Гибридный двигатель это: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Гибридный двигатель — как он работает

Почему мы коснулись этого вопроса на нашем портале? И почему мы хотим просветить Вас в вопросах работы гибридных двигателей? Всё предельно просто и понятно. Дело в том, что многие сферы нашей жизнедеятельности буквально пронизаны взаимодействием всевозможных технологий, которые в своём симбиозе порождают гораздо более эффективные методы, гаджеты и механизмы. И конечно же не посмели отставить в сторону и двигатели для наших четырёхколёсных любимцев. И вот именно о таких агрегатах, их положительных и отрицательных сторонах, о том как они работают мы и поговорим в данной теме. А пока совершим небольшой экскурс в историю. Поехали!

Немного истории

Автомобили с гибридными «сердцами» – изобретение далеко не новое, как может показаться на первый взгляд. Первооткрывателем и воплотителем идеи гибридного двигателя стал иезуитский священнослужитель по имени Фердинанд Вербист.

В 1665 году он начал работать над планами создания простых четырёхколёсных повозок, работающих на паровой и конной тяге. Но а первые серийные модели с гибридными двигателями увидели свет уже на рубеже 19-го и 20-го веков. На протяжении десяти лет, начиная с 1887 года французская Compagnie Parisienne des Voitures Electriques выпустила серию электромобилей и автомобилей с гибридными моторами. А в 1900 году компания General Electric создала гибридное авто с четырёхцилиндровым бензиновым двигателем. Компания Walker Vehicle Company of Chicago до 1940 года выпускала гибридные грузовые автомобили.

Конечно, на то время производство подобных автомобилей ограничивалось небольшими партиями и созданием разного рода прототипов. Однако в наше время острая нехватка нефтяных ресурсов и постоянно прогрессирующий экономический кризис побудили автомобильных конструкторов и разработчиков вернуться к истокам и возобновить выпуск автомобилей с гибридными двигателями.

Как работает гибридный двигатель – простыми словами о новых технологиях

Ну а теперь самое время разобраться с тем, что за агрегат гибридный двигатель и почему так рьяно стали производит автомобили с такими сердцами? Гибридный двигатель представляет собой систему двух связанных между собой двигателей: бензинового и электрического. Два двигателя могут работать как в связке, так и по отдельности, всё зависит от того, какой режим работы использован в данный момент. Процессом перераспределения «полномочий» управляет мощный компьютер, который в тот или иной момент решает какой из двигателей должен сейчас работать. Для передвижения в загородном режиме всю работу берёт на себя топливный двигатель, ибо аккумулятора на трассе хватает ненадолго. Для передвижения по городу включается электродвигатель.

Если же автомобиль подвергается большим нагрузкам или ему приходится часто и довольно интенсивно разгоняться, то оба двигателя работают уже вместе.

Интересен тот факт, что пока автомобиль движется на топливном моторе, электрический в это время заряжается. Автомобиль с гибридным двигателем выбрасывает в атмосферу на 90% меньше веществ, чем привычные нам топливные моторы, и это несмотря на то, что в его состав входит и бензиновый агрегат тоже. Так же потребление бензина в городе можно свести к нулю, что, конечно же, не сказать о загородных поездках.

Давайте рассмотрим как автомобиль с гибридным двигателем трогается с места. В самом начале движения и на малых скоростях работают лишь аккумулятор и электрический двигатель. Энергия, что запасена в батарее питает энергетический центр, который далее распределяет её по электромоторам, которые уже и стартуют автомобиль с места бесшумно и очень плавно. После того, как набрана максимальная для электродвигателя скорость, подключается и бензиновый агрегат. Крутящий момент на ведущие колёса уже поступает от двух двигателей в одночасье. В процессе такой работы двигатель внутреннего сгорания отдаёт часть выработанной энергии на генератор, который далее и питает электродвигатели, разгружая АКБ, излишки же энергии передаются на аккумулятор, восполняя его, утраченный на начало движения, запас.

Если автомобиль движется в нормальном режиме, то автоматом используется ведущим лишь передний привод, в остальных же случаях распределение крутящего момента подаётся уже на две оси. В режиме ускорения крутящий момент на колёса поступает в основном от двигателя внутреннего сгорания, а если необходимо нарастить динамику, то в ход идут уже и электромоторы, дополняющие ДВС. Но вот более интересным моментом всё же является торможение. Электронный «мозг» автомобиля держит под контролем включение и выключение тормозных систем. Когда стоит подключить гидравлику, а когда и рекуперативное торможение, но предпочтение всё же отдаётся второму. То есть, когда водитель гибридного автомобиля нажимает на педаль тормоза, электродвигатели переходят генераторный рабочий режим, создавая тем самым тормозной момент на колёсах, при котором также вырабатывается электроэнергия, которая и подпитывает аккумулятор через распределительный энергоцентр. В этом то и утаилась вся суть «изюминки» гибридного двигателя.

В привычной же нам классике энергия, выделяемая при торможении расходуется в пустую, просто теряясь в пространстве как тепло от тормозных дисков и других деталей. Использование тормозной энергии очень эффективно в условиях города, когда частое торможение на светофорах – обычное дело. Система VDIM, которая является управляющей автомобильной динамикой, управляет работой всех автомобильных систем активной безопасности, объединяя их в единый «организм».

Пожалуй, первым удачным экземпляром, оснащённым гибридным двигателем, выпущенным в массы стал известный уже ныне «Prius» от компании Toyota. Этот чудо автомобиль расходует всего чуть более трёх литров бензина на каждые сто километров в городском режиме. Также японская компания пошла далее, выпустив свой люксовый гибридный кроссовер Lexus RX400h. Но и стоимость данного авто в среднем в пределах 70 000 у.е. Заметим, что первое поколение Toyota Prius уступало автомобилям того же класса с двигателями внутреннего сгорания по скоростным и мощностным характеристикам, в отличие от Lexus RX400h, который изначально составлял хорошую конкуренцию в своём классе.

После Toyota лидирующие мировые автомобильные концерны тоже не оставили без внимания использование гибридных двигателей, так как в этом было увидено решение глобальной проблемы загрязнения природной среды и топливной экономии. И так последовало объявление о создании гибридной грузовой и транспортной техники от компании Volvo Group.

По их расчётам выпуск данной продукции со временем сократит потребление топлива на целых 35%.

Но при всём величайшем желании и расчётах автомобильных концернов, автомобили с гибридными двигателями пока что не раскупают по всему миру как горячие пирожки. Популярность гибридных автомобилей набирает обороты лишь в Канаде и Штатах. Спрос на гибриды среди американского населения вырос из-за резкого подорожания топлива, которое нещадно палили раньше. Ведь американский автопром всегда славился своими «мускул-карами» с невероятно мощными моторами и огромным потреблением горючей жидкости. Европейские автолюбители к автомобилям с гибридными двигателями отнеслись в целом нейтрально.

Там заправляет достаточно экологичный и более экономичный, заслуживший доверие ветеран, — дизель.

Большая часть автомобилей Европы заправляются дизелем, что нельзя сказать о США. Более того автомобили с дизельными двигателями гораздо дешевле гибридных, к тому же проще и надёжнее в своей конструкции. Ведь всем известен такой постулат: «чем сложнее сконструирована система, тем менее её надёжность». Именно этот фактор и определяет количество гибридных автомобилей на территории нашей страны. Официально такие автомобили к нам не поставляют, а проблема СТО просто неминуема в случае поломки. Профильных СТО по ремонту гибридных двигателей попросту нет в нашей стране. А самостоятельно такой аппарат, думаем, вряд ли кто-то возьмётся чинить.

Устройство гибридного двигателя – описание схемы

Итак, мы с Вами вкратце рассмотрели, что такое гибридный двигатель и почему его применение не настолько распространено в мире, как того бы хотелось. Теперь хотелось бы «копнуть» поглубже и рассмотреть схему его строения.

А ведь их существует три. Предлагаем начать с простейшей схемы, которая вызывает у нас наименьший интерес – это последовательный гибридный двигатель.

Последовательная схема гибридного двигателя

В данной схеме запуск автомобиля происходит от электрического мотора. Двигатель внутреннего сгорания находится в связке с генератором, питающим батарею аккумулятора. Гибридные автомобили с последовательной схемой силового агрегата (Plug-inHybrid), зачастую, выпускаются с возможностью подключения к электрической сети по окончанию поездки. Наличие данной функции подразумевает использование аккумуляторных батарей с большой энергоёмкостью, что существенно сокращает затраты топлива на использование двигателя внутреннего сгорания, что в свою очередь сокращает количество вредных выбросов в атмосферу. К таким автомобилям можно отнести Chevrolet Volt и Opel Ampera. Их так же называют электромобили с широким радиусом действия. Эти автомобили могут ехать лишь питаясь от аккумуляторной батареи со скоростью 60 км/ч и используя энергию генератора, приводящего в действие бензиновый двигатель целых 500 километров.

Параллельная схема гибридного автомобиля

При данной схеме параллельно подключенные двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель устанавливаются таким образом, что могут работать как отдельно друг от друга, так и вместе. Такой эффект достигается благодаря конструкции агрегата, в которой бензиновый двигатель, электромотор и трансмиссия соединены автоматически управляемыми муфтами. Автомобиль с такой схемой гибридного двигателя использует электромотор небольшой мощности, примерно в 20 кВт. Его основной задачей является добавление мощности ДВС во время ускорения автомобиля.

В большей части подобных конструкций электромотор устанавливается между двигателем внутреннего сгорания и коробкой передач. Он так же выполняет функции генератора и стартера. Известнейшими представителями среди автомобилей с последовательной схемой гибридного двигателя являются BMW Active Hybrid 7, Honda Insight, Volkswagen Touareg Hybrid, Honda Civic Hybrid. Данная схема появилась благодаря проявлению инициативы компании Honda с её системой Integrated Motor Assist — IMA. Работу данной системы можно подразделить на несколько характерных режимов:

— работа от электродвигателя;

— совместная работа электромотора и ДВС;

— работа от ДВС с параллельной зарядкой аккумуляторной батареи при помощи электромотора, который выполняет функцию генератора;

— подпитка аккумулятора в период рекуперативного торможения.

Последовательно-параллельная схема гибрида

В данной схеме электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания связываются при помощи планетарного редуктора. Это позволяет одновременно передавать мощность от каждого из моторов на ведущие колёса в соотношении от 0 до 100% от номинальной мощности. Последовательно-параллельная схема отличается от предыдущей тем, что на первой установлен генератор, который создаёт энергию для работы электромотора.

Известными представителями автомобилей с такой схемой гибридного двигателя являются Toyota Prius, Ford Escape Hybrid , Lexus RX 450h. В данном сегменте «гибридного» рынка лидирует компания Toyota со своей системой Hybrid Synergy Drive — HSD. Силовой агрегат системы Hybrid Synergy Drive представлен следующим образом:

— ДВС связывается с планетарным редуктором;

— электродвигатель, который присоединён к коронной шестерне планетарного редуктора;

— солнечная шестерня планетарного редуктора соединенная с генератором.

Двигатель внутреннего сгорания работает в цикле Аткинсона, а значит на низких оборотах он вырабатывает малую мощь, результатом чего является лучшая топливная экономичность и меньшее количество выхлопных газов.

Авто с гибридным двигателем – плюсы и минусы

Положительные стороны гибридных двигателей

1. Самым важным плюсом автомобилей с гибридными двигателями является их экономичность. Топливный расход у таких автомобилей на 25% меньше чем у классических машин с двигателем внутреннего сгорания. А в условиях нашей ситуации с постоянно повышающимися цена на бензин это очень важный фактор.

2. Следующий не менее важный пункт Следующий по важности пункт среди положительных сторон гибридных двигателей – это экологичность. Гибридные автомобили наносят гораздо меньше урона нашей экологии чем классические. Это достигается благодаря более рациональному топливному расходу. А при полной остановке автомобиля, ДВС прекращает работать, передавая бразды правления электрическому мотору. Следовательно во время остановок гибридного автомобиля атмосфера не загрязняется выбросами СО2.

3. Батареи гибридных двигателей подзаряжаются от бензинового двигателя, чего нельзя сказать об электромобилях, что делает запас хода топливного двигателя гораздо большим. И ещё он может дольше обходиться без дозаправки.

4. Современные гибридные автомобили ничуть не уступают аналогичному классу традиционных по всем основным характеристикам. Так что развеем этот миф, которому многие, скорее всего верят.

5. В городских условиях с частыми остановками гибридные автомобили работают как электромобили.

6. Стоя на месте автомобиль с гибридным двигателем полностью бесшумен, так как он работает только на электродвигателе.

7. Заправка гибрида осуществляется бензином и таким же образом, как и традиционного автомобиля.

Минусы гибридных автомобилей

В мире нет ничего идеального, а значит и гибридные двигатели тоже имеют свои минусы.

1. И основным минусом является дорогой ремонт. Так как конструкция таких двигателей очень сложна, то и найти специалиста, который займётся устранением проблем, очень сложно. Этим и объясняется большая стоимость обслуживания гибридов.

2. Аккумуляторы, установленные на гибриды подвержены саморазрядке. Также они не переносят резких перепадов температур. А срок службы их сильно ограничен. Но до сих пор пока не выяснили то, какое влияние на окружающую среду оказывают аккумуляторы из-за чего утилизировать их является проблемной задачей.

Очевидно, конечно, что гибридные двигатели имеют больше плюсов чем минусов, но в нашей стране они не прижились пока что. Первая причина для этого – цена. Стоимость в Украине популярной Toyota Prius составляет от 850 000 гривен. А ведь он не только самый-самый в своей популярности, но и самый дешёвый. Также в России планировалось наладить выпуск гибрида под названием «Ё-мобиль», но проект был свёрнут. На сегодня самым мощным автомобилем с гибридным двигателем является BMW ActiveHybrid X6.

Борьба за экологию в наше время идёт полным ходом и очень рьяно, в связи с чем автолюбителей стимулируют к приобретению автомобилей с гибридными двигателями. Так в Америке владельцам таких автомобилей предоставляются определённые льготы и бесплатные места на парковках. В нашей стране также планируются вводиться похожие законы, в частности будут уменьшены пошлины на импорт автомобилей с гибридными двигателями. Бензиновые двигатели уже понемногу отходят на задний план, утрачивая свои позиции. И гибридные двигатели – один из основных шагов, которые предпринимаются для этого. Но пока ценовая категория этих автомобилей остаётся на том же уровне, спрос на них будет малый.

О ценах на авто с гибридными двигателями

Как и всё новое, необычное и интересное, автомобили с гибридными двигателями отличаются от своих классических собратьев большей стоимостью. Сегодня гибридные автомобили гораздо превышают в стоимости автомобили с аналогичными характеристиками, но с бензиновыми двигателями. Например, гибридная Toyota Camry превосходит по стоимости своего бензинового собрата почти на 7 000 долларов. Стоимость гибридной Honda Civic возросла на 4 000 долларов по сравнению со своей традиционной моделью. Lexus GS 450h – это прекрасный динамичный (от 0 до 100 всего за 5,9 секунд) автомобиль, который ещё и гораздо экономичнее аналогичных по мощности седанов с восьмицилиндровыми двигателями. Топливный расход этого автомобиля приблизительно 8 литров на 100 километров в смешанном цикле. Средняя розничная цена на этот автомобиль в Украине в среднем будет составлять около 80 000 долларов.

На тему внедрения гибридных автомобилей, конечно, можно рассуждать долго и занимать определённые позиции и отстаивать свои точки зрения, но ясно одно – будущее не за горами и скоро этот скачок будет совершён. Перемены в автомобилестроении грядут грандиозные! И надеемся это будет то, что нужно всем нам.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Гибридный двигатель: особенности, устройство, характеристика

Всё больше, в последнее время, человек задумывается об экологии. Не исключением становится и автоиндустрия. С каждым годом повышаются экологические стандарты, а с этим модернизируются и усовершенствуются двигатели транспортных средств. Гибридный двигатель – одно из решений улучшения экологичности использования автомобиля.

Что такое гибридный двигатель

Что же такое гибридный двигатель и его устройство? Само слово «гибрид» переводится с латыни, как «помесь». По факту – это помесь классического варианта силового агрегата и электромотора. Так, привод ведущих колёс ведётся путём вращения при помощи обычного двигателя внутреннего сгорания или электромотором.

Каждый из силовых агрегатов выполняет в движение определённую функцию. Так, когда транспортное средство стоит в городских пробках, то движение осуществляется при помощи электромотора, а вот на трассе в работу вступает бензиновая силовая установка.

Плюсы «гибрида»

Пожалуй, самым большим плюсом в использовании гибридного силового агрегата является его экономичность. Как правило, такой мотор потребляет на 25-30% меньше горючего, от стандартных бензиновых двигателей.

Вторым позитивным моментом является – высокая экологическая норма. Поскольку уменьшается расход топлива, то в экосистему идёт меньше выбросов отработанных выхлопных газов.

Третьим плюсом становится то, что батареи для электромотора заряжаются от бензинового двигателя и если они сядут, то всегда можно переключиться на бензин. Сюда же можно отнести одинаковые технические характеристики. По мощностным характеристикам «гибрид» ничем не уступает обычному мотору.

Лучше всего «гибридный» двигатель чувствует себя в городском цикле использования, где есть частые остановки. В таком случае, в основном, работает сам электромотор. Во многих странах на «гибридных» автомобилях ездит городская полиция.

Минусы использования «гибрида»

Первым минусом, который стоит отметить, является дорогой ремонт гибридных моторов. Производители «гибрида» объясняют это тем, что силовой агрегат является конструктивно сложным, что в обслуживании, так и в восстановлении.

Аккумуляторные батареи гибридного движка, достаточно чувствительные к перепадам и снижению температуры, из-за чего при падении ниже -15 градусов Цельсия, они быстро разряжаются, и  эксплуатация проводится в основном на бензине.

Высокая стоимость самого транспортного средства с гибридным мотором. Не каждый автолюбитель способен позволить себе машину, которая стоит 20 000 $. Несмотря на это, ряд стран ввели льготные налоги на растаможивание, регистрацию и использование гибридных движков, чтобы стимулировать покупателей к покупке данных автомобилей. На территории стран СНГ это пока не сделалось.

Современные показатели

Toyota лидирует по количеству гибридов и активно выпускает эти автомобили с 1997 года, причём в модификациях как обычных автомобилей серии Prius, кроссоверов серии Lexus RX400h, так и автомобилей люкс-класса — Lexus LS 600h.

По итогам 2006 года во всём мире было продано более полумиллиона только модели Prius. Технологию гибридного привода Toyota HSD лицензировали Ford(Escape Hybrid), Nissan (Altima Hybrid).

Массовое производство гибридных автомобилей сдерживается дефицитом никель-металлогидридных аккумуляторов.

В 2006 году в Японии было продано 90410 гибридных автомобилей, что на 47,6 % больше, чем в 2005 году.

В 2007 году продажи гибридных автомобилей в США выросли на 38 % в сравнении с 2006 годом. Гибридные автомобили в США занимают 2,15 % рынка новых легковых автомобилей. Всего за 2007 год в США было продано около 350000 гибридных автомобилей (без учёта продаж корпорации GM).

Всего с 1999 года до конца 2007 года в США было продано 1 002 000 гибридных автомобилей.

Вывод

Как показывает современная тенденция, всё больше автомобилистов начинает предпочитать гибридные силовые агрегаты. Они более экономичные, бесшумные и экологичные. Недостатком использования является дорогой ремонт, и чувствительность батарей к перепаду температуры.

 

 

Гибридные авто Toyota Hybrid — современные технологии и качество

Проставляя эту отметку я даю однозначное согласие ПИИ «Тойота-Украина», код ЕГРПОУ 32589471, проспект Степана Бандеры, 24-Б., Г. Киев 04073 (далее, «Владелец») на обработку своих персональных данных, а именно: фамилии, имени , отчества, адреса электронной почты, номера телефона с целью обеспечения реализации хозяйственных и гражданско-правовых отношений в сфере торговли товарами и услугами, в частности, но не ограничиваясь автомобилями под торговыми марками «Toyota» ( «Тойота») и / или «Lexus» («Лексус»), на следующих условиях:

• Предоставляемые мной персональные данные, в пределах указанной выше цели обработки персональных данных, могут быть переданы компании Toyota Motor Europe NV / SA (юридический адрес Avenue Du Bourget 60 1140 Брюссель, Бельгия), другим аффилированным лицам владельцам (любым компаниям группы Toyota, независимо от страны), официальным дилерам владельцев (которые также могут выступать как распорядители персональных данных), а также другим лицам, имеющим договорные отношения с владельцем и / или его официальными дилерами и осуществляют рекламные, маркетинговые мероприятия и тому подобное.
• Это согласие действительно в течение срока, необходимого для реализации предусмотренной им цели обработки персональных данных, и может быть отозвано путем направления уведомления владельца. Отзыв этого согласия влечет прекращение обработки моих персональных данных.
• Я уведомлен (а) о Владельце моих персональных данных, состав и содержание, цель обработки моих персональных данных и лиц, которым передаются мои персональные данные. Распространение, передача и предоставление доступа к персональным данным другим лицам в рамках этого согласия, не потребуют получения отдельного согласия на такие действия или предоставления мне отдельного сообщения.
• Любые обращения относительно обработки моих персональных данных должны быть направлены на указанную выше адрес Владельца.
• Я уведомлен(а) о том, что имею следующие права субъекта персональных данных, предусмотренных ст. 8 Закона Украины «О защите персональных данных», а именно:
• 1) знать об источниках сбора, местонахождение своих персональных данных, цель их обработки, местонахождение или место жительства (пребывания) владельца или распорядителя персональными данными или дать соответствующее поручение о получении этой информации уполномоченным им лицам, кроме случаев, установленных законом;
• 2) получать информацию об условиях предоставления доступа к персональным данным, включая информацию о третьих лицах, которым передаются мои персональные данные;
• 3) на доступ к своим персональным данных;
• 4) получать не позднее чем за тридцать календарных дней со дня поступления запроса, кроме случаев, предусмотренных законом, ответ о том, обрабатываются ли мои персональные данные, а также получать содержание таких персональных данных;
• 5) предъявлять мотивированное требование владельцу персональных данных с возражением против обработки своих персональных данных;
• 6) предъявлять мотивированное требование об изменении или уничтожении своих персональных данных любым владельцем и распорядителем персональных данных, если эти данные обрабатываются незаконно или являются недостоверными;
• 7) на защиту своих персональных данных от незаконной обработки и случайной потери, уничтожения, повреждения в связи с умышленным сокрытием, непредоставлением или несвоевременным их предоставлением, а также на защиту от предоставления сведений, которые являются недостоверными или порочащих честь, достоинство и деловую репутацию физического лица;
• 8) обращаться с жалобами на обработку своих персональных данных к Уполномоченному Верховной Рады Украины по правам человека или в суд;
• 9) применять средства правовой защиты в случае нарушения законодательства о защите персональных данных;
• 10) вносить предостережения об ограничении права на обработку своих персональных данных при предоставлении согласия;
• 11) отозвать согласие на обработку персональных данных;
• 12) знать механизм автоматической обработки персональных данных;
• 13) на защиту от автоматизированного решения, которое имеет для меня правовые последствия.

Устройство и принцип работы гибридных автомобилей

Несмотря на то, что гибридный транспорт или HEV (гибридное электрическое транспортное средство) сейчас – объект пристального внимания, а количество таких транспортных средств стремительно растет, не все понимают что значит гибридный автомобиль. Гибридный автомобиль – это транспортное средство, которое оснащено гибридным двигателем. Он представляет собой комбинацию двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и электромотора. Работать ДВС и электромотор могут вместе и автономного (по отдельности в независимых циклах).
Многие считают, что появление гибрида произошло в 21-м веке, но на самом деле гибриды существуют с самого начала машиностроения. Ещё в начале 20-го века гибридные авто сконструировали инженеры Генри Пайперу, Фердинанд Порше. Конструкция была очень перспективная, но дорогостоящая. В силу того, что в это же время Генри Форд поставил на конвейерный поток выпуск машин с топливным баком, интерес на рынке к машинам с гибридным мотором было сложно поддержать.
На некоторое время интерес к конструкции был утерян, но в начале 70-х годов интерес к гибридам снова возвратился. Стимулом стало повышение требований к экологическим характеристикам транспорта. Особенно активно над конструированием, выпуском автомобилей с гибридной установкой стали думать в Германии, Японии. 
И первый массовый выпуск автомобилей c агрегатом, который сейчас и принято называть устройством гибрида, был сделан в Японии. Но произошло это не в семидесятых, а уже в девяностых годах прошлого века. Первым транспортным средством, представляющим автомобили с гибридным двигателем, стала легковая машина Toyota Prius.  Определённая аудитория с настороженностью отнеслась к тому, что бензиновый двигатель транспортного средства имел ограниченный диапазон оборотов. Однако по факту проблемой это не стало. Ведь при необходимости автомобилист получил возможность подключать электродвигатель для тяги. А вот батареи с низкой ёмкостью оказались проблемой, впрочем, как  и стимулом для дальнейшего развития. Теперь, когда на рынке авто присутствует уже 4 поколения гибридных авто, те же Toyota Prius с гибридной установкой оснащаются емкими эффективными никель-металлогидридными батареями.

Устройство и принцип работы

Стандартный гибрид составляют:

ДВС. Его вес и объём традиционно меньше, чем у классических авто с топливной системой. Дефорсирована (уменьшена) и мощность. Большинство моделей работает не по традиционному циклу Отто, а по мягкому циклу Аткинсона или Миллера. У ДВС с мягким циклом эффективно сжигается топливо, улучшен газообмен в цилиндрах, уменьшено детонационное сгорание в режиме полной нагрузки, уменьшено разрежение (соответственно, меньше насосные потери). Цикл Миллера популярен у двигателей Volkswagen.  Цикл Аткинсона активно используют концерн Toyota, Mazda, Lexus. Если  в цикле Отто впускной клапан закрывается почти сразу, то в мягких циклах Аткинсона и Миллера клапан закрывается на половине пути при направлении к верхней мертвой точке. Сжатие происходит значительно позже нежели чем при цикле Отто у традиционных ДВС. Это благоприятно сказывается на экологических нормах.  Казалось бы, почему тогда мягкий цикл не хотят использовать не на гибридах. Дело в том, что  этот цикл плохо подходит при работе двигателя на малых оборотах. ДВС может элементарно заглохнуть. Для обычного – не гибридного транспортного средства это недопустимо. Но у гибридов два мотора. И легко подстраховаться.

Электромотор. Не просто способен запустить машину, а открывает возможности для того, чтобы получить электроэнергию, которая будет использоваться для подзарядки АКБ. Может быть выполнен встроенным в силовую установку или размещаться автономно.

Трансмиссия. Передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам.  Компоненты такие же,  как у иного автомобиля: главная и карданная передачи, полуоси, дифференциал для распределения крутящего момента, сцепление, коробка передач. Конкретное количество элементов трансмиссии зависит от схемы гибридной установки. Например, у решения с последовательной схемой не полностью отсутствует сцепление и коробка передач. Если же  коробка передач – в наличии, то в  трансмиссии  гибрида может быть механического, автоматического, гибридного исполнения. Последний вариант распространен, например, у машин Toyota. В этом случае есть полное разветвление потоков мощности. Благодаря трансмиссии с такой коробкой нагрузки на двигатель снижаются, расход топлива ДВС – меньше. Если вам нужен практический опыт по работе с трансмиссией, то на базе LCMS есть специальный полезный модуль “Анализ ситуации: гибридная и электрическая трансмиссия”.

Топливный бак . На небольших легковых гибридах стоят баки с объёмом до 50 л, на кроссоверах и бизнес-седанах – 60- 70 мл.

Аккумулятор. На транспортное средство монтируется высоковольтная и обычная батарея на 12 (В) для питания бортовой сети. До запуска всех систем транспортного средства питание идет от 12-Вой батареи, и только потом в работу включается высоковольтная батарея (она может функционировать только при создании условий полного охлаждения).

Генератор. Вырабатывает электроэнергию. Минимизируя нагрузку на ДВС.

Инвертор. Плавно изменяет величину напряжения.  Используется для распределения энергии, для выработки высоковольтной батареей трехфазного тока.

Принцип работы гибридного автомобиля

При отсутствии бензина машина способна работать только от электромотора, при разрядке – от ДВС, но в обычном режиме задействованы оба двигателя. Работа осуществляется за счет синхронной работы бензинового и электрического двигателей. При совместной работе топливный двигатель выполняет основную работу по созданию вращательного момента, выработке энергии для аккумуляторной батареи, а электромотор снимает с ДВС нагрузки, минимизирует резкие колебания, снижает количество вредных выхлопов, увеличивают запас хода. При одновременной работе ДВС и электромотор помогают работать друг другу.  ДВС заставляет двигаться генератор, за счёт этого электромотор получает дополнительную энергию. Электромотор, в свою очередь, снижает разгонные нагрузки ДВС, позволяя работать без резких разгонных нагрузок.

Особенности гибридных автомобилей

Одна из главных особенностей гибридов – компромиссность. Автомобилисты отмечают эффективное объединение преимуществ автомобилей с ДВС и транспортных средств с мотором. Транспортные средства помогают сэкономить на топливе. Сильно экономия ощутима при езде в условиях интенсивного городского трафика, наличия пробок. Особенно это заметно у транспортных средств с системой рекуперации.  А она есть у большинства современных гибридов. С помощью системы рекуперации можно возвращать энергию. Например, когда авто постоянно тормозит, мотор выполняет функцию генератора, осуществляет зарядку батареи. Пользователи, испытывающие опасение из-за оснащённости транспортного средства высоковольтными батареями, приобретая современные гибридные автомобили могут быть уверены в безопасности: производители оснащают машины многоуровневыми автоматическими системами защиты (от поражения электротоком). Силовые конструкции, крепления транспортных средств делают из композитных материалов (углеродное волокно, карбон), лёгких металлов (магний, алюминий). Снижение общего веса машины благоприятно сказывается на его технических характеристиках, создаются лучшие условия для движения. При ускорении на подъемах затрачивается меньше энергии. Максимальная длина пробега достигается при езде на небольших и постоянных скоростях. В этом случае – наименьшее аэродинамическое сопротивление и наибольшая эффективность расхода топлива.

Типы гибридных агрегатов

• «Умеренные» или мягкие. Постоянно работает ДВС. Электромотор дополняет, поддерживает его. Главная цель – усилить мощность и эффективность двигателя. Примеры – Mercedes S 400 HYBRID, Honda-IMA.
• «Полные». Приводятся в движение электромотором на любом этапе движения: при поддержании стабильной скорости, при ускорении. На электрической тяге транспортное средство способно двигаться на достаточно большое расстояние. Аккумуляторную батарею от сети подзарядить нельзя. Пример – BMW X6 ActiveHybrid.
• Plug-in, передвигается как комбинированно: от ДВС + электротяги, так и только электричества. Только на батареях могут ездить, преимущественно, на средние расстояния. Как заряжать гибридный автомобиль такого типа, вопросов не возникает: авто легко подзарядить от розетки, как электрокар, а бензин из топливного бака у Plug-in  активно преобразуется в электричество и сохраняется в батареях. Примеры — Toyota Prius PHV, Mitsubishi Outlander PHEV, Chevrolet Volt, Opel Ampera.

Отдельный тип составляют E-REVS (Extended-Range Electric Vehicles). Это промежуточный вариант между сугубо гибридом и электрокаром. У них есть ДВС и электромотор. Но ДВС используется не для движения, а именно для зарядки. Расход гибридного автомобиля E-REVS наиболее минимальный. Иногда гибриды делят просто на HEV (гибридное электрическое транспортное средство) и PHEV (подключаемое гибридное транспортное средство). Второй вариант от первого отличается наличием дополнительной батареи в первоначальном варианте такого автомобиля. То есть за PHEV стоят гибриды, которые в первой типологии называются  Plug-in, а за термином HEV стоят «умеренные» и «полные» гибриды.

Схемы взаимодействия работы электродвигателя и ДВС

Взаимодействие электромотора и двигателя внутреннего сгорания может быть налажено по последовательной, параллельной и последовательно-параллельной схемам.

Последовательная схема

• Крутящий момент от ДВС передается генератору.
• Генератор вырабатывает электричество и заряжает аккумуляторы.
• Транспортное средство движется на электротяге.

ДВС работает только на генератор, электрический мотор установлен таким способом, что он является главной силой, которая приводит в движение ведущую колёсную пару. Авто с последовательной схемой – это, главным образом, транспортные средства с портом подключения к электросетям.

Коробка передач у транспортных средств с последовательной схемой отсутствует. Батареи ставятся чаще всего никель-металлогидридные. При отключении ДВС авто хватает мощности и заряда для движения самостоятельно.

Схема хорошо подходит для техники, которая требует небольшой скорости передвижения, частого торможения. Это, например, городской транспорт, спецтехника в логистических комплексах. Схема хорошо совместима с  технологией Kinetic energy recovery system (KERS) — системой восстановления кинетической энергии. Во время торможения транспортного средства она накапливается, при необходимости ускорения объекта — расходуется на эту цель. Последовательная схема популярна и у производителей карьерных самосвалов. Для них не принципиальна высокая скорость, но крайне важный большой крутящий момент.
Последовательная схема обеспечивает возможность ДВС стабильно работать на неизменяемых оборотах, не требует от автопроизводителя установки коробки передач и сцепления. Ограничение использования последовательных схем на практике обусловлено тем, что в процессе преобразования – достаточно большие потери энергии. Компоновка создаёт необходимость устанавливать аккумуляторную батарею большой емкости, а аккумуляторные батареи достаточно крупногабаритные и высокие по стоимости. Для легковых автомобилей – это не самое удачное решение. Поэтому в данный момент последовательная схема наиболее интересна производителям большегрузного коммерческого транспорта. Впрочем, у некоторых легковых компактных авто такую схему также можно встретить. Характерный пример — Chevrolet Volt.

Параллельная схема

Эта схема характерна для гибридов, которые ездят с использованием и ДВС, и электромотора (то есть используется на «умеренных» или мягких гибридах). Основную работу выполняет двигатель внутреннего сгорания, электромотор же подключается, когда нужна дополнительная мощность (то есть когда ДВС трудно справляться с нагрузкой). Электромотор способен работать в качестве генератора. Блок управления распределяет крутящий момент, поступающий от ДВС и мотора гибрида.

Компоновка исключает необходимость устанавливать аккумуляторную батарею большой емкости. ДВС напрямую связан с ведущими колесами, и потери энергии небольшие. Топливная экономичность решения незначительная (в сравнении с транспортными средствами с последовательной и параллельно-последовательной схемой). Когда транспортное средство начинает тормозить, сохраненная энергия торможения запасается в аккумуляторной  батарее. При ускорении энергия аккумулятора уходит на раскрутку электромотора,  при этом расход топлива уменьшается на столько, сколько энергии удаётся аккумулировать  при предыдущих торможениях. Недостаток схемы – отсутствие возможности одновременно осуществлять подзарядку АКБ и приводить в движение колёса посредством мотора с электроприводом. Параллельная схема удачна для транспортных средств, активно движущихся по трассе с малым количеством остановок.
Параллельная схема любима такими производителями как Honda, Hyundai, BMW, Volkswagen.
Взаимодействие электромотора и двигателя внутреннего сгорания может быть налажено по последовательной, параллельной и последовательно-параллельной схемам.

Последовательно-параллельная схема

Если использована последовательно-параллельная (комбинированная) схема, автомобиль при старте и на малых скоростях движется только на электрической тяге. Как и при последовательной схеме ДВС в этом случае работает на генератор. При сильных разгонах, большой скорости крутящий момент на ведущие колеса передается одновременно от электромотора и ДВС. При подъеме транспортного средства электромотор получает от АКБ дополнительное питание и минимизирует генератор от сверхнагрузок.

Часть крутящего момента от ДВС благодаря планетарному механизму передается на колёса. Подачу мощности от ДВС и электромотора регулирует ЭБУ.
Последовательно-параллельная схема обеспечивает отличную топливную экономичность.
Функционально последовательно-параллельная схема одна из наиболее практичных. Но её берут в помощь далеко не все производители (хотя Ford, Nissan, Toyota Prius, Lexus прибегают к этой схеме весьма активно).
Не самая большая популярность к схеме при её отличных достоинствах связана с тем, что при выпуске транспортных средств требуется устанавливать дополнительный генератор. Требуется ёмкая аккумуляторная АКБ. Сложности есть и в электронике (особенно сложен электронный блок управления).

Преимущества использования гибридных автомобилей

Плюсы гибридных автомобилей:

• Независимость. Есть возможность ездить от топлива или электротяги.
• Существенное снижение расхода топлива даже в комбинированном режиме работы мотора.
• Существенно меньше вpeдныx выбpocoв в атмосферу по сравнению с машинами, оснащенными только ДВС.
• Возможность подстраховаться, если электромотор невозможно подзарядить от сети. Машина начинает ездить как обычное транспортное средство, заправленное топливом.
• Высокая эффективность при paбoтe нa xoлocтoм xoду и экономичность. Особенно это ощутимо при передвижении в условиях плотного трафика по городу (при правильном выборе гибрида под эти условия).
• Малошумность. Наиболее низкий уровень шума достигается во время движения на электрической тяге при езде на средней скорости.
• В холодное время года гибридный автомобиль (в отличие от  транспортных средств, которые работают на дизтопливе) при корректном режиме эксплуатации (подробнее о нём — чуть ниже) нечувствительны к температуре окружающей среды.

Недостатки владения гибридными авто

Одна из ключевых проблем – зависимость от АКБ и регулярные нагрузки на неё. Необходимо постоянно помнить о том, что батарея может paзpяжaтьcя дo кpитичecкoгo cocтoяния. Рынок АКБ развивается, но большинство батарей располагает небольшим диапазоном рабочих температур. 
Часто можно услышать, что гибридный автомобиль сложнее в сервисе и ремонте по сравнению с традиционным в обслуживании. Ведь, чтобы  его обслужить нужны знания и автомеханики, и автоэлектрики. С кадрами по обслуживанию гибридов, увы, пока часто возникают проблемы. Впрочем, на практике ряд гибридов благодаря их конструктивным особенностям (например, многокомпонентной  трансмиссии)  сервис может оказаться даже дешевле нежели сервис авто с ДВC

Обслуживание и эксплуатация гибрида

Неприятных сюрпризов для автовладельца не будет, если они обратятся на сервис, который специализируется именно на СТО, где гибриды – не случайные, а постоянные объекты обслуживания. Такие станции техобслуживания целенаправленно оснащаются их сканерами, тестерами, газоанализаторами, максимально подходящими для гибридов, проводят обучение персонала, в том числе посредством симуляторов типичных неисправностей.
Распространенные проблемы, с которыми на СТО обращаются владельцы гибрида:
• Автомобиль плохо или вообще не заводится.
• Есть проблемы с разгоном.
• Ощутимы плавающие обороты, «троение» двигателя.
• Растёт расход топлива.
• Замечено превышение уровня СО.
• Сломаны рулевые рейки.
• Вышли из строя турбины.
Для поддержания гибридного авто в полном порядке рекомендуется выполнять техническое обслуживание. Экспресс-диагностика гибрида включает:
• Проверку состояния высоковольтной батареи.
• Проверку параметров ДВС.
• Выявление ошибок посредством компьютерной диагностики.
При этом даже если неисправностей нет через определённый промежуток эксплуатации рекомендованы следующие замены:
• циркуляционный насос системы охлаждения инвертора (помпы) — каждые 120 тыс. км пробега;
• антифриз — каждые 2 года.
Регулярно требуется визуальный осмотр радиатора охлаждения инвертора. В случае его засорения требуется немедленная чистка, так как это достаточно уязвимая деталь. Если авто долго простаивает, периодически необходимо производить запуск мотора. Хотя бы на 15 минут 1 раз в месяц.
Стоимость ремонта зависит от объёма работ. Наиболее дорогостоящий ремонт получается, если из строя выходит электроника. Наиболее дорогостоящая запасная часть — аккумуляторная батарея. Отдельного внимания заслуживает эксплуатация гибрида автовладельцами в зимний период. Использование авто в холода не запрещено, но нужна подготовка: перед зимним сезоном обязательно продиагностируйте батарею. Во время эксплуатации поддерживайте зарядку АКБ на уровне не менее 70 процентов.

Каковы перспективы HEV и PHEV?

Развитие гибридных электромобилей – как HEV и PHEV  в настоящий момент нацелено на:
• Снижения веса батареи и автомобиля. Решение вопроса с батареей некоторые производители видят в переходе от  никель-металл-гидридных и биполярных никель-водородных аккумуляторов.
• Увеличение  пробега при работе на электротяге.
• Улучшение уровня поглощения ударных нагрузок.
При этом для автопрома наиболее дешёвый вариант – классический HEV, PHEV  более сложен в производстве. Классический HEV – это гораздо более дешевое решение для производства, чем гибридный автомобиль со штепсельным соединением. Он позволяет очень эффективно снизить расход топлива во время ежедневного вождения, особенно в городских условиях. Эффективность HEV зависит от условий, в которых водитель едет. При обсуждении различий между этими типами автомобилей также важно, как они функционируют в сознании потребителя и как различия в дизайне выражаются в отношении потребителей к этим решениям. Среди производителей, которые активно сосредоточили свои силы на HEV и PHEV  —  Toyota Hyundai, Ford, Subaru, Lexus, Ford, Volvo.
Развитие гибридов, а особенно PHEV, как и электрокаров связано с развитием инфраструктуры. Особенно развитие гибридов и электрокаров актуально для мегаполисов, и курортных районов, где наиболее остра проблема городского шума и требованиям к уровню загазованности.

Как работает гибридный двигатель, автомобиль гибрид

Критическая ситуация с экологией и постоянный рост цен на топливо заставляют искать производителей транспорта новые решения. Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) усовершенствуются, модифицируются и «смешиваются» с электродвигателями. Для чего это делается, как работает гибридный двигатель, рассмотрим в сегодняшней публикации.

Идею соединить два агрегата (двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель) новой не назовешь. В 1897 году французская компания Parisienne des Voitures Electriques начала производство авто с гибридными двигателями, а немногим позднее американская General Electric выпустила первый гибрид с бензиновым четырехцилиндровым двигателем. Но тогда такое новшество оказалась экономически нецелесообразным. Топливо было дешевым, а мощность автомобиля-гибрида уступала мощности традиционных моделей. Но времена изменились. Топливо дорожает, экологическая обстановка ухудшается. Автомобили со смешанными силовыми агрегатами стали актуальными и начали набирать популярность.

Простыми словами о сложном

Что же представляет собой гибридный двигатель? Гибридный двигатель – это система, состоящая из двух связанных между собой агрегатов: электрического и бензинового. Они могут работать как по отдельности, так и одновременно. Управляет этой системой бортовой компьютер автомобиля. Он решает, в зависимости от режима движения, какой тип силового агрегата нужно задействовать в конкретный момент времени.

Для движения по городу, когда от двигателя не требуется выработки большой мощности, используется электродвигатель. Во время движения по загородным трассам компьютер отключает электродвигатель и задействует топливный агрегат.

При смешанном режиме езды, когда двигатель автомобиля работает под нагрузкой с периодическими ускорениями и остановками – два агрегата работают в тандеме. Причем во время работы топливного двигателя, идет зарядка электрического. Отдельного внимания заслуживают двигатели, работающие на водороде.

Экономия электроэнергии в гибридных двигателях

Известно, что на движение автомобиля затрачивается огромное количество энергии. В связи с этим возникает закономерный вопрос: как электромотор даже в условиях малых нагрузок может долго работать без дополнительного прицепа с аккумуляторами. Чтобы понять принцип работы электродвигателя автомобиля, нужно проследить весь процесс от начала движения до остановки.

Когда автомобиль трогается либо движется на малых скоростях, всю работу осуществляет электродвигатель, который питается от аккумулятора. Далее в его задачу входит разогнать автомобиль до предельно возможной для электродвигателя скорости. После этого компьютер дает команду на включение топливного двигателя. При этом ДВС часть энергии отдает на генератор, который подменяет АКБ и продолжает вместо нее питать электромотор, параллельно заряжая аккумулятор. Автомобиль при этом работает на двух силовых агрегатах одновременно.

При движении со средней скоростью электродвигатель отключается, работает только ДВС, пополняя запас энергии аккумулятора. При повышении нагрузки на ДВС ему на помощь снова приходит электромотор. Но электроэнергия пополняется не только за счет работы ДВС. Тормозной механизм автомобиля с гибридным двигателем устроен таким образом, что образовавшаяся во время торможения энергия, преобразовывается в электрическую и тоже идет на питание электромотора. Такое торможение получило название «рекуперативное».

Рассмотренный выше алгоритм работы описывает общую картину работы гибридного силового агрегата автомобиля. На сегодняшний день существует три типа таких двигателей: последовательный, параллельный и смешанный.

Последовательная схема гибрида

Принцип работы такой схемы можно считать самой простой из гибридов. Двигатель внутреннего сгорания в данном типе является вспомогательным элементом и предназначен для работы генератора. Генератор, получая энергию от ДВС, преобразует ее в электрическую и запитывает электромотор, который приводит автомобиль в движение.

Такая схема, как правило, применяется в маломощных автомобилях (малолитражках). Но используемый аккумулятор имеет большую емкость, с возможностью зарядки от обычной электросети. Большая емкость АКБ позволяет минимизировать использование ДВС, то есть автомобиль может двигаться на электродвигателе, который питается только от аккумулятора. Chevrolet Volt – это одна из моделей автомобилей, в которой использована последовательная схема гибрида.

Параллельная схема гибридного автомобиля

Принцип работы параллельной схемы заключается в том, что ДВС и электромотор установлены таким образом, что появляется возможность их использовать как вместе, так и по отдельности. Но все же основная функция электромотора в такой схеме – это создание дополнительной мощности ДВС при ускорении. Кроме того электродвигатель выполняет функции стартера и генератора. Аккумуляторы при такой схеме не требуют дополнительной подзарядки, им хватает энергии, вырабатываемой при движении.

Honda Insight, Honda Civic Hybrid, BMW Active Hybrid 7, Volkswagen Touareg Hybrid – модели с параллельной схемой гибридного двигателя.

Последовательно – параллельная схема гибрида

В этой схеме ДВС и электромотор связывает между собой планетарный редуктор, при помощи которого мощность от обоих двигателей передается на ведущие колеса.

Смешанная схема отличается от параллельной наличием генератора, создающего энергию для электродвигателя.

Toyota Prius, Lexus RX 450h, Ford Escape Hybrid – это представители полного гибрида.

Положительные стороны гибридных двигателей

1. Основное достоинство гибридов заключается в его экономичности. Минимальная экономия топлива составляет 20%, что в условиях роста цен довольно ощутимое преимущество.
2. Совместное использование двух двигателей снижает количество выбросов СО2.
3. Отличные ходовые характеристики, которые достигнуты благодаря рациональному накоплению и последующему перераспределению мощностей, выработанных совместно двумя двигателями.
4. В сравнении с традиционным автомобилем гибрид обладает ощутимым запасом хода, то есть он может продолжать движение даже с пустым баком.
5. Характеристики гибридных двигателей полностью идентичны традиционным моделям с ДВС, вопреки сложившимся стереотипам, а с учетом других преимуществ порой даже превосходит их.
6. Электродвигатели практически бесшумны, что добавляет комфорта при эксплуатации автомобиля.
7. В сравнении с электромобилем, АКБ гибрида заряжается от топливного двигателя, что увеличивает запас его хода.
8. Заправка автомобиля осуществляется тем же бензином, что и традиционные авто.

Недостатки гибридов

1. Высокая стоимость автомобиля.
2. Обслуживание автомобиля требует больших затрат. Ремонтировать такую машину самостоятельно вряд ли удастся, а квалифицированных мастеров найти большая сложность. С комплектующими также гарантированно будут проблемы.
3. Перепады климатических температур плохо влияют на АКБ и приводят к их саморазряду.

Внешне автомобили с гибридными силовыми агрегатами не отличаются от классических бензиновых собратьев. Конечно, если бы модели автомобилей с гибридными двигателями имели такую же стоимость, как аналоги с ДВС, а обслуживание не вызывало сложностей, вряд ли кто отказался бы от такой машины. Но на данный момент реалии таковы, что разница в цене гибрида и аналога составляет в среднем 4000 долларов. Даже если взять в расчет все плюсы таких машин, включая экономию топлива, то разница все равно будет несоразмерная. Если не будет поломок, а пробег будет значительным, машина окупится в лучшем случае лет через пять. Такое положение вещей не вселяет оптимизма. Но как говорится: «Сколько людей – столько и мнений», поэтому выбор всегда остается за конкретным человеком.

Полезная информация | Лексус — Красноярск

Полезная информация | Лексус — Красноярск

Закрыть

Назад

ЗАКРЫТЬ

• С пробегом

• Финансовые услуги

• КОРПОРАТИВНЫМ КЛИЕНТАМ

Next steps

Как работает гибридный двигатель? Принцип эффективности

Силовая гибридная установка современного транспортного средства представляет собой сочетание обычного двигателя и электрического мотора. В результате такой гибрид обеспечивает не только минимальных расход топлива, но и относительную чистоту выхлопных газов. Сразу же заметим, что экономичность находится в прямой зависимости от емкости аккумуляторных батарей – чем больше их емкость, тем выше цена собственно автомобиля.

В зависимости от роли электромотора в силовой установке гибрида подразделяются на:

• умеренные, в которых электродвигатель является лишь помощником двигателя. Такие авто имеют идентификацию mild hybrids;
• полные – такие машины в состоянии преодолеть некоторое расстояние исключительно на электрической тяге. Такой двигатель называется full hybrids.

Вы можете услышать и о, так называемых, микрогибридах, но это, по сути, не более чем удачное маркетинговое решение, предназначенное больше для рекламных целей. Микрогибрид — это разновидность генератора с более широкими функциями. Нас же больше интересуют гибридные двигатели, в которых крутящий момент передается сразу на колеса автомобиля. Заметим, что гибриды имеют свойство преобразовывать кинетическую энергию и накапливать ее в виде электроэнергии во время торможения.

Принцип работы гибридного двигателя

В современных гибридных авто используется несколько схем подключения:

• Последовательная схема подразумевает двигатель малой мощности, соединенный с генератором электричества. Электродвигатель в такой схеме имеет привод непосредственно к колесам. В этом случае ДВС никогда не приводит колеса в движение – он предназначен лишь для питания мощной аккумуляторной батареи.
• Параллельная схема – это сложная системы, в которой автоматические муфты соединяют воедино двигатель, электромотор и трансмиссию. Эта схема позволяет как одновременное, так и раздельное использование электрического двигателя и ДВС для приведения колес во вращательное движение. Электромотор эффективно разгоняет транспортное средство и выполняет рекуперативное торможение.
• Последовательно-параллельная схема – нечто среднее между описанными выше вариантами.

Компоненты гибридного автомобиля

• Двигатель внутреннего сгорания – такой же, как и в традиционном авто, разве что меньшего объема.
• Самый обычный топливный бак.
• Электромотор, совмещающий функции как силового агрегата, так и генератора, когда авто притормаживает.
• Генератор, предназначенный исключительно для производства электроэнергии.
• АКБ для хранения электроэнергии гибридного авто. Если в обычном ДВС аккумулятор предназначен исключительно для питания электрических цепей, то в гибриде он еще может и питать силовую установку для движения транспортного средства.

За гибридами будущее… А пока, интернет-магазин автозапчастей Фортуна готов предложить владельцам традиционных авто все для ремонта и ТО по разумной цене!

Что такое гибридный автомобиль и как он работает?

Что такое гибрид?

Проще говоря, гибрид сочетает в себе по крайней мере один электродвигатель с бензиновым двигателем для движения автомобиля, а его система восстанавливает энергию посредством рекуперативного торможения. Иногда всю работу выполняет электродвигатель, иногда газовый двигатель, а иногда они работают вместе. В результате сжигается меньше бензина и, следовательно, повышается экономия топлива. В некоторых случаях добавление электроэнергии может даже повысить производительность.

Во всех из них электричество поступает от высоковольтной аккумуляторной батареи (отдельно от обычной 12-вольтовой аккумуляторной батареи автомобиля), которая пополняется за счет сбора энергии от замедления, которая обычно теряется на тепло, выделяемое тормозами в обычных автомобилях. (Это происходит через систему рекуперативного торможения.) Гибриды также используют газовый двигатель для зарядки и обслуживания аккумулятора. Автомобильные компании используют различные гибридные конструкции для выполнения различных задач, от максимальной экономии топлива до минимальной стоимости автомобиля.

Тип гибридных автомобилей

Параллельно-гибридный

В этой наиболее распространенной конструкции электродвигатель (двигатели) и бензиновый двигатель соединены в общей трансмиссии, объединяющей два источника энергии. Эта трансмиссия может быть автоматической, механической или бесступенчатой ​​(CVT). Одной из очень популярных гибридных трансмиссий является вариатор с разделением мощности, который используется в Toyota Prius и Chevrolet Volt.Тип трансмиссии и размер бензинового двигателя являются основными факторами, которые определяют, как параллельный гибрид будет ускоряться, звучать и ощущаться. Бренды, использующие параллельный дизайн, включают Toyota, Lexus, Hyundai, Kia, Ford, Honda, Lincoln, Nissan и Infiniti.

Series Hybrid

В этой конструкции электродвигатель (-ы) обеспечивает всю тягу, и между двигателем и колесами никогда не возникает физико-механического соединения. Бензиновый двигатель нужен только для подзарядки аккумулятора.В результате получаются более характерные для электромобиля впечатления от вождения с более плавным и мощным ускорением. Обычно при включении бензинового двигателя вибрации меньше. Однако это зацепление не всегда происходит в соответствии с тем, что делает ваша правая нога (помните, что это требует аккумулятор), поэтому двигатель может набирать обороты, пока автомобиль движется с постоянной скоростью. Некоторых такое поведение смущает. BMW i3 с расширителем запаса хода является примером серийного гибрида.

Подключаемый гибрид

Подключаемый гибрид расширяет традиционную гибридную концепцию за счет гораздо большей аккумуляторной батареи, которую, как и у электромобиля, необходимо полностью заряжать от внешнего источника электричества — из вашего дома , офисная или общественная зарядная станция. Этот больший объем накопителя энергии похож на больший бензобак: он позволяет длительное время вождения полностью на электричестве (от 15 до 55 миль в зависимости от модели) и может значительно снизить расход топлива.Фактически, если у вас короткая поездка на работу и подзарядка каждую ночь, вы большую часть времени будете работать на электричестве. Если вы исчерпаете запас хода полностью на электричестве, автомобиль по сути превратится в обычный параллельный гибрид. Подключаемый гибрид Chrysler Pacifica (показанный выше) является примером подключаемого модуля.

В конце концов, ответ на вопрос «что такое гибрид?» вероятно будет «все».

Подключаемые гибриды могут быть последовательными или параллельными.Никто не сказал, что это несложно.

Варианты гибридной темы

Двадцать лет развития делают еще более сложным ответ «что такое гибрид?» Например, новый гибридный дизайн Honda не вполне вписывается в серию или параллельную работу. В этой конструкции двигатель большую часть времени вращает генератор, как последовательный гибрид, но в других случаях двигатель также может напрямую приводить в движение колеса, как параллельный гибрид. Кроме того, существуют так называемые внедорожные гибриды, такие как подключаемые гибриды от Volvo, в которых используется довольно обычный переднеприводный двигатель и трансмиссия в сочетании с задней осью с электрическим приводом.Суперкары Acura NSX, BMW i8 и Porsche 918 Spyder похожи, за исключением того, что их оси только с электроприводом находятся спереди.

Мягкие гибриды

Все вышеперечисленное считается «полными гибридами», что означает, что электродвигатель способен самостоятельно перемещать автомобиль, даже если это на небольшое расстояние. В «мягком» гибриде — нет. Так же, как и в полном гибриде, электродвигатель мягкого гибрида помогает бензиновому двигателю с целью повышения экономии топлива, увеличения производительности или того и другого.Он также служит стартером для автоматической системы старт-стоп, которая выключает двигатель, когда автомобиль останавливается, для экономии топлива.

Ram

Первоначально задумывавшиеся как более простое и дешевое средство вывода гибридных технологий на рынок, мягкие гибриды не улучшают экономию топлива в той степени, в которой это могут делать полные гибридные системы. Таким образом, они никогда не пользовались такой же популярностью. Однако в последнее время мягкие гибридные силовые агрегаты возвращаются, о чем свидетельствует внедрение 48-вольтовых электрических подсистем в таких транспортных средствах, как Ram 1500, Mercedes-Benz E-class и Audi A6, A7 и A8.По сути, автомобильные компании теперь применяют мягкую гибридную технологию практически к каждой новой модели. В недалеком будущем ответ на вопрос «что такое гибрид?» вполне может быть «все».

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Что такое гибридный автомобиль и как работает гибридный двигатель?

Различные операции по уровням гибридизации

Смешанный гибридный автомобиль (мягкий гибрид)

Мягкая гибридизация, также известная как мягкая гибридизация или микрогибридизация, использует небольшую литий-ионную батарею 48 В и альтернативный стартер для поддержки теплового двигателя с целью экономии топлива, повышения производительности или того и другого.

Однако система микрогибридизации не может привести автомобиль в движение, используя только электричество. Электроблок используется только в качестве стартера для автоматической системы Start & Stop, которая отключает двигатель при остановке автомобиля для экономии топлива, например, в пробках или на светофоре. На некоторых моделях легкогибридных автомобилей электродвигатель также может помочь тепловому двигателю поддерживать постоянную скорость до 120 км / ч.

Несмотря на то, что они считаются более простым и дешевым способом вывода на рынок гибридных технологий, поскольку все традиционные модели автомобилей могут быть оснащены гибридной технологией, микрогибридные системы не улучшают расход топлива в такой степени, как полногибридные системы.Экономия модели составляет около 0,5 л / 100 км по сравнению с обычным тепловозом.

Полностью гибридный автомобиль

Полно-гибридные системы используют электродвигатель в качестве единственного источника тяги для движения на малой скорости и малых ускорений. Этот электрический режим может повысить энергоэффективность при определенных условиях движения.

Полно-гибридный автомобиль также имеет дизельный или бензиновый двигатель в качестве основного источника энергии для более высоких скоростей, которые обычно развивают скорость выше 50 км / ч.Электродвигатель обеспечивает дополнительную мощность, когда это необходимо, чтобы транспортное средство было более эффективным с менее мощным дизельным или бензиновым двигателем. Гибридный автомобиль экономит более 30% городского топлива по сравнению с тем же автомобилем с одним двигателем, работающим на ископаемом топливе.

Перезаряжаемый гибридный автомобиль (PHEV)

В отличие от гибридных автомобилей HEV, электричество которых вырабатывается только за счет рекуперативного торможения, подключаемые к электросети гибридные автомобили или PHEV (подключаемый гибридный электромобиль) предлагают возможность зарядки также от бытовой электрической розетки или на общедоступном терминале.По этой характеристике они находятся на полпути между обычными гибридами HEV и полностью электрическими транспортными средствами.

Несмотря на то, что у них есть тепловой двигатель, перезаряжаемые гибридные автомобили также имеют батареи большей емкости, чем обычные гибриды, и поэтому могут путешествовать на большие расстояния в 100% электрическом режиме, до 60 километров для некоторых моделей (цикл WLTP), таких как Peugeot 3008 Hybrid4 300. Перезаряжаемый гибридный автомобиль позволяет вам совершать ежедневные поездки без использования теплового двигателя, просто за счет бытовой подзарядки или на терминале.

Новые и будущие гибридные автомобили

В таблицах ниже показаны гибриды, коммерческий дебют которых состоится в 2019 или 2020 модельном году. Доступные ранее автомобили не включены.

2020 модельного года

2019 модельного года

Автомобиль	EPA MPG Оценка	Цена (рекомендованная производителем розничная цена)
Audi A6 quattro (3.0 л) Автомобиль среднего размера
		58 900–67 100 долл. США
Audi A6 quattro (2,0 л) Автомобиль среднего размера
		54 100–67 100 долл.
Audi A7 quattro Автомобиль среднего размера
		68 000–76 300 долл. США
Audi A8 L (4.0 л) Большой автомобиль
		83 800–96 800 долл. США
Audi A8 L (3,0 л) Большой автомобиль
		$ 83 800
Audi Q8 Стандартный внедорожник — 4WD
		67 400 долл. США
Гибридное такси Ford Fusion Автомобиль среднего размера
		Не доступен
Honda Insight Автомобиль среднего размера
		22 830–24 060 долларов
Honda Insight Touring — цена: + 0 руб. Автомобиль среднего размера
		28 090 долл. США
Джип Рэнглер 4WD Маленький внедорожник — 4WD
		28 045–38 045 долл. США
Лексус UX 250h Компактный автомобиль
		Не доступен
Lexus UX 250h полный привод Компактный автомобиль
		34 150–39 350 долл. США
Мерседес-Бенц AMG CLS53 4matic Plus Компактный автомобиль
		79 900 долл. США
Мерседес-Бенц AMG E53 4matic Plus Автомобиль среднего размера
		$ 72 550
Mercedes-Benz AMG E53 4matic Plus Кабриолет Малолитражка
		80 350 долл. США
Мерседес-Бенц AMG E53 4matic Plus Coupe Малолитражка
		73 700 долл. США
Мерседес-Бенц AMG GT 53 4matic Plus Компактный автомобиль
		99 000 долл. США
Мерседес-Бенц CLS450 Компактный автомобиль
		69 200 долл. США
Мерседес-Бенц CLS450 4matic Компактный автомобиль
		71 700 долл. США
Ram 1500 2WD (3.6 л) Стандартный пикап — 2WD
		31 695–52 995 долл. США
Ram 1500 2WD (5,7 л) Стандартный пикап — 2WD
		31 695–52 995 долл. США
Ram 1500 4WD (3.6 л) Стандартный пикап — 4WD
		35 195–56 495 долл. США
Ram 1500 4WD (5,7 л) Стандартный пикап — 4WD
		35 195–56 495 долл. США
Рам 1500 HFE 2WD Стандартный пикап — 2WD
		Не доступен
Тойота Авалон Гибрид XLE Автомобиль среднего размера
		36 500 долл. США
Toyota Prius полный привод Автомобиль среднего размера
		26 380–28 820 долларов

Каковы недостатки гибридного автомобиля?

Некоторых это может удивить, но идея гибридного автомобиля так же стара, как и сам автомобиль.Первый был разработан в 1899 году компанией Lohner-Porsche (да, тот Porsche). У него был двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для привода генератора, снабжавшего двигатели ступиц колес, разработанные Porsche, электрической энергией. Эта машина, метко названная «Semper Vivus» (лат. «Всегда живой»), стабильно развивалась не менее пяти лет.

Однако по мере развития гибридных возможностей Semper Vivus уменьшались. Фердинанд Порше и Людвиг Лонер, дуэт, спроектировавший автомобиль, предложили несколько интересных улучшений.Установив батареи меньшего размера (аккумулятор на 44 элемента вместо аккумулятора на 74 элемента) и заменив два ДВС (двигатели внутреннего сгорания) мощностью 2,5 л.с. на более мощный 5,5-литровый двигатель, Semper Vivus стал намного более экономичным автомобилем. Эти изменения уменьшили вес автомобиля, улучшили характеристики и снизили его общую стоимость и сложность.

Этот короткий урок истории гибридного автомобиля дал нам первый ответ на вопрос, поставленный в заголовке. Дополнительный вес и сложность являются основными недостатками гибридного автомобиля по сравнению с аналогичными по конструкции автомобилями с ДВС или электромобилями.

По определению, гибридный автомобиль — это автомобиль, приводимый в действие электродвигателем (или несколькими) и двигателем внутреннего сгорания. В зависимости от типа гибрида (параллельный, последовательный или подключаемый гибрид) автомобиль с гибридной силовой установкой может двигаться с использованием электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания или их комбинации.

Типы гибридных силовых установок:

В параллельных гибридных системах колеса приводят в действие как электродвигатель (двигатели), так и двигатель внутреннего сгорания.Самый очевидный пример — Toyota Prius.

В системе Series Hybrid основная задача двигателя внутреннего сгорания — подзарядка аккумулятора, в то время как электродвигатели приводят в движение колеса. Пример? BMW i3 и, отчасти, Chevrolet Volt.

По сравнению с двумя другими типами, система Plug-In Hybrid использует аккумулятор гораздо большей емкости. Он предлагает возможность подзарядки от внешнего источника — например, от стандартной бытовой розетки. Один из самых узнаваемых PHEV — Honda Clarity 2020 года выпуска.

С развитием аккумуляторных технологий гибридные автомобили стали жизнеспособной альтернативой автомобилям с двигателями внутреннего сгорания. Тем не менее, недостатки гибридных автомобилей по-прежнему неизбежны, если смотреть на картину в целом. Помимо лишнего веса и сложностей, гибридные автомобили могут скрывать еще несколько недостатков.

Более высокие закупочные расходы и сложная гибридная технология

Гибридные автомобили из-за их более высокой сложности значительно дороже своих аналогов с ДВС.В дополнение ко всем технологиям, которые обычно устанавливаются в обычных автомобилях, гибридные автомобили оснащены:

• электродвигателем (-ами)
• большой аккумуляторной батареей
• зубчатыми механизмами, которые дополняют необходимость передачи мощности от ДВС и электродвигателей на колеса
• существенная дополнительная проводка
• усиленная система охлаждения
• значительно более сложная центральная компьютерная система.

Помимо увеличения общей стоимости покупки, добавление технологий в гибридный автомобиль может повлиять на затраты на техническое обслуживание.Если быть точным, техническое обслуживание может оказаться на удивление дорогостоящим, если элементы гибридной системы получат какие-либо повреждения. Хотя производители автомобилей предлагают комплексные гарантии на детали гибрида (включая аккумулятор) сроком на семь и более лет, покупка подержанного гибридного автомобиля все же представляет особый риск. Например, замена поврежденного или изношенного аккумулятора может стоить 6000 долларов вне гарантии (в зависимости от автомобиля и типа аккумулятора).

Производительность

За исключением некоторых высокопроизводительных исключений, таких как McLaren P1, Honda NSX или Porsche Panamera E-Hybrid Turbo S, гибридные автомобили обычно создаются с одной целью: повышение топливной эффективности и снижение выбросов углерода. .Обычно это позволяет дизайнерам и инженерам формировать каждую часть гибридного автомобиля для достижения этих целей. Короче говоря, гибридные автомобили оснащены шинами с низким коэффициентом трения, более эффективной системой кондиционирования воздуха, более низким уровнем настройки двигателя внутреннего сгорания и трансмиссией, точно адаптированной для достижения максимально возможной топливной экономичности. При большей массе эти решения влияют на общие характеристики автомобиля. На самом деле гибридный автомобиль будет медленнее по сравнению с его не менее мощными современниками с ДВС.

Экономия топлива на открытых дорогах или шоссе

Согласно исследованию Университета Карнеги-Меллона в 2013 году, гибриды не имеют особого смысла, если ваша поездка на работу включает длительные поездки по шоссе. Согласно исследованию, гибридные автомобили, движущиеся по автомагистралям, наносят такой же вред окружающей среде, как и автомобили с традиционными двигателями. С другой стороны, гибриды действительно выделяют меньше загрязняющих веществ в городской транспорт.

Более высокие ставки страхования

По мнению специалистов по страхованию автомобилей, страхование гибридных автомобилей в месяц на 41 доллар дороже, чем в среднем по США.Ставка автострахования S. Специалисты по страхованию автомобилей обнаружили, что основные причины увеличения страховки гибридных автомобилей связаны с увеличением закупочной цены гибридных автомобилей, стоимостью сложных гибридных технологий на борту и характером среднего покупателя гибридных автомобилей. Покупатели гибридных автомобилей обычно живут в городских районах с более высокими страховыми ставками. Кроме того, ремонт поврежденных обычных автомобилей не так дорог, как ремонт гибридных автомобилей, который играет значительную роль в расходах на страхование автомобилей.

Пониженная топливная экономичность гибридных автомобилей в холодную погоду

При более низких температурах гибридным аккумуляторным батареям требуется больше времени для достижения рабочей температуры. Это означает, что химическая реакция внутри батарей, которая передает энергию электродвигателю, достигает максимальной производительности намного медленнее по сравнению с батареями в теплую погоду. Одновременно двигатель внутреннего сгорания должен обеспечивать больше энергии, выделяемой в процессе сгорания топлива, что является основной причиной повышенного расхода топлива гибридных автомобилей в холодную погоду.

Гибридные автомобили лучше всего работают в городских условиях и при более высоких температурах. Их уровень сложности, дополнительный вес и более высокая цена покупки представляют собой очевидный недостаток, но более высокая топливная эффективность в городских условиях вождения и всеобъемлющая гарантия могут компенсировать эти недостатки.

Гибрид

против электромобилей: как они работают

История гласит, что первый автомобиль был построен в 1769 году и имел паровую тягу.Однако современный автомобиль, который мы узнали, был разработан Карлом Бенцем более века спустя, в 1885 году. Его трехколесный автомобиль сочетал в себе двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с интегрированным шасси и был первым, кто пошел в производство. для потребителей, чтобы купить. Но точно так же, как у этих первых людей двигатели различались по силовой установке, то же самое и у современных транспортных средств.

ДВС остается основным двигателем подавляющего большинства автомобилей на дорогах сегодня — новых и подержанных. Но первая Toyota Prius, бензиново-электрический гибрид, представленный в Японии в 1997 году, стала катализатором перемен.Сегодня электрифицированные и альтернативные силовые агрегаты стали частью основного разговора. Даже электромобили на топливных элементах (FCEV) все чаще становятся предметом обсуждения.

FCEV, в отличие от электромобилей (EV), которые мы обсудим ниже, не являются широко доступными, поскольку отсутствие общественной инфраструктуры ограничивает их использование Калифорнией и Гавайями. Но автопроизводители, и в частности Honda, Hyundai и Toyota, продолжают совершенствовать технологию, которая, как предлагается, предлагает лучший запас хода, чем у аккумулятора, в сочетании с 5-минутным временем дозаправки.

С помощью FCEV водород, который является самым распространенным элементом во Вселенной, преобразуется топливными элементами для выработки энергии, подаваемой в электродвигатель. Выбросы сводятся только к водяному пару.

Что касается электромобилей, Tesla, самый печально известный их производитель, еще больше раздвинула границы того, чем может быть обычный автомобиль, благодаря линейке мощных, высокотехнологичных моделей. Но Tesla больше не единственная игра в городе. В связи с экологическими проблемами, государственными постановлениями и растущим интересом потребителей у каждого мирового автопроизводителя уже есть электромобиль в модельном ряду или в разработке.И это даже без учета новых автопроизводителей, выпускающих только электромобили, которые появляются почти ежемесячно, таких как Karma, Lucid, Rivian и другие.

Тем не менее, какими бы знакомыми ни были термины гибрид, подключаемый гибрид и EV , как на самом деле работает каждый тип транспортного средства — от запаса хода и времени зарядки аккумулятора до затрат и технического обслуживания — остается загадкой для многих потребителей. . Считайте, что это будет вашей шпаргалкой.

Как работает гибридный автомобиль?

Проще говоря, гибрид сочетает в себе ДВС с электродвигателем для приведения в действие транспортного средства.Однако эта категория дополнительно определяется мягкими и стандартными гибридными подмножествами. Вышеупомянутый Prius является стандартным гибридом, что означает, что автомобиль может работать только на своем ДВС, электродвигателе или их комбинации.

Высоковольтная аккумуляторная батарея в гибридных автомобилях отделена от стандартной 12-вольтовой аккумуляторной батареи автомобиля и заряжается за счет улавливания энергии при торможении автомобиля или, в некоторых транспортных средствах, при движении накатом. С гибридным двигателем электродвигатель справляется с легкими задачами, такими как ускорение на низкой скорости и движение в условиях движения с остановками.

Так как газовый двигатель не работает во время этого типа вождения, топливо не расходуется. Вот почему гибриды превосходят своих собратьев с двигателем ICE с точки зрения пробега в городах по рейтингу EPA. Но когда транспортное средство движется на более высоких скоростях, например, по автостраде, ICE берет на себя основную ответственность как источник энергии. Таким образом, оценка пробега по шоссе для гибрида остается такой же, как и для негибридных автомобилей.

Мягкий гибрид отличается тем, что его электродвигатель меньшего размера и менее мощная батарея или электрическая система не могут поддерживать движение только на электромобилях.Фактически, некоторые люди вообще не считают мягкие гибриды гибридами. Скорее, «мягкий гибрид» — это отсылка, которую автопроизводители используют для объяснения этих типов систем электрифицированных транспортных средств. «Легкая электрификация» — это еще один способ, которым автомобильные компании называют эти типы систем.

Поскольку гибриды сочетают в себе двигатель стандартного размера с большим электродвигателем, общий диапазон экономии топлива превышает таковой у негибридных автомобилей в том же сегменте транспортных средств. Еще одно преимущество этой гибкой трансмиссии состоит в том, что автомобилем можно управлять так же, как и обычным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания, без дополнительных факторов стресса, таких как беспокойство по поводу дальности полета.Это проблема, которую водители электромобилей иногда считают связанной с сокращающимся диапазоном заряда аккумуляторной батареи и отсутствием зарядной станции, что может привести к тому, что они останутся без работающего автомобиля.

Кроме того, внедрение и широкое использование специализированных гибридных систем позволило автопроизводителям производить гибриды в рамках существующих модельных рядов. Таким образом, вместо того, чтобы ограничивать такие силовые агрегаты только гибридными моделями, такими как Toyota Prius, потребители могут выбрать гибридные версии более знакомых автомобилей, начиная от семейного Honda Accord и заканчивая ориентированным на производительность Porsche Panamera.

Кроссоверы, внедорожники и грузовики тоже не обходятся без гибридных опций. Кроме того, существенно уменьшилась разница в цене между гибридным и идентичным ДВС. Например, Honda CR-V Hybrid 2020 года всего на 1200 долларов больше, чем его негибридный близнец, независимо от уровня отделки салона.

Как работает электромобиль?

Аккумуляторный электромобиль (BEV), или просто электромобиль в более широком смысле, приводится в движение электродвигателем и большим аккумуляторным блоком.Вот и все. Традиционного двигателя нет. Вам никогда не нужно ехать на заправку. Вместо этого весь автомобиль работает на энергии, вырабатываемой аккумуляторной батареей большой емкости. Фактически используемые батареи, как правило, представляют собой литий-ионные элементы, которые штабелируются, а затем сгруппированы в модули. В сочетании с другими компонентами эта встроенная система составляет аккумуляторную батарею.

В отличие от обычного ДВС, аккумуляторную батарею можно разместить в любом месте автомобиля. По таким причинам, как дополнительная устойчивость, улучшенная динамика движения, доступность обслуживания и дополнительная грузоподъемность, эти пакеты обычно кладут на дно платформы транспортного средства, находясь под полом в салоне.Таким образом, без двигателя у вас может быть как задний багажник, так и передний багажник (также известный как багажник).

Теперь преимущество электромобиля по сравнению с гибридом состоит в том, что устранено все, что связано с традиционным двигателем. В прошлое ушли не только топливные остановки, но и рутинные услуги, такие как замена масла. А поскольку двигатель не прогревается до достижения максимальной производительности, электромобили предлагают мгновенную мощность по запросу, особенно после остановки.

Автомобильная зарядка также более доступна и стабильна по цене, чем постоянно меняющиеся цены на бензин и дизельное топливо.И, конечно же, сокращение выбросов углекислого газа приносит пользу всем нам, особенно когда зарядка совпадает с использованием зеленых технологий, таких как солнечные батареи.

Кроме того, хотя электромобили были популяризированы Tesla, они также пошли по пути, по которому пошли гибриды. Другими словами, ваш путь к владению электромобилем становится легче и дешевле с каждым модельным годом. Автопроизводители от Audi до Volkswagen в настоящее время предлагают множество электромобилей, и непрерывный поток будущих моделей постоянно попадает в заголовки газет, таких как Ford Mustang Mach-E и Nissan Ariya.

Конечно, мы уже упоминали несколько недостатков электромобилей. Беспокойство о дальности полета по-прежнему остается ощутимым страхом, особенно для тех, кто любит дальние поездки. Хотя многие электромобили теперь могут проехать более 200 миль, прежде чем потребуется полная подзарядка, это все же ниже, чем в среднем 300 миль на бак для традиционного ДВС.

Кроме того, в дорожных поездках заправочных станций больше, чем зарядных станций для электромобилей, и заправка ДВС занимает гораздо меньше времени, чем подзарядка электромобиля, которой обычно требуется 30 минут для достижения 80% емкости аккумулятора при использовании самого быстрого и мощного, и самые дорогие зарядные устройства.Выберите более доступное или маломощное зарядное устройство по своему усмотрению или потому, что у вас нет другого выбора, а зарядка может занять несколько часов.

Как работает подключаемый гибрид?

Теперь подключаемый гибридный электромобиль (PHEV) — это златовласка температурного теста ICE и BEV — больше, чем гибрид. Оснащенные аккумуляторными батареями гораздо большего размера, чем у гибридов, PHEV предлагают диапазон движения от 20 до 35 миль только на электричестве и до скоростей на автомагистралях. Гибриды, с другой стороны, обычно предлагают только электрическое вождение только на малых скоростях и только на милю или две.

Однако, как и гибрид, у PHEV есть ДВС, работающий на газе. Он включается, когда максимальная мощность необходима для ускорения или подъема по склону горы, а также включается, когда аккумуляторная батарея достигает минимального уровня заряда и больше не может приводить автомобиль в действие самостоятельно.

Сочетание диапазона и скорости PHEV как от электрических, так и от бензиновых источников энергии означает, что они могут работать исключительно как электромобили во время типичных поездок, но в то же время путешествовать по пересеченной местности без каких-либо опасений по поводу дальности или необходимости подключения. и зарядите аккумулятор.Кроме того, при использовании в качестве газо-электрического гибрида PHEV обеспечивает более высокую экономию топлива по сравнению с ДВС. А поскольку их аккумуляторные батареи не такие большие и мощные, как у электромобилей, подзарядка происходит быстро. Вы можете сделать это даже на ночь, используя не что иное, как стандартную бытовую розетку.

Конечно, выбросы PHEV не равны нулю. Они также немного дороже, чем гибриды и автомобили с ДВС, и они по-прежнему требуют замены бензина и масла. Тем не менее, PHEV — достойный вариант в качестве транспортного средства на альтернативной энергии, если вы не готовы взять на себя все обязательства по BEV.

Что лучше: гибрид, подключаемый гибридный или электрический?

Если вы хотите получить более экологичную машину, чем традиционный автомобиль с ДВС, ваш выбор между гибридом, подключаемым гибридом и электромобилем зависит от вашей ситуации и уровня комфорта.

Выбор гибрида — отличный способ повысить эффективность и сжигать меньше газа, а это значит, что ваш автомобиль будет выбрасывать меньше загрязняющих веществ в воздух. Гибриды также не требуют изменения существующих привычек вождения.И они обычно не стоят намного дороже, чем традиционный ДВС.

Выбор электромобиля исключает поездки на заправку, исключает замену масла и обеспечивает значительный прирост производительности в сочетании с нулевыми выбросами от использования транспортного средства. Но если вы не готовы установить домашнюю зарядную станцию ​​уровня 2, вам неудобно находить источники электроэнергии вдали от дома, и вы не готовы платить большую премию за электромобиль, это может не быть подходящим автомобилем для вас.

Выбор PHEV представляет лучшее из обоих миров. Если вы едете предсказуемо, вы можете использовать электричество. Когда жизнь бросает вас в непредсказуемый круговорот или вы просто хотите отправиться в автомобильную поездку, бензиновый двигатель справляется с этой работой без необходимости искать способ подзарядить аккумулятор. А цена на PHEV падает между гибридными и электромобилями.

Как работают гибридные двигатели?

Гибридные автомобили сегодня довольно распространены. Вы, вероятно, видите их каждый день, когда идете на работу и с работы, особенно если вы живете в крупном мегаполисе.Но что такое гибридный автомобиль и как работают гибридные двигатели?

Что такое гибридный автомобиль?

Гибридный автомобиль — это автомобиль, который приводится в движение двигателем внутреннего сгорания и, по крайней мере, одним электродвигателем. Другими словами, гибридный автомобиль двигается как от бензина, так и от электричества. Электричество поступает от аккумулятора, который заряжается двигателем внутреннего сгорания посредством рекуперативного торможения. Большинство автопроизводителей в Северной Америке предлагают гибридные автомобили в той или иной форме. Эта комбинация помогает улучшить характеристики автомобиля, минимизировать количество потребляемого бензина и защитить окружающую среду.

Как работают гибридные двигатели?

Существует несколько различных типов гибридных двигателей. Как работает гибридный двигатель, зависит от его конструкции. Некоторые типы конструкций гибридных двигателей включают:

Параллельно-гибридный

В этой конструкции бензиновый двигатель и электродвигатель работают в общей трансмиссии, смешивая два источника энергии. В некоторых ситуациях двигатель внутреннего сгорания приводит в движение автомобиль, в то время как в других ситуациях электродвигатель работает в одиночку. Некоторые распространенные бренды с параллельным гибридным дизайном включают Honda, Lexus, Hyundai, Lincoln и Lexus.

Гибрид серии

В серийных гибридных автомобилях вся тяга обеспечивается электродвигателем. Следовательно, между двигателем внутреннего сгорания и колесами нет прямой связи. В этой конструкции двигатель внутреннего сгорания отвечает только за подзарядку аккумулятора.

Plug-In Hybrid

Эта конструкция выводит концепцию обычных гибридных автомобилей на ступень выше. Он включает в себя аккумуляторную батарею большего размера, которую можно полностью перезарядить от внешнего источника электроэнергии.Это может позволить вам проехать от 15 до 55 миль, в зависимости от того, сколько энергии может хранить аккумулятор. Когда аккумуляторная батарея разряжается, ваш автомобиль превращается в параллельный гибрид.

Мягкий гибрид

Все упомянутые выше гибридные конструкции считаются полными гибридами. Это потому, что их электродвигатели могут двигать машину самостоятельно. С другой стороны, электродвигатель в мягкой гибридной конструкции не может самостоятельно управлять автомобилем. Его цель — поддерживать двигатель внутреннего сгорания для повышения производительности и экономии топлива.

The Takeaway

В целом очевидно, что покупка гибридного автомобиля может позволить вам сэкономить на топливе и сохранить окружающую среду. Если вам нужен гибридный ремонт, приглашаем вас сегодня же принести свой автомобиль в нашу автомастерскую.

Как работают гибридные автомобили?

Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее.

Мир постепенно приходит к пониманию того, что да, люди влияют на климат нашей планеты, и не в лучшую сторону.К счастью, за последние два десятилетия мы добились больших успехов в сокращении углеродного следа и загрязнения, которое мы выбрасываем в океаны и атмосферу. Ключевой частью этого сдвига является внедрение гибридных автомобилей.

Хотя они лучше для здоровья планеты, чем традиционные автомобили, работающие только на газе, гибриды, по сути, являются временной мерой. Они более эффективны и менее загрязняют окружающую среду, чем автомобили с бензиновыми двигателями, но они не так экологичны, как электромобили — и даже электромобили по-прежнему имеют проблемы .Они сочетают в себе две силовые установки для достижения своих целей по снижению выбросов и расхода топлива.

И хотя гибриды, такие как Toyota Prius, существуют уже более двух десятилетий, все еще существует путаница в отношении того, как они работают, какие типы гибридов доступны, и их надежность, среди других вопросов. К счастью для вас, электрифицированные редакторы The Drive спасают планету и обеспечивают нашим детям свежий воздух, чтобы дышать еще долго после того, как мы уйдем.

Оставайтесь с нами, когда мы говорим о гибридах!

Тойота

Что такое гибрид?

Гибридный автомобиль — это автомобиль, в котором используются два типа источников энергии, топливо и электричество, для достижения целей более эффективного движения или увеличения скорости автомобиля по сравнению с традиционным бензиновым двигателем.

Как работают гибриды?

Наиболее распространенный тип гибридных транспортных средств сочетает в себе бензиновый двигатель внутреннего сгорания с одним или несколькими электродвигателями и аккумуляторной батареей для достижения лучшей экономии топлива или производительности по сравнению с транспортным средством, оснащенным только двигателем внутреннего сгорания.

Это работает за счет того, что аккумулятор подает электроэнергию на ведущие колеса или заряжает аккумулятор бензиновым двигателем, например:

• Prius или McLaren смешивают электрическую энергию с газом.Один генерирует энергию для аккумулятора, Prius, а другой расширяет границы производительности, McLaren.
• Acura NSX использует только электрическую энергию для привода передних колес, в то время как газ …

Гибриды также используют рекуперативное торможение для возврата небольшого количества электричества в свои батареи.

Тойота

Какие типы гибридов существуют?

Так же, как существует несколько типов двигателей внутреннего сгорания, существует также несколько типов гибридных силовых агрегатов.Давайте разберем это на более удобоваримые термины.

Параллельный гибрид

Наиболее распространенным типом гибрида является параллельный гибрид, в котором электродвигатель с питанием от батареи и газовый двигатель имеют прямое соединение с ведущими колесами через механизм сцепления, такой как трансмиссия. Эти гибриды имеют один, два или три электродвигателя, в зависимости от марки и модели автомобиля.

Гибрид серии

Гибрид серии в виде электромобиля с присоединенным газовым генератором.Нет прямой связи с ведущими колесами от газового двигателя, поскольку он просто заряжает аккумулятор, в то время как электродвигатель (-ы) управляет движущей силой. Прекрасный пример — крутой BMW i3 с расширителем запаса хода.

Подключаемый гибрид (PHEV)

Подключаемый гибридный модуль — это, по сути, параллельный гибрид с более мощным аккумулятором, который требует зарядки от внешнего источника, то есть от розетки. Накопив больше энергии, PHEV может двигаться, используя 100-процентную электрическую тягу, хотя запас хода на чисто электрическом уровне по-прежнему ограничен относительно короткими поездками по городу.

Мягкий гибрид

На мягких гибридах электрические компоненты не могут самостоятельно управлять колесами. Вместо этого небольшой аккумулятор и электродвигатель действуют как помощники, помогая улучшить экономию топлива, немного повысить производительность за счет всплесков крутящего момента, регенерировать энергию и усилить аксессуары. Одна из наиболее распространенных задач электродвигателя в мягком гибриде — это использовать его как стартер и приводить в действие технологию старт-стоп. Более производительные и эффективные мягкие гибриды с 48-вольтовыми аккумуляторными батареями в последнее время получили распространение по всей отрасли.

Full Hybrid

Полно-гибридный автомобиль имеет электрические компоненты, которые могут напрямую приводить в движение колеса без использования газового двигателя. Различные типы полных гибридов включают параллельные гибриды, серийные гибриды и подключаемые гибриды.

А если вы хотите узнать больше о гибридных автомобилях, их принципах работы и других формах гибридов, вы можете ознакомиться с руководством The Drive по преимуществам и недостаткам гибридного автомобиля.

Порше

Ага, у Porsche тоже есть гибриды.

Надежны ли гибриды?

Мы подробно писали о том, что делает автомобиль надежным, а также о гибридных автомобилях. На самом деле это сводится к тому, как вы ухаживаете за своей машиной, проводите профилактическое обслуживание и как водите машину.

Преимущества Vs. Недостатки гибридов

Как и все, у владения и вождения гибридного автомобиля есть свои преимущества и недостатки. Чтобы лучше проиллюстрировать это, мы разработали целую другую статью о , просто о — преимуществах и недостатках гибридных автомобилей.

Гибридные термины, которые вы должны знать

Получите образование, йоу.

MPGe

MPG, или мили на галлон, — это показатель того, сколько миль может проехать транспортное средство на одном галлоне бензинового топлива. MPGe, который используется для измерения «экономии топлива» гибридных и электромобилей, означает эквивалент миль на галлон.

По данным Министерства энергетики США, 33,70 кВтч электроэнергии составляют 100 процентов энергии одного галлона бензина. Таким образом, если транспортное средство способно пробежать 100 миль на 33.70 кВтч, он рассчитан на 100 MPGe.

Рекуперативное торможение

Рекуперативное торможение — это процесс рекуперации энергии через тормозную систему автомобиля. Обычно, когда негибридный автомобиль тормозит, кинетическая энергия преобразуется в тепло и высвобождается из-за трения между тормозными колодками и тормозом.

Когда педаль тормоза нажата на гибридных и электрических транспортных средствах, электродвигатель превращается в генератор, а колеса передают энергию от трансмиссии к генератору.Затем генератор преобразует кинетическую энергию в электрическую и сохраняет ее в батарее. Крутящий момент генерируемой энергии от генератора замедляет автомобиль.

Бентли

Есть даже гибрид Bentayga!

Часто задаваемые вопросы о гибридных автомобилях

У вас есть вопросы, У Drive есть ответы!

Q: Что происходит, когда у вас заканчивается электричество в гибриде?

A: Продолжайте ехать! В этом прелесть гибрида: когда у вашего электромобиля заканчивается заряд, у вас все еще есть запас бензина!

Q: Так можно ли зарядить гибридную батарею?

A: Если вы говорите о подзарядке автомобиля каждую ночь, конечно! Если вы говорите о его смерти, нет!

Q: Но можно ли водить гибрид без аккумулятора?

A: Короткий ответ? Может быть.Если гибридный аккумулятор выйдет из строя, вы сможете его водить, но опыт не будет похож на обычный бензиновый автомобиль. Скорее всего, он будет резким и может повредить другие компоненты трансмиссии. И если это система, в которой он также действует как генератор и стартер, вы можете вызвать эвакуатор.

Q: Хорошо, тогда как часто нужно заменять гибридную батарею?

A: Вот где есть некоторые разногласия. Хотя гибриды существуют уже почти 20 лет, данных по-прежнему недостаточно, чтобы понять, когда что-то пойдет не так.Большинство производителей говорят о пробеге от 100 000 до 150 000 миль, но в зависимости от вашего уровня обслуживания и того, как вы водите автомобиль, это может быть больше или меньше.

Q: Тогда обслуживание гибридных автомобилей дороже?

A: Не совсем. Единственная реальная дополнительная стоимость обслуживания гибрида — это отказ аккумуляторной батареи, что случается довольно редко.

Q: Сколько стоит замена аккумулятора гибридного автомобиля?

A: Стоимость будет зависеть от автомобиля, но средняя стоимость составляет от 1000 до 8000 долларов.

Найдите свой следующий автомобиль с Carvana

Вы знаете, как приятно бросить монету в торговый автомат, ввести соответствующий буквенно-цифровой код для Reese’s, услышать жужжание мотора, вращающего восхитительную чашку с арахисовым маслом в шоколаде к вам и, наконец, упасть в мусорное ведро для вашего удовольствия? Да, вот как легко теперь купить следующую машину благодаря Carvana.

Компания Carvana взяла на вооружение торговый автомат и применила его к покупкам автомобилей, включая монеты и торговые автоматы.Их также можно доставить к вам домой, как вязаный свитер в стиле Knives Out, который вы никогда не наденете. Благодаря тысячам автомобилей на выбор всех марок и моделей, выбор Carvana обширен, и компания уверена, даже предлагая 7-дневную политику возврата без риска, что у нее есть ваш следующий автомобиль.

Вот почему Drive в партнерстве с Carvana поможет вам найти следующую поездку! Готовы забрать свой следующий автомобиль из торгового автомата?

Давайте поговорим, прокомментируем ниже, чтобы поговорить с редакторами

Drive !

Мы здесь, чтобы быть экспертами во всем, что связано с практическими рекомендациями.Используйте нас, хвалите нас, кричите на нас. Прокомментируйте ниже, и давайте поговорим! Вы также можете написать нам в Twitter или Instagram, вот наши профили.

Джонатон Кляйн: Twitter (@ jonathon.klein), Instagram (@jonathon_klein)

Тони Маркович: Twitter (@T_Marko), Instagram (@t_marko)

Крис Тиг: Twitter (@TeagueDrives), Instagram (@TeagueDrives)

.