Как работает гибридное авто
Большинство производителей, продающих авто в Украине, (Kia, Citroen, «мама» гибридов Toyota и другие) имеют в своем модельном ряду гибридные версии уже известных моделей. Гибриды появились в частности, от хорошей жизни, когда благополучное европейское общество начало заботиться о своей окружающей среде и захотело экономить топливо из-за роста цен на него. Также появлению гибридов способствовало стремительное развитие индустрии альтернативных источников питания, в частности аккумуляторных батарей.
Что собой представляют гибридные авто?
Источник: https://www.kia.com/uk/electric-hybrid-cars/hybrid-cars/
В общем, гибридные авто такие, какими вы себе их представляли: автомобиль с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и электродвигателем (или двигателями), которые работают в связке. Электрический двигатель берет на себя часть нагрузки, благодаря чему бензиновый двигатель менее нагружен и включается реже. Таким образом, экономится топливо и минимизируются выбросы CO2. Ради чего, собственно, все и делалось.
Основные элементы гибридного автомобиля:
Бензиновый двигатель: очень похож на обычный ДВС, но он меньше и использует передовые технологии для снижения выбросов и повышения эффективности. Он и весит меньше, и работает тише.
Электродвигатель: такие двигатели на гибридах - очень продвинутые. Электроника позволяет работать ему и как электродвигателю, и как генератору. В первом случае, его питает аккумулятор и двигает машину вперед. Во втором, он может замедлять автомобиль, возвращая энергию в аккумуляторы.
Генератор: Похож на электродвигатель, но служит только для извлечения электроэнергии. Используется в основном в последовательных гибридах.
Аккумуляторы: Источник питания электродвигателя.
Трансмиссия: в большинстве гибридов - аналогичная трансмиссии в обычном авто. Но есть трансмиссии, разработанные сугубо для гибридов.
Типы гибридных авто
Отрасль гибридных авто активно развивается и модификаций существует много. Однако можно выделить три основных типа:
MHEV (mild hybrid) - мягкий гибрид
Авто, в котором есть дополнительная батарея и электродвигатель, но движение на электротяге невозможно. Электродвигатель обеспечивает работу ДВС в режиме старт/стоп, и умеренно помогает при движении и рекуперативном торможении.
HEV (hybrid electric vehicle) - полный гибрид
Автомобиль с ДВС, электродвигателем и батареей. Возможность подзарядки извне отсутствует. Батарея заряжается во время торможения авто, а электродвигатель имеет вспомогательную функцию. Хотя движение исключительно на электротяге в некоторых моделях возможно.
PHEV (plug-in electric vehicle) - подключаемый гибрид
Подключаемый гибрид - то же, что и HEV, но есть возможность заряжать аккумулятор от внешнего источника. Может работать как сугубо на электротяге, так и от ДВС. Также в этих типах авто электромоторы могут придавать быстрое ускорение автомобилю, что используется в спортивных автомобилях.
Типичные схемы
В зависимости от характера взаимодействия двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя существуют также различные схемы гибридных силовых установок:
Параллельная схема: когда и двигатель внутреннего сгорания, и электродвигатель могут приводить колеса в движение через дифференциал, что позволяет им работать как независимо друг от друга, так и совместно.
Последовательная: это когда ДВС напрямую соединен только с генератором, а электродвигатель отвечает за движение, потому что только он соединен с колесами.
Пример - Chevrolet Volt (некогда очень популярный, но снятый с производства), Nissan Qashqai e-POWER
Последовательно-параллельная: двигатель внутреннего сгорания, генератор и электродвигатель связаны между собой и с колесами через планетарный редуктор. Это дает возможность гибкого распределения мощности между этими компонентами.
Пример - Toyota Prius.
Рекуперативное торможение
Одна из интересных особенностей гибридов (а также электромобилей). Это система в которой для торможения используются тяговые электродвигатели. Они начинают работать в режиме генераторов, а вырабатываемая ими электроэнергия используется для заряда аккумуляторов. Большинство гибридных автомобилей используют такую систему торможения, причем традиционная система торможения в автомобиле также присутствует.
Преимущества гибридных авто
Экономия топлива: в среднем удается экономить до 25% топлива по сравнению с другими современными авто с ДВС.
Более высокая динамика разгона и максимальная скорость: благодаря наличию электромоторов
Меньшее загрязнение атмосферы: особенно актуально для крупных городов
Более низкий уровень шума: и из-за более тихого ДВС, и из-за того, что он автоматически включается/выключается.
Недостатки гибридов
Более высокая стоимость: по сравнению с обычным авто, версия модели plug-in гибрида могут стоить в 2 и более раз выше
Дороже обслуживание: из-за большого количества высокотехнологичных компонентов
Потребность в более квалифицированных специалистах для обслуживания
Вывод
Мы с вами наблюдаем переход от двигателей внутреннего сгорания к электромобилям и гибридные авто - без сомнения ближайшее будущее автомобильной индустрии. Если тенденция сохранится - все автомобили станут сначала гибридными. А потом, после перехода на электромобили, мы будем с ностальгией вспоминать о них так, как сейчас вспоминаем компакт-диски.