Как устроен гибридный автомобиль и какие виды гибридов представлены на рынке
Что значит машина гибрид
Слово «гибрид» происходит из латинского языка и означает нечто, имеющее смешанное происхождение или сочетающее разнородные элементы. Применительно к автомобильным технологиям оно обозначает автомобиль с двумя типами силового агрегата. Обычно это — двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель.
Особенности гибридного автомобиля
В облегченных гибридных установках электродвигатель используется лишь как вспомогательный для двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Но в полноценной гибридной установке ДВС более эффективно спарен с электродвигателем. Причем электродвигатель используется довольно мощный, способный самостоятельно приводить машину гибрид в движение на небольших скоростях.
Принцип работы гибридного автомобиля
Гибридные автомобили «питаются» с помощью двух источников энергии — электричества и горючего топлива. Несколько моторов работают для того, чтобы перенести мощность на колёса автомобиля.
Эти «двойные» двигатели в разных автомобилях нужны для разных целей. Например, иногда электричество даёт быстрый старт без выхлопов. Это очень актуально в больших городах: так машина едет практически бесшумно. А также существуют такие гибриды, которые приводят оси в движение разными способами. Это помогает автомобилю проезжать там, где не проедет машина с обычным устройством.
Виды гибридных автомобилей
Для современных автопроизводителей «гибридный автомобиль» означает нечто большее, чем простое интегрирование электромотора в силовую установку. Это — «интеллектуальное» управление потоками энергии в автомобиле. Эффективное сочетание ДВС с электродвигателями снижает расход топлива, токсичность выхлопов, улучшает динамику и комфорт при движении. Хороший пример тому — роскошный BMW 7 ActiveHybrid, о котором мы рассказывали в заметке «Активные гибриды». Сегодня автоконструкторы развивают пять основных разновидностей гибридных автомобилей.
Микрогибриды. В этом типе гибридов электричество играет не самую первую роль. Скорее, оно выполняет вспомогательные функции. Например, в таком гибриде генератор выключается при разгоне, уменьшая нагрузку на ДВС. Кроме того, в микрогибридный автомобиль может «превратиться» из обычного: такие микроконтроллеры могут быть установлены на клемме аккумулятора.
Последовательный. В такой гибридной системе ДВС работает в максимально экономичном режиме, исключительно для того чтобы заряжать батарею электродвигателя. Сам автомобиль приводится в движение электромотором.
Параллельный. В таком гибриде ДВС и электродвигатель работают независимо друг от друга, и, в зависимости от типа (мягкий или полный гибрид), могут приводить автомобиль в движение одновременно или по очереди.
Параллельно-последовательный гибрид. Этот тип также называют комбинированным гибридом. С помощью батареи аккумулятора и генератора двигатель внутреннего сгорания готовит энергию для электрического двигателя или связан с приводом. Переход от одного состояния к другому происходит самостоятельно, не в ручном режиме.
Мягкий. Здесь традиционный стартер и генератор полностью заменены на электродвигатель, который используется для запуска двигателя и его поддержки. Это помогает увеличить динамику автомобиля и снизить потребление топлива примерно на 15%. Электромотор и батареи не предназначены для того, чтобы самостоятельно приводить автомобиль в движение. Зато это дает возможность значительно их облегчить и удешевить, в сравнении с компонентами полного гибрида. BMW 7 ActiveHybrid использует как раз концепцию мягкого гибрида.
Полный. В полностью гибридных системах автомобиль может приводиться в движение электромотором на любом этапе движения: и при ускорении, и в движении с постоянной скоростью. Например, в «городском цикле» автомобиль может использовать один только электродвигатель. Компоненты системы такой концепции заметно больше, массивнее, их гораздо сложнее установить, чем в случае с «мягким» гибридом. Тем не менее, они могут значительно улучшить динамику автомобиля. Кроме того, использование только электроэнергии при движении в городе может снизить расход топлива на 20%. Полным гибридом является автомобиль BMW X6 ActiveHybrid.
Аккумуляторный. Емкость, размер и масса аккумулятора зависят от его назначения. В последние годы новые разработки в этой области значительно расширили возможность применения батарей в автомобилях. Высокая емкость и долговечность делают Li-Ion и Ni-MH источники питания полностью пригодными для использования в гибридных автомобилях.
Особенности обслуживания машин гибридов
Сегодня гибридные автомобили — это уже не новинка. Особенно их много в крупных городах, таких как Москва и Санкт-Петербург. Однако технических специалистов, способных справиться с таким необычным автомобилем, не так уж легко найти. Зачастую они либо не хотят брать ответственность и говорят «Это не к нам», либо, наоборот, не имеют достаточно компетенции в этом деле. В последнем случае вы рискуете исправностью вашей машины гибрида.
Гибридные автомобили: плюсы и минусы
Новые решения не всегда идеальны: и у гибридных автомобилей бывают свои преимущества и недостатки.
Плюсы машин гибридов
Экономия топлива. Гибридные машины потребляют лишь 70% от потребляемой обычным автомобилем энергии.
Экологичность. Электрическая часть мотора позволяет не загрязнять воздух.
Высокотехнологичная комплектация. Первые гибридные автомобили были собраны примерно 15 лет назад. А это значит, что они сделаны по последнему слову техники.
Дизайн. Любители красивых автомобилей в разных стилях точно оценят внешний вид гибридных машин.
Минусы машин гибридов
Цена. Она действительно «кусается». Хотя это не мешает некоторым делать выбор в пользу гибридных машин.
Поиск центров обслуживания. Как уже было упомянуто, найти настоящего мастера среди тех, кто убедительно настаивает на своей кандидатуре, трудно.
Выбор. Он невелик. Не так просто выбрать идеальный гибридный автомобиль, особенно отечественного производителя.
Манёвренность. Вы любитель резких поворотов? Тогда гибридные машины не для вас. Из-за дополнительных составляющих автомобиль становится тяжелее. Это причина, по которой создатели спорткаров отказываются от гибридных машин.
Гибридные автомобили в России сейчас
Общее количество купленных в нашей стране гибридов составляет меньше 1% от всех автомобилей. Сегодня в лидирующих позициях по приобретениям в России находятся гибриды-иномарки. В рейтинге первое место по покупкам занимает Lexus RX 450h, второе — Volvo XC90, а третье — Porsche Cayenne.
Иногда автолюбителю хочется купить машину гибрид, созданный в своей стране. Существуют автомобили со смешанным мотором, производящиеся в России. Точнее, автомобиль. Nissan Murano — единственный такой гибрид.
Сегодня такой «смешанный» тип автомобилей гибридов не пользуется большим спросом в России. Не говоря уже о полном переходе на электрокары. К этому мы ещё не готовы.
