Как работает гибридный двигатель: принцип работы

Главный силовой агрегат современных машин – двигатель внутреннего сгорания. Но в условиях истощения залежей нефти, роста требований к экологической чистоте топлива инженеры прибегают к новым технологиям. Полный отказ от углеводородного топлива или снижение его расхода обеспечивают электрический мотор или гибридный машинный двигатель. Последнюю деталь устанавливают на современных авто.

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

Понять, как же работает современный гибридный автомобильный двигатель, поможет описание его устройства. Мотор состоит из:

• двигателя внутреннего сгорания. Конструкция детали разрабатывалась так, чтобы облегчить вес, минимизировать затраты топлива и количество вредных выбросов;
• электрического двигателя. Он сгенерирован с топливным баком и может вырабатывать энергию для заряда АКБ. Деталь встраивается в силовую систему или располагается отдельно. Есть модели с двумя вариантами размещения;
• трансмиссии. В зависимости от типа гибрида существуют интегрированные коробки передач, КПП с механикой или автоматическим управлением. Некоторые детали работают по принципу плавной нагрузки;
• топливного бака. Обеспечивает подачу топлива в ДВС;
• аккумуляторы. В гибридных машинах устанавливаются две батареи – высоковольтная для работы мотора и на 12 В для запитки бортовой системы. Системы запускаются от аккумулятора стандартного типа – высоковольтный и инвертор функционируют только при постоянном охлаждении;
• инвертор. Нужен для преобразования тока, идущего от высоковольтного аккумулятора в переменный трехфазный для электромотора, регулировки распределения энергии;
• генератор. Работает по принципу электрического агрегата, производит электроэнергию.

Интересно знать!

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:

• на городских дорогах требуется электродвигатель с небольшой мощностью;
• при езде на загородном шоссе задействуется топливный мотор;
• в смешанном режиме (периодические остановки и ускорения) агрегаты работают вместе.

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

В схеме series hybrid ДВС активирует генератор, вырабатывающий энергию для запитки электрического двигателя, вращающего колеса. Последовательный автомобиль-гибрид задействует маломощный ДВС, но только в условиях максимального КПД. Модели-малолитражки выпускаются с большой АКБ.

Параллельная схема

Оснащение машины системой parallel hybrid обеспечивает вращение колес от бензинового и электрического мотора. Электрическая установка также выполняет функции стартера и генератора, располагается между коробкой передач и ДВС.  Дополнительная мощность создается электродвигателем в зависимости от режима езды. Аккумуляторные батареи отличаются компактностью, заряжаются при движении машины.

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

Смешанный гибрид совмещает последовательную и параллельную схему работы. Электрические агрегаты работают как генератор, создавая электроэнергию и как мотор, создавая тягу. Для объединения двигателей используется планетарный редуктор. ДВС вырабатывает минимум мощности при цикле Аткинсона, что обеспечивает экономию топлива. Устройство параллельно-последовательной схемы и принцип для работы смешанного гибридного двигателя предполагают:

• работу в эконом-режиме. На электрической тяге ДВС выключен, запитка электромотора происходит от аккумулятора;
• поддержку скорости движения. Мощность ДВС распределяется по колесной системе и генератору. В это время выполняется одновременная запитка параллельного электроагрегата и дозарядка АКБ;
• интенсивное ускорение. При высоких нагрузках ДВС и электрическая часть функционируют параллельно. Электромотор подпитывается от батареи без утраты мощности генератором.

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:

• минимальное количество вредных выбросов за счет технологий рекуперативного торможения, наличия емкой АКБ;
• согласованность функций ДВС и электромотора;
• полезные инновации – опции стоп-старта, рециркуляции отработанных газовых смесей (подогревают тосол), изменение фазы распределения газов;
• наличие водяного насоса с электроприводом, системы климат-контроля и усиления руля, улучшенного качения покрышек;
• эффективность при работе на холостом ходу в городских условиях;
• возможность продолжительной поездки без дозарядки аккумулятора – заправляется бак;
• поддержка выбранного режима за счет компьютерного управления;
• низкий уровень шума работающего мотора.

К недостаткам моделей с гибридными установками относятся:

• необходимость регулярной нагрузки на АКБ;
• батарея может разряжаться до критического состояния при низкой температуре;
• проблемы с самостоятельным ремонтом машины;
• дорогая цена запчастей, которые не всегда есть в наличии в сервисных центрах.

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:

• микрогибридный силовой агрегат. Электрическим компонентом привода является стартер или генератор, отвечающий за функции старта и стопа. Кинетическая энергия используется по принципу рекуперации, то есть переходит в электрическую. Привода исключительно для электротяги нет. АКБ с наполнителем из стекловолокна – на 12 Вольт, адаптирована к частым стартам;
• среднегибридный силовой агрегат. Что значит в этом случае гибридный машинный двигатель? Деталь поддерживает функции ДВС, но транспорт не ездит на электротяге. Средние гибриды могут регенерировать часть кинетической энергии при торможении. Она переходит в электрическую и накапливается в АКБ. Батарея и электроузлы работают на высокой мощности. В режиме смещения точки нагрузки при помощи электрического генератора у теплового мотора повышается эффективность;
• полногибридный силовой агрегат. Высокомощный генератор интегрируется с ДВС. Есть функция движения при электрической тяге при маленькой скорости авто. Электрогенератор запитывает двигатель внутреннего сгорания с функцией старт-стоп в рабочем режиме. Высоковольтный аккумулятор заряжается в процессе рекуперации. Разделительное сцепление ДВС и электромотора обеспечивает быстрое отсоединение одной системы от другой.

Интересно знать!

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:

• машины с системой старт-стоп;
• транспорт со старт-стопом и рекуперативным торможением;
• модели, объединяющие две технологии, со свинцово-кислотным AGM—аккумулятором и объединенным блоком стартера/генератора.

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

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

Мягкий гибрид

Что же такое мягкий двигатель типа гибрид? Электрическая силовая установка обеспечивает поддержку ДВС, работа в режиме чистого электричества не осуществляется. Рекуперация происходит только при торможении. Конструкция моделей не предусматривает маховика, на его месте находится стартер-генератор. Мягкие гибриды отличаются небольшой мощностью, которая компенсируется электрической частью только при ускорении или разгоне.

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

Полный гибрид

Электрическая часть задействуется в режиме поездок по городу, на высоких скоростях работает стандартный ДВС. Схема соединения электромотора с двигателем внутреннего сгорания реализуется последовательным, комбинированным или разветвленным способом.

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

Гибриды-плагины

Что такое plug-in и надежный ли это гибридный автомобильный двигатель? Электрическая часть осуществляет сбор энергии для заряда батареи, совместно с двигателем внутреннего сгорания обеспечивает вращение колес.

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:

• вакуумный насос электрического типа. Деталь служит для понижения давления усилителя тормоза и поддерживает подачу низкого давления при старте и остановке;
• электрогидравлический усилитель управления рулем. Используется, чтобы во время автоматической остановки двигателя рассоединить ДВС и усилитель. Технология позволяет оптимизировать топливные затраты;
• компрессорный кондиционер с электрическим приводом. Отвечает за охлаждение салона при автоостановке. Деталь обеспечивает отсоединение компрессорного привода кондиционера и ДВС. Электрокомпрессор всасывает, сжимает фреоновый газ и направляет его в систему для прокачки;
• электроблок управления кондиционером. Регулирует температуру испарения от 800 до 9000 мин.

Важно!

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.

Устройство гибридного автомобиля

Прототип автомобиля с гибридным двигателем появился еще в конце 19 столетия. Сегодня он представляет собой транспортное средство, способное при небольшой скорости не использовать топливо, а осуществлять движение за счет электрической энергии.

Гибридный двигатель – это система, состоящая из электрического и топливного двигателей. При этом, в период работы каждый может быть задействован как по отдельности, так и оба в независимых циклах.

Устройство и принцип работы

Самый распространенный режим работы гибридного двигателя заключается в том, что при движении авто на небольшой скорости, например, в черте города, используется его электрический блок.  При движении машины по трассе – в работу включается двигатель внутреннего сгорания (ДВС). В случае большой нагрузки, например, при резких подъемах в гору, в работу включаются оба двигателя.

Безусловно, к плюсам такого устройства можно отнести то, что при использовании электрического двигателя, значительно сокращается расход топлива, так как он работает от постоянно восполняемой энергии аккумулятора.

Возможность, хотя бы отчасти, снизить количество выбрасываемых вредных веществ в воздух – еще один плюс гибридной системы автомобиля.

Гибриды характеризуются малой мощностью, которую помогает компенсировать ДВС.

Двигатели в гибридах могут быть как бензиновые, так и дизельные. Более того, производители газобаллонного оборудования (ГБО) разработали системы способные работать на этих автомобилях.

Пример конструкции гибрида

Устройство гибрида включает в себя:

— Двигатель внутреннего сгорания. Его устройство и размеры сконструированы таким образом, что позволяет снизить вес, вредные выбросы и расход топлива.

— Электродвигатель разработан с учетом особенностей гибрида. Его сделали не только сгенерировано работающим с топливным блоком, но и уделили особое внимание показателям мощности. Параллельно он вырабатывает энергию для подзарядки АКБ автомобиля. Может быть выполнен встроенным в силовую установку или размещаться отдельно от неё, в некоторых моделях используются сразу оба варианта.

— Трансмиссия. Работа трансмиссии гибрида фактически совпадает с ее устройством на обычных автомобилях. Но, в зависимости от вида гибридного двигателя, они могут отличаться. Коробки передач в них бывают, как гибридные с интегрированным электродвигателем, так и обычные механического и автоматического исполнения. Например, трансмиссия автомобиля Toyota устроена с разветвлением потоков мощности. Двигатель такого типа работает в режиме плавных нагрузок, что помогает значительно экономить расход топлива.

— Топливный бак. Необходим для питания топливом ДВС. Для наглядности того, что топливная система имеет ряд преимуществ, хотелось бы привести один факт в пользу этого: энергия, получаемая при сгорании 1 литра бензина сопоставима с энергией, вырабатываемой аккумулятором весом около 450 кг.

— Аккумулятор. Его главная функция – выработка достаточного уровня энергии для работы электродвигателя. В авто используется две батареи, высоковольтная и обычная на 12 (В) для питания бортовой сети. Изначально до запуска всех систем питание идет только от стандартного аккумулятора, так как для работы высоковольтной батареи и инвертора необходимо постоянное охлаждение.

-Инвертер преобразует постоянный ток высоковольтной батареи в переменный трехфазный для электродвигателя и наоборот. Также регулирует распределение энергии и управляет электродвигателем.

— Генератор. Его принцип работы такой же как у электродвигателя, но направлен на вырабатывание электрической энергии.

3 типа гибридных агрегатов

Как было уже отмечено ранее, гибридная система автомобиля представляет собой комбинирование моторов, своего рода, две разных скрещенных технологии. Технику гибридного привода характеризуют в двух направлениях – это двухтопливный или бивалентный и гибридный силовой агрегат.

Данное разделение на две комбинации силовых агрегатов определено для их классификации по разному принципу работы.

Устройство гибридного силового агрегата включает в себя двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель-генератор. Таким образом, электродвигатель это и генератор энергии, и тяговый электродвигатель, и стартер для пуска ДВС.

Существует три типа гибридного силового агрегата. Главным критерием для классификации служит исполнение основной конструкции. Следовательно, выделяют: микрогибридный силовой агрегат, среднегибридный силовой агрегат и полногибридный силовой агрегат.

Микрогибридный силовой агрегат

Концептуальная особенность данного типа привода заключается в его электрической части, которая необходима только для выполнения функции «старт-стоп». При этом, часть выработанной кинетической энергии повторно используется как электроэнергия (процесс рекуперации).

Привод исключительно за счет работы электрической тяги не возможен. Рабочие характеристики 12-вольтного аккумулятора гибрида с наполнителем из стекловолокна приспособлены к частым пускам двигателя. Также для накопления энергии от рекуперации может использоваться накопитель в виде электрохимического конденсатора.

Микрогибрид от компании Mazda

Среднегибридный силовой агрегат

Электрический привод помогает работе двигателя внутреннего сгорания. При этом, движение гибрида лишь за счет электротяги не осуществляется. У данного типа гибридного мотора электрическая энергия регенерируется при торможении, а затем накапливается в высоковольтной аккумуляторной батарее.

Устройство высоковольтной АКБ гибрида и всех его электрических частей отвечает необходимому уровню напряжения, что позволяет вырабатывать достаточно высокую мощность. В итоге, благодаря поддержке ДВС электродвигателем, его работа характеризуется максимальной эффективностью.

Полногибридный силовой агрегат

Работа двух моторов: электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания, в данном типе комбинируется между собой. Полногибридный тип позволяет машине двигаться только за счет электрической тяги и достаточно большое расстояние. При определенных условиях силовой агрегат функционирует как среднегибридный.

В этих автомобилях устанавливаются достаточно мощный электродвигатель и высоковольтные АКБ большего объема, что и позволяет им выдавать такие характеристики. Основой подзарядки батареи выступает также процесс рекуперации энергии.

Функция «старт-стоп» реализована для двигателя внутреннего сгорания, который запускается только при необходимости. А разъединение ДВС с электродвигателем осуществляется за счет установленного сцепления между ними, поэтому они могут функционировать независимо друг от друга.

Схемы взаимодействия работы электродвигателя и ДВС

Автомобили-гибриды сконструированы по трем схемам взаимодействия двигателей. Рассмотрим каждую из них.

Последовательная схема взаимодействия

Данный принцип устройства представляет собой самый простой вариант автомобильного двигателя-гибрида. Его схема работы такая: крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания идет к генератору. Затем генератор вырабатывает необходимое для работы электричество и передает его в аккумулятор. Дополнительно подзаряд аккумулятора осуществляется и путем процесса рекуперации кинетической энергии. В этой схеме движение автомобиля осуществляется лишь за счет электрической тяги.

Данная схема характеризуется последовательным преобразованием энергии, т.е. энергия, поступающая от сгораемого топлива в двигателе внутреннего сгорания, превращается в механическую, далее трансформируется в электрическую за счет генератора, и затем вновь преобразуется в механическую энергию.

Положительные стороны последовательной схемы:

1. Работа двигателя внутреннего сгорания осуществляется на неизменных оборотах.
2. Не возникает необходимости в двигателе с большой мощностью и потреблением топлива.
3. Коробка передач, как и сцепление здесь не нужны.
4. Электрическая энергия высоковольтной АКБ гибрида позволяет двигаться автомобилю с заглушенным ДВС.

Отрицательные стороны последовательной схемы:

1. На этапах преобразования энергии происходит ее потеря.
2. Габариты и стоимость АКБ достаточно высокие.

Самый яркий представитель гибридного автомобиля с последовательной схемой взаимодействия Chevrolet Volt

Если говорить о самом подходящем варианте движения автомобиля с последовательной схемой взаимодействия, то это городской трафик с частыми остановками, когда постоянно в работу включается система рекуперации энергии.

Параллельная схема взаимодействия

Такое название эта схема получила потому что, двигатели авто работают постоянно вместе. Принцип работы данного типа взаимодействия двух модулей происходит за счет электроники авто, электродвигателя и ДВС. Оба двигателя соединены с коробкой передач по средствам планетарной передачи.

Чисто на электрической энергии такие гибриды способны ехать не продолжительное время, при этом ДВС отключается от трансмиссии сцеплением.

Блок управления распределяет крутящий момент от обоих двигателей в зависимости от режима движения автомобиля. Двигателю внутреннего сгорания отведена более важная роль, а электродвигатель запускается при необходимости дополнительной тяги, например, когда авто резко ускоряется. При торможении или плавном движении электромотор работает как генератор электроэнергии.

Электромотор внедрен в коробку передач BMW 530E iPerformance

Существуют модификации с электродвигателем отдельно от ДВС, они представляют собой сложную систему, но в тоже время эффективную. Этот модуль состоит из двух электромоторов, тягового соединенного через планетарную передачу со вторым, который служит генератором и стартером.

В такой схеме ДВС не связан напрямую с колесами, что позволяет постоянно передавать часть момента генератору и подзаряжать батарею.

Силовая установка параллельного гибрида с независимыми электромоторами

Положительные стороны параллельной схемы:

Так как основная работа отведена ДВС, то не возникает необходимости в установке мощной высоковольтной батареи. Двигатель внутреннего сгорания напрямую связан с ведущими колесами, поэтому потери энергии значительно меньше.

Отрицательные стороны параллельной схемы:

Самый главный минус данной схемы – это больший расход топлива в сравнении с другими схемами взаимодействия двигателей. Получается, что сэкономить на городском трафике не получится, наиболее удачным вариантом будет движение по трассе.

Последовательно-параллельная схема взаимодействия

Уже само название этой схемы указывает на то, что данный тип – это вариант совмещения двух ранее рассмотренных схем: последовательной и параллельной. Движение автомобиля на низкой скорости и его старт с места осуществляется только за счет силы электрической части.  ДВС поддерживает работу генератора авто, как при последовательной схеме взаимодействия. Передача крутящего момента от ДВС на колеса происходит при движении на большой скорости.

При высоких нагрузках, требующих повышенной мощности, генератор автомобиля может не выдать нужное количество энергии, и в таком случае электродвигатель питается дополнительно от аккумулятора, как при параллельной схеме взаимодействия.

В данной схеме предусмотрен дополнительный генератор, он подзаряжает АКБ. Электродвигатель необходим только для привода ведущих колес и для обеспечения рекуперативного торможения.

Часть крутящего момента, переходящая от двигателя внутреннего сгорания, уходит на ведущие колеса, а некоторая его часть – для работы генератора, который в свою очередь питает электродвигатель и заряжает АКБ.

За направление крутящего момента на колеса, генератор или электродвигатель и его соотношении отвечает планетарный механизм – распределитель мощности. Регулировкой подачи мощности из генератора и батареи занимается электронный блок управления автомобиля.

Также эта технология применяется и на гибридных полноприводных авто. На передней оси установлен ДВС с электродвигателем по параллельной схеме, а на задней только электродвигатель имеющий связь с ДВС по последовательной схеме.

Полноприводный гибрид от компании Mitsubishi

Положительные стороны последовательно-параллельной схемы:

Не сложно догадаться, что неоспоримым плюсом данной схемы гибрида является его большая экономичность топлива в сочетании с хорошими мощностными характеристиками. Ценители природы оценят ее экологичность.

Отрицательные стороны последовательно-параллельной схемы:

Среди отрицательного – это более сложная конструкция по сравнению с предыдущими схемами, и как следствие, большая цена. Поскольку необходим дополнительный генератор, емкая АКБ и сложная электронная схема управления.

Заключение

Мы рассмотрели все типы гибридов и схемы их взаимодействия, но в целом существует множество видов, которые сложно отнести к одной из них, поскольку с течением времени технологии все больше смешиваются и дорабатываются.

На одних используют гидромуфты с редуктором вместо планетарной передачи, на других экспериментируют с задним расположением ДВС или вообще разносят по двум осям ДВС и электродвигатель. Конструкторы не останавливаются на достигнутом и все больше развивают это направление.

Гибридные автомобили — что это и как работает

Автор avtobondНа чтение 5 мин.Просмотров1.1k.Обновлено26.09.2020

Автомобиль гибрид – это транспортное средство будущего времени. Использование двух двигателей позволяет значительно сократить расход топлива (при движениях в условиях города), а также достичь минимального периода разгона с места старта до 100 км/ч. Кроме того, машина гибрид не наносит вреда окружающей среде. Это важно, если учесть, что проблемы экологии в развитых странах волнуют не только автолюбителей, но и всю прогрессивную общественность.

Устройство гибридных автомобилей

У каждой такой машины установлено два мотора: ДВС (двигатель внутреннего сгорания) и электрический аккумулятор. Последний тип двигателя «подзаряжается» путем преобразования кинетической энергии. Таким образом, электротяга начинает работать при заряженном моторе и при низком скоростном режиме от 20 до 40 км/ч.

Принцип работы гибридных автомобилей

Устройство автомобилей «нового поколения» безупречно и просто. Заправка осуществляется бензином. Когда загорается знак нулевого уровня топлива, то к работе подключается электродвигатель. При этом два мотора объединены конструкторами в единую систему, чтобы полноценно использовать два вида энергии – тепловую и электрическую.

Виды взаимодействий внутри отсека двигателя:

• Последовательный вид. (По этому принципу работают электромобили).

Последовательный вид работы гибридной установки применяется на набирающем популярность гибриде от компании Nissan — этоNissan Note.

• Параллельное взаимодействие. (В данном случае электромотор одновременно является стартером.)
• Последовательно-параллельное совмещение. (При этом варианте функционируют обе схемы).

Последовательно-параллельная вид работы гибридной установки применяется на самом популярном гибриде от компании Тойота — это Тойота Приус.

Плюсы и минусы автомобиля гибрида

Гибрид авто имеет массу достоинств. Среди них:

• Расход бензина в пробках сокращается на 20-25 процентов.
• АКБ подзаряжается во время движения.
• Возможность зарядки от сети мощностью 220 в.
• Мгновенный разгон (за 7 секунд машина ускоряется до 100 км/ч).
• Мало выбросов углекислого газа в окружающую среду.
• Отличная работа (КПД) в городской среде.
• Уменьшение износа деталей тормозной системы.
• Режим электродвигателя отличается бесшумностью.

При покупке гибрида обнаруживаются и недостатки. На трассах выгоды гибридных машин не так очевидны. Аккумуляторы нового типа не характеризуются большим сроком службы. Напротив, любой резкий скачок температурных режимов может стать причиной преждевременной поломки. А утилизация отработанного мотора – целая проблема для автолюбителя.

Тем не менее, достоинства автомобиля оцениваются по высшему разряду. При покупке электромобиля потребителя сдерживают только цены. Впрочем, и ремонт, и стоимость запасных частей обойдутся дороже. Не каждый профессионал возьмется за восстановление сложной конструкции движка.

Обслуживание и эксплуатация гибрида в зимний период

Бытует мнение, что, когда наступают холода, электромобиль гибрид не используется: аккумулятор категорически не переносит критических температур и выходит из строя. На практике собственники машин активно эксплуатируют свое движимое имущество даже при – 26 градусов при соблюдении некоторых условий эксплуатации транспортного средства:

• Перед началом сезона проводится диагностика батареи.
• При наступлении зимнего периода собственник поддерживает зарядку АКБ до 70 процентов.
• Если владелец не планирует пользоваться автомобилем зимой, то не нужно забывать заводить машину не менее чем три раза в неделю.
• При разрядке батареи возможно «прикурить» средство передвижения. Для этого не рекомендуется нажимать на педаль газа. Для восстановления работоспособности автомобиля достаточно положить провода на батарею, подождать некоторое время и начинать заводить стартер.

В гараже гибридный автомобиль не хранится. Он просто готовится к зимнему сезону. На станции технического контроля проверяются следующие компоненты и агрегаты: дроссельную заслонку, свечи, катушку зажигания. Обязательная диагностика проводится раз в год.

Марки гибридных автомобилей

Первый электромобиль был изобретен еще в 1899 году Фердинандом Порше и с тех пор началась «гибридизация», но серийно машины будущего стали выпускаться только ровно через век. Первопроходцем считается Toyota Pirus, вышедшая с конвейера в Японии в 1997 году.

В России на сегодняшний момент предлагаются следующие виды гибридных машин:

Электродвигатель рассматривается автолюбителями как альтернативный источник энергии. Его заводская установка позволяет придать автомобилю небывалую динамичность, мощность. Кроме того, у автолюбителя не возникает проблем с «зелеными» правозащитниками. Также учтите, при осуществлении выгодной покупки собственники могут заезжать на заправочную станцию не чаще, чем 2 раза в неделю. Шагайте в ногу со временем и приобретайте автомобиль будущего!

Принцип работы гибридного автомобиля, созданного по схеме ДВС плюс электромотор.

История гибридных авто насчитывает уже почти полтора столетия, но настоящий интерес к ним возник только в конце ХХ века. Связано это было с подорожанием углеводородного топлива – бензина и дизтоплива. Немаловажную роль в популяризации гибридов сыграло также ухудшение экологической обстановки в городах. В итоге, за последние пару-тройку десятилетий ведущими автопроизводителями было создано большое количество гибридных авто, в основе работы которых лежали различные принципы взаимодействия ДВС и электромотора. В данной статье постараемся подробнее разобрать основные принципы работы гибридного автомобиля.

 

грузовик-гибрид

Классификация гибридных машин по роли электродвигателя

Под техническим термином «гибрид» подразумеваются такие автомобили, которые приводятся в движение с помощью двух различных силовых установок – внутреннего сгорания и электрической. Все подобные автомобили, в зависимости от особенностей своей конструкции разделяются на несколько типов. По тому, какую роль при движении играет электродвигатель, они могут быть:

• Умеренными (mild). В таких моделях электромотор выступает в качестве помощника основному силовому агрегату – ДВС. С его помощью можно, например, проехать несколько километров до заправки, когда внезапно кончится топливо, или до СТО при неожиданной поломке бензинового мотора. В качестве примера подобного автогибрида можно привести «Хонду» Insight.
• Полные (full). У таких модификаций электродвигатель выступает в качестве самостоятельной силовой установки. На малых скоростях подобные автомобили передвигаются, как правило, при помощи электрической тяги. ДВС же вступает в действие только при наборе машиной определённой скорости или показателей крутящего момента. Типичный пример таких гибридов – «Лексус» RX 400h.
• Микрогибриды. По своей сути, этот тип авто трудно отнести к гибридным, и данное наименование скорее всего, было искусственно придумано маркетологами автоконцернов с целью увеличения продаж подобных машин. Устройство и принцип действия микрогибридов отличается тем, что они не имеют собственного, отдельно работающего электродвигателя, а вместо этого снабжены высокотехнологичным генератором с расширенным функционалом. Например, генераторы микрогибридов задействованы в работе системы «старт/стоп».

Разделение по типу взаимодействия ДВС и электромотора

По степени взаимодействия двух силовых установок друг с другом, гибридные автомобили классифицируются на:

• Последовательные.
• Параллельные.
• Последовательно-параллельные.

Последовательная схема

Работают автогибриды данного типа по следующему принципу:

1. ДВС во время своей работы передаёт крутящий момент на генератор.
2. Генератор вырабатывает электроэнергию, которая подаётся на электродвигатель.
3. Питаемый от генератора электромотор уже непосредственно приводит в движение колёса автомобиля.

последовательный

Особенностью конструкции подобных автогибридов является относительно небольшой по объёму ДВС, и очень мощный генератор. Минусом гибридных автомобилей последовательной конструкции следует признать необходимость постоянной работы двигателя внутреннего сгорания, без чего движения машины становится невозможным. Подобная схема на сегодня не применяется на серийных легковых гибридах, но широко используется на сверхтяжёлых карьерных самосвалах.

Например, такую конструкцию силовой установки имеет самый большой грузовик в мире – 500-тонный «БелАЗ»-75710. Общая мощность его двух дизелей составляет 4650 л.с., генератор при этом выдаёт 1700 киловатт, а каждый из четырёх электродвигателей, установленных непосредственно на колёсах, имеет мощность по 1200 киловатт.

Параллельная схема

Это одна из наиболее распространённых на сегодня конструкций автогибридов. В процессе движения автомобиля с гибридной установкой одновременно задействуются оба двигателя. При этом оба электромотор питается уже не от генератора, а от отдельных аккумуляторных батарей. Во время движения мощности обоих двигателей суммируются, что позволяет получить лучшую динамику при меньшем объёме ДВС.

Главный минус подобного технического решения состоит в том, что бензиновая или дизельная силовая установка работает только на вращение колёс. Подзарядка же АКБ при посредстве генератора в параллельных автогибридах не предусмотрена конструкцией. Заряжать аккумулятор в этом случае придётся также, как у полноценных электромобилей – при помощи розетки от домашней сети, или на электрозаправочных станциях. Классическим примером параллельных гибридов является «Honda Civic-Hybrid».

параллельный

Последовательно-параллельная конструкция

Большинство вышеперечисленных недостатков удалось избежать в комбинированной, последовательно-параллельной конструкции. Принцип работы гибридного автомобиля такого типа выглядит следующим образом. При движении подобного авто, в зависимости от параметров езды, попеременно включаются в работу либо бензиновый, либо электрический силовой агрегат. Обычно, при движении с небольшой скоростью, когда не требуется больших затрат энергии на вращение колёс, автогибрид перемещается при помощи электромотора. Когда же машина разгоняется до определённой скорости, или колёсам требуется повышенное крутящее усилие (например, при движении по бездорожью), в дело вступает ДВС.

последовательно-параллельный

Во время работы гибридного автомобиля генератор, вращаемый ДВС, одновременно подзаряжает АКБ. Этим самым повышается запас хода и увеличивается общий КПД силовой установки. Кроме того, в машинах, выполненных по последовательно-параллельной схеме, предусмотрена возможность одновременной работы электродвигателя и ДВС. Такая необходимость возникает, когда требуется значительное усиление крутящего момента. Все перечисленные особенности автогибридов подобной конструкции значительно повышают эффективность работы двигателей.

Одним из наиболее удачных автомобилей, выполненных по последовательно-параллельной схеме, следует признать «Toyota Prius», заслужившую широкую популярность во всём мире, в том числе и в нашей стране. Правда, из-за сложности конструкции, параллельно-последовательные автогибриды имеют большую цену, и более дорогостоящи в обслуживании и ремонте. Но неоспоримые плюсы таких машин делают их наиболее востребованными и перспективными среди всех гибридных авто.

Особенности гибридных автомобилей

Подключаемые гибриды — главный автомобильный тренд последних лет. На рынке их уже немало, причём подзаряжаемым может быть гибрид любой конструкции: и последовательный, и параллельный, и гибрид смешанного типа — тяговая батарея ведь есть у всех. Примеры: Toyota Prius PHV и Prius Prime, Mitsubishi Outlander PHEV, Ford Fusion Energi, Hyundai Ioniq, Chevrolet Volt, Volvo V60, Audi e-tron, Chrysler Pacifica, Range Rover PHEV и другие. Даже китайские автопроизводители уже делают свои версии Plug-in-гибридов. Дело не только в экономии топлива и экологичности: производителям машин важно быть в авангарде современных технологий.

В будущем PHEV-гибриды, как и электрокары, избавятся от зарядных проводов. Уже сейчас есть мелкосерийные автомобили, способные заряжать батарею силовой установки на специальных индукционных парковочных местах, по аналогии с беспроводной зарядкой смартфонов. Вот только инфраструктура городов пока не поспевает за прогрессом транспорта.

Умеренный «мягкий» гибрид (Mild Hybrid)

Наверняка вы встречали автомобили в комплектации Mild Hybrid — в народе их нарекли мягким гибридом, хотя правильнее назвать такую силовую установку «умеренным гибридом». Что же такое Mild Hybrid, и насколько он «мягок»?

Mild Hybrid — это «зародыш» гибрида: стандартный автомобиль, озеленённый энергосберегающими технологиями. За красивым гибридным термином скрывается знакомая многим система «Старт-стоп», глушащая двигатель во время остановок, но чуть более продвинутая. ДВС Mild-гибрида снабжен специальным мотор-генератором; во время движения он работает как стандартный генератор, вырабатывая ток. Когда машина останавливается и система Start-Stop глушит двигатель, мотор-генератор вступает в дело, обеспечивая работу всех систем автомобиля: электрики, отопителя, кондиционера… Водитель даже не замечает, что двигатель заглушен. При нажатии на газ двигатель моментально заводится непосредственно от мотор-генератора и автомобиль трогается.

Лучшие гибридные автомобили

13.12.2019

Первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, работающим на бензине, был сконструирован в далеком 1885 году. С тех пор машиностроительная отрасль шагнула далеко вперёд, и сегодня рынок легковых автомобилей поражает своим широчайшим ассортиментом — седаны, хэтчбеки, универсалы, кроссоверы и внедорожники, оснащенные бензиновыми и дизельными двигателями внутреннего сгорания.

Серийное производство гибридных автомобилей началось в 1997 году с выпуска японской компании Тойота 4-дверного седана на Toyota Prius (Prius – переводе с латыни обозначает «первый», «изначальный», поэтому название для данной модели было выбрано как нельзя кстати).

Сегодня всё больше и больше автолюбителей отдают предпочтение именно гибридам, благодаря их непревзойденным характеристикам. Тем не менее, многие всё ещё с опаской смотрят на эти машины, считая их слабо приспособленными для российских дорог.

Специально для тех, кто планирует приобрести гибрид, но не может определиться с маркой и моделью, мы подготовили материал «Лучшие гибридные автомобили» – надеемся, что собранная в нём информация поможет вам заполнить имеющиеся пробелы и выбрать машину, полностью соответствующую вашим требованиям.

Что такое гибридный автомобиль?

Если у вас нет времени и желания разбираться в нюансах, скажем максимально коротко и просто:

Гибридный автомобиль – транспортное средство, в конструкции которого, помимо стандартного бензинового или дизельного двигателя внутреннего сгорания, есть ещё электромотор, который включается на малых оборотах, позволяя тем самым значительно экономить топливо и увеличивает ресурс работы основного двигателя.

Если же более углубленно рассматривать эту тему, нельзя не сказать о том, что двигатель внутреннего сгорания выдает оптимальные показатели работоспособности лишь на больших оборотах. Говоря простым языком, такие автомобили идеальны для дальних поездок, без частых остановок и торможений, когда двигатель стабильно держит высокие обороты.

Для езды в городских условиях, когда нужно много маневрировать, часто тормозить, останавливаться, включать задний ход на парковке, прекрасно подходит электромобиль.

Но, согласитесь, большинство автомобилей вынуждены работать в смешанных условиях – ежедневные поездки по городу, выезды на природу, дальние путешествия. Идеальный вариант – купить бензиновое авто для дальних поездок и экономичный электрокар для города. Но, будем говорить честно, воплощение этой идеи недоступно для большинства автолюбителей… Гибридные автомобили практически полностью решают эту проблему. Эти машины одинаково эффективны как на трассе, так и в черте города:

• Электромотор не нуждается в большом количестве времени для «разгона» – он быстро запускается, быстро останавливается, не нуждается в холостом ходу, может быть быстро реверсирован.
• ДВС начинает активно работать только для включения электрогенератора, поставляющего ток в аккумуляторы и электромотор, приводящий в движение авто. Либо на повышенных оборотах – при движении по трассе.

Не стоит недооценивать возможности гибридов, считая их менее мощными, чем бензиновые или дизельные агрегаты – благодаря четко продуманной схеме работы моторов автомобили не только невероятно комфортны в управлении, но и весьма выносливы и работоспособны.

Преимущества и недостатки гибридов

Как и любой автомобиль, гибрид – далеко не панацея от всех проблем. У этих машин, равно как и у других представителей легкового автопрома, есть свои преимущества и недостатки.

Преимущества:

• Низкий расход углеводородного топлива. Большинство моделей гибридов расходуют на 30-50% бензина или дизеля меньше, чем авто, работающие исключительно от ДВС. Такой высокий уровень экономии обусловлен функционированием дополнительного электромотора, который включается на низких оборотах.
• Экологичность. Меньший расход углеводородного топлива неизменно приводит к снижению выбросов в атмосферу СO2. Гибриды Plug-in — самые экологически чистые. Они оснащены мощными аккумуляторами, заряда которых хватает на то, чтобы проделать путь длиной до 200 км.
• Низкий уровень шума. Находясь в салоне автомобиля гибрида, иногда можно не услышать, как работает мотор.
• Выгодные условия приобретения. Во многих странах для покупателей гибридов существует своеобразная бонусная система. Например, государство может возместить часть стоимости машины, или предоставить покупателю выгодный кредит под низкий процент. Всё это делается для того, чтобы снизить уровень вредных выхлопов в атмосферу — гибридные автомобили намного экологичнее чем бензиновые и дизельные аналоги.
• Длительный срок службы элементов и узлов ходовой части. Благодаря специфической работе электромотора, двигатель внутреннего сгорания и тормозная система изнашиваются гораздо медленнее, чем на дизельных и бензиновых авто.
• В сравнении с электрокарами, гибриды имеют больший запас хода. Подзаряжать аккумуляторы нужно лишь в некоторых моделях, при этом большинство автомобилей и вовсе не нуждается в зарядке от электрической сети – мощные электрогенераторы обеспечивают автомобиль нужным объемом энергии.

Недостатки:

• Высокая стоимость. Гибридные автомобили на 30-50% дороже дизельных и бензиновых аналогов. И именно по этой причине данные авто не пользуется большим спросом в России.
• Дорогой ремонт. Если стандартные «дизели» или» бензины» можно недорого отремонтировать на самом обычном СТО, то для гибрида придется поискать хорошего специалиста. Кроме того, аккумуляторные батареи со временем выходят из строя и их замена обходится автолюбителю весьма недешево.
• Боязнь низких температур. Одними из самых главных рабочих элементов гибрида являются электромотор и аккумуляторы, которые могут некорректно работать и быстро разряжаться в холода.

Несмотря на то, что преимуществ у гибридных автомобилей гораздо больше, чем недостатков, отечественные автовладельцы с опаской смотрят на эти «чудеса техники», боясь переплатить за «кота в мешке». На деле же, уже через несколько лет активного использования гибрида, потраченные на покупку авто средства вернутся автолюбителю, благодаря экономии на заправке бензином или дизелем.

Типовые схемы гибридных автомобилей

Гибрид гибриду рознь. На данный момент существует три основные типовые схемы гибридных автомобилей, каждая из которых характеризует определенный принцип совместной работы ДВС и электромотора:

• Параллельная работа моторов. Судя по названию, несложно догадаться что это схема подразумевает совместную работу двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. В таких автомобилях основную энергию для движения авто обеспечивает ДВС. И ДВС, и электродвигатель соединены с колесами. Электромотор включается лишь в определенных ситуациях – например, когда ДВС нужно и поддержка во время обгона, при разгоне. Это позволяет не только увеличить ресурс двигателя внутреннего сгорания, но и обеспечивает максимальную экономию топлива. Кроме того, авто такого типа характеризуются невысокой стоимостью.
• Последовательная работа моторов. В автомобилях, поддерживающих данную схему, один из моторов выполняет роль основного. В подавляющем большинстве случаев это электромотор. Двигатель внутреннего сгорания, в свою очередь, принимает на себя второстепенную функцию – отвечает за работу генератора, обеспечивающего электромотор энергией. Электродвигатель соединен с колесами, а двигатель внутреннего сгорания – с генератором. В этом случае ДВС работает в регулярном режиме – без больших перепадов оборотов.

При последовательной работе моторов, в гибриде используются аккумуляторы большой емкости, которой хватает на преодоление значительных расстояний без подзарядки.

Говоря более простым и понятным языком, схема последовательной работы моторов напоминают принцип работы небольшой электростанции, которая работает от двигателя внутреннего сгорания и обеспечивает электроэнергией электрический мотор.

• Последовательно-параллельная схема работы моторов. При таком размещении двигатель внутреннего сгорания и электродвигателя работают совместно. ДВС, электромотор и электрогенератор связаны друг с другом и с колесами. В гибридах этого типа ДВС не только запускает работу генератора, но и передаёт крутящий момент на колёса. Полные гибриды (а именно так называют автомобили с последовательным и параллельным подключением моторов) обеспечивает значительную экономию топлива, благодаря включению электромотора в нужных ситуациях. Электродвигатель и ДВС могут работать вместе, тем самым обеспечивая форсированный режим работы авто. Ну и, конечно же, ДВС запускает генератор для подзарядки аккумуляторов.

Самые известные компании производящие гибридные авто

Несомненно, лидером в выпуске на рынок передовых высокотехнологичных автомобилей по праву считается Япония. Соответственно, подавляющее большинство гибридов – результат многолетних разработок японских конструкторов. Тем не менее, американские и европейские компании также проводят активную работу по созданию гибридных легковых автомобилей.

Тойота

Японская компания Toyota уже не одно десятилетие удерживает уверенное лидерство в рейтинге производителей автомобилей. Начав свою деятельность в далеком 1924 году, Toyota Motor по настоящее время не уступает позиций в выпуске высококлассных авто, пользующихся спросом во всем мире: качество, надежность, безопасность, современный внешний дизайн, стильный интерьер, использование инновационных разработок в процессе сборки – все это делает компанию Тойота лидером по объему продаж автомобилей.

Именно компания Toyota Motor стала первым разработчиком, выпустившим автомобили-гибриды в массовое производство – случилось это в 1997 г. До этого были попытки создать гибридный агрегат, но особым успехом они не увенчались, остановившись на создании одного-двух опытных образцов. Первым «серийным» гибридом стала Toyota Prius в кузове «седан».

Лексус

Эта торговая марка авто Японии, известная выпуском машин исключительно премиум-класса, была основана в 1983 году на базе компании Тойота. «Лексусы» выгодно выделяются на фоне других автомобилей бренда Toyota – они более представительные, оснащены самыми последними техническими разработками, уровень безопасности и комфорта в салоне соответствует самым высоким стандартам.

Первый гибрид сошел с конвейеров компании в 2006 году – Lexus GS 450h в кузове «седан».

Ниссан

Основанная в 1933 году, японская компания Ниссан входит в ТОП-10 самых продаваемых в мире авто. Несмотря на взлеты и падения, которые концерн переживал за годы своего существования, автомобили этой марки заслуженно пользуются большим спросом у автолюбителей со всего мира. Конструкторы активно внедряют новые, инновационные технологии, благодаря чему достигается уверенный рост продаж продукции фирмы.

В 2007 году увидел свет первый гибрид от компании Ниссан – Altima Hybrid. В конструкции авто использовалась технология гибридного привода, разработанная компанией Тойота.

Хонда

Компания существует в Японии с 1938 года. Старт производства – изготовление комплектующих и сборка моторов. Производством машин началось только в 1963 году. Популярность компании принесла Honda Civic в 1973 году. Эта небольшая экономичная машина пришлась как нельзя кстати ко времени – экономический кризис и высокие цены на топливо заставили других автопроизводителей сократить производство. К 90-м гг. 20 века компания попала в рейтинг крупнейших и самых популярных автоконцернов в мире.

Первый гибрид – Honda Insight в кузове хэтчбэк – был собран в 1999 году. Это первый гибридный автомобиль, продажи которого стартовали в США. Компактная малолитражка давала прекрасные показатели по расходу топлива. В настоящее время продолжается выпуск третьего поколения Honda Insight.

Форд

Эта американская компания была основана в 1903 году. На сегодняшний день продукция Ford Motor Company входит в ТОП самых популярных и востребованных авто. Объемы продаж компании постоянно растут, а технологии, используемые при сборке новых авто, мало чем уступают японским.

Первый гибрид вышел в продажу в Америке в 2004 году – компактный кроссовер Ford Escape Hybrid. Гибридная система «позаимствована» все у той же Toyota Prius.

Mercedes-Benz

Один из самых популярных мировых брендов – немецкий Мерседес-Бенц – был создан в 1926 году путем слияния Benz & Cie. и Daimler-Motoren-Gesellschaft. Компания занимает почетное второе место (после японской Тойоты) по стоимости самого бренда.

Седан Mercedes-Benz C 300 BlueTEC Hybrid – сошел с конвейера в 2014 году.

Лучшие гибридные автомобили

А теперь перейдем к описанию самых востребованных и популярных моделей гибридных авто.

Toyota Prius

Самый первый серийный гибрид. Кроме того, именно этот автомобиль считается самым «эффективным» – он оснащен двигателем, КПД которого достигает 40% (цифра, пока недостижимая для других производителей). Плавный ход, достигаемый благодаря независимой подвеске, не оставит равнодушным даже самых искушенных автолюбителей.

Тойота Приус – крайне экономичный гибрид (расход топлива – от 2,45 л на 100 км). При этом автомобиль может развивать скорость на трассе до 180 км/ч.

Конструкция авто четко продумана – батареи перенесены из багажного отсека под пассажирские задние сиденья для максимального расширения полезного пространства багажника.

Как вы могли заметить, преимуществ у этой машины масса: от привлекательного внешнего вида до высокого уровня безопасности. Минус только один – высокая стоимость авто в базовой комплектации (ну а если рассматривать варианты более расширенной оснастки, то цена даже на вторичном стартует от 15000 долларов и выше).

Toyota Aqua

Старт выпуска автомобилей-гибридов этой модели пришелся на 2011 год. С этого времени авто пережило рестайлинг, существует 5 вариантов тюнинга. В ближайшем будущем авто снимут с производства, чтобы дать больше возможностей для продвижения другого гибрида – Toyota Corolla Hybrid.

Toyota Aqua – хэтчбэк с 5 дверьми. В сравненни с Toyota Prius Аква – более компактный автомобиль, идеально приспособленный для городских поездок. Для любителей автомобилей «покрупнее» есть версия Toyota Aqua Crossover – внешне автомобиль немного видоизменен, но конструктивно это все тот же компактный хэтчбэк.

Toуota Camrу Hуbrid

Авто доступно в двух вариантах кузова – спот-кар и бизнес-седан. Батареи расположены в багажном отделении, хотя объем багажника от этого не сильно пострадал – сами батареи небольшие по размеру.

К преимуществам этого авто можно отнести просторный салон и вместительный багажник, практически бесшумную работу двигателей, хорошую подвеску и плавный ход. Автомобиль резвый и маневренный, экономичный и безопасный. Минус – конечно же, высокая цена и не слишком яркий внешний дизайн.

Nissan Note

Практичный и компактный минивен от японской компании Ниссан – прекрасный вариант для большой и дружной семьи, любящей совместные поездки. Комфортный, вместительный, просторный салон, объемный багажник, отлично продуманная система безопасности – все это доступно покупателям по весьма привлекательной цене.

Honda Fit

Этот автомобиль считается одним из самых востребованных и популярных у Японцев. Машина очень экономичная, при этом выдает довольно хорошие показатели мощности. Вместительная, комфортная, стильная Хонда Фит (на нашем рынке более известная как Хонда Джаз) заработала немало поклонников из числа автолюбителей во всем мире.

Honda Insight

Эта модель – первый гибрид, выпущенный компанией в 1999 году. Стоит отметить, что данная машина актуальна и по сей день. Естественно, было несколько рестайлингов, полностью обновился дизайн, в новых моделях применяются самые современные технологии.

Изначально автомобиль был трехдверным компактным хэтчбэком, но сегодня – это уже полноценный седан С-класса, с комфортным салоном, вместительным багажником и мощной моторной установкой.

Автомобиль комфортный, безопасный, надежный. Минус – не очень просторный багажник, но в автомобилях такого класса это вовсе не главное.

Lexus RX 450h

Смелый дизайн, современное оснащение, самые передовые технологии – все это соединяет в себе ультрасовременный автомобиль-гибрид от компании Lexus. Это машина класса «Люкс». Разработчики позаботились не только о стильном дизайне – авто полностью укомплектовано элементами обеспечения безопасности пассажиров и водителя. Кроме того, не забыли конструкторы и о весьма приятных «мелочах», которые никак не влияют на ходовую часть, зато делают путешествия более приятными и комфортными – акустическая система, шумоизоляция, бортовой компьютер с дисплеем на панели.

Конечно, такой автомобиль по карману далеко не всем – цены стартуют от 70000 долларов. При этом заправлять этот агрегат можно только 95 бензином. Естественно, запчасти и ремонт Лексуса также обойдется владельцу в весьма круглую сумму.

Таблица самых популярных гибридных автомобилей

В таблице ниже мы собрали основные характеристики самых популярных гибридных автомобилей:

Авто	Страна	Компания	Год выпуска	Типовая схема гибрида	Мощность	Привод	Расход топлива	Тип топлива	Стоимость
Toyota Prius	Япония	Toyota	С 1997 года по настоящее время	Параллельно-последовательная (смешанная)	122 л.с.	Передний, задний, полный	От 2,45л/100 км	Бензин	От 10000$
Toyota Aqua	Япония	Toyota	С 2011 года по настоящее время	Параллельно-последовательная (смешанная)	99 л.с.	Передний	От 2,5л/100 км	Бензин	От 9000$
Toуota Camrу Hуbrid	Япония	Toyota	2018 год	Параллельно-последовательная (смешанная)	144 л.с.	Передний, полный	В среднем 4л/100 км	Бензин	От 25000$
Nissan Note	Япония	Nissan	С 2004 года	Последовательная	109 л.с.	Передний, полный	В среднем 3-4л/100км	Бензин	От 6000$
Honda Fit	Япония	Honda	С 2010 года	Параллельная (умеренная)	86-132 л.с.	Передний, полный, задний	От 2,7 л/100 км	Бензин	От 6000$
Honda Insight	Япония	Honda	С 1999 года	Параллельная (умеренная)	88-153 л.с.	Передний	От 2,8л/100 км	Бензин	От 5000$
Lexus RX 450h	Япония	Lexus (Toyota)	С	Параллельно-последовательная (смешанная)	313 л.с.	Полный, передний	От 6л/100 км	Бензин	От 70000$

Вывод

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

Подобрать хороший гибридный автомобиль вы можете на аукционах, регулярно проходящих в Японии. Наша компания оказывает помощь по оформлению и доставке таких авто в Россию – полный перечень услуг вы найдете в Услугах.

Полный перечень автомобилей с аукционов в Японии размещен у нас на сайте. Ознакомиться с ним, Вы можете на Странице Аукциона.

Как работают гибридные автомобили | HowStuffWorks

Ключ к гибридному автомобилю заключается в том, что его бензиновый двигатель может быть намного меньше, чем у обычного автомобиля, и, следовательно, более эффективным. Большинству автомобилей требуется относительно большой двигатель, чтобы производить достаточно мощности для быстрого разгона. Однако в небольшом двигателе эффективность может быть повышена за счет использования более мелких и легких деталей, уменьшения количества цилиндров и работы двигателя с максимальной нагрузкой.

Есть несколько причин, по которым меньшие двигатели более эффективны, чем более крупные:

• Большой двигатель тяжелее малого двигателя, поэтому автомобиль потребляет дополнительную энергию каждый раз, когда он ускоряется или движется в гору.
• Поршни и другие внутренние компоненты тяжелее, им требуется больше энергии каждый раз, когда они поднимаются и опускаются в цилиндре.
• Объем цилиндров больше, поэтому для каждого цилиндра требуется больше топлива.
• У двигателей большего размера обычно больше цилиндров, и каждый цилиндр использует топливо каждый раз, когда двигатель запускается, даже если автомобиль не движется.

Это объясняет, почему две одинаковые модели автомобилей с разными двигателями могут иметь разный пробег.Если обе машины движутся по автостраде с одинаковой скоростью, машина с меньшим двигателем потребляет меньше энергии. Оба двигателя должны выдавать одинаковую мощность, чтобы управлять автомобилем, но маленький двигатель потребляет меньше энергии, чтобы управлять собой. Но как этот двигатель меньшего размера может обеспечить мощность, необходимую вашему автомобилю, чтобы не отставать от более мощных автомобилей на дороге?

Давайте сравним такой автомобиль, как Chevy Camaro, с его большим двигателем V-8, с нашим гибридным автомобилем с его небольшим газовым двигателем и электродвигателем.У двигателя Camaro более чем достаточно мощности, чтобы справиться с любой дорожной ситуацией. Двигатель в гибридном автомобиле достаточно мощный, чтобы двигаться по автостраде, но когда ему нужно заставить машину двигаться в спешке или подняться на крутой холм, ему нужна помощь. Эта «помощь» исходит от электродвигателя и аккумулятора — эта система обеспечивает необходимую дополнительную мощность.

Газовый двигатель обычного автомобиля рассчитан на максимальную потребляемую мощность (те несколько раз, когда вы нажимаете педаль акселератора).Фактически, большинство водителей используют пиковую мощность своих двигателей менее одного процента времени. Гибридный автомобиль использует гораздо меньший двигатель, размер которого ближе к средней требуемой мощности, чем к пиковой мощности.

Объявление

Как работает гибридный автомобиль?

Все мы знакомы с автомобилями с бензиновым двигателем, и большинство людей слышали или видели электромобили. Гибридный автомобиль — это комбинация двух. Гибридный автомобиль содержит части как бензиновых, так и электромобилей, пытаясь получить лучшее из обоих миров.

Лучший способ понять преимущества гибридного автомобиля — это представить автомобиль, движущийся по шоссе с заданной скоростью по ровной поверхности. В этом случае двигатель выполняет три функции:

Объявление

1. Это преодоление сопротивления качению в трансмиссии.
2. Это преодоление сопротивления воздуха .
3. Это вспомогательное оборудование , такое как генератор переменного тока, насос гидроусилителя руля и кондиционер.

Для выдерживания этой нагрузки двигателю может потребоваться мощность не более 10 или 20 лошадиных сил. Причина, по которой автомобили имеют двигатели мощностью 100 или 200 лошадиных сил, — это управление ускорением при остановке, а также при обгоне и подъеме на холм. Мы используем максимальный рейтинг HP только в течение 1% времени вождения. В остальное время мы переносим вес и трение гораздо более мощного двигателя, что тратит много энергии.

В традиционном гибридном автомобиле у вас есть полностью электрический автомобиль.Он включает в себя электродвигатель для обеспечения всей мощности колес, а также батареи для снабжения двигателя электричеством. Тогда у вас есть полностью отдельный бензиновый двигатель , питающий генератор . Двигатель очень маленький — от 10 до 20 лошадиных сил — и предназначен для работы только на одной скорости для максимальной эффективности. Этот небольшой и эффективный двигатель предназначен для обеспечения достаточной мощности автомобиля на крейсерской скорости. Во время разгона батареи обеспечивают необходимую дополнительную мощность.Когда автомобиль замедляется или стоит на месте, аккумуляторы заряжаются. Этот гибридный автомобиль — это, по сути, электромобиль со встроенным зарядным устройством для увеличения пробега. Преимущество заключается в том, что небольшой эффективный бензиновый двигатель имеет большой пробег.

Галерея изображений гибридного автомобиля

Единственная проблема с традиционным гибридным автомобилем — это вес . Автомобиль должен нести вес электродвигателя, генератора, бензинового двигателя и аккумуляторов.Вам не нужно столько аккумуляторов, как чистому электромобилю, чтобы сэкономить немного веса, но полноразмерный электродвигатель плюс 10-киловаттный генератор могут весить несколько сотен фунтов.

Honda Insight, в частности, пытается найти компромисс. Он использует более крупный бензиновый двигатель, который подключен непосредственно к трансмиссии, а также тонкий электродвигатель, прикрепленный к двигателю. Бензиновый двигатель обеспечивает большую часть мощности автомобиля, а электродвигатель добавляет дополнительную мощность, необходимую для ускорения.Поскольку электродвигатель может работать как генератор во время торможения и работать только часть времени, он очень легкий. Недостатком такого подхода является то, что бензиновый двигатель должен работать с разной скоростью, что снижает его эффективность.

Эти ссылки помогут вам узнать больше:

Как работают гибридные автомобили с подключаемым модулем

В то время как Vue сможет работать на своем газовом двигателе после того, как батарея разрядится, двигатель Chevrolet Volt Concept будет получать питание исключительно от электрической батареи.Этот концептуальный автомобиль больше всего известен тем, чего у него нет, чем тем, что он делает. Не гибрид в обычном понимании, бензиновый двигатель Volt никогда не приводит в движение колеса автомобиля. Вместо этого, в случае разрядки автомобильного зарядного устройства, небольшой бензиновый двигатель используется для питания генератора, обеспечивающего резервное электричество. Поскольку бензиновый двигатель никогда не передает мощность непосредственно на ведущие колеса, Volt не требует традиционной трансмиссии.

Относительно легкий и компактный трехцилиндровый двигатель Volt весит меньше, чем аккумуляторная батарея дальнего действия, и занимает меньше места.Резервный газ обеспечивает дополнительный диапазон, а также гибкость, обеспечивая немедленное питание, когда время для полной зарядки аккумулятора может быть недоступно.

Объявление

Несмотря на то, что на Североамериканском международном автосалоне 2007 года в Детройте был показан только с бензиновым двигателем, Chevrolet заявляет, что резервная мощность Volt также может быть обеспечена дизельным двигателем или водородным топливным элементом.

Хотя стилизованный двухместный Volt не является вероятным кандидатом для производства, его электрическая трансмиссия с газовым усилителем может когда-нибудь найти свое место в модельном ряду Chevrolet.

Несмотря на более традиционный внешний вид, Ford Edge с HySeries Drive Concept демонстрирует технологии, очень похожие на Volt. Представленный на Вашингтонском автосалоне 2007 года, Edge HySeries оснащен электрическим приводом, который питается либо от заряжаемой аккумуляторной батареи, либо от водородного топливного элемента.

В отличие от Volt Concept, который использует другой источник питания в дополнение к подключаемой зарядке, Edge HySeries использует подключаемую зарядку в качестве резервной для топливного элемента.

Топливные элементы, такие как в HySeries, вырабатывают электричество, используя водород в качестве топлива. Поскольку оборудования для заправки водородом мало, подключаемый к электросети резервный источник питания добавляет столь необходимый диапазон дальности и безопасности.

В то время как Volt является чисто концептуальным автомобилем, Edge HySeries полностью функционален, хотя в ближайшем будущем вряд ли появится подобное серийное производство.

Эти концепты от Chevrolet и Ford смотрят в будущее на другое поколение, работающее над достижением конечной цели независимости от ископаемого топлива.Со временем они смогут преодолеть разрыв между бензиновыми и электрическими автомобилями; превращение автомобильного ландшафта в реальность практически независимо от ископаемого топлива.

Как работают гибридные автомобили | YourMechanic Advice

Что такое гибридный автомобиль?

Гибридный автомобиль — это автомобиль, в котором для движения используется более одного типа трансмиссии. В большинстве случаев это означает, что автомобиль использует бензин для питания двигателя внутреннего сгорания и имеет батареи для питания электродвигателя.Цель гибридов — обеспечить владельцу превосходную экономию топлива, в то же время позволяя ему заправлять свои автомобили на стандартных заправочных станциях. У каждого гибридного автомобиля есть свои плюсы и минусы, и, поскольку их популярность продолжает расти с момента их появления в Северной Америке в 1999 году, они могут оставаться популярными в течение нескольких лет.

Как работает гибридный автомобиль?

Существует два основных типа гибридов, которые в настоящее время доминируют на рынке:

• Гибрид серии : Гибриды, у которых есть электродвигатели, передающие мощность на колеса.Названный Series Hybrid, этот тип использует бензиновый двигатель в качестве генератора и в остальном функционирует как полностью электрический автомобиль. Вся энергия, идущая на колеса, по происхождению электрическая, а мощность электродвигателей поступает от батарей, которые заряжаются бензиновым двигателем. Автомобили с такой компоновкой не нуждаются в трансмиссии и, как правило, также могут быть подключены к розетке, так что на первые мили пути расходуется еще меньше бензина. Они также, как правило, имеют батареи большего размера, чем параллельные гибриды.Этот тип системы используется в автомобилях Chevrolet Volt и Fisker Karma, производство которых прекращено.

• Параллельные гибриды : Гибриды, у которых есть как электрические, так и бензиновые двигатели, приводящие в действие колеса. Этот тип, называемый параллельными гибридами, передает мощность на колеса и вырабатывает электричество с помощью бензинового двигателя. Устройство напоминает стандартный автомобиль, работающий на горючем топливе, с той лишь разницей, что электродвигатель поддерживает двигатель. Электродвигатель располагается где-то вдоль трансмиссии, обычно между двигателем и карданным валом.Это самый распространенный тип гибридных автомобилей, доступных сегодня. Автомобили, которые производятся как гибридная версия уже популярного автомобиля, обычно используют эту схему. Гибриды Honda Civic и Chevrolet Malibu — хорошие примеры этого типа.

• Последовательно-параллельные гибриды : Гибриды, которые могут переключаться между бензиновым двигателем и электродвигателем или использовать оба одновременно. Этот тип, получивший название последовательно-параллельных гибридов, может приводить в движение колеса либо бензиновый двигатель с электронным управлением, либо только электродвигатель.Позволяя каждому мотору раскрыть свои сильные стороны, последовательно-параллельные гибриды максимально используют любое топливо, которое используется, ускоряясь с низких скоростей только с помощью электродвигателя и используя бензиновый двигатель для движения со скоростью по шоссе. Эта компоновка набирает популярность и наиболее широко используется в Toyota Prius. Mercedes и BMW также производят гибридные автомобили этого типа.

Как гибриды экономят топливо?

Гибриды

, которые могут быть подключены к электросети, соответственно называются подключаемыми гибридами и позволяют экономить топливо за счет заполнения аккумуляторов питанием от розетки.Подключаемые гибриды — это самое близкое к тому, чтобы иметь полностью электрический автомобиль, но при этом иметь возможность использовать заправочные станции. Аккумуляторы обычно заряжаются двигателем, работающим на бензине. Поскольку при разработке гибридных автомобилей уделяется так много внимания экономии топлива, технология, которая была разработана, чтобы помочь транспортным средствам использовать меньше топлива, впечатляет.

При торможении электродвигатель отключается и вращается за счет инерции транспортного средства, все еще останавливаясь.Это называется рекуперативным торможением, и оно характерно только для автомобилей с электродвигателями в трансмиссии. Некоторые гибриды настолько хорошо справляются с этой задачей, что им почти не нужен бензиновый двигатель для выработки электричества для зарядки аккумуляторов.

Гибриды также могут запускать бензиновый двигатель без стартера. Вместо этого двигатель запускается, когда он вращается электродвигателем. Благодаря этому гибриды могут плавно выключать двигатель при остановке автомобиля и снова запускать его при отпускании тормоза.Эта технология, получившая название «Автоматическая остановка-старт», исключает потери топлива из-за холостого хода. Хотя некоторые автомобили, работающие только на бензине, используют эту функцию, она присутствует почти в каждом гибриде.

Какие гибриды подходят для каких приложений?

• Коммутация или поездки на короткие расстояния : Гибрид с большой батареей и способностью работать на полностью электрической энергии будет наиболее выгодным для этого приложения. Поскольку последовательные или последовательно-параллельные гибриды обычно имеют достаточно батареи, чтобы преодолевать короткие расстояния только на электроэнергии, они будут экономить больше топлива по сравнению с бензиновым автомобилем.Функциональность плагина также является огромным плюсом для этого приложения.

• Длительные поездки (50 миль и более) или дальние поездки : Для этого приложения наиболее подходят последовательный гибридный или последовательно-параллельный гибрид. Поскольку бензиновый двигатель будет работать большую часть времени, а автомобиль, вероятно, будет двигаться со скоростью шоссе, гибрид с большим электродвигателем будет экономить больше топлива по сравнению с бензиновым автомобилем. Многие параллельные гибриды имеют небольшой электродвигатель для экономии топлива на низких скоростях, который не так полезен на скорости шоссе.

• Производительность : последовательно-параллельный гибрид определенно будет единственным выбором для высокопроизводительного автомобиля. Серийный гибрид не может использовать бензиновый двигатель для расточительного движения с открытым дросселем до гоночной скорости. У параллельного гибрида вряд ли будет достаточно большой электродвигатель, чтобы работать на высоких скоростях.

Гибридные автомобили сегодня

Современные гибридные автомобили с каждым годом все больше становятся похожи на электромобили.В то же время технология аккумуляторов значительно улучшилась, а стоимость аккумуляторов снизилась. Хотя на рынке есть жизнеспособные электромобили производства Tesla, Nissan, Mercedes-Benz и других компаний, инфраструктуры для зарядки электромобилей на большие расстояния пока нет. Гибриды — это заменитель, и они будут жизнеспособны только до тех пор, пока рядом есть заправочные станции.

Тем не менее, заправочные станции, вероятно, будут существовать некоторое время. Таким образом, гибрид может быть разумным вложением, если учесть экономию топлива и высокую стоимость при перепродаже.С другой стороны, гибридные автомобили тяжелее своих альтернатив с одной трансмиссией. Они также используют больше деталей, поэтому есть еще много вещей, которые могут сломаться. Большая часть новейших технологий не существует уже более десяти лет, поэтому их долговечность в основном носит спекулятивный характер. Тем не менее, используя топливо более эффективен респектабельной цель и автопроизводители работают над тем, чтобы транспортными средствами работают более чистые и экологичными каждый день. Если гибрид кажется правильным выбором, то его, по крайней мере, стоит задуматься.

Техническое обслуживание и прочие проблемы

Очень интересным аспектом гибридов сегодня является техническое обслуживание, когда эти автомобили начинают преодолевать большие километры.Каждый год появляются новые достижения и технологии, и производители пытаются внедрить их в свои автомобили для продажи потребителям. Некоторые из них будут очень надежными, в то время как другие могут заработать репутацию проблемных.

Если у вас есть гибрид, обращайтесь с ним как с обычным автомобилем и проверяйте его, когда появляются сообщения об ошибках или загорается индикатор Check Engine. Решайте любые проблемы с подвеской, колесами или рулевым управлением так же, как и с любым другим автомобилем. Просто знайте, что будут определенные проблемы, которые могут быть уникальными для вашего автомобиля, и что квалифицированный механик сможет помочь вам, если у вас возникнут какие-либо проблемы.

Гибридные автомобили: как они работают

Выплата зарплаты. Забирает бензонасос. С ростом цен на бензин, столь же неизбежным, как смерть и налоги, пора познакомиться с гибридными автомобилями (или, наоборот, судом о банкротстве).

Основная проблема автомобильных бензиновых двигателей состоит в том, что для того, чтобы вы могли беспечно мчаться по шоссе, они должны быть рассчитаны на максимальную мощность. Так что ползать по городу они крайне неэффективны. (Для ожидания на красный свет они бесконечно неэффективны.)

В ответ на это гибриды используют электродвигатель с батарейным питанием в ситуациях с низким энергопотреблением и газовый двигатель в ситуациях с высокой мощностью, переключаясь назад и вперед автоматически. Газовый двигатель просто выключается на красный свет, и часто он рассчитан на работу в узком диапазоне мощности при включении, что делает его более эффективным. Аккумулятор заряжается от газового двигателя. Генераторы, прикрепленные к тормозам, также могут преобразовывать часть тормозного момента (обычно теряемого в виде тепла) в электричество для зарядки аккумулятора.

Конечно, в реальном мире все сложнее, и в том, в котором мы живем, гибриды делятся на три категории: полные полные гибриды, полусухие мягкие гибриды и плагины.

Full-court Полные гибриды

Эти автомобили используют электроэнергию для низких скоростей и настроек с низким ускорением. Когда требуются более высокие скорости или ускорение, газовый двигатель оживает.

К таким автомобилям относятся, в частности, Toyota Prius, гибридные модели Toyota Camry, Chevrolet Tahoe, Ford Escape, Honda Civic и Nissan Altima.

Toyota Prius, кажется, является наиболее успешным, с оценкой Consumer Reports миль на галлон из 50 на шоссе и 44 в городе. Это превосходит даже колесные обувные коробки, такие как Mini Cooper S (рейтинг 38 на шоссе, 22 в городе.)

Гибриды Half-court Mild

Гибриды Half-court менее продуманы и обеспечивают меньшую топливную экономичность. У них есть бензиновые двигатели, которые могут отключаться на холостом ходу, и обычно есть электродвигатель, который может дать автомобилю толчок, например, при ускорении с остановки или при движении в гору.Аккумулятор заряжается, как и у полноценных гибридов, от газового двигателя и от торможения.

Эти автомобили включают гибридные версии Chevrolet Malibu и Saturn Vue, в том числе.

Malibu — седан (то есть он больше, чем Prius) с государственной оценкой 32 миль на галлон на шоссе и 24 в городе. Saturn Vue — внедорожник (то есть он даже больше, чем Malibu) с заявленным пробегом 25 в городе и 32 на шоссе. Предположительно, это делает его самым экономичным внедорожником на рынке.

Плагины

Все гибриды, описанные выше, заряжают свои батареи своими газовыми двигателями — вы не можете подключить их и перезарядить, как если бы они были огромными игрушками. Так было с электромобилями, которые тестировались в 1990-х годах, но их ограниченный запас хода и длительное время перезарядки действительно до боли напоминали огромные игрушки. Их больше нет на рынке.

Главным оставшимся знаменосцем концепции подключаемых модулей в Соединенных Штатах является Chevrolet Volt, который, как ожидается, появится на рынке через пару лет.У него будет электродвигатель, большая батарея и небольшой газовый двигатель. Газовый двигатель будет заряжать аккумулятор, который запустит мотор. Концепция аналогична той, что используется на дизель-электрических подводных лодках, за исключением того, что Volt весит примерно одну семисотую меньше, не может погружаться и не требует обученного экипажа. Вы также можете подключить его ночью для подзарядки — и, таким образом, полностью отказаться от бензоколонок, если вы не едете более 40 миль.

Подключаемые версии других гибридов уже не за горами, включая Saturn Vue и Toyota Prius.

Если концепция подключаемого модуля прижится, шутки предложат отказаться от газовых двигателей под капотом и прицепить к автомобилям небольшие прицепы с генераторами. Генераторы могут приводиться в действие небольшими паровыми двигателями, работающими на дровах, измельченной мусорной почте, разобранной мебели или, если тенденции сохранятся, нерелевантных налоговых документах и ​​почти бесполезных бумажных деньгах.

Иными словами, что угодно, только не бензин.

Гибридные автомобили — плюсы и минусы

В разрезе концепт Mercedes Hyper показаны основные компоненты.

Если прислушаться к производителям, гибридные автомобили — лучшее изобретение со времен нарезанного хлеба. Хотя есть много причин для покупки гибридного автомобиля, включая новые налоговые льготы для владельцев в США, это помогает хорошо понимать, как они работают. В этой статье исследуются мифы, преимущества и недостатки владения одним из этих новых «зеленых» транспортных средств.

Во-первых: что такое гибридный автомобиль? По сути, это обычный экономичный автомобиль с двумя двигателями — электродвигателем и бензиновым двигателем.Он также имеет специальную систему для сбора энергии торможения для хранения в бортовой аккумуляторной батарее.

Почему гибрид? Почему не бензиновый или электрический автомобиль? В конце концов, одно из основных правил науки — чем сложнее система — два двигателя вместо одного — тем чаще она выходит из строя. Это основная причина, по которой многие владельцы лодок предпочитают один мотор вместо «двойной проблемы» из двух — несмотря на очевидные преимущества безопасности. Это сложный вопрос, на который, по мнению некоторых экспертов, нет полного ответа.

---

• Присоединяйтесь к PhysOrg.com на Facebook!
• Следите за PhysOrg.com в Twitter!

---

Причина наличия двух двигателей кроется в сильных и слабых сторонах обоих типов. В частности, электродвигатели не потребляют энергию во время холостого хода — они выключаются — и потребляют меньше энергии, чем газовые двигатели на низких оборотах. Бензиновые двигатели лучше работают на высоких скоростях и могут обеспечить большую мощность при заданном весе двигателя. Это означает, что во время остановки и движения в час пик электродвигатель отлично работает и, в качестве дополнительного преимущества, не производит выхлопных газов, что снижает уровень смога.На более высоких скоростях — выше 40 миль в час — включается бензиновый двигатель и дает ощущение бодрости, которое так ищут многие владельцы автомобилей при движении по шоссе.

Еще одним преимуществом газового двигателя является то, что он заряжает батареи во время работы. Многие владельцы электромобилей застряли рядом с розеткой. Владельцы гибридов могут забыть об этом раздражении; газовые двигатели запускаются автоматически, когда батарея разряжается, и продолжает заряжать батарею — гибрид никогда не нужно подключать к розетке.Конечно, если вы забудете наполнить бак…. Тем не менее, вы можете пронести бензобак на полмили, в то время как в прямом электромобиле необходим эвакуатор.

Honda Insight

Все эти новые технологии имеют свою цену: гибридный автомобиль сложен и дорог. Он имеет два двигателя и все вспомогательные системы для управления ими, а также тяжелую батарею и систему регенерации, используемую для выработки электроэнергии во время отключения.

Все эти системы должны работать вместе, что усложняет работу.Хотя автомобили и, что не менее важно, компьютеры, которые ими управляют, стали более надежными, они по-прежнему страдают от сбоев. Таким образом, владельцы гибридов могут ожидать больше времени в магазине и больших счетов за ремонт.

Гибриды — самые экономичные по бензину из всех автомобилей — они обычно расходуют от 48 до 60 миль на галлон (заявлено). Неплохо, но всего на 20-35% лучше, чем у экономичного автомобиля с бензиновым двигателем — например, у Honda Civic с расходом 36 миль на галлон. Но при сравнении цен — гибриды стоят от 19 000 до 25 000 долларов, а автомобили с экономичным расходом топлива стоят от 14 000 до 17 000 долларов — оправданность покупки становится менее очевидной.

Действительно, разница в среднегодовых счетах за топливо — 405 долларов для Honda Insight и 635 долларов для Honda Civic — означает, что вы никогда не сможете окупить добавленную первоначальную стоимость гибрида. За 10 лет владения гибридом вы сэкономите всего 2300 долларов — меньше, чем разница в стоимости для сопоставимых автомобилей.

Большая часть топливной экономичности достигается за счет улучшений аэродинамики, снижения веса и, самое большое изменение: меньшего размера и менее мощного газового двигателя. Фактически, любой автомобиль получит значительно лучший пробег, просто уменьшив объем двигателя.Основная причина, по которой этого не делается, заключается в удовлетворении спроса со стороны клиентов — им нужна дополнительная мощность и динамичность.

Дайверы считают, что реальный пробег от гибридов примерно на 10% меньше заявленного. Консультируясь с производителями веб-страниц с советами по пробегу, они перечисляют те же самые, которые дадут лучшую экономию топлива для любой машины: езжайте медленно, кролик не заводится и т. Д.

Но гибридные автомобили предлагают не только большую экономию топлива, но и множество экологических преимуществ. Даже небольшое увеличение экономии топлива имеет большое значение для выбросов в течение срока службы автомобиля.Кроме того, в крупных городах, где уровень загрязнения наиболее высок, они имеют еще большее значение, поскольку они производят очень мало выбросов при движении по городу на низкой скорости и неизбежных пробках.

В то время как США только начали производить гибриды, японцы являются признанными лидерами. Honda и Toyota — два крупнейших производителя Insight и Prius. Американские автопроизводители сильно отстают. Фактически, во время недавнего представления GM нового гибрида — Mercury Mariner, они признали, что им пришлось лицензировать более 20 отдельных технологий у японцев.Американские автопроизводители по-прежнему специализируются на внедорожниках и грузовиках — Ford даже представил гибридную версию своего популярного внедорожника Escape.

Отраслевые аналитики говорят, что гибриды в США — это просто токен-модели, а не серьезная попытка выйти на рынок. Причина внедрения гибрида связана с правилами корпоративной средней экономии топлива (CAFE). Текущие стандарты требуют, чтобы средний пробег автомобилей, проданных автопроизводителем, составлял 27,5 миль на галлон. Это означает, что если автопроизводитель продает один гибридный автомобиль с расходом 60 миль на галлон, он может продать четыре менее эффективных автомобиля — например, внедорожники и грузовики — с расходом всего 20 миль на галлон.

Toyota Prius

Имея лишь незначительную экономию на бензине и гораздо более высокую начальную стоимость, производители гибридных автомобилей полагаются на два основных фактора: «зеленый» имидж и «новая» технология. Любой маркетолог вам скажет, что «новое» и «зеленое» хороши для любых продаж.

Чтобы компенсировать предполагаемые проблемы с надежностью, производители предлагают строгие гарантии: Honda Insight имеет восьмилетнюю / 80000-мильную гарантию на большую часть силовой передачи, включая батареи, и трехлетнюю / 36000-мильную гарантию на остальную часть машина.Toyota Prius имеет восьмилетнюю / 100000-мильную гарантию на аккумулятор и гибридные системы и трехлетнюю / 36000-мильную гарантию на все остальное.

Двигатели и аккумуляторы в этих автомобилях не требуют обслуживания в течение всего срока службы автомобиля. Двигатель не требует большего обслуживания, чем любой другой автомобиль. Поскольку у гибридов есть рекуперативное торможение, тормозные колодки могут прослужить даже дольше, чем у обычных автомобилей.

Но что делать умному покупателю автомобиля? Стоит ли экономия на газе дополнительных головных болей и более высоких затрат? Может, это зависит от того, как ты водишь.Если вы водите в основном по городу, вы можете сэкономить достаточно, чтобы покрыть дополнительные расходы. Помните, что бензиновый двигатель включается для зарядки батарей, если вы все время используете электродвигатель, что нивелирует некоторые преимущества. Тяжелые пассажиры дальнего следования и ведущие люди получат меньше экономии.

Кроме того, всегда есть окружающая среда — всегда стоит думать. Гибрид снижает выбросы от 25% до 35% даже по сравнению с самыми экономичными моделями с газовым двигателем.

Налоговая льгота в США.S. — еще один мощный мотив — он может снизить ваши расходы до 3400 долларов в зависимости от стоимости автомобиля. Однако лучше действовать быстро, чтобы получить желаемую модель: налоговые льготы распространяются только на первые 60 000 автомобилей, ежегодно производимых каждым производителем. Toyota Prius, например, быстро достигнет этого количества продаж до конца года.

Эксперты считают, что гибриды — это, вероятно, переходная технология. Автомобили, работающие на водородных или метановых топливных элементах, вероятно, являются автомобилями будущего.Что касается окружающей среды, существует множество способов уменьшить выбросы — использование общественного транспорта, объединение автомобилей, катание на велосипеде и даже прогулки. Даже просто покупка меньшего по размеру, экономичного автомобиля имеет большое значение. Итак, подумайте о том, чего вы действительно пытаетесь достичь, прежде чем покупать гибрид — не тратьте свои кровно заработанные деньги на новые технологии ради самих себя, потому что они могут быть модно «зелеными».

Филип Данн, Copyright 2006 PhysOrg.com

---

Исследователи открыли новый способ производства водорода с помощью микроволн.

---

Ссылка : Гибридные автомобили — плюсы и минусы (2006, 19 января) получено 17 января 2021 г. с https: // физ.org / news / 2006-01-hybrid-cars-pros-cons.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.