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.

autolirika.ru

Гибридный двигатель – схема, принцип работы, характеристика + видео » АвтоНоватор

Почему мы хотим разобрать вместе с вами вопрос, как работает гибридный двигатель? Все дело в том, что в большинстве сфер нашей жизни сегодня наблюдается взаимодействие различных технологий, которые в результате дают более эффективные методы, приборы и механизмы. Не остались в стороне и моторы для нашего любимого транспортного средства. О принципах работы, плюсах и минусах таких агрегатов мы и поговорим на этой странице.

Как работает гибридный двигатель – простыми словами о новых технологиях

Если уж мы начали о смешении технологий, то следует пояснить, как это касается и затронутой нами темы. Гибридный мотор также сочетает в себе два вида: топливный (бензин/дизель) и электрический. Этот коктейль, конечно, несовершенен, но привнес в жизнь автомобилистов много положительного. Но об этом чуть ниже, а для начала следует разобрать принцип работы гибридного двигателя.

Топливная часть такого мотора может работать совместно с электрической, но возможно и осуществление совершенно независимых циклов. Конечно, машины с гибридным двигателем снабжаются компьютерами, которые и распределяют правильно нагрузку на обе части. Так, за городом, где важна мощность силового агрегата, в дело вступает бензиновая или дизельная технология, к тому же, на трассе не так губительны для человека выхлопные газы.

А вот в городе преимущественно работает электрическая составляющая, потому что такой вариант чище и экономичнее. Автомобили с гибридным двигателем умеют сами себя обслуживать, касается это электрической части мотора. Электрический компонент не бездельничает, пока работает топливный, он аккумулирует вырабатываемую энергию, чтобы потом снова пустить ее в дело.

Не исключены ситуации, когда оба элемента двигателя работают одновременно, например, при разгоне, когда от автомобиля требуются большие силовые затраты.

Устройство гибридного двигателя – описание схемы

Что значит гибридный двигатель, мы вкратце разобрали. Теперь хотелось бы углубиться немного и рассмотреть его схему. Следует учесть, что их существует целых три. Поэтому начнем с самой простой, которая для нас представляет наименьший интерес – это последовательный гибрид. Электромотор является главным участником в запуске и движении колес транспорта, а вот двигатель внутреннего сгорания (ДВС) всего лишь находится у него на поддержке, раскручивает генератор.

Для сегодняшнего авто такое устройство гибридного двигателя не будет лучшим вариантом, ведь требуются емкие аккумуляторы, малолитражные ДВС, а сама машина будет медленная и неповоротливая. Хотя все же есть некоторые представители среди легкового автопарка, например, Chevrolet Volt. Но из-за главенствующего электро-компонента ему присущи все минусы электромобилей, взять хотя бы зависимость километража на одном заряде батареи, но это постепенно решают применением турбо-ДВС.

Следующие схемы называют параллельной и смешанной. Смешанная схема чаще всего встречается в Lexus и представляет собой плотное взаимодействие электромотора и ДВС. Они работают вместе, приводя авто в движение, принцип работы построен так, что даже трансмиссия является бесступенчатой, далекой от привычной нам. Такие варианты очень современные, но и очень дорогие.

А вот привычная нам схема называется параллельной и встречается довольно часто. Электромотор тут является хоть и не ведущим, но незаменимым помощником, страхуя ДВС в случаях потребности в дополнительной мощности. Батареи не являются большими и емкими, отчего их легко зарядить прямо во время движения, и они всегда готовы отозваться по первому требованию.

Авто с гибридным двигателем – плюсы и минусы

Информация была бы неполной без указания положительных и отрицательных сторон гибридных моторов. Конечно, плюсов будет больше, но и минусы имеются, как во всем новом и малоизученном со стороны потребителя. Например, почему-то чаще всего встречается гибридный бензиновый двигатель, хотя давно всем известна экономичность и большая мощность «дизелей». Но никакого секрета тут нет, потому что, во-первых, технологию разрабатывали за океаном, т.е. в Америке, а там с соляркой пока что знакомы слабо. Во-вторых, гибридный дизельный двигатель стоил бы еще дороже, хотя цена на такие технологии уже далеко выше средней.

Небольшой скепсис вызывают гибриды из-за электромотора, т.е. его батареи. Это достаточно капризный элемент, требующий постоянной эксплуатации, иначе срок службы гибридного двигателя значительно снизится именно из-за нее. Она плохо переносит перепады температур, может саморазряжаться, в дальнейшем возникают неясности с ее утилизацией. Так же тень на репутацию смешанных моторов накладывает не только их дороговизна, но и большая стоимость комплектующих и ремонта, если он понадобится. Причем самостоятельно его провести невозможно.

Ну, а теперь можно рассказать и о приятном. Про экологичность и экономичность можно говорить смело, это действительно так, хотя бы исходя из двойственной природы агрегата. Наличие батареи позволяет дольше ездить без заправки, сохраняя все технические показатели в актуальном состоянии. Эту батарею не нужно заряжать, заправка авто осуществляется только топливом. Двигатель, благодаря компьютеру, работает всегда в оптимальном режиме, как бы вы ни пытались его «насиловать». Иногда такие машины могут двигаться вовсе без топлива, причем отличаются они еще и тихоходностью, мотор работает чуть слышно.

carnovato.ru

ТОП-10 гибридных автомобилей. Рейтинг лучших машин гибридов 2019

Гибридные автомобили в последнее время стали особо популярными, они распространяются на все классы авто, многие производители выводят данные машины на массовый уровень. В настоящее время гибриды демонстрируют впечатляющие рабочие характеристики. Мы составили рейтинг гибридных автомобилей, что позволит выбрать транспортное средство любителям универсальных машин, которые подходят как для города, так и для езды в условиях бездорожья.

 

Что такое гибридные автомобили?

Гибридный автомобиль – это машина, которая использует не только обычный двигатель внутреннего сгорания, функционирующий на бензине либо дизеле, но и альтернативный источник  в виде электродвигателя.

Второй мотор начинает работать при небольших оборотах, что позволяет значительно сэкономить топливо, к примеру, при загруженном трафике на дороге. Также гибридные авто более экологически чистые, что делает их более популярными.

Преимущества и недостатки гибридов

Преимущества гибридных машин:

• Заметное уменьшение расхода горючего. Показатель затрат топлива у гибридных представителей до 30 % ниже по сравнению с обычными автомобилями. Сжигание меньшего количества горючего одновременно позволило снизить уровень токсичности гибридов. Получается, гибридные автомобили являются более экономными и экологически чистыми по сравнению с аналогами, которые оборудуются только ДВС;
• Снижение шума в процессе работы;
• Долгая служба деталей тормозной системы;
• Гибридные авто по сравнению с электромобилями имеют большой запас хода и являются универсальными при ежедневной эксплуатации. Гибрид не нужно обязательно заряжать от электросети, его можно заправлять бензином. После сгорания топлива часть энергии собирается в аккумуляторе, благодаря которому начинает работать электродвигатель. Дополнительным источником питания для заряда аккумулятора есть преобразование кинетической энергии движущейся машины в электричество;
• Также гибриды имеют ряд конструктивных решений и вспомогательных систем для большой экономии и уменьшения уровня вредных выбросов: система старт-стоп и т.д.

К недостаткам гибридных автомобилей можно отнести большую начальную стоимость, а также некоторые сложности при ремонте и обслуживании данных моделей. Еще одним недостатком можно назвать возможный критический разряд аккумулятора и его быстрый вывод из строя при больших перепадах температуры.

Рейтинг гибридных автомобилей 2018-2019 годов

Современный рынок автомобилей предлагает большой выбор гибридных представителей. Выбрать подходящее транспортное средство среди всего разнообразия непросто. Представляем вашему вниманию топ гибридных автомобилей, среди которых вы найдете представителей большинства мировых брендов.

Лучшая гибридная машина с кузовом хэтчбек – Chevrolet Volt Hybrid

Chevrolet Volt Hybrid. Данный автомобиль представляет собой переднеприводный четырехместный хэтчбек. Главным достоинством этой модели является то, что электромоторов, мощностью 149 л.с. хватает на 60 км при езде по городу, без расхода топлива и с сохранением характеристик. Однако большим недостатком Chevrolet Volt является большая стоимость.

Если вы интересуетесь будущим этого и других автомобилей этой марки, рекомендуем ознакомиться с последними новостями Chevrolet.

Одна из лучших машин гибридов – Ford Fusion Hybrid

Ford Fusion Hybrid. У данного автомобиля хорошо продуманная спортивная форма и просторный салон. Гибридный Форд Фьюжн имеет четырехцилиндровый с 2.5 литрами гибридный мотор. Это хороший вариант электрокара с гибридным двигателем, если хочется купить доступный автомобиль, и в будущем сэкономить топливо. Его можно назвать среднеразмерным седаном для всей семьи.

Ford Fusion Hybrid дополнен электрическим усилителем руля, многорычажными подвесками со стабилизатором поперечной устойчивости – авто хорошо проходит заносы. Управление гибридом стабильное. Благодаря подвеске приглушаются удары, и движение авто контролируется водителем.

Один из лучших гибридных седанов – Toyota Camry Hybrid

Toyota Camry Hybrid. Данная модель дает не только хорошую экономию топлива, но и имеет высокий уровень безопасности. Авто имеет привлекательный дизайн, объем двигателя 2.5 литров и высокие технологии.  В салоне используются качественные материалы, которые придают интерьеру комфорта. Toyota Camry разгоняется с места до ста километров за 7.4 секунды, что для гибридного авто является отличным результатом. Официальный расход топлива автомобиля 4.4 л на 100 км по трассе и 4.6 л в смешанном цикле.

Лучший гибридный универсал – Volvo V60 Plug-in Hybrid

Volvo V60 Plug-in Hybrid. Гибридная установка включает 2.4-литровый дизельный двигатель мощностью 215 л.с. и сильный электромотор, которого хватит примерно на 50 км движения. Важно, что автомобиль имеет функцию полного привода: при нажатии клавиши на панели управления в салоне электроника синхронизирует действие двигателя и электромотора для одновременного вращения колес.

Читайте также:

Легендарный японский гибрид – Toyota Prius

Toyota Prius. Данная модель известна, как экономичный гибридный автомобиль по доступной стоимости, поэтому пользуется повышенным спросом. Гибрид оснащен бензиновым мотором объемом 1.8 литра с мощностью 98 л.с. Вместе с парой электромоторов мощность достигает 134 л.с. В городе авто потребляет приблизительно 8 л топлива, а за городом – 5.5 л.

Принцип работы автомобиля обуславливает высокий уровень автоматизации управления. Бортовой компьютер самостоятельно регулирует параметры работы двигателя, обеспечивая оптимальный заряд батареи.

Кроме того, среди моделей из нашего рейтинга это – самый дешевый гибридный автомобиль в России.

Один из лучших гибридных автомобилей 2018-2019 – Honda Insight III

Honda Insight III. Это переднеприводный гибридный седан, который сочетает в себе солидный дизайн, современные технические решения и богатое оснащение. В движение, этот автомобиль приводится при помоши бензинового двигателя объемом 1.5 литра, а также двух электромоторов. Общая мощность составляет 153 л.с. При этом следует отметить, что один мотор тесно взаимодействует с ДВС и играет роль генератора, а второй крутит колеса оси при небольших скоростях. На высоких скоростях подключается бензиновый двигатель. Таким образом, значительную часть времени авто ездит именно на электромоторе.

Для того чтобы иметь в своем распоряжении последнюю информацию о этом и других автомобилей данной марки, советуем ознакомиться с автомобильными новостями от Honda.

Самый экономичный гибридный автомобиль по расходу топлива  – Hyundai Ionid Hybrid

Hyundai Ioniq Hybrid. Основу автомобиля составляет новая платформа. На ее базе в будущем планируется выпускать много гибридных авто и электрокаров. Новый Хендай имеет объем двигателя 1.6 л, и суммарную мощность 141 л.с. В помощь водителю предусмотрены два режима работы – Спорт и ЭКО. До 100 км авто разгоняется за 10.8 секунд. Это самый экономичный гибридный автомобиль. Максимальная скорость модели составляет 185 км в час, а расход – приблизительно 3.4 л. Машина имеет максимально сбалансированную подвеску, настроенное рулевое управление и практически бесшумный салон.

Комфортный американский гибрид – Chevrolet Malibu Hybrid

Chevrolet Malibu Hybrid. Это большой комфортный и вместительный седан, который имеет выразительный дизайн и качественно проработанный салон с современной техникой и богатым оснащением. По мнению экспертов, авто хорошо подойдет тем клиентам, которым нравится свободное пространство. В состав гибридной установки входит двигатель объемом 1.8 л и пара электромоторов. Средний расход топлива данной модели составляет 5.2 л на 100 км. Для авто предусмотрены десять подушек безопасности и камера заднего вида, что делает его более безопасным.

ТОП гибридных автомобилей внедорожников

Лучшая гибридная машина внедорожник – Lexus RX 450h

Lexus RX 450h. Это надежный кроссовер, который имеет качественную и прочную сборку. Внешне данная модель мало чем отличается от своих предшественников. Но элементы индивидуальности у него есть. Кроссовер оснащен головной оптикой со светодиодной начинкой. Кроме того, для данного авто доступен спортивный обвес. Благодаря нему внешность гибрида становится более агрессивной. Салон авто сделан из натуральной кожи в светлых и темных тонах. Данная модель имеет 4-цилиндровый двигатель объемом 2.5 л. Суммарная отдача гибридной силовой установки составляет 299 л.с. Лексус может разогнаться за 6-7 секунд до 100 км в час. Расход топлива составляет 9-10 л на 100 км. Это автомобиль по праву претендует на место в рейтинге лучших японских внедорожников.

Корейский гибридный кроссовер – KIA Niro

KIA Niro. Это компактный корейский кроссовер для города с неплохой сборкой. Внешний вид авто достаточно удачный, дизайнеры проработали все до мелких деталей.  Машина выглядит подтянутой и спортивной. Уникальность интерьера данной модели заключается в приборной панели, которая представляет собой два дисплея, отображающие режимы передвижения, разные подсказки о состоянии автомобиля. Киа Ниро имеет 4-цилиндровый двигатель объемом 1.6 литров, который вместе с электромотором выдает 146 л.с.

Авто имеет экономичный мотор с пониженным расходом топлива в 4 л независимо от трассы при условии активного электромотора. Электродвигатель заряжается при спусках либо при торможении.

Лучшие гибридные автомобили 2018-2019 – заключение

В 2018-2019 годах гибридные автомобили представлены большим перечнем моделей от известных мировых производителей. Данные модели более экономичные по сравнению со своими обычными собратьями. В гибридах предусмотрены хорошие системы безопасности и удобный комфортный дизайн. Благодаря различным характеристикам каждый может выбрать для себя подходящую модель автомобиля.

automonth.ru

История гибридных автомобилей. Преимущества их эксплуатации

Гибридный автомобиль кому-то до сих пор может казаться диковинкой, но на самом деле данное изобретение является не такой уже и новинкой, более того, его история берет свое начало ещё с XX века. Первый гибридный автомобиль, работающий от двух энергетических источников, был создан более 100 лет тому назад. О электромобиле, приводимом в движение электромотором, знает, наверное, весь мир, но как же обстоят дела с его гибридным аналогом, какая жизнь его постигла?

Наиболее распространенная гибридная трансмиссии сочетает в себе бензиновый и электрический двигатели. Такого рода транспортные средства носят название гибридных электромобилей. Хоть это может показаться невероятным, гибридные электромобили возникли в ранние годы становления автомобильной промышленности. Гибридный автомобиль уже давно не концепция, не разработка требующая общественного признания, — это технологический продукт, получивший широкое практическое применение.

Начало

Первый гибридный автомобиль был построен в 1899 году Фердинандом Порше. В системе под названием «Lohner-Porsche Mixte» был использован бензиновый двигатель для подачи питания на электромоторы, которые приводили в движение передние автомобильные колеса. Бензоэлектрический автомобиль Lohner Electric Chaise с передними мотор-колесами, сконструированный на базе электромобиля Lohner-Porsche, был хорошо принят публикой на Парижском автосалоне в 1901 году. За довольно короткий период было произведено более 300 его экземпляров, которые быстро разошлись в продаже. Существует несколько версий того, как приводился в движении гибрид Lohner Electric Chaise. По одной из них автомобиль перемещался благодаря скоординированной работе электрических моторов и двигателя внутреннего сгорания с генератором, вырабатывающим электричество, по другой — работал благодаря использованию энергии массивной 44-элементной аккумуляторной батареи. На одном заряде автомобиль Chaise мог проезжать до 65 километров пути. Несмотря на то, что гибридный автомобиль был определенно очень практичным, спрос на него быстро пошел на убыль, в значительной степени благодаря выпуску недорогого серийного автомобиля с бензиновым двигателем Генри Форда. Гибриды определенно стоили дороже, потому, по законам рынка, продавались хуже бензиновых аналогов. Начиная с 1950-х гибридные автомобили остались на страницах прошлого, возобновив свою историю и продолжив технологическое развитие многие годы спустя.

Lohner Electric Chaise

Возобновление интереса

В 1960 году Конгресс Соединенных Штатов Америки, при попытке уменьшить уровень загрязнения воздуха выхлопами автомобильного транспорта, принял законопроект, касаемый предмета поощрения использования электромобилей жителями города. В то время как американское правительство пыталось поощрить массы к переходу на гибридные автомобили, становлению экопрограммы несколько поспособствовал арабский нефтяной кризис 1973 года. Когда цены на бензин стали расти с катастрофической скоростью, а спрос на него все ещё был довольно большим, так как 85% городского транспорта все ещё оставалась бензиновой, возникла потребность в поиске достойной и более дешевой альтернативы.

В 1968 году инженеры компании TRW создали первую полноценную гибридную систему привода, используемую в современных машинах и в наше время. Электромеханическая система делала возможным совместное использования вместе с электромотором двигателя внутреннего сгорания значительно меньшего объема без потери основной мощности транспортного средства. Эта технология нашла применение в модели GM 512 Hybrid – автомобиле, способном при работе исключительно одного электромотора разгонятся до 16 км/ч. При увеличении скорости до показателя в 17 км/ч автоматически включался в работу бензиновый мотор, помогая автомобилю достичь порога скорости 21 км/ч. Когда же возникала необходимость более существенного разгона, электрическая система отключалась и транспортное средство работала на одном только бензиновом двигателе, развивая на трассе скорость до 65 км/ч.

В 1973 году немецкая компания Volkswagen представила публике свой гибридный автомобиль Volkswagen Taxi Hybrid.

В течении последующих 25 лет автопроизводители тратили миллиарды долларов на исследования и разработку гибридных технологий, но несмотря на это средств передвижения гибридного привода, которые смогли бы свободного конкурировать с бензиновыми по цене и производительности, было изготовлено довольно мало.

В конце 1990-х в обиход вошло несколько как полностью электрических, так и гибридных автомобилей. Особой популярностью начали пользоваться электрические модели GM EV1 и Toyota RAV-4 EV – этим электромобилям удалось привлечь широкий общественный интерес.

Возрождение гибридных автомобилей

В 1999 году компания «Honda» выпустила своей первый переднеприводный серийный гибридный автомобиль — Honda Insight. Двухместный автомобиль Insight стал основным плацдармом для развития гибридного автомобильного транспорта на территории США. Honda Insight был довольно амбициозным проектом, в некоторой степени повторяющим проверенное механическое исполнения электромобиля, но значительно более расширяющим его возможности. Благодаря чрезвычайно низкому расходу топлива (3л/100 км) автомобиль Honda Insight получил широкой распространение.

Honda Insight

Несколькими годами ранее, до момента появления Honda Insight, производитель Audi решился на выпуск первого серийного автомобиля на территории Европы. Автомобиль оснастили 1.9 TDI дизельным мотором с приводом на задние колеса и электромотором мощностью 28 л.с. Правда, дальше выпуска небольшой партии автомобилей в количестве 60 штук так дело и не дошло.

Гибридный автомобиль Toyota Prius в начале 2000-х, по причине своей большой популярности, стал основным синоним слова «гибрид». До сих пор многие считают, что линейка гибридных автомобилей Toyota является наиболее удачной из всех создаваемых. Правда это или нет – не нам судить, но достоверно известно одно – технология, используемая к качестве основы при создании бесчисленного количества иных гибридных транспортных средств, берет начало от Prius. Как и ожидалось, машина нашла спрос не только в регионе производителя, но и в Странах восходящего солнца, Европе, Латинской Америке. Ежегодно компания-производитель продавала более 20 000 своих гибридных автомобилей.

Toyota Prius (2000 г.)

Toyota Prius (наши дни)

В Европе система гибридного привода была реализована в серийной версии Audi Duo. Задние колеса в этой машине приводились в движение электрическим мотором Siemens, мощностью 12 л.с., питаемым от блока никель-кадмиевых батарей. Передача же крутящего момента к передним колесам происходила от 2,3-литрового пятицилиндрового бензинового мотора, мощностью 134 л.с. По причине того, что электромотор существенно утяжелял конструкцию транспортного средства, и машина была менее эффективна во время езды, чем стандартная Audi 100 с двигателем внутреннего сгорания, выпуск этих гибридов со временем был прекращен.

Audi Duo

В эпоху возрождения экологической осведомленности масс и укрепления позиций гибридных автомобилей Toyota Prius на рынке, компания Honda выпустила второе поколение автомобилей Insight, наряду с тем как марка Chevrolet решилась на производ ство последовательного гибрида Chevrolet Voltв 2007 году.

Борьба за экономию топлива и, соответственно, денег внесла много корректив в историю автомобилестроения. После событий 1970-х автопроизводители начали активно работать над созданием более экономичных систем расхода топлива в автомобилях. Что касается модельного ряда автомобилей последних лет, хочется отметить, что одно из наиболее значительных и весомых мест в нем заняли скоростные, практичные и выгодные в эксплуатации гибриды. Эти автомобили построены на базе той же технологии, что и стандартные гибриды, но, в отличии от последних, способны в разы быстрее восполнять заряд своих аккумуляторных батарей, не говоря уже значительно более расширенном диапазоне пробега.

Существенным новшеством мира гибридных технологий является слияние положительных атрибутов дизельной силовой системы с электрической с целью создания линейки автомобилей с более широким потенциалом пробега. Хотя до сих пор крупные автопроизводители не особо внедряют данную технологию в мир легкового автомобильного транспорта, данная комбинация уже более десяти лет широко используется при выпуске пассажирских и железнодорожных локомотивов.

Бесспорно, компания Toyota, как и прежде, продолжает лидировать по объемам выпускаемых ежегодно гибридов, причем весомые позиции на рынке уже успели занять помимо общеизвестной модели Toyota Prius автомобили-ведорожники Lexus RX 400h, Lexus LS 600h. Этому автопроизводителю впервые удалось поднять гибриды к уровню автомобилей премиум-класса. В общей сложности, на сегодняшний день компания Toyota выпускает шесть моделей гибридных машин: Toyota Prius (ДВС 1,5 л / 76 л.с., электродвигатель 67 л.с., выходная мощность – 110 л.с.; расход топлива – 4,5 л на 100 км), Lexus RX 400h (268 л.с., 8,1 л на 100 км), Toyota Highlander, седан Toyota Crown, исключительно японский вариант автомобиля Toyota Estima Hybrid, автобус Coaster. Правда, из всего вышеперечисленного только Toyota Prius и Lexus RX 400h доходят до европейского рынка.

Lexus RX 400h

К числу наиболее удачных и выгодных гибридных автомобилей последние несколько лет, несомненно, можно отнести Nissan Leaf и Chevrolet Volt. Nissan Leaf – одна из наиболее недорогих гибридных моделей. Технология гибридного привода весьма удачно реализована в версии Ford Escape Hybrid. Продажи гибридных автомобилей в мире возрастают с каждым последующим годом, однако, как и прежде, массовое развитие сетей по строительства гибридных автомобилей сдерживается несовершенством аккумуляторных технологий.

Nissan Leaf

Chevrolet Volt

Преимущества гибридных автомобилей

Обычно гибридные автомобили работают на бензине и электричестве, или газовом топливе и электричестве, но встречаются и такие версии гибридов, электричество для батарей которых вырабатывается специальной установкой на топливных ячейках в процессе химической реакции между водородом и кислородом. Преимущества гибридных автомобилей далеко выходят за рамки обычной экономии бензинового топлива.

Экологичность. Гибридные автомобили меньше загрязняют атмосферу вредными веществами, чем обычные машины с ДВС. Министерство энергетики США сообщило, что в среднем гибридный автомобиль использует на треть меньше бензина, чем стандартный двигатель внутреннего сгорания. Уменьшение потребления горючего позитивно отображается на состоянии воздуха, улучшает экологическую обстановку. Применение же аккумуляторов значительно меньшей емкости, чем в электромобилях, в значительной степени упрощает решение проблемы переработки старых батарей. Как упоминалось ранее, гибридные транспортные средства также в своей работе часто используют сочетание таких экологически чистых источников энергии, как электричество и водовод, то есть полностью исключают эксплуатацию губительного для экологии бензинового топлива.

Увеличенный пробег, быстрая заправка Гибридные автомобили могут проезжать значительно больше своих бензиновых и полностью электрических сородичей за счет удачного сочетания работы двух типов моторов: ДВС и электрического двигателя. Как правило, бензин используется в гибридах лишь с целью дополнительной энергетической запитки аккумуляторов, облегчения старта транспортного средства и увеличения скорости передвижения. На малых скоростях основную работу выполняют электромоторы, однако, когда автомобиль набирает скорость, бензиновые двигатели берут на себя часть прилагаемых усилий. В отличии от электромобилей, гибридам не нужно простаивать долгие часы на заправочных станциях, отбирая у человека драгоценное время.

Снижение затрат на топливо и техническое обслуживание. Малые эксплуатационные затраты являются одним из основных преимуществ автотранспорта гибридного привода. Путешествуя на транспортном средстве, которому не всегда нужно горючее топливо для запуска, можно существенно сэкономить. Гибридные автомобили требуют меньше обслуживания, хотя бы потому, что их двигательная установка значительно меньше поддаются износу. Более того, большинство компонентов гибридных автомобилей не требуют регулярного технического обслуживания.

Возможность повторного использования энергии. Вгибридных машинах, так же как и электрических, предусмотрена возможность сохранения части энергии, образующейся при торможении, и её повторного использования. В качестве накопителей энергии в гибридных автомобилях применяются аккумуляторные батареи или же специальные конденсаторы.

Отличная производительность. Гибридный автомобиль работают с тем же уровнем производительности, что и любой другой автомобиль, более того, на крутых подъемах и при движении на высоких скоростях от них можно ожидать ещё большей эффективности работы. Как показывает статистика, большинство людей, которым основную часть своей водительской практики приходилось ездить на бензиновых автомобильных моделях, не замечают практически никакой разницы в эффективности эксплуатации этих двух типов автомобилей. Гибридные транспортные средства пользуются широкой популярностью не только среди общественности, но и вводятся в эксплуатацию полицией и правоохранительными органами.

Недостатки гибридных автомобилей

Количество гибридных автомобилей на дорогах постоянно увеличивается по причине свойственности им целого ряда преимуществ над исключительно электрическими или бензиновыми моделями, однако, как и у любой вид транспорта, автомобили гибридной технологии не избавлены недостатков.

Снижение производительности. Гибридная система привода часто подвергается критике со стороны водителей:аккумуляторные батареи, что являются неотъемной частью трансмиссии, как правило, снижают емкость при минусовых температурах. Эксплуатация батареек в холодное время года существенно сокращает им жизнь. По этой причине любители поездить на автомобиле по снежным сугробам не всегда останавливают свой выбор на гибридах. Кроме того, добавление лишнего веса автомобилю громоздкими батареями, не всегда благоприятно отображается на их маневренности.

Высокая стоимость. Гибриды стоят приблизительно на 20% дороже автомобилей тех же марок и моделей бензинового или исключительно только одного электрического привода. Подобное расхождение в стоимости объясняется использованием более дорогих в изготовлении и сборке компонентов трансмиссии. Хоть, по правде говоря, несколько более высокие затраты быстро окупаются экономией денег на заправку и обслуживание – данные момент не подлежит оспариванию.

Трудности с техническим обслуживанием и поиском новых комплектующих. Части гибридного привода автомобилей обычно являются более дорогими и эксклюзивными, чем у иных транспортных средств. Кроме того, по причине некоторой новизны этих средств передвижения, в наше время довольно сложно найти настоящего специалиста-механика, который смог бы заняться обслуживанием гибридов. Станции технического обслуживания гибридных автомобилей начали строиться в европейских странах лишь недавно, исходя из чего, говорить о развитии подобной системы в Украине пока что даже не приходиться.

Проблемы безопасности. Гибридные автомобили, так же каки электрические, при работе в электрическом режиме работают практически бесшумно, потому могут быть вовремя не услышаны пешеходами.

Несколько ошибочных мнений

Несмотря на то, что гибридные электромобили уже довольно стойко утвердились на дорогах, до сих пор бытует ряд двухзначных мнений, касаемых их эксплуатации и выгоды использования. Попробуем же развеять некоторые мифы и путаницы.

Мнение относительно чрезвычайно высокой стоимости гибридных автомобилей и дороговизны их обслуживания ошибочно. На сегодняшний день можно свободно купить высококачественный гибрид менее чем за 30 000 долларов. Так, гибридные версии от Honda и Toyota отличаются не только хорошим качеством, но и довольно умеренными ценовыми показателями.

Многие покупатели считают, что если автомобиль электрический или гибридный, то посредством рекуперативного торможения он должен возвращать в систему чуть ли не 100% израсходованной во время путешествия энергии. Способность гибридных транспортных средств к частичному восстановлении энергии при торможении не вызывает сомнения, но объемы энергии, которые возвращаются в систему, не настолько большие, чтобы на них полагаться так сильно.

Когда-то приходилось мне слышать занимательное мнение о том, что гибридные автомобили имеют более высокий расход топлива, нежели обычные машины. Казалось бы, кто бы мог подумать такую глупость, но, как оказалось, всякое бывает, потому опровергнем и это утверждение. Как уже упоминалось мной несколько ранее, гибридные автомобили не используют в своей работе бензинового топлива в качестве преимущественного (тут эту роль выполняет электричество), потому, исходя из элементарных законов логики, приходим к выводу, что расходование большего количества бензина, при равном пробеге и скорости с традиционным автомобилем, просто нереально. Большее топливное потребление могут иметь разве что внедорожники и загруженные гибридные грузовики, требующие значительного количества энергии для поездки и перевозки тяжелых грузов.

Ошибочно мнение и о том, что гибридные автомобили не способны к развитию такой высокой скорости, что и бензиновые. Довольно часто, за счет более развитой системы привода, эти транспортные средства довольно сильно отрываются от своих бензиновых конкурентов, оставляя их позади.

Чем гибридные автомобили лучше электрических?

Электромобиль способен функционировать только по одному принципу — от энергии аккумуляторов. У гибридного же автомобиля несколько иная схема работы. Как правило, гибрид может работать как в одном только электрическом режиме, так и сочетая использование бензинового топлива с электричеством. Уравновешенность всех технических параметров – одно из главных преимуществ гибридов. Мощность, высокая скорость, способность к сверхбыстрому разгону, безусловно, досталась этих средствам передвижения от бензиновых автомобилей. Экономичность, умение накапливать кинетическую энергию торможения – снизошли от электромобилей. Комбинирование работы электрического и обычного двигателя позволяет существенно увеличить тяговые возможности транспортного средства. Вместе с тем, электронная система управления практически всех гибридных моделей предполагает переключение между режимом электропитания и полноценного гибридного привода.

Создание гибридного автомобиля на базе бензинового

Гибридные автомобили уже довольно давно серийно производят многие автомобилестроительные компании – Toyota, Honda, BMW, Volvo и др. Найти и купить гибридный автомобиль сегодня можно практически в любом уголке земного шара. Об гибридных автомобилях, так же как и электрических, теперь знает весь мир, включая, конечно же, и жителей Украина. Смущает только то, что позволить такое чудо техники может себе далеко не каждый, ведь по причине довольно высокого ценового показателя гибридный автомобиль и дальше продолжает находиться в списке «‘элит-продуктов». Но, по правде говоря, вполне возможно получить вариант гибридного автотранспорта со значительно более низкой продажной стоимостью, если использовать в качестве его базовой платформы легковую бензиновую машину. Это уже будет не совсем тот амбициозный проект гибрида от известного автопроизводителя, набитый сложной электроникой и отличающийся уникальным дизайном, но цели сокращение расходов на покупку уж точно удастся добиться. Создать гибридный автомобиль возможно, как на основе серийной бензиновой версии зарубежного, так и отечественного производства, несколько изменив систему привода транспортного средства и дополнительно установив на него электрокомплектующие. Самое первое, что придется сделать, дабы получить долгожданный экономичный автомобиль, это снять с двигателя стартер и электрогенератор, а маховик трансформировать в ротор асинхронного мотор-генератора. По периметру диска маховика крепятся постоянные магниты. Закрепив статор с электрическими обмотками на двигателе получаем стандартный для гибридных автомобилей тяговой электрический мотор со стартер-генератором, правда расположенный на маховике двигателя внутреннего сгорания. При данном варианте компоновки остается нетронутой вся линия передачи мощности от мотора к колесам, однако возможна и иная схема переоборудования — при помощи установки электрических мотор-колес. Помимо электрического двигателя новому гибридному автомобилю понадобится специальный блок управления, который сможет контролировать работу двигательной установки, руководить процессом рекуперации энергии при торможениях, движением при старте, подъемах и спусках, обеспечит совместную скоординированную работу бензинового и электрического мотора (мотор-колес), а также будет нужен блок мощных тяговых аккумуляторных батарей.

Как видим, при наличии в собственном владении бензиновой машины, и приобретя небольшой список дополнительных комплектующих, проявив желания, ну и, конечно же, определенные навыки и упорство, можно довольно быстро сделать свой гибридный автомобиль, при этом затраты на переоборудование будут просто несравнимыми с покупкой совершенно нового транспортного средства.

www.electra.com.ua

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.

 

avtodvigateli.com

что это такое, принцип работы

В последние годы мир охвачен электромобильным ажиотажем, который вызван во многом небезызвестной компанией Tesla. Автомобили на электрической тяге это, конечно, прогрессивно, экологично, выгодно, только вот слишком радикально. Гибридные автомобили выглядят более взвешенным и оптимальным вариантом. 

Что такое гибридный автомобиль

Нетрудно догадаться, что гибридный автомобиль это результат «скрещивания» двух видов авто — с двигателем внутреннего сгорания и с электромотором. Если продолжить аналогию с биологической эволюцией, то гибридный автомобиль это переходная форма от традиционных машин к машинам будущего. Компромиссное решение для тех людей, кого уже не устраивают двигатели, работающие по принципам позапрошлого века, но при этом ещё не готовы полностью перейти на электричество.

Автопроизводители пробуют различные комбинации двигателей внутреннего сгорания и электроприводов в поисках самого оптимального варианта гибридного автомобиля. В одних вариантах машина приводится в движение только электромотором, в других — только двигателем внутреннего сгорания. Есть и по-настоящему гибридные варианты, где ДВС и электромоторы могут трудиться попеременно или даже одновременно. Конечно, идеального решения на все случаи жизни не существует.

Принцип работы гибридного автомобиля

Все гибридные машины, которые выпускаются в настоящее время, можно условно разделить на 3 категории, в зависимости от того, как двигатели соединены с колёсами:

1. Последовательная схема — мотор одного типа питает или запускает мотор другого типа, который и приводит автомобиль в движение.
2. Параллельная схема — самый простой и дешёвый тип «гибридов», где электромотор и ДВС работают независимо друг от друга.
3. Последовательно-параллельная схема — каждый тип двигателя может работать в одиночку или в паре с другим типом.

Последовательные «гибриды» часто считаются ненастоящими гибридными автомобилями, что обосновывается принципом их работы. Так, электромотор в них может всего лишь запускать обычный ДВС и поддерживать его, заменяя собой стартер и генератор. Или наоборот — традиционный бензиновый мотор запускает электродвигатель и питает его батарею, а машина движется исключительно на электрической тяге. Впрочем, даже такая схема имеет свои объективные достоинства.

Параллельные и последовательно-параллельные гибридные машины дают большую свободу выбора и больше преимуществ. Первые чаще всего они следуют такому сценарию: в городском режиме и до определённой скорости (например, 60 км/ч) работает исключительно электродвигатель, а ДВС подключается на более высоких скоростях. Вторые используют традиционные и электрические моторы одновременно, при этом динамически распределяют нагрузку на них, в зависимости от дорожной ситуации.

Нужно иметь в виду, что двигатели внутреннего сгорания, которые используются на «гибридах», значительно переработаны по сравнению с обычными автомобилями. Даже на последовательных схемах, где электромотор только запускает ДВС, производители ощутимо меняют настройки электронных блоков управления двигателем. Это делается в угоду основным преимуществам гибридных машин — экологичности и экономичности. 

 Плюсы и минусы гибридного автомобиля

Сначала стоит обратить внимание на сильные стороны электропривода как такового:

• очень высокий КПД, доходящий до 90%;
• мгновенно запускается и останавливается;
• не требует переключения передач;
• одинаково работает в обоих направлениях;
• очень динамичен — быстро разгоняет авто;
• полное отсутствие шума и грязного выхлопа.

Конечно, в гибридных машинах эти достоинства раскрываются не полностью. Автомобили с последовательной схемой, где электромотор только запускает и поддерживает ДВС, почти полностью лишены всех этих плюсов. Такие «гибриды» могут похвастать лишь быстрым и лёгким запуском, небольшой экономией топлива и чуть улучшенной динамикой. Зато и специфических минусов нет — это, фактически, усовершенствованный вариант традиционного авто.

Намного экономичнее и динамичнее вариант, где ДВС только питает батарею электродвигателя. Для этого не нужна большая мощность, так что можно обойтись двумя или тремя цилиндрами очень небольшого объёма. Такая последовательная схема отлично раскрывает потенциал электропривода. Есть и минусы — такие машины не бесшумны и всё-таки загрязняют природу отработанными газами, хоть и в небольшой степени.

Параллельные и последовательно-параллельные типы «гибридов» очень разнообразно сочетают плюсы и минусы ДВС и электромоторов, в зависимости от конкретных моделей машин и используемых технологий. Например, некоторые автопроизводители делают упор на использование машины в городских условиях. Здесь преимущества езды на электроприводе очевидны:

• нулевой расход бензина или дизельного топлива;
• полное отсутствие загрязняющих выбросов;
• двигатель не порождает шумы и вибрации;
• не нужно часто переключать режимы КПП;
• машина может очень быстро разогнаться.

Недостатки гибридных автомобилей почти идентичны таковым у традиционных машин и электромобилей, только выражены не так отчётливо. Прежде всего, это сложность и дороговизна «гибридов», причём они дороги не только в покупке, но и в обслуживании. Электробатареи очень чувствительны к ударам и высоким температурам, что может привести к взрыву и сильному пожару. Бесшумность хода на электротяге опасна для пешеходов, они просто не слышат приближающийся автомобиль.

До сих пор не решены трудности использования электродвигателей в холодном климате с морозными зимами и в условиях бездорожья. Здесь главные плюсы гибридных машин — высокая экономичность и экологичность — чаще всего полностью сходят на нет. Впрочем, даже в холодные зимы «гибриды» вполне неплохо чувствуют себя в городских условиях, которые можно назвать естественной средой их обитания. 

Видео на тему

Похожие статьи

avtonov.com

Гибридные автомобили

Первый автомобиль вообще-то был электрическим, т.е. в качестве двигателя использовался электромотор, и только потом, из-за отсутствия хороших аккумуляторов или иных источников электроэнергии, основным источником энергии для движения стал ДВС.

Тем не менее, несмотря на его преимущества, разработчики авто давно уже начинают оценивать возможности электромобиля, и как компромиссный вариант в такой ситуации выступают гибридные автомобили.

Почему возникает идея гибрида

При всех своих достоинствах ДВС обладает массой недостатков. Он прожорлив и требует для движения достаточно большое количество топлива. Правда, в последнее время его аппетит стараются уменьшить, но для этого разработчикам приходится прилагать поистине титанические усилия.

ДВС экологически небезопасен, его выбросы отрицательно влияют на природу, хотя и в этой области выполненные ужесточение требований, предъявляемых к моторам авто, дает свои результаты.

Если к перечисленному добавить еще:

• сложность изготовления, необходимость использования дорогостоящего и специализированного металлообрабатывающего оборудования;
• высокие требования, предъявляемые к качеству топлива и ГСМ;
• неравномерность величины выдаваемого крутящего момента.

то можно удивляться, почему его еще используют.

Одним из возможных вариантов смягчения перечисленных недостатков ДВС и являются гибридные автомобили.

А что собой вообще представляет гибрид

Словосочетание автомобили с гибридным двигателем подразумевает возможность использовать для движения несколько источников энергии. По этому признаку можно считать гибридным транспортным средством и первую повозку, способную двигаться при помощи пара и конной тяги. Однако если говорить серьезно, как правило, они представляют собой сочетание электрического мотора и ДВС.

Именно оно определяет принцип работы гибридного автомобиля, для которого характерно приведенное ниже взаимное использование двух моторов:

1. параллельное;
2. последовательное;
3. последовательно-параллельное.

Устройство гибридного авто с параллельной работой моторов

Такое устройство подразумевает совместную работу электромотора и ДВС. Подобное транспортное средство (ТС) практически ничем не отличается от обычного автомобиля, основным источником энергии для движения является ДВС, и лишь в некоторых случаях дополнительно подключается электромотор. Для обеспечения их параллельной работы в составе гибридного автомобиля используются специальные муфты и коробки передач.

Как выглядит схема подобного совместного использования моторов показано на рисунке:

Мощность дополнительного электромотора, как правило, не слишком велика, он включается в работу только при необходимости, например, при разгоне или обгоне, облегчая работу ДВС. Не секрет, что мощность последнего зависит от оборотов коленвала, в момент начала движения, при обгоне или на плохой дороге у автомобиля приходится «раскручивать» движок, заставляя его работать на повышенных оборотах. Это приводит к возникновению дополнительной нагрузки и, как следствие, повышенному потреблению топлива и износу двигателя.

Кроме того, такой электродвигатель, входящий в устройство гибридного ТС, выполняет еще функции генератора и стартера автомобиля. Хонда, Тойота и иные марки гибридных автомобилей используют подобный принцип построения силовой установки. Марки названных гибридных автомобилей – это далеко не полный их список.

Гибридный с последовательной схемой работы моторов

Подобное устройство гибридного ТС подразумевает использование одного мотора в качестве основного, обычно этим двигателем является электромотор, а ДВС выполняет вспомогательную роль, раскручивая генератор.

Схема силовой установки такого гибридного автомобиля приведена на рисунке:

Такое построение силового агрегата, характерное для гибридного автомобиля такого типа, подразумевает использование аккумуляторов повышенной емкости, позволяет добиться определенных преимуществ:

• ДВС работает в постоянном режиме, что снижает его износ, уменьшает количество вредных выбросов и потребление топлива, особенно в городских условиях.
• Обеспечивает увеличенную дальность пробега за счет подзарядки аккумуляторов от генератора при работе ДВС.
• Позволяет заряжать АКБ подобного типа в ночное время или во время стоянки от обычной электрической сети.

По сути дела, устройство таких гибридных автомобилей подразумевает использование в своем составе передвижной электростанции, работающей от ДВС и обеспечивающей энергией электромотор. Стоит отметить, что марки гибридных автомобилей подобного типа достаточно распространены, их список включает в себя:

Последовательно-параллельные гибридные ТС

Такие гибридные автомобили предусматривают одновременную совместную работу моторов – ДВС и электрического.

Устройство силового агрегата подобных гибридных автомобилей можно понять из рисунка ниже:

Автомобили этого типа называются полные гибридные (Full Hybrid), и они также достаточно популярны среди производителей. Лидером в данном классе считается Тойота. При таком подходе ДВС имеет возможность заряжать АКБ через генератор и передавать крутящий момент на колеса автомобиля.

Надо отметить, что подобное устройство силового агрегата гибридных автомобилей подразумевает широкие возможности по использованию каждого из входящих в его состав двигателей.

Могут быть реализованы такие режимы:

1. Электромобиля, когда ДВС выключен и гибридный автомобиль перемещается при помощи электромотора.
2. Движения с постоянной скоростью, в этом случае от ДВС крутящий момент передается на генератор и на колеса. Генератор запитывает электродвигатель, момент с выхода которого, суммируется с моментом ДВС, а также от генератора происходит при необходимости зарядка АКБ.
3. Форсированный, когда электродвигатель, питаясь от АКБ, добавляет свою мощность к ДВС.
4. Экономичный, когда генератор, питаясь от аккумулятора, снижает частоту вращения ДВС и тем самым обеспечивает топливную экономичность.
5. Торможения, когда электродвигатель работает в качестве генератора.
6. Зарядки АКБ, используемой при работе подобных гибридных автомобилей.

Достоинства и недостатки гибридов

Оценить перспективы развития данного вида ТС достаточно сложно. Понятно, что ДВС и автомашины на их основе будут и дальше совершенствоваться, как и чистые электромобили. Кстати, первый авто, как уже отмечалось, был именно электрический. А сейчас, с появлением новых источников энергии современные электромобили ни в чем не уступают обычным.

Возвращаясь к гибридам, стоит отметить, что для автомобилей такого типа присущи многие преимущества:

• экономичность. Они обеспечивают снижение потребления горючего при работе, особенно в режиме старт-стоп;
• динамика разгона гибридных автомобилей лучше, чем у обычных равного класса;
• отсутствие КПП в составе подобных автомобилей;
• сокращение количества вредных выбросов при работе ДВС;
• возможность использовать подобные авто только в режиме электромобиля, избежав потребления топлива (при пробеге в городе до ста километров и ночной зарядке АКБ).

Однако несмотря на все свои достоинства, гибриды не получили в настоящее время такого же масштабного применения, как обычные авто с ДВС. Первый такой автомобиль, который выпустила компания Хонда, не принес особых лавров, а полученный опыт позволил выпустить модель второго поколения Хонда Insight, ставшей довольно популярной на рынках Европы и США.

Многие прекрасные качества гибридов перечеркиваются их недостатками, первый из которых – цена.

Гибриды значительно дороже, чем обычные авто. И тут уже не имеет значения, Хонда, Тойота или Форд производители такой автомашины, одним отмеченным недостатком они проигрывают авто с ДВС. Цену можно считать одним из самых главных ограничителей расширения продаж, например, на гибридные автомобили в России.

На сегодняшний день достаточно хорошо известны многие модели гибридных автомашин от самых разных производителей – Тойота, Форд, Хонда выпускают их достаточно широко. И хотя в их конструкции производители реализуют различные технические подходы и решения, подобные авто можно считать самостоятельным классом транспортных средств, достаточно широко распространившихся по всему миру.

znanieavto.ru