Что такое автомобиль гибрид: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

как работает, классификации и особенности данных авто

Гибридные авто, как следует из их названия, представляют собой симбиоз машины с двигателем внутреннего сгорания и электромобиля. Мода на такие автомобили пришла в девяностые годы — производители боролись за экономию топлива и экологическую чистоту транспортных средств. Но на самом деле гибрид изобретен очень давно.

Немного истории

Первые гибридные машины появились на заре автомобилизации, в конце девятнадцатого — начале двадцатого веков. Тогда они распространения не получили. Позднее по такой схеме строились (и строятся) тяжелые карьерные самосвалы. Представьте себе, какого размера должна быть коробка передач на мощном многотонном монстре? А кардан? А редуктор моста? Поэтому на таких машинах применяется схема дизель — электрохода. ДВС крутит генератор, тот, в свою очередь, питает тяговые электрические двигатели, на каждое ведущее колесо — свой. Это не что иное, как последовательный гибрид. Что такое «последовательный» и какие бывают еще гибриды — сейчас расскажем.

Как работает гибридный автомобиль

Гибридные машины можно разделить по принципам взаимодействия электродвигателя и бензинового мотора. Кстати, на подавляющем большинстве гибридов используется именно бензиновый агрегат.
Последовательным называется гибрид, где ДВС механически не связан с ведущими колесами, а лишь вращает генератор. На легковых машинах такая схема применяется достаточно редко. Большие потери энергии и низкий КПД силовой установки делает ее неэффективной. Если же использовать маломощный ДВС для подзарядки тяговой батареи, которую изначально зарядили «от розетки», то можно увеличить пробег автомобиля на одной зарядке. И такие типы гибридов существуют.
Другая система взаимодействия моторов разных типов называется параллельной. Здесь с ведущими колесами связаны оба двигателя. Часто электромотор (он же — генератор) встроен в маховик бензинового мотора.

При необходимости, при интенсивном разгоне, например, работают оба двигателя. А когда мощность ДВС используется не полностью, можно часть ее использовать для зарядки аккумулятора. В процессе торможения гибрида происходит подзарядка батарей за счет рекуперации.
На современных гибридных транспортных средствах используют и более сложные, смешанные схемы. У полноприводных гибридов колеса одной оси могут приводиться двигателем внутреннего сгорания, а другой — электромотором. Другой вариант: ДВС, электродвигатель и генератор связаны через планетарный редуктор. За их совместную работу отвечают электронные «мозги». Электроника решает, кому и когда крутить колеса, когда и сколько времени заряжать батарею. Водителя все это не касается. Он управляет обычным автомобилем: газ, тормоз, коробка — автомат…

Классификация гибридов

Мы добрались до самой главной классификации современных гибридных транспортных средств — по доле участия электромотора в движении автомобиля.

Микрогибрид

Настолько «микро», что и не гибрид вовсе. Но упомянем, для порядка. В таких машинах есть система рекуперации, которая при торможении заряжает аккумулятор. Причем обычный, не тяговый. Тягового просто нет, как и электродвигателя. Зато не тратится лишняя мощность мотора и топливо на зарядку батареи. Машина немножко «позеленела», но все же не стала гибридом.

Мягкий гибрид

Все как положено: ДВС, электродвигатель, тяговый аккумулятор. Только батарея скромная, а электромотор маломощный. Помочь бензиновому собрату, когда тому трудно, он может. А вот самостоятельно двигать авто электрическому двигателю не по силам. Это уже настоящий гибрид. Но первую скрипку по-прежнему играет двигатель внутреннего сгорания.

Полный гибрид

Схема та же, но электромотор мощнее, а тяговая батарея более емкая. Такие машины позволяют проехать несколько километров с небольшой скоростью на электрической тяге. Если нужно дальше или быстрее — подключается ДВС. Роль электричества еще выросла, но пока не стала главной.

Гибрид — плагин

Как работает гибридный автомобиль плагин (plug-in)? В чем его принципиальное отличие от других гибридов? В розетке! Аккумуляторы таких машин заряжаются от сети. Они имеют большую емкость и питают достаточно мощный электромотор. Такие гибриды позволяют совершать короткие поездки (несколько десятков километров) на электрической тяге. Дальше — опять бензин! Казалось бы, ДВС в любом типе гибрида остается главным двигателем, но… Существуют последовательные плагин — гибриды. По сути это электромобили, которые везут зарядную станцию на базе небольшого ДВС. Они могут проехать пару — тройку сотен километров на заряде от розетки, а бензиновый мотор, подпитывая аккумулятор, позволяет увеличить этот пробег вдвое. Здесь то точно доминирует электрический двигатель.

Особенности устройства гибрида

Рассмотрим некоторые особенности гибридных автомобилей. Микрогибриды не в счет. Они, как мы решили, и не гибриды вовсе. Не станем касаться конструктивных схем и компоновок — их множество и о некоторых мы уже сказали выше.
У всех гибридов два двигателя — бензиновый и электрический. Дизельные моторы на легковых гибридах почти не применяются. Дизель дороже бензинового мотора, требует более сложной системы нейтрализации выхлопных газов. Дизельный гибрид, и так не дешевый, еще вырастет в цене. Гибридные машины популярны в Соединенных Штатах, где дизель — удел тяжелых грузовиков. Принципиальных проблем в создании дизельного гибрида нет. Только рынку этого не надо. А если нет спроса, нет и предложения.

У гибридов два аккумулятора — тяговый и обычный, для питания бортовой сети. Все гибридные машины оснащены достаточно сложной электронной системой управления.
Подавляющее большинство таких автомобилей имеют автоматическую трансмиссию — планетарную или вариатор. С «автоматом» проще совмещать работу двух моторов. Существуют гибриды «на ручке», но это редкость.
Получается, что в любой гибрид инженеры должны «упаковать» два автомобиля — бензиновый и электрический. Два мотора со всеми сопутствующими системами, бензиновый бак и батарею. Причем чем гибрид более «электрический» тем он сложнее, тяжелее и дороже.

Преимущества и недостатки гибридных авто

В чем основные плюсы гибридных автомобилей? Прежде всего они экономичны и экологически более чисты. Для того и создавались. Чем меньше топлива сгорает в цилиндрах ДВС — тем меньше вредных выбросов попадает в атмосферу. Чем больше гибрид может проехать на электрической тяге — тем они экономичней и чище.

Из этих преимуществ и вырастают основные недостатки таких машин. Это вес и цена. Хотите экономить топливо — платите за емкую и дорогую батарею. Проблема высокой цены, характерная для электромобилей, естественно, коснулась гибридных машин.

Перспективы автомобилей — гибридов

Сегодня производятся все перечисленные выше типы гибридных машин, от мягких до плагинов. Это говорит о том, что ни производители, ни потребители еще не знают, какой вид гибрида нужен рынку. И нужен ли?
Конечно, развитие автомобилей такого типа будет продолжено. Двигатели внутреннего сгорания станут более экономичными и «зелеными» — гибриды их получат. Будет совершенствоваться электроника и алгоритмы управления гибридной силовой установкой. Обязательно появятся новинки в электрической части. Это позволит двухмоторным машинам становиться все более продвинутыми. Но это малые шаги.

Реальный прорыв даст только создание новых типов аккумуляторов. Электромобили сегодня в тренде. Лучшие умы, большие деньги и основные силы брошены на их совершенствование и продвижение. Если, в итоге, удастся создать аккумуляторную батарею, которая обеспечит гарантированный длительный пробег, быструю зарядку, стабильность работы при любой температуре, кому будет нужен более сложный и менее «зеленый» гибрид?
Случится это завтра или через много лет — неизвестно. А пока гибридные автомобили заняли рыночную нишу, уверенно там себя чувствуют, развиваются и совершенствуются.

Что такое «гибридный автомобиль» и какими они бывают

«Гибридный автомобиль» – вещь очень модная, а для многих – еще и загадочная. Так что же это такое, какими они бывают? Расскажем вкратце.

TechInsider

Item 1 of 2

1 / 2

Мягкий гибрид BMW 7 ActiveHybrid: электродвигатель помогает в работе двигателю внутреннего сгорания

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.

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 автомобиль в движение на небольших скоростях.

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.

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.

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.

Что такое гибридный автомобиль?

Стоит ли покупать гибридный автомобиль?

Покупать ли вам гибридный автомобиль или нет, зависит от того, готовы ли вы заплатить немного больше в момент покупки за возможность большей экономии с течением времени. Несмотря на то, что изначально они дороже, гибридные автомобили, как правило, лучше сохраняют свою ценность с течением времени. А из-за меньшего воздействия на окружающую среду покупка гибридного автомобиля может давать вам право на налоговые льготы, льготы и скидки на федеральном уровне, уровне штата и местном уровне.

Дорого ли ремонтировать гибридные автомобили?

Техническое обслуживание и ремонт гибридных автомобилей могут быть более дорогими, поскольку вы имеете дело с двумя системами питания (ДВС и электрическими компонентами) вместо одной. Но сумма, которую вы тратите на бензин с гибридным автомобилем, часто значительно меньше. Кроме того, гибриды также имеют более низкий уровень выбросов и более высокую эффективность использования топлива, что делает их более экологичными в управлении. Узнайте больше об автостраховании для электромобилей.

Гибридные автомобили: плюсы и минусы по типу

Существует три основных типа гибридных автомобилей, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки:

• Мягкие гибридные автомобили имеют электрическую систему, которая только обеспечивает краткосрочное ускорение газового двигателя, когда автомобиль полностью остановлен. Он также питает такие вещи, как отопление и кондиционирование воздуха, стереосистему и другие компоненты, не связанные с вождением. Автомобили с мягким гибридом, как правило, являются наименее дорогим гибридным типом и обеспечивают некоторую экономию топлива по сравнению с автомобилями, работающими только на бензине.
• Полногибридные автомобили имеют электрическую систему, которая приводит в движение трансмиссию. Электродвигатель обычно справляется с ездой по городу, а двигатель с ДВС / бензином берет на себя управление по шоссе. Полные гибриды дороже, чем мягкие гибриды (и автомобили только с ДВС), но могут сохранять более высокую стоимость на протяжении всего срока службы. Они также обеспечивают большую экономию топлива и меньшее воздействие на окружающую среду. Однако полные гибриды могут быть более дорогими в обслуживании из-за дополнительной сложности двигателя.
• Подключаемые гибридные автомобили (PHEV) предназначены для использования электродвигателя и аккумулятора в качестве основного источника энергии. ДВС может работать одновременно или только в качестве резервного — подключаясь к сети, когда электрическая батарея разряжается. Это, как правило, самые дорогие гибридные автомобили, и потенциальная экономия топлива самая высокая. Гибридные автомобили с подключаемым модулем также оказывают наименьшее воздействие на окружающую среду. Вы должны убедиться, что дома и на любых более длинных маршрутах есть зарядные станции, чтобы вы могли в полной мере воспользоваться преимуществами электродвигателя и аккумулятора.

Примечание: Электромобиль на топливных элементах (FCEV) можно считать четвертым типом гибридного автомобиля, но в настоящее время он не широко доступен. Вместо бензина в этих гибридах FCEV используется водородный топливный элемент с нулевым уровнем выбросов — из выхлопной трубы выходит только водяной пар и горячий воздух. Если преимущества и недостатки гибридных автомобилей для окружающей среды являются для вас основным фактором, FCEV может стать привлекательным вариантом после того, как заправочные станции станут более распространенными. Узнайте больше о различиях между гибридными и электрическими автомобилями, а также гибридными и бензиновыми автомобилями.

Распространенные проблемы с гибридными автомобилями

Вообще говоря, гибридные автомобили надежны, тем более, что технология используется для нескольких поколений автомобилей. Вот некоторые распространенные проблемы обслуживания гибридов, с которыми вы можете столкнуться:

• Аккумуляторы: Получение гибрида означает наличие в автомобиле второго аккумулятора, и он может (пока) работать не так хорошо, как его аналог с ДВС. Кроме того, он дороже и может нуждаться в замене чаще.
• Каталитические нейтрализаторы: Этот автомобильный компонент помогает преобразовывать выхлопные газы в менее токсичные выбросы. Замена каталитических нейтрализаторов на гибридах обходится дороже, чем на ДВС.
• Системы улавливания паров топлива (EVAP): Это еще одна часть автомобиля, которая контролирует выбросы. Необходимость устранения утечек и замены деталей, как правило, более характерна для гибридных автомобилей.
• Кислородные датчики: Кислородные датчики не обязательно чаще выходят из строя в гибридах по сравнению с автомобилями с ДВС. Однако неисправный датчик кислорода в гибриде может привести к значительному снижению эффективности использования топлива.

Стоит ли покупать гибридные автомобили?

Гибридные автомобили могут быть оправданы, если одним из ваших приоритетов является воздействие вашего автомобиля на окружающую среду, и вы можете инвестировать в автомобиль, который сейчас стоит дороже, но может сэкономить ваши деньги в долгосрочной перспективе.

Выбор гибрида зависит от того, где вы живете, как вы добираетесь до работы и от вашего образа жизни. Например, подключаемые гибриды лучше всего подходят для людей, которые владеют собственным домом, не ездят на работу слишком далеко и обычно не ездят на большие расстояния ради удовольствия. С другой стороны, полные гибриды хорошо подходят для коротких поездок на работу и вождения по городу, потому что этот тип вождения может привести к более широкому использованию аспекта электромобиля автомобиля. Полные гибриды также имеют отличную экономию топлива при длительных поездках.

Как застраховать гибридный автомобиль в Progressive

Что такое гибридный автомобиль? Вот что вы должны знать перед покупкой

Автомобильная промышленность гудит от новых, экологически чистых автомобилей, таких как растущее число гибридных альтернатив. Если вы не уверены, подходит ли вам гибридный автомобиль или даже какой, эта статья ответит на ваши вопросы.

Что такое гибридный автомобиль?

Гибрид — это тип транспортного средства с бензиновым двигателем, электродвигателем и гибридной батареей. В зависимости от дорожной ситуации гибридные автомобили могут переключаться между бензиновым двигателем и электродвигателем или смешивать оба источника энергии.

Гибридные автомобили в основном используют свой электрический двигатель для движения на низкой скорости, движения накатом и замедления, что зависит от уровня заряда аккумулятора. Когда двигатель не используется, например, когда вы останавливаетесь по сигналу, он полностью выключается. Поскольку гибриды используют двигатель только для ускорения, подъема в гору или когда требуется дополнительная мощность, они чрезвычайно экономичны.

Управление гибридным автомобилем аналогично вождению обычного автомобиля с точки зрения функциональности. Гибриды автоматически заряжают собственную гибридную батарею, устраняя необходимость во внешней зарядной станции или заботу о запасе хода.

Как работают гибридные автомобили?

Существует три типа гибридов, каждый из которых функционирует по-своему.

Параллельные гибридные автомобили

Это самые популярные гибридные автомобили. Колеса автомобиля могут быть созданы в трех аспектах: непосредственно двигателем, только электрическим двигателем или комбинацией обеих систем питания. Он использует только электродвигатель для движения при трогании со скоростью до 15 миль в час, что делает его особенно эффективным для поездок по городу с частыми остановками. По мере увеличения скорости включается бензиновый двигатель, и он больше всего используется при резком ускорении.

Когда вы снижаете скорость или нажимаете на тормоз, технология рекуперативного торможения вырабатывает электричество и сохраняет его в аккумуляторе для последующего использования, увеличивая запас хода автомобиля.

Связанный: HERE Technologies избавляет владельцев электромобилей от беспокойства о запасе хода

Гибридные автомобили с увеличенным запасом хода

Эти гибридные автомобили просто используют свой стандартный двигатель для выработки электроэнергии для генератора для подзарядки батарей. Двигатель никогда не используется для приведения в движение транспортного средства; вместо этого он обеспечивает энергией электродвигатель. Гибриды также можно классифицировать как сильные или умеренные в зависимости от того, сколько у них заряда батареи. Сильные гибриды могут путешествовать дальше только на электроэнергии из-за большей емкости аккумулятора.

Подключаемые гибриды

Как следует из названия, этот тип гибрида можно заряжать, подключив его к электрической розетке, а также заряжая в дороге. По сути, они являются промежуточным звеном между традиционными гибридами и полностью электрическими автомобилями. У них обычный двигатель, но батареи большего размера, чем у типичных гибридов, что позволяет им преодолевать большие расстояния только на электроэнергии, в некоторых ситуациях до 30 миль.

Каковы преимущества гибридного автомобиля?

Вот несколько наиболее значительных преимуществ владения гибридным автомобилем:

Экологичный

Одно из самых больших преимуществ гибридного автомобиля по сравнению с автомобилем, работающим на жидком топливе, заключается в том, что он более экологичен в обращении и имеет больший расход топлива, что делает его гораздо более экологичным. Гибридный автомобиль оснащен двумя двигателями: электродвигателем и бензиновым двигателем, что обеспечивает более низкий расход топлива и экономию энергии.

Финансовые выгоды

Существует множество поощрений и скидок, чтобы сделать гибридные автомобили более доступными. Использование меньшего количества денег на топливо приводит к меньшему освобождению и ежегодным налоговым расходам от цен на пробки.

Система рекуперативного торможения

Каждый раз, когда вы нажимаете педаль тормоза на гибридном автомобиле, это помогает слегка подзарядить аккумулятор. Появляется встроенная система, которая поглощает генерируемую энергию и использует ее для перезарядки батареи, уменьшая время, необходимое для перезарядки батареи, и необходимость делать это на частой основе.

Снижение зависимости от ископаемого топлива

Гибридный автомобиль производит меньше выбросов и потребляет меньше энергии, что приводит к меньшему загрязнению окружающей среды и меньшей зависимости от ископаемого топлива. В результате отечественная экономика выигрывает от снижения цен на бензин.

Автоматический запуск и остановка

В гибридных автомобилях двигатель автоматически выключается, когда автомобиль останавливается, и перезапускается при нажатии на педаль акселератора. Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) могут преодолевать большие расстояния на более высоких скоростях, чем обычные гибридные автомобили. Автомобили на водородных топливных элементах производят только теплый воздух и водяной пар, что приводит к снижению выбросов энергии.

Техническое обслуживание гибридных автомобилей

По сравнению с обычными автомобилями, работающими только на ископаемом топливе, гибридные автомобили, как и все автомобили с двигателем и батареями, требуют особого внимания. Самым сложным в обслуживании компонентом является аккумулятор, замена которого обходится довольно дорого. Хотя это может показаться сложной задачей, при надлежащем обслуживании уровень отказов относительно низок.

Перед тем, как праздновать свой «новый» автомобиль, неплохо было бы проверить состояние аккумулятора. Если не хотите трудностей, просто посчитайте лишние деньги и приобретите новый аккумулятор одновременно с гибридным автомобилем. Однако, даже если батарея находится в хорошем состоянии, ее необходимо регулярно обслуживать, чтобы избежать выхода из строя.

Связанный: Обзор Thinkcar Thinkscan Plus S6

Фильтр вентилятора — это наиболее важная операция по техническому обслуживанию высоковольтной батареи, поскольку она обеспечивает эффективный отвод тепла и предотвращает отмирание элементов батареи.

Гибридные автомобили, как и любое другое транспортное средство, имеют свой набор проблем, но это не должно удерживать никого от приобретения автомобиля своей мечты. С другой стороны, они менее затратны в эксплуатации. Помимо экономии топлива, гибридные автомобили не имеют стартеров или генераторов переменного тока, а это означает, что плановое техническое обслуживание обходится дешевле.

Стоит ли покупать гибридный автомобиль?

Если вы большую часть времени ездите по городу и его окрестностям, вам подойдет гибридный автомобиль, потому что вы получите максимум преимуществ от работы только на электричестве, что означает практически бесплатное передвижение. Если вы совершаете много коротких поездок и не нуждаетесь в дополнительной гибкости гибрида, электромобиль может быть лучшим вариантом для вас, поскольку он обеспечит вас дешевым городским транспортом и не загрязняет выхлопные газы.