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.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.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 значит гибрид
Гибриды: какими они бывают и зачем вообще нужны
1. Микрогибриды
Micro hybrids — базовая ступень классификации. В таких автомобилях электричество ещё не помогает традиционному двигателю, а, скорее, не мешает тому работать. Впрочем, несмотря на скромные возможности, маркетологи не стесняются присваивать таким системам звучные имена (например, в BMW она называется EfficientDynamics).
Ключевой компонент подобной силовой установки — «умный» генератор. Он отключается на разгонах, минимизируя нагрузку на ДВС, а нужную другим агрегатам машины электроэнергию старается вырабатывать только при замедлении хода. Система простая, и ей легко оснастить любой современный автомобиль, ведь микроконтроллер «умного» заряда может устанавливаться прямо на клемму аккумулятора.
И уж совсем формально к микрогибридным технологиям причисляют систему Start-Stop, которая автоматически глушит двигатель при остановках автомобиля, дополнительно снижая расход топлива и выбросы в атмосферу.
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.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.
Как устроены гибридные автомобили — ДРАЙВ
Первый в мире бензоэлектрический автомобиль Lohner Electric Chaise был создан Фердинандом Порше ещё в 1899 году. В 70-е годы XX века интерес к гибридам возобновился вследствие роста цен на топливо и ужесточения экологических норм. |
Гибридная силовая установка сочетает двигатель внутреннего сгорания и электромотор, что обеспечивает меньший расход топлива и снижает токсичность выхлопных газов. Однако чем экономичнее гибридный автомобиль, тем более ёмкие аккумуляторы ему требуются и, следовательно, тем выше его цена.
В зависимости от того, какую роль в силовой установке играет электромотор, гибриды делятся на умеренные (mild hybrids) и полные (full hybrids). У первых электромотор служит помощником двигателю внутреннего сгорания, как, например, у хэтчбека Honda Insight. Вторые способны проехать некоторое расстояние на одной электротяге, как Lexus RX 400h. Есть ещё якобы микрогибриды — придуманный маркетологами термин для рекламы систе
Что такое автомобиль гибрид?
Гибридный автомобиль (hybrid) представляет собой транспорт, который оснащается не привычным двигателем внутреннего сгорания, а так называемым гибридным силовым агрегатом. Главным отличием гибридных автомобилей является то, что транспортные средства данного типа приводятся в движение посредством использования нескольких источников энергии: тепловой и электрической. Другими словами, гибридная машина имеет на борту несколько типов двигателей, которые приводят в движение автомобиль.
Что касается самого понятия гибридного двигателя, то данный термин многими ошибочно понимается как особая силовая установка. На самом деле под «гибридом» следует понимать несколько двигателей разного типа, которые объединены в комплексную единую систему по преобразованию различных источников энергии в полезную работу. В современном автомобилестроении машины гибриды оснащаются двумя типами силовых агрегатов: электродвигатель работает в паре с двигателем внутреннего сгорания.
Содержание статьи
Основные преимущества и недостатки гибридных авто
Главным плюсом от использования тандема ДВС и электромотора стало заметное снижение расхода горючего. Показатель расхода топлива у современных гибридных машин до 30 % меньше по сравнению с обычными авто. Сжигание меньшего количества бензина или солярки одновременно позволило снизить уровень токсичности гибридов. Получается, гибридные авто являются более экономичными и дружелюбными к окружающей среде сравнительно с традиционными аналогами, которые оснащаются только ДВС. Также гибриды производят меньше шума в процессе работы.
Что касается электромобилей, гибридные решения сравнительно с электрокарами имеют больший запас хода, а также являются «универсальными» с точки зрения повседневной эксплуатации. Гибрид не требует обязательной зарядки от электросети и заправляется простым бензином. После сжигания топлива часть энергии накапливается в аккумуляторе, от которого приводится в действие электродвигатель. Дополнительным источником питания для заряда аккумулятора выступает рекуперация торможения, то есть преобразование кинетической энергии движущегося авто в электричество.
Также гибридные авто имеют целый ряд конструктивных решений и максимум вспомогательных систем для высокой экономичности и снижения уровня вредных выбросов: система старт-стоп, изменение фаз ГРМ, система EGR, подогрев ОЖ отработавшими газами и т.д.К недостаткам гибридов эксперты относят высокую начальную стоимость, а также определенные сложности в процессе ремонта и обслуживания подобных машин. Еще одним минусом является возможный критический разряд аккумулятора гибрида и быстрый выход из строя данного элемента в условиях значительных колебаний температур.
Стоит добавить, что хотя гибридные машины демонстрируют высокие показатели экономичности в городском потоке (постоянные остановки, работа в режиме холостого хода, движение на малых скоростях), на трассе эффективность гибридной силовой установки не так заметна. Дело в том, что в основе работы гибридов лежит определенное распределение нагрузок между агрегатом на электротяге и двигателем на углеводородах. Для поддержания высокой скорости основная нагрузка ложится именно на ДВС, в результате чего расход топлива закономерно возрастает.
Как взаимодействует ДВС и электромотор в гибридах
Одной из первых разработок была схема, в которой каждая из силовых установок задействуется при определенных условиях. Если машина простаивает или движение происходит на малой скорости, тогда колеса крутит электродвигатель. Для ускорения и дальнейшего поддержания скорости подключается бензиновый двигатель. Последующее развитие технологии привело к тому, что на гибридах встречается несколько вариантов реализации взаимодействия привычного двигателя и электрического мотора. Такое взаимодействие может быть:
- последовательным;
- параллельным;
- последовательно-параллельным;
Последовательное взаимодействие
Последовательная схема напоминает электромобили, так как движение транспортного средства реализуется посредством работы электромотора. ДВС в такой конструкции подключается к генератору, от генератора питание поступает на сам электродвигатель, а также параллельно происходит заряд аккумуляторной батареи. На одном заряде литий-ионного аккумулятора с увеличенной емкостью зачастую можно пройти около 50 км. пути, после чего задействуется ДВС, который продлевает указанный отрезок до 10 раз (около 500 км.)
Параллельное взаимодействие
Гибриды с параллельным взаимодействием установок предполагают возможность как отдельной работы ДВС и электромотора, так и одновременное функционирование. Данная конструкция реализуется путем объединения при помощи специальных муфт электрического агрегата, двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии. Подобные автомобили гибридного типа получают маломощный электродвигатель, который не только движет автомобиль, но и отдает мощность при разгоне. Зачастую такой электромотор является стартером и автомобильным генератором, конструктивно занимая промежуточное положение между ДВС и КПП.
Последовательно-параллельное взаимодействие
В указанной конструкции двигатель внутреннего сгорания и электромотор соединяются посредством планетарного редуктора. Особенностью данной схемы реализации является то, что каждая силовая установка может задействоваться и отключаться, отдавая при этом минимум или максимум мощности на колеса. Более того, указанная мощность отдается отдельно или одновременно. В устройстве такой схемы присутствует генератор, который питает электромотор гибрида.
Лидером на рынке гибридных автомобилей сегодня является корпорация Toyota, которая использует последовательно-параллельную реализацию под названием Hybrid Synergy Drive.
Электрический двигатель, ДВС и генератор объединены в общую систему посредством планетарного редуктора. Двигатель внутреннего сгорания отдает минимум мощности на «низах» (цикл Аткинсона), позволяя экономить топливо. Гибридный автомобиль с такой схемой взаимодействия предполагает:
- Экономичный режим движения только на электротяге с отключенным ДВС, во время которого электромотор питается от аккумулятора.
- Поддержание заданной скорости путем распределения мощности ДВС на колеса и генератор, от которого питается параллельно работающий электродвигатель. Также осуществляется дозарядка аккумулятора.
- Режим интенсивного ускорения и серьезных нагрузок, когда ДВС и электромотор работают параллельно. В данном режиме электрический двигатель питается от батареи, без отбора мощности у генератора.
Эксплуатация гибридов: разрушаем мифы
- Гибридные авто являются новинкой, которая до конца не усовершенствована и имеет множество недоработок. Это миф, так как бренд Тойота занимается полномасштабным серийным производством гибридных моделей почти 20 лет.
- В гибридах разряжаются аккумуляторы, что приводит к проблемам. Это правда, но только частично. На начальных этапах развития технологии подобные случаи встречались, но сегодня высокоточная электроника не допускает глубокого разряда батареи.
- Гибридные авто чаще ломаются, их дорого и сложно ремонтировать. Это миф, так как гибридные автомобили не менее надежны в эксплуатации по сравнению с обычными дизельными и бензиновыми ДВС. Большинство СТО комплексно обслуживают гибриды наравне с обычными авто. Более того, КПП в гибридах исключает наличие фрикционов, что делает такую трансмиссию простой и надежной, чего не скажешь о различных типах АКПП. Что касается ДВС, мотор на гибридах чаще работает на низких оборотах, не выходит на пиковые нагрузки. Если также учесть цикл Аткинсона, тогда моторесурс двигателя на гибриде намного больше обычного мотора.
- ДВС гибрида имеет меньшую мощность, такие авто теряют в динамике сравнительно с аналогами. Да, мощность ДВС на гибридах меньше, но за счет добавления электромотора суммарная мощность установок значительно превосходит мощность обычных аналогов с одним бензиновым мотором.
- Расход гибридной машины на практике не сильно отличается от обычного авто. Частично это правда, так как показатель расхода гибридных автомобилей напрямую зависит от режимов езды. Для достижения максимальной экономичности необходимо изменить стиль вождения на медленный, спокойный и плавный, избегая разгонов, активного дросселирования и т.д. Другими словами, сильные нажатия на педаль газа будут давать команду системе управления к тому, что необходимо завести ДВС.
- Аккумулятор для гибрида трудно найти в свободной продаже, а также батарея занимает много места в багажнике автомобиля. Это миф, так как аккумуляторы для гибридов всегда доступны к заказу в авто магазинах, а также представлен широкий выбор на различных Интернет-ресурсах. Что касается свободного места, батарея практически не занимает полезное пространство в багажном отсеке.
- На гибридную машину нельзя поставить газ. Это миф, так как мировые производители ГБО производят оборудование, совместимое с электронным блоком управления гибридным авто.
Читайте также
Гибридный двигатель
Автор admin На чтение 7 мин. Просмотров 767
Подавляющее большинство современных автомобилей в качестве силового агрегата используют двигатель внутреннего сгорания. На фоне постепенного истощения запасов нефти, а также возрастающих требований к экологичности, автоинженеры разрабатывают новые технологии, позволяющие отказаться от использования углеводородов в качестве топлива или, как минимум, снизить расход.
Решить эту проблему можно двумя способами: установить вместо ДВС электромотор или гибридный двигатель. К последнему прибегают многие автомобильные марки.
Как видно из названия, подобный силовой агрегат представляет из себя классический двигатель внутреннего сгорания и одновременно электродвигатель, объединенные в одно целое. По многим причинам такое решение предпочтительнее одной только электрической тяги.
На сегодняшний день электромобиль имеет серьезные минусы. Наиболее значимые из них – это отсутствие развитой сети электрозаправок, а также недостаточная дальность поездки без дозарядки (у разных моделей электромобилей она составляет от 80 до 160 км).
К тому же на то, чтобы полностью зарядить батареи потребуется несколько часов, а значит, мобильность такого авто ограничивается поездками от дома до работы и обратно.
Тем не менее, нельзя забывать и про плюсы электромотора, среди которых более высокий КПД (у ДВС максимальный КПД достигается только на определенных оборотах), отсутствие каких-либо выбросов, большой крутящий момент.
Электрический двигатель, в отличие от работающего на нефтепродуктах, не нуждается в постоянной подаче топлива. Он может находиться в выключенном состоянии сколь угодно долго, пока на него не будет подано напряжение. При подаче электричества он практически моментально передает колесам максимальную тягу.
Гибридный двигатель совместил преимущества обоих моторов, благодаря чему достигается экономичность, экологичность и неплохие динамические характеристики.
Принцип работы гибридных двигателей
Гибридный двигатель устроен таким образом, что оба мотора работают, условно говоря, друг на друга. Двигатель внутреннего сгорания крутит генератор и снабжает энергией электромотор, а тот позволяет «напарнику» работать в оптимальном режиме без резких колебаний и нагрузок. К тому же, гибриды обычно оснащаются системой рекуперации кинетической энергии KERS (аналогичную той, что применяется на болидах Формулы-1).
Эта система позволяет заряжать аккумуляторные батареи во время торможения и при движении машины накатом. Принцип ее работы в том, что при торможении колеса приводят в действие электромотор, который в этом случае сам играет роль генератора и заряжает аккумуляторы. Особенно полезна KERS при езде по городу в режиме «тронулся-остановился».
Список автомобилей с гибридными двигателями |
---|
Audi Q5 Hybrid |
BMW Active Tourer |
Chevrolet Volt |
Ford Escape Hybrid (Fusion Hybrid) |
Hyundai Sonata Hybrid |
Honda CR-Z (Insight Hybrid) |
Jaguar Land Rover |
Mitsubishi Outlander PHEV |
Nissan Altima Hybrid |
Toyota Prius (Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid |
По степени гибридизации силовые агрегаты разделились три типа: «умеренные», «полные» и plug-in. В «умеренных» постоянно работает двигатель внутреннего сгорания, а электромотор включается только тогда, когда необходима дополнительная мощность.
Автомобиль с «полным» гибридом способен двигаться на одной электротяге, не расходуя горючего.
Plug-in, как и полный гибрид, может передвигаться только на электричестве, но имеет возможность заряжаться от розетки, совмещая таким образом все преимущества электромобиля, и избавляясь от его главного недостатка — ограниченного пробега без подзарядки. Когда заряд батарей кончается, plug-in работает как обычный гибрид.
Схемы взаимодействия электромотора и ДВС
Инженеры разных компаний по-разному подходят к вопросу гибридного двигателестроения. Современные машины оснащаются гибридными двигателями, построенными по одной из трех схем взаимодействия топливной и электрической составляющей, которые будут рассмотрены ниже.
Последовательная схема
Это наиболее простой вариант. Принцип его работы заключается в следующем: крутящий момент от ДВС в данном случае передается исключительно генератору, который вырабатывает электричество и заряжает аккумуляторы. Автомобиль при этом движется только на электротяге.
Также для зарядки аккумуляторной батареи применяется система рекуперации кинетической энергии. Своим названием данная схема обязана последовательным преобразованиям энергии: энергия сгорания топлива двигателем внутреннего сгорания превращается в механическую, затем в электрическую при помощи генератора и снова в механическую.
Плюсы такой конструкции заключаются в следующем:
- ДВС всегда работает на неизменных оборотах, с максимальным КПД;
- нет необходимости оснащать автомобиль мощным и прожорливым двигателем;
- не нужно сцепление и коробка передач;
- автомобиль способен передвигаться и с выключенным двигателем внутреннего сгорания за счет энергии, запасенной аккумуляторной батареей.
Однако есть у последовательной схемы и свои минусы:
- потери энергии в процессе преобразований;
- большой размер, вес и высокая стоимость аккумуляторных батарей.
Наибольшая эффективность такой схемы достигается при движении с частыми остановками, когда активно работает KERS. Поэтому она нашла применение в городском транспорте. Также гибридные двигатели с последовательной схемой применяются в карьерных самосвалах, которым для работы важен большой крутящий момент и не требуется высокая скорость.
Параллельная схема
Принцип работы «параллельного» гибридного двигателя полностью отличается от вышеописанного. Автомобили с гибридным двигателем, построенным по параллельной схеме, ездят с использованием и ДВС, и электромотора. Электродвигатель в таком случае должен быть обратимым, т.е. способным работать в качестве генератора. Согласованная работа обоих моторов достигается посредством компьютерного управления.
В зависимости от режима езды блок управления распределяет крутящий момент, поступающий от обоих элементов гибрида. Основную работу выполняет двигатель внутреннего сгорания, электромотор же подключается когда нужна дополнительная мощность (при трогании, ускорении), при торможении и замедлении он работает как генератор.
Плюсы подобной компоновки в том, что нет необходимости устанавливать аккумуляторную батарею большой емкости, потери энергии намного меньше, чем при последовательной схеме, поскольку ДВС напрямую связан с ведущими колесами, а кроме того, сама по себе конструкция довольно проста, а значит, дешева.
Основные минусы схемы – меньшая топливная экономичность по сравнению с другими вариантами и низкая эффективность в городских условиях. Машины с гибридным двигателем, построенным по параллельной схеме, наиболее эффективны при движении по трассе.
По данной схеме построены гибридные автомобили марки Хонда. Главный принцип руководства компании: схема гибридного двигателя должна быть как можно более простой и дешевой, а функция электромотора заключается лишь в помощи ДВС сэкономить максимально возможное количество топлива. У этой марки существует две гибридных модели – Civic (снят с производства в 2010 году) и Insight.
Последовательно-параллельная схема
Последовательно-параллельная схема представляет собой совмещение первых двух. В параллельную схему добавлен дополнительный генератор и делитель мощности. Благодаря этому автомобиль при трогании и на малых скоростях движется только на электрической тяге, ДВС только обеспечивает работу генератора (как при последовательной схеме).
На высоких скоростях крутящий момент на ведущие колеса передается и от двигателя внутреннего сгорания. При повышенных нагрузках (например, при подъеме в гору), когда генератор не в силах обеспечить требуемый ток, электромотор получает дополнительное питание от аккумулятора (параллельная схема).
Поскольку в системе имеется отдельный генератор, заряжающий аккумуляторную батарею, электромотор используется только для привода ведущих колес и во время рекуперативного торможения. Через планетарный механизм (он же делитель мощности), часть крутящего момента от ДВС частично передается на колеса и частично отбирается для работы генератора, который питает либо электромотор, либо аккумуляторную батарею. Электронный блок управления все время регулирует подачу мощности из обоих источников.
Плюсы последовательно-параллельного гибридного двигателя данной схемы, в максимальной топливной экономичности и высокой экологичности. Минусы системы – сложность конструкции и высокая стоимость, поскольку требуется дополнительный генератор, достаточно емкая аккумуляторная батарея и сложный электронный блок управления.
Применяется последовательно-параллельная схема на автомобилях марки Тойота (Prius, Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid), а также на некоторых моделях Лексус. Подобными гибридными двигателями оснащаются машины Ford Escape Hybrid и Nissan Altima Hybrid.
Что еще стоит почитать
Что означает гибрид?
Эндрю Паркер:
Ложь с неприкрытым лицом, кажется, является режимом по умолчанию, в сочетании с высмеиванием критиков, ныне широко применяемой доктриной российского государства о смешивании манипуляций СМИ, дезинформации и искажения информации в социальных сетях, а также новых и старых форм шпионаж и высокий уровень кибератак, применения военной силы и преступного бандитизма — вот что в наши дни означает термин « гибридных угроз».
Oscar Auliq-Ice:
Социальное предпринимательство — менее популярный путь, но это один из путей, которые могут привести к созданию гибридных предприятий с тройной прибылью.
Офис президента Джейкоба Зумы:
Военнослужащие Южноафриканских национальных сил обороны были задействованы в Дарфуре в 2008 году в рамках гибридной операции АС / ООН в Дарфуре (ЮНАМИД). Прекращение действия вступит в силу с 1 апреля 2016 года.
Сергей Скрипаль:
Когда я был молодым солдатом, по тогдашней равнине Восточной Германии катались танки Т72 и Т60. Сегодня все по-другому, было много идей, огромное согласие относительно риска, который эти гибридные представляют для Запада.
Серджио Гарсия:
Я был между гибридом и 4-айроном, я знал, что если смогу там пташить, я смогу добраться до 10 (меньше) в день, и я никогда не стрелял на 10 меньше в профессиональный тур в моей жизни. Очевидно, здесь это было бы особенным. К сожалению, я взял не ту клюшку.
Определение гибрида от Merriam-Webster
hy · brid | \ ˈHī-brəd \ 1 : потомок двух животных или растений разных подвидов, пород, разновидностей, видов или родов гибрид двух роз2 : человек, происхождение которого представляет собой смесь двух различных культур или традиции
3a : нечто разнородное по происхождению или составу : составные гибриды комплементарных нитей ДНК и РНК гибрид средневекового и ренессансного стилейb : нечто (например, силовая установка, транспортное средство или электронная схема), что имеет два разных типа компонентов, выполняющих, по сути, одну и ту же функцию управляет гибридом с действительно хорошим пробегом
1 : , относящимся к родителям различных видов, разновидностей или пород или полученным от них. гибрид розы гибридный рогатый скот
2 : , имеющий или полученный комбинацией двух или более отдельных элементов : , отмеченных неоднородностью по происхождению, составу или внешнему виду … Трудности с нормальным английским языком заключаются в… его смешанном словарном запасе и неправильной английской орфографии.- Г. А. Миллер гибридный стиль3 : , имеющий два разных типа компонентов, выполняющих, по сути, одну и ту же функцию гибридный автомобиль
.Гибрид | генетика | Britannica
Hybrid , потомок родителей, различающихся генетически детерминированными признаками. Родители могут быть разных видов, родов или (реже) семейств. Термин «гибрид», таким образом, имеет более широкое применение, чем термины «дворняга» или «помесь», которые обычно относятся к животным или растениям, полученным в результате скрещивания двух рас, пород, линий или разновидностей одного и того же вида. В природе существует множество видов гибридов (у уток, дубов, ежевики и др. )), и, хотя были отмечены встречающиеся в природе гибриды двух родов, большинство из них являются результатом вмешательства человека.
гибридСтерильный гибрид триллия Триллиум цернуум вар. grandiflorum .
Пол ХенджумИз-за базовой биологической несовместимости стерильные гибриды (неспособные производить живых детенышей), такие как мул (гибрид осла и кобылы), обычно возникают в результате скрещивания видов.Однако некоторые межвидовые гибриды являются плодовитыми и способными размножаться. Эти гибриды могут быть источниками образования новых видов. Многие экономически или эстетически важные культурные растения (бананы, кофе, арахис, георгины, розы, хлебная пшеница, люцерна и т. Д.) Возникли в результате естественной гибридизации или гибридизации, вызванной химическими средствами, изменениями температуры или облучением.
Процесс гибридизации важен с биологической точки зрения, потому что он увеличивает генетическое разнообразие (количество различных комбинаций генов) внутри вида, что необходимо для осуществления эволюции. Если климатические условия или условия среды обитания изменятся, особи с определенными комбинациями могут быть устранены, но другие с другими комбинациями выживут. Таким образом можно постепенно изменить внешний вид или поведение вида. Такая естественная гибридизация, широко распространенная среди некоторых видов, очень затрудняет идентификацию и учет видов.
.Что означает гибридный компьютер?
Гибридный компьютер
Гибридный компьютер — это компьютеры, которые обладают функциями аналоговых и цифровых компьютеров. Цифровой компонент обычно служит контроллером и обеспечивает логические операции, тогда как аналоговый компонент обычно служит средством решения дифференциальных уравнений. В общем, аналоговые компьютеры необычайно быстры, поскольку они могут решать самые сложные уравнения со скоростью, с которой сигнал проходит через цепь, что обычно составляет значительную часть скорости света.С другой стороны, точность аналоговых компьютеров невысока; они ограничены тремя или максимум четырьмя знаками точности. Цифровые компьютеры могут быть построены для решения уравнений с почти неограниченной точностью, но довольно медленно по сравнению с аналоговыми компьютерами. Как правило, сложные уравнения аппроксимируются с использованием итерационных численных методов, которые требуют огромного количества итераций, в зависимости от того, насколько хороша начальная «догадка» о конечном значении и насколько требуется точность. Для многих операций в реальном времени скорость таких цифровых вычислений слишком мала, чтобы их можно было широко использовать, но точность аналогового компьютера недостаточна.
.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:
- Работа двигателя внутреннего сгорания осуществляется на неизменных оборотах.
- Не возникает необходимости в двигателе с большой мощностью и потреблением топлива.
- Коробка передач, как и сцепление здесь не нужны.
- Электрическая энергия высоковольтной АКБ гибрида позволяет двигаться автомобилю с заглушенным ДВС.
Отрицательные стороны последовательной схемы:
- На этапах преобразования энергии происходит ее потеря.
- 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.
Здесь список гибридных автомобилей с подробным описанием История возникновения гибридных автомобилей от истоков до наших днейПеред тем, как отправиться в прошлое нам необходимо дать определение гибридному автомобилю, чтобы знать, что искать. Достоинства и недостатки гибридных автомобилейРассмотрим далее, в нашей обзорной статье преимущества и недостатки гибридных автомобилей. Начнём, как полагается, с достоинств:Экономия в эксплуатации гибридов. Это одно из ключевых преимуществ гибридных автомобилей. Чтобы найти «золотую середину» между экономией топлива и техническими характеристиками проводятся испытания моделей. То есть, сохранить мощность, скорость, ускорение и при этом довести показатель использования топлива до минимальных значений – это и есть основная цель разработки и последующих модификаций гибридной установки. К недостаткам гибридных автомобилей можно отнести следующие качества:Сложность гибридной установки. Гибридные установки гораздо сложнее в ремонте и производстве, чем автомобили на ДВС. Производители гибридных автомобилей Конечно же, первая компания — производитель гибридов, которая добилась серийного выпуска своих моделей – это Toyota. В модельном ряде японской компании шесть разновидностей гибридов: Toyota Prius, Lexus RX 400h, Toyota Highlander, минивэн Toyota Estima Hybrid, Toyota Crown, автобус Coaster. В будущем планируют пополнить парк гибридов такие модели как Toyota Camry Hybrid и Lexus GS 450h. Далее в рейтинге следует Honda. Её модельный ряд гораздо скромнее и насчитывает всего три гибрида: Accord Hybrid, Insight и Civic Hybrid. Основным отличием от гибрида Toyota – последовательное включение ТЭД в силовую схему автомобиля. Европейский коллега по гибридному цеху Ford может похвастаться только двумя моделями: Escape Hybrid и Mercury Mariner Hybrid. Audi выпускает гибрид-внедорожник Q7. DaimlerChrysle планирует производить Direc Hybrid, Blueteс Hybrid. General Motors выпускает гибриды: Chevrolet Silverado, GMC Sierra Hybrid, Opel Astra Diesel Hybrid. Mazda: Mazda Demio. Renault: Renault Kangoo. Nissan: Altima Hybrid. Перспективы гибридных автомобилей Гибридизация автомобильного парка происходит везде по-разному и с различной скоростью. Обуславливается это тем, что Европа ещё в середине прошлого века перешла на дешевые дизельные модели и не спешит пока выкидывать деньги (причем немалые) за гибридную установку. В Америке гибридов гораздо больше потому, что японский производитель насыщает в, первую очередь, авторынок США. В Японии, Китае и Корее гибридизация идёт семимильными шагами, так как количество проживающих в этих странах людей достаточно большое и экономное использование топлива становиться приоритетной задачей. И, конечно же, наличие в Японии крупнейших производителей гибридных моделей, таких как Toyota и Honda только способствует популярности данного вида транспорта. В целом, несомненно, когда гибридные автомобили станут гораздо дешевле и доступнее, тогда можно будет говорить о серьезной конкуренции их с автомобилями на ДВС. |
Почему не нужно покупать гибрид: аргументы против
Гибридные автомобили – это наше всё! Такие мысли приходят в голову, когда знакомишься с рыночной ситуацией в ЕС. Согласно данным, опубликованным Европейской ассоциацией автопроизводителей, доля гибридных автомобилей превысила пятую часть всех машин Евросоюза, обогнав дизели.
Редакция
Однако же Россия не спешит навстречу гибридам – у нас таких машин, не считая праворульный секонд-хенд из Японии (как правило, это Toyota Prius), практически нет. Есть какие-то автомобили с космическими ценниками, покупатели которых могут и не знать, что купили какой-то гибрид. Еще есть китайский Geely Atlas – и, в общем-то, всё. А так ли это плохо? Кому он вообще нужен, это гибрид, особенно в нашей стране?
Задумка гибрида, в общем-то, неплохая. Электрический мотор помогает «рвать с места», но быстро сажает батарею. А вот ДВС хорошо себя ведет при постоянной нагрузке. Объединяем одно с другим и получаем, казалось бы, сплошной компромисс. Большой запас хода, сниженный расход топлива, хорошая экология – звучит красиво. А на практике?
А на практике не все понимают, что гибрид дает какую-то экономию только в переменных условиях движения, чередующих разгоны и торможения. В городских условиях это худо-бедно работает: вместо того, чтобы отдавать при торможении всю энергию в тепло, гибрид подзаряжает батарею. Примерно то же происходит на горных дорогах: при спуске можно компенсировать часть энергии, потраченной на подъем. Но вот на автобане оптимизм иссякает: проку от гибрида ноль. Хуже того, он вреден, поскольку вся электрическая начинка фактически становится тяжелой и бесполезной обузой, ухудшающей расход. Россказни насчет расхода в литр на сотню километров не стоит принимать всерьез: речь всегда идет о том, что гибрид расходует энергию, накопленную в батарее. Вскоре эту батарею придется каким-то образом подзаряжать.
Реальные источники экономии гибрида – это рекуперация энергии в описанных выше условиях, оптимальный режим работы ДВС, а также поддержка государства – при наличии таковой. Во многих странах (но не в России) покупателям гибридных машин могут предоставлять скидку в несколько тысяч долларов. Однако же подобная скидка – это, в общем-то, рекламный ход, не имеющий никакого отношения к реальным достоинствам такого транспорта. Сегодня такая поддержка есть, завтра ее отменят: так уже было с электромобилями.
Хороший, казалось бы, источник экономии для некоторых типов гибридов – это возможность подзаряжаться от сети 220 В. Это позволяют гибриды PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle). Однако и здесь есть знак вопроса: а за чей счет, извините, банкет? Извечная жажда халявы – явление понятное: мол, приехал на работу, подключился к казенной розетке, а вечером, довольный, отбыл домой. Но это – разовое явление: ни одному руководителю не понравится подобный способ грабежа его конторы. Подзарядка дома быстро теряет свою привлекательность – за это уже придется платить. Да и как подзаряжаться, проживая, скажем, на 11-м этаже?
Еще один сложный момент – это подержанные гибриды. В первую очередь в них изнашивается, конечно же, аккумуляторная батарея. Но тут все определяется тем, как использовал гибрид первый владелец. Если она не пребывала месяцами в разряженном состоянии, не перегревалась и не переохлаждалась, то, вполне возможно, она послужит и второму хозяину. Но если все наоборот, то покупателю в этом случае не позавидуешь. Правда, умельцы кое-где освоили замену как батарей, так и отдельных ее ячеек, но это уже приключение на любителя.
В современной России продажи любых «электричек» уступают европейским примерно в тысячу раз. И это понятно: никакого «кайфа» от такой покупки владелец не испытает. Цена высокая, а инфраструктура практически отсутствует. В нашем своде обязательных нормативов требования энергоэффективности отсутствуют. Европеец может проявить эдакую «сознательность», увидев шильдик типа «<120 г/км» – наш человек равнодушно пожмет плечами. Другое дело, если гибриды все-таки начнут теснить обычные машины под давлением обязательств по обеспечению средней эмиссии углекислого газа по всей линейке выпускаемых автомобилей. Их превышение влечет за собой наложение на автопроизводителей существенных штрафов. А потребители в этом случае останутся без возможности выбирать. Как скоро это произойдет в России, гадать не стоит.
Редакция рекомендует:
Хочу получать самые интересные статьи
КАКОЙ ИЗ НИХ ЛУЧШЕ? Гибрид,.
.. — АВТО Канада / AUTO CanadaКАКОЙ ИЗ НИХ ЛУЧШЕ?
Гибрид, подключаемый гибрид или полный электрик .
Вы решили, что ваша следующая машина не будет традиционно-бензиновой, но не знаете, какой тип электромобиля выбрать?
Вы уже наверняка слышали о
— гибридах
— подключаемых гибридах
— 100% электромобилях.
Вам интересно, какой вариант лучше для вас? Попробуем это прояснить.
На самом деле существует три типа моделей, оснащенных электродвигателями и высоковольтными батареями, позволяющими автомобилю двигаться .
Начнем с автомобиля с наименьшим аккумулятором и наименьшим пробегом:
1. ГИБРИД
Гибридный автомобиль представляет собой традиционный бензиновый автомобиль, к которому были добавлены электродвигатель и высоковольтная батарея.
Обычно, это батарея от 1 до 2 кВт/ч (киловатт-часов).
Обратите внимание, что порта для подзарядки аккумулятора нет.
Как тогда он работает?
Всё просто. Электрическая энергия восстанавливается во время фаз торможения и замедления.
Действительно, при торможении с гибридным (и электрическим) автомобилем, нетрадиционные тормоза замедляют автомобиль, а электродвигатель, который превращается в генератор переменного тока (динамо-машину), подавая электричество в аккумулятор.
Затем, в фазе разгона, электродвигатель помогает бензиновому двигателю разогнать автомобиль, тем самым снижая потребление бензина.
Можно ли двигаться только на аккумуляторной батарее гибридного автомобиля ?
— Да, но не больше нескольких сотен метров.
Хороший ли это выбор?
По мнению специалистов, гибридный автомобиль намного превосходит обычный бензиновый автомобиль (особенно, если вы выбираете Toyota). Но если вы готовы пойти еще дальше и перейдёте на подключаемый гибрид, такой как Prius Prime, например, то это ещё лучше.
2. ПЕРЕЗАРЯЖАЕМЫЙ ГИБРИД
Также известный как автомобиль PHEV (подключаемый гибридный электромобиль).
Подключаемый гибридный автомобиль представляет собой гибридный автомобиль, но с большей батареей и портом для зарядки. Преимущество этого типа транспортного средства в том, что только в электрическом режиме можно проехать несколько десятков километров.
Когда аккумулятор разряжен, автомобиль становится обычным гибридом, а это означает, что аккумулятор перезаряжается во время торможения, снижая расход топлива. А дома, мы подключаем машину к розетке и заряжаем аккумулятор. На следующее утро аккумулятор снова заряжен на 100%.
Многим очень нравятся подключаемые гибриды, потому что на них можно резко сократить потребление бензина (что, непременно, будет хорошо для вашего кошелька). Так же это идеальный автомобиль для начала езды на электротяге.
К сожалению, на данный момент, подключаемые гибридные модели с хорошим запасом хода в 100%-ом электрическом режиме встречаются довольно редко.
Почему ?
Причина проста:
Подключаемый к сети гибридный автомобиль, помимо электрических элементов, имеет все элементы обычного автомобиля. По этому стоимость такого автомобиля не из дешевых.
Однако, в некоторых моделях, для того чтобы удешевить стоимость,
производители устанавливают не слишком мощные батареи (от 9 до 12 кВт/ч). Иначе, на это потребуется вдвое больше расходов на конструирование автомобиля.
Например, с аккумулятором на 12 кВт/ч, Outlander проезжает всего 35 км в полностью электрическом режиме. Это немного. Но если вы выберете автомобиль меньшего размера, это частично решит проблему. Например, Hyundai Ioniq в подключаемой гибридной версии может проехать 47 км в 100% электрическом режиме с еще меньшей батареей — в 9 кВт/ч.
Одна из моделей, которую сейчас очень интересно покупать — это Honda Clarity Plug — in Hybrid. Благодаря аккумуляторной батарее на 17 кВт/ч и аэродинамической форме, он может проехать до 76 км в полностью электрическом режиме. А так же новый Plug — in hybrid 2021 Toyota RAV4 Prime, который тоже способен проехать до 70 км только на одной батарее.
Чтобы узнать, подходит ли вам этот тип гибридного автомобиля, вам необходимо посчитать сколько километров вы проезжаете в день. Я знаю людей, у которых есть подобная машина и которые крайне редко выезжают на дальние дистанции. Они проезжают около 20 км на работу и около 10 км за покупками в день. В этом случае подключаемый гибрид — отличный выбор.
С другой стороны, если вы большую часть времени ездите по автострадам и проезжаете от 100 км/день до 200 км/день, подключаемый гибрид может быть не для вас.
Почему ?
Потому что ваша потребность не будет полностью удовлетворена гибридом.
Скорее всего вам больше подойдёт классический бензиновый автомобиль, либо полностью электрический с большим ходом (более 400 км/день).
3. 100% ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АВТОМОБИЛЬ
У 100% электромобиля нет двигателя внутреннего сгорания, трансмиссии или выхлопной системы. Есть только электродвигатель и более-менее большой аккумулятор.
Сегодня Tesla имеет аккумулятор на 50 кВт/ч. Это батарея среднего размера. Маленькая батарея работает от 30 до 40 кВт/ч, а большая батарея — от 60 до 70 кВт/ч на расстояние более 400 километров.
Благодаря превосходной сети зарядных терминалов, большинство людей могут легко обойтись электромобилем, если он прокатывает более 220 км/день летом и 120 км/день зимой.
В идеале следует выбрать автомобиль, который не требует зарядки в течение дня, за исключением случаев, когда это вдруг действительно понадобится.
Часто в нашу компанию обращаются клиенты, которым мы помогли приобрести 100% гибридные автомобили и они довольны своим выбором. Однако, это не для тех, кто ездит очень далеко. Это для тех, кто проезжает около 60 км/день, не больше. Вечером они подключают машину к электричеству и на следующий день она полностью заряжена.
Что если нужно будет выехать на более длинное расстояние?
В данном случае нужно использовать быстрое зарядное устройство. (Одна 10-минутная зарядка летом и две 10-минутных зарядки зимой.)
Потратьте время, чтобы примерно рассчитать максимальное количество километров, которое вы проезжаете за обычный день, и купите модель, которая примерно вдвое больше (из-за непредвиденных неожиданных обстоятельств зимой). Это довольно просто.
Вывод:
Многие люди начинают с гибрида или подключаемого гибрида, а затем переходят на полностью электрический автомобиль.
Некоторые считают это ненужным и предпочитают сразу переходить на полностью электрическую модель.
Если интересно мое мнение по этому поводу, то могу сказать вот что:
если вы всё-таки решитесь перейти сразу к полностью электрическому автомобилю, то переходите, но не забудьте тщательно оценить свои потребности.
Надеюсь эта статья поможет вам чётче понять разницу между вышеперечисленными автомобилями и определиться в выборе. Главное — подсчитать ваши поездки и определить ваши потребности .
Мы всегда с вами рядом. Если вам нужна наша помощь в выборе автомобиля или его продаже.
Наш телефон : +1 514 998 4501
С уважением , Леонид Зинченко.
Президент компании KIT MAISON INC, соучредитель компании AUTO DEPO KH INC.
Ускользающая правда о недостатках гибридных автомобилей —
Пожалуй, у большинства из нас, просвещенных автолюбителей, уже не осталось сомнений в том, что в обозримом будущем доминированию автомобилей на базе двигателя внутреннего сгорания (ДВС) наступит конец
Пожалуй, у большинства из нас, просвещенных автолюбителей, уже не осталось сомнений в том, что в обозримом будущем доминированию автомобилей на базе двигателя внутреннего сгорания (ДВС) наступит конец. Им на смену придут новые типы авто такие, к примеру, как гибриды. Благодаря своим прогрессивным качествам последние уже сегодня активно используются в разных уголках планеты.
Однако это вовсе не означает, что эксплуатация гибридных машин связана исключительно с позитивными моментами. Напротив, у гибридов есть свои недостатки, о которых рядовому автомобилисту, если разобраться, известно не так уж и много. В этом нет ничего удивительного, поскольку, когда разговор заходит о гибридном автомобиле, акценты почему-то принято расставлять на его преимуществах, избегая при этом очевидных минусов.
С целью восстановления справедливости предлагаем поговорить о недоставках, так или иначе связанных с эксплуатацией гибридных авто. Можно не сомневаться, зная эти минусы, выбор в пользу такого рода машины будет сделан осознанно, а не благодаря однобокой, а значит – необъективной пропаганде, за кулисами которой, как правило, можно разглядеть заинтересованных производителей.
Первое, на что хотелось бы обратить внимание, это сложность конструкции гибридного автомобиля. Последняя обуславливает высокую стоимость такого “железного коня”. Возникает вопрос – зачем платить больше, если ходовые и прочие характеристики “бензинового” аналога ни в чем не уступают, а то и превосходят оные более дорогой гибридной машины?! Ответ, как вы понимаете, не в пользу гибрида, а в пользу традиционного авто на базе ДВС.
Сложность технического устройства гибрида сказывается не только на его первоначальной завышенной цене, но и на стоимости его последующего обслуживания. Попросту выражаясь, если в будущем гибридный автомобиль будет нуждаться в ремонте (рано или поздно это произойдет), то его владельцу такой технический уход выльется в на порядок большую копеечку, нежели в случае с ремонтом обычного авто с двигателем внутреннего сгорания. К слову, подобный расклад объясняется не только нетрадиционностью гибридного силового агрегата машины, но и отсутствием достаточного количества сервисных центров, способных оказывать надлежащие услуги гибридам. Это касается даже развитого Запада, не говоря уже о странах постсоветского пространства. Более того, известны примеры, когда даже такие станции техобслуживания с большой неохотой берутся за решение той или иной проблемы, возникшей с гибридным автомобилем.
Гибридная машина имеет также ряд недостатков, связанных с аккумуляторами его электродвигателя. Во-первых, они (аккумуляторы) склонны к саморазряду, что иной раз может оказаться очень не кстати. Во-вторых, они нуждаются в особой утилизации, в противном случае (если их выбрасывать как обычный мусор) не избежать загрязнения окружающей среды. Конечно, если речь идет об одном гибриде, тогда, как кто-то может подумать, это надуманный недостаток. А что вы скажете, если речь идет о тысячах таких авто, тогда, на наш взгляд, это потенциально серьезная экологическая проблема. Решению последней, к сожалению, в нашей стране никто не уделяет должного внимания.
К очевидным минусам гибридов можно отнести и ту опасность для физического здоровья человека, которую таит в себе их эксплуатация. Так, по оценкам американских экспертов, гибридные автомобили на 20% чаще становятся соучастниками дорожно-транспортных происшествий, в которых страдают пешеходы (опять-таки, если сравнивать с аналогичными ДТП, в которых участвуют машины с ДВС). Все дело в том, что гибрид, работающий в режиме электродвигателя, предельно бесшумный. Как следствие, пешеход очень часто не слышит звук приближающегося авто, имея, таким образом, все шансы из-за своей невнимательности оказаться у него под колесами. Кстати, урон наносимый человеку гибридной машиной в результате ДТП, по мнению все тех же западных специалистов, также на порядок существеннее, нежели в инциденте с “бензиновой” машиной. О серьезности и невымышленности озвученной проблемы может свидетельствовать хотя бы тот факт, что в конце 2011 года президент США поручил соответствующему ведомству разобраться с ней в течение трех лет!
Продолжая тему ДТП, необходимо упомянуть, что гибрид может быть опасен не только окружающим людям, но и его непосредственным пассажирам. В случае аварии существует вероятность того, что все те, кто находится в салоне гибридного авто, могут пострадать от удара током, продуцируемого электромотором. Конечно, такого рода риск может и не столь высок, так как автопроизводители пытаются максимально обезопасить пассажиров от подобного воздействия, однако он все же имеет место быть.
Некоторые посетители нашего сайта спрашивают, можно ли использовать добавки INDIGO или WAGNER в гибридных автомобилях? Гибридный автомобиль как и обычный оснащен двигателем внутреннего сгорания, в котором также содержится масло. Поэтому для защиты от износа двигателей гибридных автомобилей для снижения расходов на ремонт не только допускаем, но и рекомендуем использовать наши добавки к маслам.
В завершении хотелось бы выразить надежду, что наш материал поможет вам, уважаемые читатели, восполнить недостающее элементы мозаики о гибридном автомобиле. Последний, как видно, может иметь не только давно известные плюсы, но и объективные минусы!
Гибридные автомобили — плюсы и минусы
Концепт Mercedes Hyper в разрезе, демонстрирующий основные компоненты.Если слушать производителей, гибридные автомобили — лучшее изобретение со времен нарезанного хлеба. Хотя есть много причин для покупки гибридного автомобиля, в том числе новые налоговые льготы для владельцев в США, полезно иметь хорошее представление о том, как они работают. В этой статье исследуются мифы, преимущества и недостатки владения одним из этих новых «зеленых» автомобилей.
Прежде всего: что такое гибридный автомобиль? По сути, это обычный экономичный автомобиль с двумя двигателями — электрическим и бензиновым.Он также имеет специальную систему для захвата энергии торможения для хранения во встроенной батарее.
Почему гибрид? Почему не бензиновый или электрический автомобиль? Ведь одно из основных правил науки — чем сложнее система — два мотора вместо одного — тем чаще она будет ломаться. Это главная причина, по которой многие владельцы лодок предпочитают один мотор вместо «двойной беды» двух — несмотря на очевидные преимущества в безопасности. Это сложный вопрос, и, по мнению некоторых экспертов, на него нет полного ответа.
• Присоединяйтесь к PhysOrg.com на Facebook!
• Подпишитесь на PhysOrg.com в Твиттере!
Причина двух моторов в сильных и слабых сторонах обоих типов. В частности, электродвигатели не потребляют энергии на холостом ходу — они выключаются — и потребляют меньше энергии, чем бензиновые двигатели на низких скоростях. Бензиновые двигатели лучше работают на высоких скоростях и могут обеспечить большую мощность при заданном весе двигателя. Это означает, что в час пик останавливайтесь и продолжайте движение, электродвигатель отлично работает и, как дополнительное преимущество, не производит никаких выхлопов, что снижает уровень смога.На более высоких скоростях — выше 40 миль в час — включается газовый двигатель, который дает то бодрое ощущение, которое многие автовладельцы ищут при движении по шоссе.
Еще одним преимуществом газового двигателя является то, что он заряжает аккумуляторы во время работы. Многие владельцы электромобилей застряли в зоне действия удлинителя розетки. Владельцы гибридов могут забыть об этом раздражении; бензиновые двигатели запускаются автоматически, когда батарея разряжается, и продолжают заряжать батарею — гибрид никогда не нужно подключать к розетке.Конечно, если вы забудете заправить бак…. Тем не менее, вы можете нести канистру с бензином на полмили, в то время как в прямом электромобиле необходим эвакуатор.
Хонда ИнсайтВсе 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 торможения.
Все эти системы должны работать вместе, добавляя сложности.Хотя автомобили и, что не менее важно, управляющие ими компьютеры стали более надежными, они по-прежнему страдают от сбоев. Таким образом, владельцы гибридов могут ожидать больше времени в магазине и более крупные счета за ремонт.
Гибридыявляются наиболее экономичными из всех автомобилей — они обычно потребляют от 48 до 60 миль на галлон (заявлено). Неплохо, но только на 20–35% лучше, чем у экономичного автомобиля с бензиновым двигателем, например, у Honda Civic, расход топлива которого составляет 36 миль на галлон. Но при сравнении цен — гибриды стоят от 19 000 до 25 000 долларов, а автомобили с экономией топлива — от 14 000 до 17 000 долларов — оправдание покупки становится менее ясным.
Действительно, разница в среднегодовых счетах за топливо — 405 долларов за Honda Insight против 635 долларов за Honda Civic — означает, что вы никогда не сможете окупить дополнительные первоначальные затраты на гибрид. Владение гибридом за десятилетний период сэкономит вам всего 2300 долларов — меньше, чем разница в стоимости сопоставимых по оснащению автомобилей.
Большая часть топливной экономичности достигается за счет улучшения аэродинамики, снижения веса и, самое большое изменение: меньшего размера и менее мощного газового двигателя. На самом деле, любой автомобиль значительно увеличит пробег, просто уменьшив объем двигателя.Основная причина, по которой этого не делается, связана с потребительским спросом — им нужна дополнительная мощность и скорость.
Дайверы считают, что реальный пробег у гибридов на самом деле примерно на 10% меньше заявленного. На веб-страницах консультантов-производителей с советами по пробегу они перечисляют те же самые советы, которые обеспечат лучшую экономию топлива на любом автомобиле: ездите медленно, не заводится кролик и т. д.
Но гибридные автомобили предлагают больше, чем просто большую экономию топлива, они также предлагают множество экологических преимуществ. Даже небольшое увеличение экономии топлива приводит к значительной разнице в выбросах в течение срока службы автомобиля.Кроме того, в крупных городах, где уровень загрязнения наиболее высок, они имеют еще большее значение, поскольку производят очень мало выбросов при движении по городу на низкой скорости и в неизбежных пробках.
Пока США только начали производить гибриды, японцы являются признанными лидерами. Honda и Toyota являются двумя крупнейшими производителями Insight и Prius. Автопроизводители США 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 американские гибриды — это всего лишь символические модели, а не серьезная попытка выйти на рынок. Причина введения гибрида связана с правилами корпоративной средней экономии топлива (CAFE). Текущие стандарты требуют, чтобы средний пробег автомобилей, продаваемых автопроизводителем, составлял 27,5 миль на галлон. Это означает, что если автопроизводитель продает один гибридный автомобиль с расходом топлива 60 миль на галлон, он может затем продать четыре менее экономичных автомобиля, таких как внедорожники и грузовики, которые расходуют всего 20 миль на галлон.
Тойота ПриусИмея лишь незначительную экономию на бензине и гораздо более высокую начальную стоимость, производители гибридных автомобилей полагаются на два основных фактора при продаже: «зеленый» имидж и «новая» технология. Любой маркетолог скажет вам, что «новое» и «зеленое» хороши для любых продаж.
Чтобы компенсировать предполагаемые проблемы с надежностью, производители предлагают серьезные гарантии: Honda Insight имеет восьмилетнюю/80 000-мильную гарантию на большую часть силовой передачи, включая аккумуляторы, и трехлетнюю/36 000-мильную гарантию на остальные компоненты. машина.Toyota Prius имеет восьмилетнюю гарантию на батарею и гибридные системы и трехлетнюю гарантию на все остальное.
Двигатели и аккумуляторы этих автомобилей не требуют технического обслуживания в течение всего срока службы автомобиля. Двигатель не нуждается в большем обслуживании, чем любой другой автомобиль. Поскольку гибриды имеют рекуперативное торможение, тормозные колодки могут служить даже дольше, чем в обычных автомобилях.
Но что делать умному покупателю автомобиля? Стоит ли экономия на газе дополнительных головных болей и более высоких затрат? Возможно, это зависит от того, как вы ездите.Если вы ездите в основном по городу, вы можете сэкономить достаточно, чтобы оправдать дополнительные расходы. Помните, что бензиновый двигатель включается для зарядки аккумуляторов, если вы все время используете электродвигатель, что сводит на нет некоторые преимущества. Меньше сэкономят пассажиры, путешествующие на дальние расстояния, и ведущие нижние колонтитулы.
Кроме того, всегда есть окружающая среда, о которой всегда стоит подумать. Гибрид сокращает выбросы на 25-35% по сравнению даже с самыми экономичными моделями, работающими на газе.
Налоговый стимул 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: налоговая льгота распространяется только на первые 60 000 автомобилей, выпущенных каждым производителем в год. Toyota Prius, например, быстро достигнет такого количества продаж до конца года.
Эксперты считают, в конце концов, гибриды, вероятно, технологии перехода. Автомобили, работающие на водородных или метановых топливных элементах, вероятно, являются автомобилями будущего.Что касается окружающей среды, то существует множество способов сократить выбросы — использование общественного транспорта, объединение автомобилей, езда на велосипеде и даже пешие прогулки. Даже просто покупка меньшего, экономичного автомобиля имеет большое значение. Итак, подумайте о том, чего вы на самом деле пытаетесь достичь, прежде чем покупать гибрид — не бросайте свои с трудом заработанные деньги на новую технологию ради нее самой, потому что она может быть модной «зеленой».
Филип Данн, Copyright 2006 PhysOrg.com
Toyota потратит 13 долларов.6 миллиардов долларов на аккумуляторы для электромобилей к 2030 году
Цитата : Гибридные автомобили — плюсы и минусы (2006, 19 января) получено 8 января 2022 г. с https://phys.org/news/2006-01-hybrid-cars-pros-cons.HTML
Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
у.е.S. Продажи гибридных электромобилей достигли рекордного уровня
Автомобиль Honda Crider Sport Hybrid выставлен на стенде GAC Honda во время дня СМИ на выставке Auto Shanghai в Шанхае, Китай, 19 апреля 2021 года. REUTERS/Aly Song/File Photo
Зарегистрируйтесь сейчас и получите БЕСПЛАТНЫЙ неограниченный доступ к Reuters.com
Зарегистрируйтесь
САН-ФРАНЦИСКО, 6 января (Рейтер) — Чисто электрические автомобили попадают во все заголовки, но их бензиново-электрические гибридные конкуренты незаметно добились рекордных продаж в США в прошлом году, показали отраслевые данные.
В то время как Tesla Inc (TSLA.O) и Ford Motor Co (FN) настаивали на продажах электромобилей, азиатские автопроизводители расширили модельный ряд гибридных автомобилей, поскольку многие клиенты по-прежнему избегают электромобилей из-за более высоких цен, ограниченного пробега или отсутствие зарядных станций.
Продажи гибридных автомобилей в США подскочили на 76% до 801 550 автомобилей в прошлом году, что составляет 5% продаж легковых автомобилей в США, согласно данным аналитической компании Wards Intelligence.
Зарегистрируйтесь сейчас и получите БЕСПЛАТНЫЙ неограниченный доступ к Reuters.com
Register
Продажи электромобилей также подскочили на 83% до 434 879, но составили лишь 3% рынка.
Toyota Motor Corp (7203.T) сообщила о рекордных продажах гибридных автомобилей на рынке США, что помогло японскому автопроизводителю обогнать General Motors Co (GM.N) и стать самым продаваемым автопроизводителем в США. читать далее
Toyota увеличила продажи своих гибридов, подключаемых модулей и топливных элементов на 73% до 583 697, причем большинство из них приходится на гибриды. GM продала менее 25 000 электромобилей, поскольку отозвала электромобили Bolt из-за риска возгорания аккумуляторов.
«Гибриды предлагают действительно интригующее сочетание показателей экономии топлива без некоторых огромных недостатков, присущих электромобилям», — сказал Бретт Смит, технический директор Центра автомобильных исследований.
Чистые электромобили работают только на электричестве и требуют инфраструктуры для зарядки, в то время как гибридные электромобили сочетают в себе обычный двигатель внутреннего сгорания с электрической силовой установкой.
Honda Motor Co (7267.T), второй продавец гибридных автомобилей в США, также увеличил продажи гибридных автомобилей на 67% по сравнению с 2020 годом до рекордных 107 060 в прошлом году.
«Мы надеемся значительно увеличить продажи гибридных автомобилей для наших основных продуктов, CR-V и Accord, в ближайшие годы, поскольку мы готовимся к выпуску аккумуляторных электромобилей», — сказал Reuters Дэйв Гарднер, исполнительный вице-президент Honda.
Honda, которая планирует выпустить свой первый электромобиль на рынок США в 2024 году, ожидает, что рынок взлетит благодаря запуску множества новых моделей автопроизводителями и политической поддержке со стороны администрации Байдена.
«Это всего лишь вопрос времени, но я думаю, что потребительское признание займет некоторое время, чтобы наверстать упущенное», — сказал Гарднер.
Hyundai Motor Co (005380.KS) рассматривает гибриды и подключаемые гибриды как «средства реализации», которые помогут ускорить продажи аккумуляторных электромобилей, заявил главный операционный директор компании Хосе Муньос.
«Некоторые из наших конкурентов сразу переходят на аккумуляторные электромобили… Мы по-прежнему видим многих потребителей, которые колеблются, когда дело доходит до аккумуляторных электромобилей», — сказал он.
Зарегистрируйтесь прямо сейчас и получите БЕСПЛАТНЫЙ неограниченный доступ к Reuters.com Под редакцией Мэтью Льюиса
Наши стандарты: Принципы доверия Thomson Reuters.
В чем разница между гибридными и электрическими автомобилями
Мы часто слышим о различных моделях электрических или гибридных автомобилей , но это не одно и то же. Основное различие между ними заключается в том, что электромобиль работает исключительно на электроэнергии, хранящейся в аккумуляторе, а гибридный автомобиль работает на комбинации электричества и обычного топлива.
Что такое гибридный электромобиль?
Гибридные электромобили приводятся в движение двигателем внутреннего сгорания в сочетании с одним или несколькими электродвигателями, которые используют энергию, хранящуюся в батареях.Мягкие гибриды, также называемые микрогибридами, используют аккумулятор и электродвигатель для обеспечения питания транспортного средства и позволяют двигателю выключаться, когда транспортное средство останавливается (например, на светофоре или в движении с частыми остановками), улучшая экономию топлива. .
Что такое электромобиль?
Электромобили работают на электричестве вместо бензина и также известны как «электромобили» (EV). Это означает, что они не загрязняют окружающую среду выхлопными газами и не выбрасывают парниковых газов, а также работают тише и плавнее, чем другие транспортные средства.Большинство электромобилей имеют аккумуляторы, которые необходимо заряжать от внешнего источника электроэнергии.
Электромобили тише, у них нет выбросов выхлопных газов, и в целом выбросы ниже. Примечательно, что некоторые страны приняли законы о поэтапном отказе от продажи автомобилей, работающих на ископаемом топливе.
Является ли гибридный автомобиль электромобилем?
Полностью электрические транспортные средства (так называемые аккумуляторные электромобили или BEV) имеют электрохимическую систему хранения (аккумулятор) в качестве единственной бортовой системы накопления энергии.Один или несколько электродвигателей генерируют механическую энергию, при этом энергия восстанавливается при торможении. Аккумуляторы можно заряжать от электросети.
Гибридные автомобили имеют батареи, но они также оснащены двигателями внутреннего сгорания, работающими на газе.
Различные модели электрических и гибридных автомобилей Гибриды
выпускаются в двух версиях: платной и обычной. Заряжаемые гибридные автомобили, также известные как подключаемые электромобили или PHEV, имеют аккумулятор, который можно заряжать от сети, и обычный газовый двигатель с топливным баком.Двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель обеспечивают механическую мощность, а энергия рекуперируется при торможении.
Обычные гибридные автомобили (так называемые Full Hybrids) имеют аккумулятор, который нельзя заряжать от сети, а также обычный бензиновый двигатель с топливным баком. Двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель обеспечивают механическую мощность, а энергия рекуперируется при торможении.
Преимущества электромобиля многообразны. В Италии они варьируются от выделенных бесплатных парковочных мест до доступа к зонам ограниченного движения, от национальных и местных стимулов и субсидий до освобождения от дорожного налога и снижения страховых взносов.
Существует три типа электромобилей: чистые электромобили, гибридные электромобили с подключаемым модулем и электромобили с увеличенным запасом хода.
Полностью электрический автомобиль приводится в движение электродвигателем, использующим энергию, хранящуюся в перезаряжаемых батареях.
Подключаемые гибридные электромобили — это электромобили, которые можно заряжать от электросети и внутренней перезаряжаемой батареи. Это означает, что их можно заряжать на зарядной станции, с помощью сетевого адаптера или от стандартной розетки дома.Аккумулятор заряжается от сетевой вилки. Энергия аккумулятора используется для более высоких скоростей и больших расстояний.
Электромобили с увеличенным запасом хода — это электромобили с батареями большей емкости, которые можно заряжать от внешнего источника, поэтому вы можете заряжать свой электромобиль дома, пока спите, на работе в течение дня или на общественной зарядной станции.
Что такое штекер в гибридном автомобиле?
Электромобили используют электроэнергию из сети, а не ископаемое топливо, такое как бензин или дизельное топливо, для питания своих двигателей.
Подключаемые гибридные электромобили
Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) используют батареи для питания электродвигателя и другое топливо, такое как бензин или дизельное топливо, для питания двигателя внутреннего сгорания или другого источника движения.
Варианты заправки и вождения
АккумуляторыPHEV можно заряжать от внешнего источника электроэнергии, двигателя внутреннего сгорания или рекуперативного торможения.
В чем разница между подключаемым гибридом и обычным гибридом? Гибриды
Plug-in используют традиционные бензиновые или дизельные двигатели, но аккумулятор можно заряжать от внешнего источника, например от сети, и он может работать только от аккумулятора на ограниченном расстоянии.
Что означает гибрид при покупке автомобиля?
Почти каждый производитель автомобилей имеет гибридную версию по крайней мере одного из своих автомобилей. Из-за опасений глобального изменения климата люди более серьезно рассматривают варианты электромобилей.
Может показаться, что это новая технология, но гибридные автомобили существуют уже более двадцати лет. Вы, несомненно, много раз слышали этот термин, но вы можете спросить: «Что означает гибрид?»
Проще говоря, он не полностью электрический, но и не топливный.Это лучше для окружающей среды и может сэкономить деньги на газе, но вы можете рассчитывать на более высокие авансовые платежи и расходы на техническое обслуживание.
Теперь давайте более подробно поговорим о том, что такое гибрид, о типах гибридных автомобилей, плюсах и минусах гибридных автомобилей.
Что означает гибрид?
Гибридный автомобиль имеет как минимум один электродвигатель и один бензиновый двигатель. Иногда они по очереди, а иногда работают вместе.
Электрические аккумуляторы накапливают мощность за счет замедления автомобиля с помощью специальной тормозной системы.
Разные гибридные дизайны дают потребителям разные результаты. Некоторые гибридные автомобили ориентированы на экономию топлива, а некоторые — на производительность. Другие снижают стоимость транспортного средства.
Типы гибридных автомобилей
Гибридные автомобили каким-то образом присутствуют на рынке уже несколько лет. По мере развития технологий электромобилей на рынок выходит все больше видов гибридных автомобилей.
Параллельный гибрид
Параллельные гибриды являются наиболее распространенной гибридной конструкцией. В них электродвигатель и бензиновый двигатель используют одну и ту же трансмиссию и работают вместе для приведения автомобиля в движение.
Гибрид серииЭтот тип гибрида приводится в движение электродвигателем. Газовая энергия предназначена исключительно для зарядки. Серийный гибридный привод гораздо больше похож на полностью электрический автомобиль.
Подключаемый гибрид
Подключаемый гибрид использует меньше бензина, чем любое другое гибридное транспортное средство. У них есть аккумуляторы большего размера, которые вы заряжаете на электрической зарядной станции (у вас дома, в офисе или в месте для зарядки). Автомобиль работает почти полностью от электрической батареи, пока она не разрядится, а затем возвращается к бензиновому двигателю, чтобы работать как параллельный гибрид.
Электрические и гибридные автомобили имеют несколько интересных преимуществ. Но гибридные автомобили по-прежнему не для всех. Продолжайте читать, чтобы узнать о плюсах и минусах гибридных автомобилей.
Преимущества гибридного автомобиля
Возможно, будущее за электромобилями. Есть так много причин, по которым люди сегодня предпочитают электрические и гибридные автомобили традиционным двигателям.
Почему гибрид?
- Более экологичный
- Экономьте деньги на бензине
- Они тихие
- Требуется меньше обслуживания двигателя
Для людей, заботящихся об окружающей среде и экономике, гибридные автомобили могут показаться очевидным выбором.Но у каждой машины есть свои недостатки.
Недостатки гибридного автомобиля
Многие люди, которым нравится идея гибридного автомобиля, до сих пор не хотят его покупать. Как новая технология, всегда есть некоторые минусы.
Почему не гибрид?
- Высокие первоначальные затраты
- Высокие затраты на обслуживание (при необходимости)
- Все еще не на 100 % электрическая (все еще производит выбросы)
Понятно, что многие люди до сих пор не перешли на гибрид.Ждут ли они развития технологий или снижения затрат.
Доступны ли гибридные автомобили для инвалидных колясок?
Что означает гибрид для людей с ограниченными возможностями? У BraunAbility есть один вариант гибрида с боковым входом — Toyota Sienna. Другие гибридные автомобили имеют право на подъемники для инвалидных колясок и специальные сиденья. Посетите наш веб-сайт, чтобы получить список автомобилей, оборудованных для гостей на инвалидных креслах, и поговорите со своим дилером по транспортным средствам, чтобы узнать, может ли ваш гибридный автомобиль быть оснащен подъемником для кресел с ограниченными физическими возможностями.
Что такое гибридный автомобиль?
Сегодня почти все автомобильные бренды продают тот или иной тип гибридного электромобиля (HEV), а некоторые, такие как Lexus и Volvo, предлагают его для всей своей линейки. Электрификация сейчас является самой большой тенденцией в автомобильной промышленности, поэтому, скорее всего, если вы ищете новый автомобиль, вы будете рассматривать гибридные варианты.
Продажи гибридных автомобилей растут из года в год, поскольку покупатели стремятся снизить эксплуатационные расходы и отказываются от дизельных двигателей из-за беспокойства по поводу качества местного воздуха.Но как именно работают гибридные автомобили и каковы различия между различными типами? Наше подробное руководство здесь, чтобы объяснить все.
Проще говоря, гибридный автомобиль питается от нескольких источников, например, от электродвигателя и бензинового двигателя. Существует несколько типов гибридов, которые следует учитывать; у каждого есть свои плюсы и минусы. Читайте дальше, чтобы узнать все, что вам нужно знать о том, как работают гибриды, в каких ситуациях лучше всего подходят различные виды, и должен ли гибридный автомобиль быть в вашем списке покупок.
Как работает гибридный автомобиль и какие существуют типы HEV?
Существует несколько различных типов гибридных автомобилей, и хотя все они в той или иной степени сочетают в себе электрическую энергию и энергию, работающую на ископаемом топливе, каждый из них работает немного по-своему. Вот краткое изложение их всех.
Параллельный гибрид или полный гибрид : Наиболее распространенный тип гибридного транспортного средства называется «параллельный гибрид», также называемый «полным гибридом», когда автомобиль оснащен двигателем внутреннего сгорания — вероятно, бензиновым, но иногда дизельным. — а также аккумулятор и электродвигатель.Существует три возможных способа приведения автомобиля в действие: использование одного двигателя, использование одного электродвигателя или работа двигателя в тандеме с электродвигателем.
Toyota Prius, пожалуй, самый известный параллельный гибрид. Это был первый гибридный автомобиль, который продавался в Великобритании, и с момента своего запуска в 2000 году он имел успех в продажах. Нынешний Prius оснащен 1,8-литровым бензиновым двигателем в паре с электродвигателем. В зависимости от обстоятельств Prius полностью приводится в действие электродвигателем, двигателем или их комбинацией.
Аккумулятор Prius заряжается от двигателя внутреннего сгорания, поэтому его не нужно подключать к розетке для зарядки. Аккумулятор также заряжается при торможении благодаря рекуперативным тормозам на борту, которые накапливают кинетическую энергию и передают ее аккумулятору. Недостатком этого типа гибрида является то, что он может двигаться только в электрическом режиме с нулевым уровнем выбросов на низких скоростях и на очень короткие расстояния.
Подключаемый гибрид : Подключаемый гибридный электрический гибридный автомобиль, или сокращенно PHEV, аналогичен параллельному гибриду тем, что на борту имеется два двигателя: двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель.Опять же, они могут работать как по отдельности, так и в тандеме.
Однако ключевое отличие заключается в том, что аккумулятор PHEV больше, чем у параллельного гибрида, что позволяет автомобилю двигаться дальше в чисто электрическом режиме. Еще одним важным отличием является то, что аккумулятор электродвигателя можно заряжать не только на ходу, но и для подзарядки.
Это означает, что владельцы должны либо иметь способ зарядить свой автомобиль дома, либо использовать одну из тысяч общественных точек зарядки, чтобы максимально использовать запас хода электромобиля PHEV и, таким образом, свести свои эксплуатационные расходы к минимуму.Распространенным примером подключаемого гибридного электромобиля является Mitsubishi Outlander PHEV.
Гибрид с увеличенным запасом хода: ключевое отличие здесь заключается в том, что, хотя двигатель внутреннего сгорания в параллельных гибридах и PHEV может приводить в движение колеса автомобиля, в удлинителе запаса хода двигатель никогда не используется для этой цели. Вместо этого двигатель внутреннего сгорания — часто очень маленькая бензиновая установка объемом менее литра — используется исключительно для подзарядки батарей, когда они разряжаются.
Автомобиль полностью приводится в движение бортовым электродвигателем или двигателями.Поскольку гибрид с увеличенным запасом хода полагается на батарею для питания автомобиля, размеры батареи часто больше, чем у параллельного гибрида или PHEV. По мере увеличения ассортимента чисто электрических автомобилей удлинители запаса хода потеряли популярность; Например, BMW больше не производит версию i3 REx.
Плюсы и минусы гибридных автомобилей – стоит ли покупать гибридные автомобили?
Где гибридные автомобили действительно имеют смысл, так это в городах. Большинство параллельных гибридов используют электродвигатель на низких скоростях — например, Toyota Prius использует свой электродвигатель для питания автомобиля только на скорости ниже 15 миль в час.Кроме того, поскольку городское вождение часто требует много торможения, рекуперативные тормоза помогают поддерживать заряд аккумулятора, увеличивая запас хода на электротяге. То же самое касается PHEV и удлинителей запаса хода.
Оба используют электродвигатель и аккумулятор для обеспечения большей части движения на низких скоростях, помогая вам экономить топливо. Где гибридные автомобили имеют меньше смысла, так это на автомагистралях и в дальних поездках. Это связано с тем, что заряд батареи быстро разряжается, и автомобилю приходится полагаться на двигатель внутреннего сгорания, чтобы продолжать движение.
Дорожный налог для гибридных автомобилей (HEV)
Гибридные автомобили попадают в более низкую налоговую группу, чем их эквиваленты с двигателем внутреннего сгорания. Это связано с тем, что дорожный налог в Великобритании основан на выбросах двуокиси углерода на километр, а электродвигатели на борту — с нулевым уровнем выбросов — снижают общие выбросы CO2 от гибридов. Например, налог на Prius (или любой другой гибрид) составляет 140 фунтов стерлингов в год по сравнению со 150 фунтами стерлингов за чисто бензиновый или дизельный автомобиль. Подержанные гибриды и плагины облагаются еще более низкими налоговыми ставками.Например, Prius, зарегистрированный до 1 апреля 2017 года, не платит дорожный налог. Фактически, любое транспортное средство, выбрасывающее менее 100 г/км CO2, зарегистрированное ранее, не платит дорожный налог.
Как заряжаются гибридные автомобили (HEV) и нужно ли их заряжать?
Параллельный гибрид, такой как Prius, не нужно подключать к сети для зарядки. Вместо этого бортовая батарея заряжается от двигателя внутреннего сгорания во время движения автомобиля, а также за счет кинетической энергии, создаваемой при торможении. В подключаемом гибридном электромобиле зарядка также осуществляется с помощью двигателя и тормозов.Однако из-за большего размера батареи PHEV также необходимо подключать для зарядки дома или на общественной зарядной станции.
Гибриды, подключаемые гибриды и электромобили
Частью стратегии правительства Великобритании по сокращению общих выбросов CO2 является сокращение количества выбросов, приходящихся на транспорт. Чтобы достичь этого, большинство автомобилистов хотят пересесть на электромобили. В результате в 2030 году должен быть введен запрет на продажу новых негибридных бензиновых и дизельных автомобилей.
До 2030 года осталось менее 10 лет, и предстоит еще много работы, чтобы подготовить необходимую инфраструктуру для повсеместного владения электромобилями. Вполне реально предположить, что гибридные бензиновые и дизельные автомобили останутся ключевой частью переходного этапа к полностью электрическому будущему.
Официально: продажа новых бензиновых и дизельных автомобилей будет запрещена с 2030 г.
Производители по-прежнему смогут продавать автомобили, способные обеспечить «значительный» нулевой уровень выбросов загрязняющих веществ после 2030 г., но к 2035 г. все новые автомобили, продаваемые в Великобритании, должны иметь нулевой уровень выбросов выбросы из выхлопной трубы постоянно.Хотя стандартные гибриды будут прекращены, еще неизвестно, как долго будут продаваться подключаемые гибриды.
Распространенным заблуждением является то, что запрет на использование, а не продажу бензиновых и дизельных автомобилей. Это не так, поэтому многие водители еще долгие годы будут останавливаться на обычных заправочных станциях.
Если вы один из многих людей, которые в настоящее время выбирают между гибридом, подключаемым гибридом или полностью электрическим транспортным средством, важно понимать, в чем разница между ними; их плюсы и минусы, от эксплуатационных расходов до практичности.
Это наш путеводитель по различиям между гибридными, подключаемыми гибридными и полностью электрическими автомобилями, который должен помочь вам определить, что лучше всего подходит для ваших текущих обстоятельств.
Гибридные автомобили
Toyota Prius стала первым серийным гибридным автомобилем, появившимся на рынке. Он поступил в продажу в 1997 году, но многие производители все еще пытаются наверстать упущенное и только добавляют гибридные модели в свои линейки.
Базовая технология не сильно изменилась с тех пор, как появился первый Prius, хотя, естественно, произошли улучшения в эффективности и реализации.Однако основные принципы остаются в силе, и гибридный автомобиль — это автомобиль с бензиновым или дизельным двигателем, который работает в сочетании с отдельным электродвигателем. Они могут двигаться, используя только электродвигатель, только двигатель или их комбинацию; компьютер решает, когда и как различные элементы вступают во владение.
Топ-10 лучших гибридных автомобилей 2022
Бортовая батарея, которая питает электродвигатель гибридного автомобиля, относительно мала, что означает, что аккумулятор в гибриде можно легко зарядить на ходу либо от двигателя, либо от электричества, вырабатываемого при автомобиль движется накатом или тормозит.По этой причине некоторые люди называют эти автомобили «самозаряжающимися гибридами», и этот термин является легко понятным способом отличить их от подключаемых гибридов, обсуждаемых далее на странице.
Мягкие гибриды появились позже и немного отличаются. У них есть электродвигатели меньшего размера — обычно это адаптация существующего стартера бензинового / дизельного двигателя — которые помогают при необходимости обеспечить ускорение, но сами по себе не могут привести автомобиль в движение.
Плюсы и минусы гибридных автомобилей
Поскольку гибридные автомобили могут проехать на одних батареях лишь небольшое расстояние, и обычно не более мили или около того, они, как правило, наиболее удобны в городе.Условия «стоп-старт» означают, что вы можете пробираться в пробках в электрическом режиме, не добавляя дыма, но когда заторы ослабевают, двигатель начинает выполнять большую часть работы.
Когда вы едете за город, электродвигатель по-прежнему помогает при ускорении, а это означает, что вы должны проехать больше миль на каждом галлоне топлива. Однако, если вы склонны к быстрой езде, преимущества могут быть относительно незначительными, потому что двигатель все равно будет работать усердно.
Вот почему многие гибридные водители обнаруживают, что их реальные показатели расхода топлива на галлон меньше, чем они могли бы надеяться, хотя осторожные гибридные водители действительно могут выиграть.Те же принципы применяются к мягким гибридным водителям.
Хотя производителя претендуют на выбросы MPG и CO2 в гибридах, могут оказаться оптимистичными для многих, низкие официальные фигуры выбросов могут быть чрезвычайно актуальными для уплателей налогов на компанию благодаря снижению ответственности в пользу. Правительственные стимулы означают, что вы можете заплатить намного меньше налог на автомобиль компании для гибридной версии традиционно приведенного в действие автомобиль равной ценности.
Еще одно явное дополнительное преимущество гибридных и мягких гибридных моделей заключается в том, что вам не нужно менять свои привычки.Их по-прежнему нужно заправлять на заправочной станции, и вам не нужно возиться с пробками, кабелями или разбираться с системами зарядки аккумуляторов электромобилей. Гибридные автомобили также обычно дешевле, чем плагины или EVS, и потому, что они проходили около некоторого времени, на выбор есть много.
Гибридные автомобили с подключаемым модулем
Основные элементы гибридного автомобиля с подключаемым модулем (PHEV) очень похожи на стандартный гибридный автомобиль в том, что у вас есть дополнительная батарея и электродвигатель для поддержки работы бензинового или дизельного двигателя. двигатель.Основное отличие состоит в том, что батарея больше, что позволяет PHEV двигаться намного дальше только на электроэнергии. Размер аккумулятора означает, что он не может быть перезаряжен автомобилем, поскольку он едет как обычный гибрид. Вместо этого, как и в полностью электрическом автомобиле, вы должны подключить PHEV, чтобы зарядить аккумулятор.
При полной зарядке PHEV обычно позволяет вам проехать от 20 до 50 миль на одной батарее, в зависимости от спецификации. Как только аккумулятор разрядится, вам придется полагаться на бензиновый или дизельный двигатель, чтобы продолжить путешествие.Вы не получите существенной помощи от аккумулятора и электродвигателя, пока у вас не будет возможности подключиться к сети на несколько часов для подзарядки, но PHEV с радостью проедет весь день на своем бензиновом или дизельном двигателе.
Топ-10 лучших подключаемых гибридов 2022
Это главное преимущество PHEV; он предлагает водителям возможность пользоваться недорогой и экологически чистой электроэнергией, не полагаясь на все еще развивающиеся сети зарядки в Великобритании для завершения поездки.
Плюсы и минусы подключаемых гибридных автомобилей
Как вы можете себе представить, PHEV может выглядеть чрезвычайно умным, если ваш ежедневный путь на работу короче, чем расстояние, обеспечиваемое только электрическим двигателем с полностью заряженной батареей. В этом случае вы могли бы просто заряжать свой автомобиль каждую ночь дома и никогда не использовать ни капли бензина или дизельного топлива, за исключением случайных дальних поездок.
Если вы совершаете много дальних поездок, аккумулятор становится мертвым грузом, когда он разряжен, что снижает производительность вашего автомобиля и требует больше топлива, чем стандартный бензиновый автомобиль.В этих условиях PHEV может выглядеть не так умно, тем более что подключаемые компоненты могут весить достаточно, чтобы повлиять на управляемость автомобиля.
Говоря о производительности, многие PHEV, такие как полностью электрические автомобили, предлагают поразительно быстрое ускорение. Эта технология по-прежнему относительно дорогая и, как правило, устанавливается на топовые модели, поэтому для производителей это отличный способ предложить бизнес-пользователям дорогие высокопроизводительные автомобили, поскольку чрезвычайно низкие показатели выбросов означают, что PHEV привлекают еще более дешевые служебные автомобили. налоговые ставки, чем стандартные гибриды.
Официальные показатели CO2 и MPG чрезвычайно привлекательны, потому что они основаны на полностью заряженных батареях, и, конечно же, это требует дополнительных хлопот с кабелями и зарядными устройствами.
Если, как и предполагалось, через несколько лет у нас будут более легкие и быстро заряжающиеся аккумуляторы и значительно расширенная зарядная сеть, то, вероятно, «временное» решение PHEV может стать менее привлекательным. На данный момент, для правильного типа поездок, PHEV являются полезным на полпути к переходу на полностью электрические автомобили.
Электромобили
Количество электромобилей на дорогах Великобритании уже быстро растет, поэтому увеличивается и выбор, поскольку производители стремятся заработать на спросе.В наши дни вы можете получить все: от городских автомобилей и супермини, семейных хэтчбеков, автомобилей представительского класса и даже внедорожников с чисто электрической трансмиссией. Хотя это означает, что существует электромобиль для самых разных бюджетов, все они связаны тем фактом, что вы не можете никуда поехать, не зарядив аккумулятор.
10 лучших электромобилей 2022 года
Время зарядки зависит от размера аккумулятора вашего автомобиля и скорости, с которой вы можете его заряжать дома или в общественной зарядной точке.Ваш запас хода также ограничен размером аккумулятора вашего автомобиля, поэтому очень важно найти модель, которая будет соответствовать вашим потребностям.
Плюсы и минусы электромобилей
Нулевые выбросы выхлопных газов — это то, к чему стремятся автомобили, поэтому, хотя гибриды и PHEV — это шаг в правильном направлении, вам понадобится полностью электрический автомобиль, чтобы соответствовать требованиям правительства и многих водителей. конечная цель. В то время как сменявшие друг друга правительства стимулировали как гибридные модели, так и модели EV, только чисто электрические автомобили теперь имеют право на правительственный грант на подключаемый автомобиль, который предлагает до 1500 фунтов стерлингов от прейскурантной цены большинства электрических моделей стоимостью менее 32 000 фунтов стерлингов.Правительство также внесет 350 фунтов стерлингов в стоимость настенной коробки дома, если у вас есть PHEV или EV.
Электромобили также получают выгоду от чрезвычайно низкого уровня налога на служебный автомобиль: льгота в натуральной форме установлена на уровне всего 1% в 2021 году и 2% в 2022 году.
По сравнению с традиционными моделями электромобили могут выглядеть относительно дорого но как владелец электромобиля вы получите сверхнизкие эксплуатационные расходы, а также расслабляющую и почти бесшумную езду. Вам придется привыкнуть к волоките кабеля по гаражу, подъезду или иногда по тротуару, чтобы держать его заряженным.Тем не менее, поскольку пробег электромобиля от одной зарядки, по-видимому, увеличивается с каждой новой моделью, некоторым водителям электромобилей уже нужно заряжать свой автомобиль только один или два раза в неделю. Если ваш автомобиль проедет 300 миль на полной зарядке, а поездка на работу займет всего 20 миль, то почему бы и нет?
В дальних поездках «беспокойство по поводу запаса хода» и проблема с поиском зарядного устройства могут по-прежнему вызывать стресс при вождении электромобиля. На данный момент по всей стране доступно более 30 000 общественных точек зарядки, и каждый день устанавливается больше, но зарядка по-прежнему требует дополнительного планирования и больше времени, затрачиваемого на подключение к зарядным устройствам, чем заправка автомобиля бензином или дизельным топливом на заправочной станции.
Прочтите наши руководства по гибридам, подключаемым гибридам и электромобилям здесь.
Гибридный автомобиль и подключаемый гибридный автомобиль
Трансмиссия гибридного автомобиля приводится в действие двигателем внутреннего сгорания, бензиновым или дизельным, но не работающим в одиночку. К нему присоединяются один или несколько электродвигателей, которые могут взять на себя или дополнить его роль в зависимости от обстоятельств, все время преобразовывая кинетическую энергию автомобиля в электричество во время периодов торможения.
Гибридные автомобили: когда сгорание и электричество работают вместе
Гибридный двигатель E-TECH представлен на стенде Renault на Женевском международном автосалоне 2019 11 марта. При каждом использовании гибридный автомобиль автоматически регулирует работу различных двигателей, чтобы обеспечить водителю оптимальный баланс расхода топлива и комфорта. Например, большинство гибридных автомобилей запрограммированы на запуск в 100% электрическом режиме.
Таким образом, они гарантируют, что вы можете спокойно маневрировать на низких скоростях, обеспечивая при этом быстрое ускорение благодаря крутящему моменту, непосредственно доступному от электродвигателя.
Как правило, электрический блок срабатывает, как только это может привести к снижению расхода топлива, при условии, что в его резервной батарее достаточно энергии. Электродвигатель также может работать одновременно с двигателем внутреннего сгорания, обеспечивая полезный прирост производительности, чтобы обогнать другой автомобиль или покорить крутой холм.
Наконец, электрическая сборка задействуется, как только привод перестает разгоняться. Затем он работает как генератор, работающий в тандеме с моторным тормозом: скорость, потерянная автомобилем, преобразуется двигателем в электричество и используется для зарядки бортового аккумулятора.
Комбинированная работа различных двигателей автоматически регулируется в соответствии с такими параметрами, как скорость или уровень заряда аккумулятора. Система также учитывает потребности водителя, связанные с элементами комфорта (отопление, кондиционирование воздуха) или силой нажатия на педаль акселератора.
Гибридный автомобиль: с зарядкой или без нее
Существует две категории гибридных автомобилей, которые зависят от наличия или отсутствия зарядного порта, предназначенного для питания электрической батареи от внешнего источника питания.
Стандартные гибридные автомобили, или HEV (Hybrid Electric Vehicles), имеют батарею, которая позволяет им проехать несколько километров только на электричестве и помогает двигателю внутреннего сгорания при ускорении. В этой модели электрическая цепь питается только через рекуперацию кинетической энергии r .
Существуют также подключаемые гибридные автомобили: они называются PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicles), их название подчеркивает наличие зарядного порта, аналогичного тому, которым оснащены 100% электромобили.
Подключаемый гибридный автомобиль может быть подключен к бытовой розетке или зарядной станции для увеличения запасов энергии во время остановок. Поэтому в нем находится аккумулятор большей емкости, чем у HEV, что позволяет ему проехать несколько десятков километров, не потребляя топлива.
Преимущества гибридного автомобиля
Конкретные преимущества с точки зрения экономии топлива зависят от характеристик двигателя, емкости электрической системы, стиля вождения и условий пройденного маршрута.
Одно можно сказать наверняка: гибридные автомобили доказали свою высокую эффективность в городах и пригородах. Высокая частота торможения, остановки и повторного запуска максимально увеличивает возможности рекуперации энергии, тем более, если водитель следует принципам эковождения.
Компания Renault, например, указала, что ее гибрид Clio E-TECH, который появится на рынке в 2020 году, сможет использовать электричество в течение 80% времени в городских поездках, что означает экономию топлива примерно на 40% при по сравнению с двигателем внутреннего сгорания эквивалентной мощности.
Гибридный автомобиль или электромобиль?
С зарядным портом или без него гибридный автомобиль всегда может двигаться с двигателем внутреннего сгорания, когда его аккумулятор разряжен. Это дает ему больший рабочий диапазон, чем 100% электрический автомобиль: один достаточно большой, чтобы удовлетворить различные потребности. Для Renault, исторического игрока и лидера европейского сектора, гибридный автомобиль действительно дополняет электромобиль.
Авторские права: Энтони БЕРНЬЕ, PRODIGIOUS Production, Оливье МАРТЕН-ГАМБЬЕ
Все электромобили в вашей стране
Откройте для себя наш ассортиментЧитайте также
Электромобили
Различные методы хранения энергии
10 июня 2021 г.
Посмотреть большеЭлектромобили
Все, что нужно знать о подключаемом гибридном автомобиле
10 июня 2021 г.
Посмотреть большеЭлектромобили
Все, что нужно знать о зарядке подключаемого гибридного автомобиля
09 июня 2021 г.