ее измеряют в амперах (A). На блоке зарядки кнопкой можно менять силу тока: 7, 12 или 16 A. При 7 A Шевроле Вольт будет заряжаться 7 часов, при 16 — 3,5—4 часа. Оптимальная сила тока для зарядки — 7 А. Чаще всего автомобиль стоит на зарядке от обычной розетки на 220 вольт всю ночь в гараже или на даче.

Сильные стороны гибрида

Управляемость. Вольт очень тяжелый для своего размера — 1715 кг. Это сказывается на хорошей управляемости — у автомобиля низкий центр тяжести и маленький клиренс. Из-за этого его не кренит в поворотах, он устойчив, как спорткар.

Ускорение. Под капотом у Вольта три силовых агрегата: электродвигатель мощностью 149 л. с., атмосферный четырехцилиндровый бензиновый двигатель General Motors 1,4 л, 86 л. с. и мотор-генератор на 74 л. с. Поэтому у Вольта отличное ускорение на старте. Со светофора Шевроле Вольт обгонит большинство обычных автомобилей с ДВС. При этом не слышно никакого рева двигателя — в салоне абсолютная тишина.

Надежность и потенциально большой пробег — основные преимущества Вольта. Эта машина была популярна у американских таксистов, которые проезжали до 640 000 км без существенных поломок. Его батарея долговечная и рассчитана на много циклов заряда. Даже если сломается один из силовых агрегатов, всегда есть «запасной». Автомобиль просто станет только электрическим или только бензиновым.

На Вольте установлен планетарно-электрический вариатор — e-CVT. Как и вариатор, это бесступенчатая трансмиссия, но без ремней и конусов. Планетарная передача получила такое название, потому что шестерни в ней находятся в постоянном зацепе и вращаются вокруг центральной шестерни, как планеты вокруг Солнца. Она соединена с генератором, который работает как электромотор, регулирует электрический ток и передает вращение на колеса. Излишек энергии возвращается в электродвигатель. Похожую бесступенчатую трансмиссию устанавливают в гибридные автомобили марки Лексус и Тойота Приус. Их считают надежными.

Экономичность. Если всегда ездить на электричестве, то расход будет эквивалентен 2 литрам топлива на 100 км. По факту это не всегда получается, поэтому подключается бензиновый двигатель и общий расход увеличивается до 5,5 л топлива на 100 км в смешанном цикле. Это примерное вдвое экономичнее большинства бензиновых двигателей.

ДВС у этого автомобиля нужно обслуживать реже, чем обычный. За счет электродвигателя срок службы всех деталей и расходников увеличивается минимум вдвое. Плановое техническое обслуживание ДВС производитель рекомендует проводить каждые 30 тысяч километров пробега или раз в два года. Бортовой компьютер напомнит о грядущем ТО. В России срок лучше сократить до 15 или в крайнем случае до 20 тысяч километров.

Общая дальность хода у Вольта примерно 500 км: 50 км на электричестве и 450 км на полном баке бензина, который вмещает 35 литров топлива. Для ежедневных поездок по городу и за его пределы заряда вполне хватает, а для дальних поездок подключается бензиновый двигатель.

Недостатки

Бренд. В России марку Шевроле знают по моделям Круз, Лачетти, Авео, Нива и Спарк, поэтому не воспринимают Вольт как что-то дорогое, инновационное и надежное.

Посадка и клиренс. Задним пассажирам в Вольте тесно, несмотря на то, что их всего двое. Например, при моем росте 177 см на кочках я бился головой о потолок, сидя на заднем сиденье. Для водителя посадка тоже не совсем удобная — колени упираются в центральную панель. Пришлось даже сделать мягкую накладку. Еще у Вольта низкий клиренс, всего 120 мм, поэтому автомобиль крайне редко съезжает с асфальта на грунтовую дорогу.

Стоимость содержания

Пробег по состоянию на июль 2021 года — 134 000 км, следующее техобслуживание примерно через 4000 км.

Налоги. Если автомобиль удается растаможить как электрокар, то транспортный налог платить не нужно, но только в некоторых регионах: в Московской области, Башкирии, Дагестане, Забайкалье и Волгоградской области.

Р в год» loading=»lazy» data-bordered=»true»>

На содержание и ремонт Шевроле Вольта за 20 месяцев ушло около 50 180 Р

Бензин АИ-92	25 760 Р
Электричество	14 720 Р
Сброс ошибки блока управления	5000 Р
Аккумулятор 12 В	4000 Р
Салонный фильтр	500 Р
Резинки стеклоочистителей	200 Р

Выводы

Сейчас опять заминусуют, но мне очень нравятся статьи Т—Ж о том как усложнить себе жизнь занимаясь самообманом.

Гибриды это классно, но мне кажется, лучше бы автор купил обычный Приус. С ним меньше проблем, можно купить растаможенный и с запчастями всё ок.
А автор теперь даже не продаст свой гибрид так как не растаможил его, а в Армению въезд закрыт.

Не путайте гибрид и плаг-ин гибрид. В городском цикле ДВС неделями не включается

В статье это явно не упоминается, и на фото этого не видно, но Volt — не седан, а лифтбек, как Skoda Octavia), то есть у него пятая дверь открывается со стеклом, а багажник не отделен от салона. Это повышает практичность по сравнению с седаном.

Сергей, ну это мАсковский студент, у них это норм, а может даже «нищеброд»)

«А еще гибриды более экологичны: когда такой автомобиль работает на электричестве, из выхлопной трубы ничего не летит. Для Артема и его семьи это важно: они заботятся о сохранении природы и своем здоровье.».
А то, что где то в Сибири летит дым из трубы ТЭС, которая вырабатывает электроэнергию для зарядки автомобиля Артема, он старается не замечать.

Гибрид хорошо, машина из Армении со сложностями в растаможке — ну такое. Жаль в Россию не возить гибридные Шкоды из Европы.

Гибридная Шкода может проехать соточку на электричестве?

Преамбула про бедного студента и заботу об экологии была лишней. Надо было прямо сказать, что решили попрактиковать в кроилове: ни налога, ни штрафов, ни таможенной очистки, ни страховки, как правило.

С таким же успехом можно было взять нормальный Шевроле и не заниматься ерундой с батарейкой, все равно топливом заправлять. При этом американец был бы вполне себе ничего в любом случае при покупке более-менее свежего экземпляра.

Первый Вольт конечно уже морально устарел. В отличие от второго. Я бы на вашем месте не рассуждал пока не сел за руль такой машины ))

Это какой-то странный фетиш: гемороя вагон и маленькая тележка, выглядит страшно, весит дохрена, места нет, едет скучно. Фиг продашь, а чуть что ценник на обслуживание конь. Нафиг такое надо, лучше взять обычный хэтч с атмосферным мотором и радоваться жизни.

Я купил VOLT год назад и очень доволен.

Только по-моему, как-то дороговато он вышел по итогу.. 10к долларов и это за нерастаможенный.. Года 3-4 назад я за гибридного японца (Акву) отдал тысяч на 50 меньше, но уже с учётом растаможки, кнопки Глонасс и доставки автовозом из Владивостока.

А ещё в Акве довольно легко помещаются 5 пассажиров 🙂

Artem, а ещё Аква на проедет первые 100 км на чистой электротяге

Спасибо за подробный обзор! Я считаю что гибрид это тойота приус. А вольт это все таки электрокар с резервной системой ДВС.

Green, такой класс машин называется plug in гибрид

Во первых ничего не продлили. Теперь электрокар это машина производимая в РФ. Во-вторых Воль гибрид и таможится по ДВС. Первое поколение Вольтов действительно ввозили как электро до 20г. Сейчас только как гидрид. Второе поколение только как гибрид. Владелей данного авто имхо сильно затупил.

В Нижнем Новгороде таможенники всерьез взялись за авто на армянских номерах, думаю, что и до Крыма не так уж и далеко осталось. Увы, но таможить придётся.

7 лет откатал с семьей на Lexus CT (по сути, начинка от Приуса, обвес от Лексуса). Отличная машина, электродвижок помогает толкаться в пробках, лениво катается в ЕСО, вжаривает в SPORT. Зимой не было никаких проблем. Один раз электродвиж помог доползти до заправки)) Купил бы себе гибридный кроссовер, ну или куплю, когда-нибудь))

Anton, это не плаг-ин гибрид в отличие от Вольта

Не гибридный автомобиль. А Водоромобиль. Водородные легкие автомобили, да именно легкие H2 автомобили, будут стеснять автомобили ДВС и электрокары после уже 5 лет. Не только это, но даже водородные автомобили будут народными бюжетными автомобилями после 10 лет.

Сейчас многим это не видно, потому что неправильно сравнивать водородные автомобили с электрокарами, и потому что неправильный нынешний подход водородных автомобилей.

2/ Неправильный нынешний подход водородных автомобилей. Привозной сжиженный водород не единственный вариант, и далеко не всегда оптимальный вариант для водородных автомобилей. Несмотря на это, если учитывать факторы в (1/), то водородные автомобили сжиженного водорода тоже выгоднее чем электрокары.

Кроме этого, даже пока не учитывать факторы в (1/), но менять подход водородных автомобилей, то прямо сейчас водородные автомобили уже могут показывать выгоднее чем электрокары. Просто надо использовать баллоны сжатого водорода 300 бар, и каждый водородный автомобиль в комплексе оснашается одним маленьким мобильным домашнем электролизером от домашней розетки. Комплект (водородный топливный элемент + баллон 300бар + мини мобильный электролизер) не будет заметно дороже чем 1 литиевая батарея, НО ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ/МОЩНОСТЬ/ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ НАМНОГО ЛУЧШЕЕ ЛИТИЕВОЙ БАТАРЕИ.

В другом подходе, станция водорода просто используют электролизер от розетки производить хранять некоторое временное количество водорода, и снабжает сжатый водород для автомобилей.

Даже еще в самом прямом грубом подходе. Станция снабжения водорода оснащается промышленным электролизером чтобы сама производила сжиженный водород на месте из розетки вместо вместа привозного H2. Тогда можно избежать проблемы транспортировки водорода. И даже этот грубый вариант тоже проявляет преимущество водородных автомобилей против электрокаров.

Как работает гибридный двигатель, автомобиль гибрид

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 1999-м 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 (10–15 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.

Но компания Honda нашла возможным оснастить своё бензоэлектрическое купе CR-Z шестиступенчатой «механикой». В качестве источника питания используются литиево-ионные или литиево-полимерные аккумуляторы.

Умеренные гибриды не требуют ёмких батарей на борту, благодаря чему доступны по цене.

Однако некоторые автопроизводители присматриваются к дорогущим суперконденсаторам, которые способны кратковременно отдавать ток очень высокой мощности.

Последовательно-параллельная гибридная схема

Распространены также смешанные, или, как их ещё называют, последовательно-параллельные гибриды. Классические представители этого семейства — хэтчбек Toyota Prius и Лексусы с индексом h, оснащённые фирменным «синергитическим» приводом HSD (Hybrid Synergy Drive). Чтобы объяснить принцип его работы мы приводим ниже наглядную демонстрацию.

Благодаря планетарной передаче и возникает синергия — взаимодействие двигателя внутреннего сгорания и электромотора. Тут ДВС крутит колёса в паре с электромотором, одновременно вращая генератор. В традиционной коробке передач нет необходимости: электроника регулирует обороты моторов и генератора, превращая такую систему в бесступенчатую трансмиссию ECVT.

У BMW Active Hybrid X6 с бесступенчатой коробкой передач ECVT с несколькими планетарными рядами два электромотора. Один работает на малых скоростях. А другой запускает ДВС и затем служит генератором. Полноприводная трансмиссия xDrive сохранена.

А вот у гибридного кроссовера Lexus RX 450h за привод на задние колёса отвечает дополнительный электромотор.

Новое поколение Тойоты Prius научилось бегать на одной электротяге, правда, недалеко — всего два километра. Кроме того, в компании работают над подзаряжаемой plug in версией гибрида с литиево-ионными батареями вместо никель-металлогидридных и увеличенным до 20 км пробегом на батареях.

Большинство двигателей, установленных на гибридах, — бензиновые. Многие работают по циклу Аткинсона с более коротким тактом сжатия и более эффективным рабочим процессом. Это обеспечивает лучшие экологические и экономические показатели.

Распространение, казалось бы, более экономичных дизельэлектрических силовых установок сдерживает прежде всего то, что большинство гибридов продаются в не знакомой с дизелем Америке.

Кроме того, дизельный мотор дороже бензинового, а это лишь увеличивает немалую цену гибрида.

Как работает гибридный двигатель: принцип работы

История гибридных двигателей

Гибридный автомобильный двигатель – это система из бензинового мотора внутреннего сгорания и электродвигателя. Впервые выпуском подобного транспорта занялся бренд Parisienne des Voitures Electriques в 1897 году.

Американская компания General Electric приступила к производству гибридов с 1900 году. Инженеры корпорации создали машину с четырехцилиндровым двигателем на бензине.

Абсолютно новый вид транспорта был экономически нецелесообразным по причинам низкой мощности и дешевизны топлива.

Интересно знать! Грузовики-гибриды несерийно выпускались в Чикаго до 1940-х годов.

Ввиду ухудшения экологической обстановки, подорожания топлива для ДВС идея создания смешанных силовых агрегатов стала актуальной в наше время. Серийное производство гибридов практически первыми наладил бренд Тойота. Авто Toyota Prius liftback были выпущены в 1997 году. В 1999 Хонда презентовала модель Insight. На 2014 год количество гибридов составило более 7 млн.

Принцип работы и устройство гибридных двигателей

Современные инженеры подробно объясняют, что же такое мотор-гибрид в машине. Двигатель представляет собой систему из бензиновой (дизельной) и электрической силовых установок. Для полноценной работы цепи задействуются другие узлы с компьютерным управлением.

Полная конструкция гибрида

При сгорании 1 л бензина и от работы аккумулятора массой 4,5 ц получается одинаковое количество энергии.

Функционирование двигателя-гибрида

Принцип бесперебойной работы современного гибридного двигателя основывается на отдельном или одновременном функционировании ДВС и электромотора. Для управления системой применяется бортовой компьютер. Прибор по режиму движения определяет вид активного силового агрегата:

Важно! В процессе работы ДВС происходит зарядка электрического мотора.

Схемы взаимодействия мотора и ДВС

Развитие технологии гибридных двигателей привело к реализации нескольких вариантов взаимодействия электроагрегата и стандартного мотора.

Последовательная схема

Параллельная схема

Подробное описание параллельной схемы для гибридной силовой моторной установки современного автомобиля отмечает ее недостаток. Электрический двигатель не выполняет одновременное вращение колеса и зарядку батареи.

Последовательно-параллельная схема

Важно! Наиболее эффективно принцип комбинированной тяги реализован у бренда Тойота и называется Hybrid Synergy Drive.

Преимущества и недостатки гибридных авто

Транспорт с гибридной силовой установкой расходует на 30 % меньше топлива по сравнению со стандартными моделями. На этом преимущества использования гибридного автомобильного двигателя не заканчиваются:

К недостаткам моделей с гибридными установками относятся:

Минусом для некоторых пользователей является высокая цена транспорта – даже недорогие японские гибридные автомобили Toyota Yaris стоят около 18 тыс. евро.

Типы гибридных агрегатов

Гибридный современный двигатель – экономичный и экологичный агрегат, но полностью разобраться, что же это такое, поможет обзор вариантов исполнения основной конструкции:

Микрогибридные силовые агрегаты впервые сконструировал и выпустил бренд Тойота.

Классификация по степени электрификации

В зависимости от электрификации существует несколько видов гибридных машин.

Микрогибрид

У моделей есть функции рекуперации энергии во время торможения, автоматика типа стоп-старт. Микрогибриды подразделяются на три типа:

При экономичности топлива и экологичности, электрического воздействия на привод не происходит.

Важно! Данный транспорт нельзя назвать гибридными машинами на 100 %.

Мягкий гибрид

Интересно знать! Система Kinetic Energy Recovery мягкогибридных машин также используется в Формуле-1.

Полный гибрид

Транспортное средство не заряжается от сети, а только в процессе рекуперации. При разрядке литий-ионного аккумулятора можно переключиться на ДВС.

Гибриды-плагины

Инновационные модели двигаются при задействовании усилий двух моторов, отличаются объемной мощной батарей (от 70 до 100 лошадей). Рядом с люком бензобака расположен порт для зарядки от розетки. Особенность плагинов – преодоление расстояния до 50 км только на электрической тяге.

Привод дополнительных аксессуаров в автомобилях с полным гибридным приводом

Конструкционные доработки привода дополнительных агрегатов заключались в том, чтобы компоненты работали не от ДВС, а от электричества. Приводная часть полногибридных моделей включает следующие элементы:

Полный гибридный привод – единственный вариант гибридов, объединяющий функции старт-стопа, рекуперации, режим электротяги и систему E-Boost.

Перспективы автомобилей-гибридов

Новизна технологии совмещенного мотора приводит к неполному пониманию автолюбителями, что же такое и как работает гибридный двигатель на подобном автомобиле.

С учетом 20-летних разработок бренда Тойота у гибридов есть множество перспектив развития.

Машины с облегченным кузовом, емкими и компактными аккумуляторами, простой и быстрой зарядкой, усовершенствованным режимом рекуперации в ближайшем будущем завоюют рынок.

У гибридных авто ДВС не подвергается критическим нагрузкам, а с учетом цикла Аткинсона его моторесурс выше, чем у стандартного двигателя. Для сокращения расходов на топливо машины оснащаются ГБО, совместимыми с электронными блоками управления.

При внешней схожести с бензиновой техникой автовладельцы сталкиваются со сложностью обслуживания и огромным разбегом стоимости. Даже при отсутствии поломок и значительном пробеге цена машины окупиться через 5 лет.

Но минимальные затраты на горючее стоят таких вложений.

Однако, будущее гибридного транспорта – только за моделями plug-in, которые реально экономят топливо. Плагины привлекательны бесшумным плавным электродвигателем, динамикой бензинового мотора, обеспеченной массивным электрическим бустом. Чтобы использовать машину полноценно, необходимо развитие зарядной инфраструктуры – установка специальных розеток на АЗС.

Гибридный двигатель – схема, принцип работы, характеристика + видео

Почему мы хотим разобрать вместе с вами вопрос, как работает гибридный двигатель? Все дело в том, что в большинстве сфер нашей жизни сегодня наблюдается взаимодействие различных технологий, которые в результате дают более эффективные методы, приборы и механизмы. Не остались в стороне и моторы для нашего любимого транспортного средства. О принципах работы, плюсах и минусах таких агрегатов мы и поговорим на этой странице.

Если уж мы начали о смешении технологий, то следует пояснить, как это касается и затронутой нами темы. Гибридный мотор также сочетает в себе два вида: топливный (бензин/дизель) и электрический. Этот коктейль, конечно, несовершенен, но привнес в жизнь автомобилистов много положительного. Но об этом чуть ниже, а для начала следует разобрать принцип работы гибридного двигателя.

Топливная часть такого мотора может работать совместно с электрической, но возможно и осуществление совершенно независимых циклов.

Конечно, машины с гибридным двигателем снабжаются компьютерами, которые и распределяют правильно нагрузку на обе части.

Так, за городом, где важна мощность силового агрегата, в дело вступает бензиновая или дизельная технология, к тому же, на трассе не так губительны для человека выхлопные газы.

А вот в городе преимущественно работает электрическая составляющая, потому что такой вариант чище и экономичнее. Автомобили с гибридным двигателем умеют сами себя обслуживать, касается это электрической части мотора. Электрический компонент не бездельничает, пока работает топливный, он аккумулирует вырабатываемую энергию, чтобы потом снова пустить ее в дело.

Не исключены ситуации, когда оба элемента двигателя работают одновременно, например, при разгоне, когда от автомобиля требуются большие силовые затраты.

Устройство гибридного двигателя – описание схемы

Что значит гибридный двигатель, мы вкратце разобрали. Теперь хотелось бы углубиться немного и рассмотреть его схему. Следует учесть, что их существует целых три.

Поэтому начнем с самой простой, которая для нас представляет наименьший интерес – это последовательный гибрид.

Электромотор является главным участником в запуске и движении колес транспорта, а вот двигатель внутреннего сгорания (ДВС) всего лишь находится у него на поддержке, раскручивает генератор.

Для сегодняшнего авто такое устройство гибридного двигателя не будет лучшим вариантом, ведь требуются емкие аккумуляторы, малолитражные ДВС, а сама машина будет медленная и неповоротливая.

Хотя все же есть некоторые представители среди легкового автопарка, например, Chevrolet Volt.

Но из-за главенствующего электро-компонента ему присущи все минусы электромобилей, взять хотя бы зависимость километража на одном заряде батареи, но это постепенно решают применением турбо-ДВС.

Следующие схемы называют параллельной и смешанной. Смешанная схема чаще всего встречается в Lexus и представляет собой плотное взаимодействие электромотора и ДВС. Они работают вместе, приводя авто в движение, принцип работы построен так, что даже трансмиссия является бесступенчатой, далекой от привычной нам. Такие варианты очень современные, но и очень дорогие.

А вот привычная нам схема называется параллельной и встречается довольно часто. Электромотор тут является хоть и не ведущим, но незаменимым помощником, страхуя ДВС в случаях потребности в дополнительной мощности. Батареи не являются большими и емкими, отчего их легко зарядить прямо во время движения, и они всегда готовы отозваться по первому требованию.

Авто с гибридным двигателем – плюсы и минусы

Информация была бы неполной без указания положительных и отрицательных сторон гибридных моторов. Конечно, плюсов будет больше, но и минусы имеются, как во всем новом и малоизученном со стороны потребителя.

Например, почему-то чаще всего встречается гибридный бензиновый двигатель, хотя давно всем известна экономичность и большая мощность «дизелей». Но никакого секрета тут нет, потому что, во-первых, технологию разрабатывали за океаном, т.е. в Америке, а там с соляркой пока что знакомы слабо.

Во-вторых, гибридный дизельный двигатель стоил бы еще дороже, хотя цена на такие технологии уже далеко выше средней.

Небольшой скепсис вызывают гибриды из-за электромотора, т.е. его батареи. Это достаточно капризный элемент, требующий постоянной эксплуатации, иначе срок службы гибридного двигателя значительно снизится именно из-за нее.

Она плохо переносит перепады температур, может саморазряжаться, в дальнейшем возникают неясности с ее утилизацией. Так же тень на репутацию смешанных моторов накладывает не только их дороговизна, но и большая стоимость комплектующих и ремонта, если он понадобится.

Причем самостоятельно его провести невозможно.

Ну, а теперь можно рассказать и о приятном. Про экологичность и экономичность можно говорить смело, это действительно так, хотя бы исходя из двойственной природы агрегата. Наличие батареи позволяет дольше ездить без заправки, сохраняя все технические показатели в актуальном состоянии.

Эту батарею не нужно заряжать, заправка авто осуществляется только топливом. Двигатель, благодаря компьютеру, работает всегда в оптимальном режиме, как бы вы ни пытались его «насиловать».

Иногда такие машины могут двигаться вовсе без топлива, причем отличаются они еще и тихоходностью, мотор работает чуть слышно.

Автомобили с гибридным двигателем, плюсы и минусы, принцип работы

Подавляющее большинство современных автомобилей в качестве силового агрегата используют двигатель внутреннего сгорания. На фоне постепенного истощения запасов нефти, а также возрастающих требований к экологичности, автоинженеры разрабатывают новые технологии, позволяющие отказаться от использования углеводородов в качестве топлива или, как минимум, снизить расход.

Решить эту проблему можно двумя способами: установить вместо ДВС электромотор или гибридный двигатель. К последнему прибегают многие автомобильные марки.

Как видно из названия, подобный силовой агрегат представляет из себя классический двигатель внутреннего сгорания и одновременно электродвигатель, объединенные в одно целое.

По многим причинам такое решение предпочтительнее одной только электрической тяги.

На сегодняшний день электромобиль имеет серьезные минусы. Наиболее значимые из них – это отсутствие развитой сети электрозаправок, а также недостаточная дальность поездки без дозарядки (у разных моделей электромобилей она составляет от 80 до 160 км).

К тому же на то, чтобы полностью зарядить батареи потребуется несколько часов, а значит, мобильность такого авто ограничивается поездками от дома до работы и обратно.

Тем не менее, нельзя забывать и про плюсы электромотора, среди которых более высокий КПД (у ДВС максимальный КПД достигается только на определенных оборотах), отсутствие каких-либо выбросов, большой крутящий момент.

Электрический двигатель, в отличие от работающего на нефтепродуктах, не нуждается в постоянной подаче топлива. Он может находиться в выключенном состоянии сколь угодно долго, пока на него не будет подано напряжение.

При подаче электричества он практически моментально передает колесам максимальную тягу.

Гибридный двигатель совместил преимущества обоих моторов, благодаря чему достигается экономичность, экологичность и неплохие динамические характеристики.

Принцип работы гибридных двигателей

Гибридный двигатель устроен таким образом, что оба мотора работают, условно говоря, друг на друга.

Двигатель внутреннего сгорания крутит генератор и снабжает энергией электромотор, а тот позволяет «напарнику» работать в оптимальном режиме без резких колебаний и нагрузок.

К тому же, гибриды обычно оснащаются системой рекуперации кинетической энергии KERS (аналогичную той, что применяется на болидах Формулы-1).

Эта система позволяет заряжать аккумуляторные батареи во время торможения и при движении машины накатом. Принцип ее работы в том, что при торможении колеса приводят в действие электромотор, который в этом случае сам играет роль генератора и заряжает аккумуляторы. Особенно полезна KERS при езде по городу в режиме «тронулся-остановился».

Список автомобилей с гибридными двигателями

Audi Q5 Hybrid

BMW Active Tourer

Chevrolet Volt

Ford Escape Hybrid (Fusion Hybrid)

Hyundai Sonata Hybrid

Honda CR-Z (Insight Hybrid)

Jaguar Land Rover

Mitsubishi Outlander PHEV

Nissan Altima Hybrid

Toyota Prius (Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid

По степени гибридизации силовые агрегаты разделились три типа: «умеренные», «полные» и plug-in. В «умеренных» постоянно работает двигатель внутреннего сгорания, а электромотор включается только тогда, когда необходима дополнительная мощность.

Автомобиль с «полным» гибридом способен двигаться на одной электротяге, не расходуя горючего.

Plug-in, как и полный гибрид, может передвигаться только на электричестве, но имеет возможность заряжаться от розетки, совмещая таким образом все преимущества электромобиля, и избавляясь от его главного недостатка — ограниченного пробега без подзарядки. Когда заряд батарей кончается, plug-in работает как обычный гибрид.

Схемы взаимодействия электромотора и ДВС

Инженеры разных компаний по-разному подходят к вопросу гибридного двигателестроения. Современные машины оснащаются гибридными двигателями, построенными по одной из трех схем взаимодействия топливной и электрической составляющей, которые будут рассмотрены ниже.