Плюсы, минусы и особенности гибридных автомобилей

Гибридные автомобили, по крайней мере лучшие их модели, в последнее время становятся все более популярными, несмотря на дороговизну. С недавнего времени машины с гибридными двигателями именитые автопроизводители стали выводить в массовое производство. За ними будущее, благодаря экологичности и экономичности.

Люди, всего за полторы сотни лет технического прогресса, загадили планету до невозможности. Сейчас специалисты всех производств, включая автопром, активно работают над тем, чтобы сохранить привычные блага цивилизации и минимизировать вред природе и человечеству.

Немного истории

Идея создания машин, которые могут работать сразу на нескольких видах топлива, не нова. Еще в самом начале автомобильного бума — в 1900 году был создана такая модель. Но развития это направление не получило. Первым гибридом стал Lohner Electric Chaise, представленный Фердинандом Порше.

В настоящее время популярными моделями кроссоверов с гибридными двигателями являются: Audi A6 Hybrid, BMW ActiveHybrid X6, Cadillac Escalade Hybrid, Lexus CT200h, Mercedes-Benz S400 Hybrid, Porsche Cayenne S Hybrid, Toyota Prius, Volkswagen Touareg Hybrid.

Как они работают

Гибридный автомобиль – это высокоэкономичное авто, которое использует для движения тягу, как двигателя внутреннего сгорания, так и электромоторов. Поэтому в последнее время большинство компаний по производству автомобилей ведет активные разработки в этом сегменте автопрома.

Первый гибридный автомобиль, выпускаемый серийно, представила в 1997 году японская компания Toyota моделью Prius. Toyota Prius — самый продаваемый гибридный автомобиль в мире.

Гибрид Toyota Prius 1997 года

Главной причиной, вызвавшей значительный рост производства гибридов, стал рыночный спрос. Вызван такой интерес высокими ценами на нефть и ужесточением требований к экологической характеристике автомобилей.

Неоспоримое преимущество гибрида – низкий, по сравнению с классическим авто, расход топлива и уровень вредных выбросов в атмосферу. Эти качества делают его удобным городским автомобилем.

Существует три принципиальные схемы устройства силовой установки гибридов:

1. параллельная,
2. последовательная,
3. смешанная.

Давайте кратко рассмотрим их.

Параллельная

Мощный электромотор позволяет быстро разогнать автомобиль, затем включается двигатель внутреннего сгорания, во время работы которого, в аккумуляторной батарее через генератор запасается электрическая энергия. По этому принципу устроены, например, автомобили компании Toyota.

Схема гибридного автомобиля

Последовательная

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) работает только на зарядку аккумуляторных батарей, а вращение колес производится от электромоторов. Здесь отсутствует необходимость в мощном ДВС и коробке переключения передач. Эта схема применяется в автомобилях компании Honda и городских маршрутных автобусах.

Смешанная

Двигатель крутит колеса одновременно с электромотором. В этот момент генератор заряжает аккумуляторную батарею. Взаимодействие ДВС и электромотора достигается посредством планетарной передачи. Эта схема используется в автомобилях компании Mersedes-Benz.

Посмотрите видео о том, как устроен гибридный автомобиль.

Плюсы кроссоверов с гибридными двигателями

• Главным преимуществом гибридного автомобиля является его высокая топливная экономичность при сохранении отличных ходовых и скоростных характеристик.
• Расход топлива автомобиля, оснащенного гибридной силовой установкой на 30-40% ниже авто с бензиновым и на 10-15% с дизельным двигателем.
• Самое главное достоинство гибридов — высокая степень экологичности.
• Этот параметр напрямую связан с более экономным сжиганием углеродного топлива (бензина, солярки), в результате чего вредные выбросы в атмосферу в значительной степени снижаются.

Еще одно достоинство гибрида, связанное с экономичностью – большая дальность пробега по сравнению с классическим автомобилем. Этим экономится топливо и время, проведенное на АЗС.

Налоговые льготы (в основном в европейских странах) для автовладельцев, приобретающих гибридные авто, напрямую связаны с их экологичностью. Они на порядок ниже, чем для владельцев автомобилей с двигателем внутреннего сгорания.

Многообразие гибридных авто

Выпускаются и проектируются гибриды во всех классах автомобилей, начиная от обычных городских авто и заканчивая внедорожниками и спортивными моделями.

Разрабатывают гибридные автомобили и в России. Заметным явлением в этом направлении стал ё-мобиль компании «ё-Авто».

Гибрид компании Ё-АВТО

Концепт гибрида компании Ё-АВТО внешне ничем не отличается от классического авто. И имеет вполне приличную комплектацию, не уступающую бензиновым или дизельным аналогам. А также внушительный набор средств безопасности водителя и пассажиров.

Далеко в производстве гибридных авто продвинулись автоконцерны Японии. Здесь лидирующие позиции в этом направлении автомобилестроения занимают фирмы Toyota и Honda.

Глобальный гибридный автомобиль Honda Insight 2010 года дебютировал на Международном автосалоне в 2009 году. Используя новейшую гибридную технологию Honda Motor Integrated ™ (IMA®) последнего поколения и новые, более экономичные методы производства, Honda Insight 2010 года определила новый этап в эволюции гибридных технологий, предоставив клиентам новый уровень доступности и комфорта.

Гибрид Honda Insight 2010 года

Система IMA Insight имеет возможность работать исключительно на сохранение электроэнергии в определенных условиях езды на малых и средних скоростях. Она также обеспечивает дезактивацию цилиндров в бензиновом двигателе во время торможения и отключение двигателя при остановке транспортного средства.

Благодаря инновационным технологиям, Honda Insight обеспечивает максимальную дальность пробега авто на одной зарядке более 600 километров.

Не отстают от японцев и американцы. Здесь лидирует амбициозная и быстрорастущая компания Tesla, представившая в 2008 году на авторынок первый серийный полностью электрический спортивный автомобиль — родстер Tesla.

Roadster также был первым серийным автомобилем, использующим литий-ионные аккумуляторные батареи и первый электрический аккумулятор массового производства, который позволил проехать более 200 миль (320км) на одной зарядке.

А рекорд, установленный новой Tesla Model S, составляет уже 900 километров на одной зарядке.

Гибрид Tesla S 2013 года

Наряду с этими выдающимися преимуществами гибридные автомобили, к сожалению, имеют и ряд недостатков.

Минусы гибридных кроссоверов

1. Гибридный автомобиль все еще является весьма и весьма недешевым удовольствием. Связано это со высокой сложностью конструкции гибридной силовой установки.

2. Сложность конструкции гибрида, как следствие, влечет удорожание его технического обслуживания на специализированных СТО.
3. Невысокая емкость и саморазряд аккумуляторных батарей.
4. Высокая зависимость уровня заряда аккумулятора от климатических условий.

   Например, на морозе батарея разрядится быстрее, если не моментально.

Несмотря на такие противоречивые характеристики, гибридные автомобили становятся все более и более восстребованными.

В значительной степени из-за того, что являются на сей момент крайним звеном автопрома перед полностью экологичными электромобилями. Судя по многообразию моделей гибридных авто и электромобилей, это светлое будущее уже не за горами.

Гибридные автомобили массово выпускаются сравнительно недавно, с начала 2000-х годов. Придет время и на улицах наших городов эти машины перестанут быть экзотикой. Они помогают сохранить воздух годов на уровне, приемлемом для здоровья человека. И это решающий фактор, который даст толчок к дальнейшему развитию этого направления в автомобилестроении.

Скорее всего недостатки, включая дороговизну, ненадежность работы аккумуляторных батарей и большой вес машины, будут устраняться. А достоинства и удобство эксплуатации увеличиваться.

И они будут доминировать над обычными бензиновыми и дизельными двигателями, по крайней мере, в городских условиях.

Источник: https://DamskyKlub.ru/obzory/gibridnye-avtomobili-modeli.html

Преимущества и недостатки гибридных автомобилей

Гибридные автомобили становятся все более популярными и более распространенными. И это вполне понятно, ведь современный гибрид способен привнести качественно новый опыт для владельца. Кроме того, гибриды – это качественно новый виток эволюции автомобильной техники, которая уже давно ждала инноваций. Тем не менее, сегодня мир автомобилистов разделился на два лагеря. Один из них утверждает, что гибриды – это будущее автомобильного мира, а другой – просто не признает автомобиль, который может использовать в качестве топлива что-то другое, кроме дизеля или бензина. Именно поэтому мы решили подготовить для вас материал, в котором постараемся указать все плюсы и минусы владения гибридным автомобилем. Итак, давайте приступать.

Как работает гибридный автомобиль

Что такое гибридный автомобиль? Это автомобиль, который использует два или более двигателя, то есть электродвигатель и обычный двигатель (бензиновый или дизель). Электрический двигатель работает на более низких скоростях, а двигатель внутреннего сгорания — на более высоких. Гибридный автомобиль, такой как Toyota Prius и Civic Hybrid, не только экономит топливо, но и сокращает выбросы углекислого газа.

Хотя технология гибридов существует с начала 1900-х годов, она получила массовое распространение только в последнее десятилетие или около того.

Существуют также правительственные программы стимулирования покупки гибридов, которые используют кредиты и специальные скидки для поддержки покупки и использования гибридных автомобилей.

Многие города переводят свои общественные коммунальные транспортные средства на гибридные двигатели в рамках программы заботы об экологичности

В то время как большинство людей связывают гибридные транспортные средства с видом энергии, которая используется в качестве основного альтернативного топлива, теперь доступно больше вариантов гибридов.

Есть автомобили, которые используют гибридные технологии с пропаном и природным газом.

Гибридный автомобиль лучше всего определяется как транспортное средство с двигателем, который может переключаться между ископаемым топливом и альтернативным источником топлива.

Срок службы аккумулятора гибридного автомобиля

Батареи в современных гибридах рассчитаны на срок не менее 150 000 километров. Некоторые могут даже продержаться до 250 000 км пробега и более. Если вы являетесь первоначальным владельцем гибридного автомобиля, скорее всего, вам не придется заменять аккумулятор на протяжении довольно длительного времени, потому что изнашивается он очень медленно.

Тем не менее, гибридные батареи не защищены от влияние окружающей среды и законов физики. Как и любая другая часть автомобиля, они могут неожиданно выйти из строя. Вот почему автопроизводители предоставляют длительные гарантии на батарейный блок.

Например, батарейный блок в Toyota Prius имеет гарантию на 150 000 километров. Honda и Ford дают гарантию на 100 000 километров пробега. Поэтому, можно с уверенностью сказать, что замена батареи – это редкое событие в мире гибридных электрокаров.

Если вы столкнулись с заменой батареи, не нужно паниковать. Стоимость нового батарейного блока для разных моделей гибридов продолжает снижаться и теперь составляет около 3000 долларов США. Но помните, что замена аккумулятора должна быть произведена профессионалам. Существуют строгие правила по обращению и утилизации старых батарей, которые могут быть источником опасных веществ.

Что касается самой замены, то очень немногие сторонние механики имеют необходимые навыки для решение этой задачи. Почти все замены выполняются сегодня дилерами, у которых есть опыт и нужное оборудование, чтобы сделать это правильно. Новые батареи, установленные официальным дилером, поставляются с полной гарантией, что является довольно существенным моментом.

Хотя существует много теорий о том, как продлить срок службы батарей гибрида, они очень малоэффективны. Простое поддержание вашего автомобиля в соответствии с рекомендациями — это лучший способ гарантировать, что ваш аккумулятор останется здоровым как можно дольше.

Когда вы узнаете, что пришло время для новой батареи? Тут все просто, ведь ваш автомобиль скажет вам об этом. Благодаря тому, что современные гибриды работают под пристальным слежением бортового компьютера, вы всегда будете в курсе не только того, что ваша батарея требует замены, но и сможете оперативно узнать о любых проблемах с вашим авто.

Проблемы гибридных автомобилей

Большинство людей полагают, что гибридные автомобили обладают меньшей мощностью, чем обычные автомобили, что делает их не идеальными транспортными средствами при движении по горам или буксировке. Но это самое главное заблуждение. Недостатки будут зависеть от того, какой тип гибридного топлива используется вашим автомобилем. Ниже перечислены некоторые недостатки:

Меньше мощности. Гибридные автомобили используют два независимых двигателя, причем бензиновый двигатель выступает в качестве основного источника энергии.

Два двигателя в автомобиле означают, что ни бензиновый двигатель, ни электродвигатель не будут такими же мощными, как в обычных бензиновых или электрических транспортных средствах.

В результате получается меньше мощности, что делает автомобили непригодными для динамичного ускорения.

Дорогая покупка. Первым сдерживающим фактором для многих людей является высокая цена гибридных автомобилей, стоимость которых в среднем на пять-десять тысяч долларов больше, чем у обычных автомобилей. Тем не менее, это одноразовая инвестиция, которая оправдает себя на протяжении длительного времени.

Сложные в обращении. Гибридные автомобили располагают большим количеством узлов, чем обычное авто. Дополнительный вес в транспортных средствах снижает топливную экономичность. Поэтому в гибридах приходится идти на компромисс и снижать объем двигателя и уменьшать батареи.

Высокие эксплуатационные расходы.

Ремонт и техническое обслуживание этих автомобилей может оказаться громоздким из-за двойных двигателей, непрерывного развития технологий и высоких затрат на техническое обслуживание.

Поскольку использование гибридных автомобилей в качестве потребительских автомобилей является довольно новым, это может быть не самая простая задача — найти механика с необходимым опытом.

Батареи под высоким напряжением. В случае аварии высокое напряжение, содержащееся в батареях, может оказаться смертельным. Наличие такого высокого напряжения увеличивает риск того, что пассажиры могут сильно пострадать от электричества. Кроме того, также усложняется работа спасателей в случаи аварии.

Преимущества гибридных автомобилей

Переход на гибридный автомобиль имеет много преимуществ. Вот некоторые из них.

Экологичность. Одна из основных причин, по которой общественные и частные организации переходят на гибридные транспортные средства, заключается в том, что они работают на экологически чистых источниках. Электродвигатель и бензиновый двигатель при совместной работе снижают расход топлива, экономя ваш бюджет.

Экономичный. Для продвижения гибридных автомобилей правительства многих стан выделяют несколько кредитов для тех, кто хочет перейти на гибридную альтернативу. Они также подлежат освобождению от платы за проезд на платных дорогах и значительно меньше налоговых платежей ежегодно в дополнение к низким расходам на топливо.

Меньшая зависимость от ископаемого топлива. С помощью электродвигателя гибридное транспортное средство нуждается в меньшем количестве ископаемого топлива, что приводит к снижению выбросов и снижению зависимости от ископаемого топлива. Из-за этого также можно ожидать снижение цен на бензин.

Регенеративная тормозная система. Интересная вещь о гибридных автомобилях заключается в том, что каждый раз, когда вы применяете тормоза во время вождения, электрическая батарея немного подзаряжается.

Более высокая стоимость перепродажи. Поскольку бензин становится все дороже, все больше людей переходят на гибридные автомобили. Это привело к значительному увеличению стоимости перепродажи таких транспортных средств. Если вы переключитесь на гибридный автомобиль и не удовлетворены им, вы всегда можете перепродать его кому-то, кто ищет подобное авто, и получить довольно высокую цену.

Стоит ли покупать гибридный автомобиль

Вместо заключения хотим попробовать дать ответ на вопрос о том, стоит ли покупать гибридный автомобиль. Если взвесить все за и против, то мы считаем, что сегодня покупка гибрида – это однозначно выгодное вложение денег.

Учитывая технологичность, экономичность и всевозможные правительственные дотации, гибрид должен стать реальным кандидатом на покупку, если вы сейчас как раз стоите перед выбором нового авто. Спасибо, что были с нами.

Надеемся, наш материал будет для вас полезен.

Источник: https://engine-buzz.com/preimushhestva-i-nedostatki-gibridnyh-avtomobilej/

Что такое гибридный автомобиль. Плюсы и минусы гибридов

В последние годы люди стали всерьез задумываться об экологии на планете. И автопроизводители охотно поддерживают данную тенденцию, создавая автомобили, работающие на экологически чистом топливе. Что касается электромобилей, все-таки, серьезно их пока что еще не рассматривают. Чего не скажешь о гибридных автомобилях, которые обретают все большую популярность.

Что такое гибридный автомобиль. Плюсы и минусы «гибрида».

Что же такое гибридный автомобиль? Слово гибрид происходит от латинского «hibrida», что означает – помесь. То есть организм, который получается при скрещивании генетически различных родительских форм.

В нашем случае, родительские формы, это двигатель внутреннего сгорания, и электромотор. Одним предложением: гибридный автомобиль – это машина, работающая от системы «электродвигатель – двигатель внутреннего сгорания», обладающая высокой экономичностью.

Питаться данный агрегат может как традиционным топливом, так и электроэнергией от аккумуляторов.

Каждый из двигателей обладает своей определенной функцией. К примеру: если автомобиль стоит, например в пробке, или движется медленно, будет работать электромотор. Когда же машина набирает ход, в дело вступает бензиновый двигатель.

Плюсы гибридных автомобилей

Самый главный плюс гибридных автомобилей в том, что они очень экономичны. Как правило, расход топлива у них на 25% меньше, чем у автомобилей традиционной схемы. А в условиях постоянно растущих цен на бензин, этот пункт является самым важным.

Следующий по важности пункт, это экологичность. Гибриды наносят меньше урона нашей эко-системе, чем обычные машины. Достигается это путем более рационального расхода топлива. Также, при полной остановке автомобиля, бензиновый двигатель прекращает работу, отдавая инициативу электромотору. То есть при остановках, выбросов углекислого газа в атмосферу практически не происходит.

В отличие от батарей электромобиля, в гибридах, батареи могут подзаряжаться от бензинового мотора. Что делает его запас хода достаточно большим. Кроме того, он дольше обходится и без заправки бензином.

Многие думают, что гибриды, по характеристикам, намного уступают традиционным автомобилям. Это не так. Все необходимые характеристики (мощность, разгон от нуля до ста и так далее), у них, ничуть не хуже.

Лучше всего, гибридные авто чувствуют себя в городском цикле, в которых бывают очень частые остановки и двигатель много работает при холостом ходе. Практически, в городе он работает как электромобиль. Если говорить о смешанном цикле, то здесь особых преимуществ у них нет.

Toyota Prius — самый популярный «гибрид» в России.

Как было уже сказано, если автомобиль стоит на месте, то он переходит в режим работы электродвигателя. Что дает практически полную бесшумность.

Ну и заправляется гибридный автомобиль обычными углеводородами, то есть бензином. Все осуществляется стандартным способом, как и у традиционных авто.

Минусы гибридных автомобилей

Не бывает ничего идеального, и здесь тоже есть свои минусы. И главный из них в том, что ремонт гибридных автомобилей обходится на порядок дороже, чем ремонт машины с традиционной комплектацией. Объясняется это сложностью конструкции устройства двигателя.

Также, из-за сложности в конструкции, сложно найти профессионалов, которые смогут заняться починкой двигателя.

Аккумуляторы, которыми укомплектованы гибриды, могут саморазряжаться. Кроме того, они не выдерживают больших перепадов температур, и срок их службы довольно ограничен.

Несмотря на то, что плюсов у гибридных автомобилей все же больше, в России они пока не популярны. Одна из причин этого – цена. Стоимость самого популярного, в нашей стране, гибрида Toyota Prius, составляет от 1 200 000 рублей.

А этот автомобиль является самым дешевым гибридом. Также, для массового покупателя планируют выпустить российскую разработку гибридного автомобиля, так называемый «Ё-Мобиль». Цена его может составить от 350 000 рублей.

Однако данный проект был закрыт.

BMW ActiveHybrid X6 — самый мощный на сегодня гибридный автомобиль.

В связи с борьбой за экологию, во всем мире покупателей стимулируют приобретать гибриды. Так, в США существует ряд налоговых льгот для владельцев таких авто, и даже бесплатные парковочные места. В нашей стране также собираются вводить подобные законы. В частности, уменьшение пошлин на ввоз гибридных автомобилей.

Двигатели, работающие на углеводородах, медленно, но верно будут терять свои позиции. И гибриды, это один из таких шагов. Однако, пока цены на них останутся на прежнем уровне, спрос на них будет небольшой.

Источник: http://www.driver-motors.ru/aboutauto/chto-takoe-gibridnyj-avtomobil-plyusy-i-minusy-gibridov/

Гибридные автомобили: плюсы и минусы

Чуть ранее мы писали о истории создания гибридов и их основных схемах работы, пришла пора узнать: а стоят ли гибридные автомобили тех денег, которые за них просят?

Споры по данному вопросу не утихают и поныне: когда-то и британский Top Gear посмотрев и погоняв Toyota Prius по своему гоночному треку высказали своё «фи»: расход топлива оказался даже выше, чем у машины с обычным бензиновым двигателем. Конечно, если Вы поклонник этой передачи (после закрытия и реинкарнации с новыми ведущими британский Top Gear будет уже не тот) сразу встаёт вопрос: купить гибридный автомобиль или экономичный дизельный?

Для тех, кто вдруг не в курсе, откроем тайну: проблема «того» тестирования Приуса как раз в экстремальности теста. Проще говоря, паспортные расходы любого автомобиля (не только с гибридным двигателем) приводятся для условий максимально «нежных и спокойных», а не для тестового трека и показания наилучшего времени.

• Современные гибридные автомобили создаются в первую очередь для максимально комфортного движения, а не максимально быстрого на электротяге — многие модели изначально запрограммированы на скорость (к примеру) 110 км/ч — до указанной скорости один электромотор еще будет работать без принудительного включения основного ДВС, выше — уже нет.
• Впрочем, это скорее отклонение от курса текущей статьи: преимущества и недостатки автомобилей с гибридным двигателем.
• Начнем с плохого — с минусов. Основные недостатки гибридных машин можно перечислить по пальцам:

1. Сложность утилизации использованных аккумуляторов.
2. Отечественная погода с её перепадами ведут к пониженному жизненному циклу батарей, а дальше — смотрим пункт первый
3. Дороговизна по сравнению с машинами с аналогичным классическим двигателем из-за большей сложности конструкции
4. Следствие из пункта 3 — дороговизна обслуживания, невозможность починить «на коленке», далеко не всякое СТО возьмется за работу с последующей дачей гарантии на выполненные работы.

Довольно неприятные пункты, спорить сложно. Однако количество и качество плюсов перевешивает немногочисленные минусы. Итак, основные преимущества гибридных автомобилей:

1. Доказано, что в спокойном режиме эксплуатации расход топлива (если ДВС подключается к работе) составляет на 20-25% меньше, чем у автомобилей с таким же рабочим объемом двигателя.
2. Следствие из п.1 — меньше выбросов (от полного нуля на чистой электротяге до необходимого минимума с задействованным ДВС), «зеленые» ликуют. По данному пункту, правда, очевидный минус в виде сложности утилизации… Но это опять остаётся за кадром.
3. Следствие снова п.1 — заправляться при одинаковом объеме топливного бака придется реже, а проехать получится дальше.
4. Электромотор позволяет совершать практически мгновенный разгон без классического переключения передач (больше ток — больше вращения), никуда не деваются и обычные показатели мощности, крутящего момента и динамические показатели обычных автомобилей
5. Конструкция АКБ гибридных автомобилей отличается от АКБ чисто-электрических моделей, что позволяет подзаряжать их во время движения. Пусть батареи разряжаются быстрее, чем заряжаются, однако километры пути процесс всё равно прибавляет
6. В городском цикле движения дом-работа (и среднестатистическом расстоянии между точками отправления) часто ДВС не нужен в принципе — а это полное отсутствие расхода топлива, выбросов, шума и пр.
7. Развитие данной отрасли приводит к увеличению льгот от государства при использовании гибридных и электрических двигателей
8. Узкоспециализированный «плюс»: по сравнению с чистыми электромобилями, гибридный автомобиль чаще всего можно зарядить от любой розетки на 220 В. На всякий случай вооружитесь только длинным кабелем-удлинителем.
9. Для питания ДВС никаких принципиальных отличий в работе и эксплуатации нет — то же топливо, те же расходники и пр.

Если подводить итог данной статьи, то можно говорить уверенно: купив новый гибридный автомобиль Вы (скорее всего) не узнаете о перечисленных недостатках, с удовольствием пользуясь благами цивилизации в виде многочисленных плюсов.

Если же смотреть на вопрос объективно, то главная проблема гибридов — это тяжелая, дорогая и массивная батарея, занимающая полезный объем и доставляющая головную боль жителям северных районов.

Если представить создание принципиально другого типа источника энергии — пусть даже с теми же эксплуатационными ТТХ, но меньших габаритов, веса и надежности — уровень и количество гибридных автомобилей на дорогах всех стран вырастет на порядок.

Источник: https://all-hybrids.ru/plyusy-i-minusy/

Автомобили с гибридным двигателем, плюсы и минусы, принцип работы

Подавляющее большинство современных автомобилей в качестве силового агрегата используют двигатель внутреннего сгорания. На фоне постепенного истощения запасов нефти, а также возрастающих требований к экологичности, автоинженеры разрабатывают новые технологии, позволяющие отказаться от использования углеводородов в качестве топлива или, как минимум, снизить расход.

Решить эту проблему можно двумя способами: установить вместо ДВС электромотор или гибридный двигатель. К последнему прибегают многие автомобильные марки.

Как видно из названия, подобный силовой агрегат представляет из себя классический двигатель внутреннего сгорания и одновременно электродвигатель, объединенные в одно целое.

По многим причинам такое решение предпочтительнее одной только электрической тяги.

На сегодняшний день электромобиль имеет серьезные минусы. Наиболее значимые из них – это отсутствие развитой сети электрозаправок, а также недостаточная дальность поездки без дозарядки (у разных моделей электромобилей она составляет от 80 до 160 км).

К тому же на то, чтобы полностью зарядить батареи потребуется несколько часов, а значит, мобильность такого авто ограничивается поездками от дома до работы и обратно.

Тем не менее, нельзя забывать и про плюсы электромотора, среди которых более высокий КПД (у ДВС максимальный КПД достигается только на определенных оборотах), отсутствие каких-либо выбросов, большой крутящий момент.

При подаче электричества он практически моментально передает колесам максимальную тягу.

Гибридный двигатель совместил преимущества обоих моторов, благодаря чему достигается экономичность, экологичность и неплохие динамические характеристики.

Принцип работы гибридных двигателей

Гибридный двигатель устроен таким образом, что оба мотора работают, условно говоря, друг на друга.

Двигатель внутреннего сгорания крутит генератор и снабжает энергией электромотор, а тот позволяет «напарнику» работать в оптимальном режиме без резких колебаний и нагрузок.

К тому же, гибриды обычно оснащаются системой рекуперации кинетической энергии KERS (аналогичную той, что применяется на болидах Формулы-1).

Эта система позволяет заряжать аккумуляторные батареи во время торможения и при движении машины накатом. Принцип ее работы в том, что при торможении колеса приводят в действие электромотор, который в этом случае сам играет роль генератора и заряжает аккумуляторы. Особенно полезна KERS при езде по городу в режиме «тронулся-остановился».

Список автомобилей с гибридными двигателями

Audi Q5 Hybrid

BMW Active Tourer

Chevrolet Volt

Ford Escape Hybrid (Fusion Hybrid)

Hyundai Sonata Hybrid

Honda CR-Z (Insight Hybrid)

Jaguar Land Rover

Mitsubishi Outlander PHEV

Nissan Altima Hybrid

Toyota Prius (Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid

По степени гибридизации силовые агрегаты разделились три типа: «умеренные», «полные» и plug-in. В «умеренных» постоянно работает двигатель внутреннего сгорания, а электромотор включается только тогда, когда необходима дополнительная мощность.

Автомобиль с «полным» гибридом способен двигаться на одной электротяге, не расходуя горючего.

Plug-in, как и полный гибрид, может передвигаться только на электричестве, но имеет возможность заряжаться от розетки, совмещая таким образом все преимущества электромобиля, и избавляясь от его главного недостатка — ограниченного пробега без подзарядки. Когда заряд батарей кончается, plug-in работает как обычный гибрид.

Схемы взаимодействия электромотора и ДВС

Инженеры разных компаний по-разному подходят к вопросу гибридного двигателестроения. Современные машины оснащаются гибридными двигателями, построенными по одной из трех схем взаимодействия топливной и электрической составляющей, которые будут рассмотрены ниже.

Последовательная схема

Это наиболее простой вариант. Принцип его работы заключается в следующем: крутящий момент от ДВС в данном случае передается исключительно генератору, который вырабатывает электричество и заряжает аккумуляторы. Автомобиль при этом движется только на электротяге.

Также для зарядки аккумуляторной батареи применяется система рекуперации кинетической энергии. Своим названием данная схема обязана последовательным преобразованиям энергии: энергия сгорания топлива двигателем внутреннего сгорания превращается в механическую, затем в электрическую при помощи генератора и снова в механическую.

Плюсы такой конструкции заключаются в следующем:

• ДВС всегда работает на неизменных оборотах, с максимальным КПД;
• нет необходимости оснащать автомобиль мощным и прожорливым двигателем;
• не нужно сцепление и коробка передач;
• автомобиль способен передвигаться и с выключенным двигателем внутреннего сгорания за счет энергии, запасенной аккумуляторной батареей.

Однако есть у последовательной схемы и свои минусы:

1. потери энергии в процессе преобразований;
2. большой размер, вес и высокая стоимость аккумуляторных батарей.

Наибольшая эффективность такой схемы достигается при движении с частыми остановками, когда активно работает KERS. Поэтому она нашла применение в городском транспорте. Также гибридные двигатели с последовательной схемой применяются в карьерных самосвалах, которым для работы важен большой крутящий момент и не требуется высокая скорость.

Параллельная схема

Принцип работы «параллельного» гибридного двигателя полностью отличается от вышеописанного.

Автомобили с гибридным двигателем, построенным по параллельной схеме, ездят с использованием и ДВС, и электромотора. Электродвигатель в таком случае должен быть обратимым, т.е.

способным работать в качестве генератора. Согласованная работа обоих моторов достигается посредством компьютерного управления.

В зависимости от режима езды блок управления распределяет крутящий момент, поступающий от обоих элементов гибрида.

Основную работу выполняет двигатель внутреннего сгорания, электромотор же подключается когда нужна дополнительная мощность (при трогании, ускорении), при торможении и замедлении он работает как генератор.

Плюсы подобной компоновки в том, что нет необходимости устанавливать аккумуляторную батарею большой емкости, потери энергии намного меньше, чем при последовательной схеме, поскольку ДВС напрямую связан с ведущими колесами, а кроме того, сама по себе конструкция довольно проста, а значит, дешева.

По данной схеме построены гибридные автомобили марки Хонда. Главный принцип руководства компании: схема гибридного двигателя должна быть как можно более простой и дешевой, а функция электромотора заключается лишь в помощи ДВС сэкономить максимально возможное количество топлива. У этой марки существует две гибридных модели – Civic (снят с производства в 2010 году) и Insight.

Последовательно-параллельная схема

Последовательно-параллельная схема представляет собой совмещение первых двух. В параллельную схему добавлен дополнительный генератор и делитель мощности. Благодаря этому автомобиль при трогании и на малых скоростях движется только на электрической тяге, ДВС только обеспечивает работу генератора (как при последовательной схеме).

На высоких скоростях крутящий момент на ведущие колеса передается и от двигателя внутреннего сгорания. При повышенных нагрузках (например, при подъеме в гору), когда генератор не в силах обеспечить требуемый ток, электромотор получает дополнительное питание от аккумулятора (параллельная схема).

Поскольку в системе имеется отдельный генератор, заряжающий аккумуляторную батарею, электромотор используется только для привода ведущих колес и во время рекуперативного торможения.

Через планетарный механизм (он же делитель мощности), часть крутящего момента от ДВС частично передается на колеса и частично отбирается для работы генератора, который питает либо электромотор, либо аккумуляторную батарею. Электронный блок управления все время регулирует подачу мощности из обоих источников.

Плюсы последовательно-параллельного гибридного двигателя данной схемы, в максимальной топливной экономичности и высокой экологичности. Минусы системы – сложность конструкции и высокая стоимость, поскольку требуется дополнительный генератор, достаточно емкая аккумуляторная батарея и сложный электронный блок управления.

Применяется последовательно-параллельная схема на автомобилях марки Тойота (Prius, Camry, Highlander Hybrid, Harrier Hybrid), а также на некоторых моделях Лексус. Подобными гибридными двигателями оснащаются машины Ford Escape Hybrid и Nissan Altima Hybrid.

Источник: https://ZnanieAvto.ru/dvs/gibridnyj-dvigatel.html

Часть вторая… Гибридная часть, один плюс и сплошные минусы… — Toyota Prius, 1.8 л., 2009 года на DRIVE2

Как известно, гибриды тойота довольно надёжны и приус самый популярный. Постоянно все акцентируют внимание на расходе топлива и том, что может ездить тихо, как электромобиль, но у меня за 4 года сложилось иное мнение, итак по порядку.

Начнём с плюсов, точнее с одного плюса — это коробка. Она классная, работает плавно, на механике и автомате такую плавность повторить тяжело. А тут всегда при тебе и плавный разгон и торможение. За счёт этого создаётся иллюзия комфорта для водителя и пассажиров. Сама по себе коробка надёжная, только масло вовремя меняй.

У неё отлично подобраны передаточное числа что движок выше 3 тысяч нет смысла крутить в 99% случаев. Поэтому коробка это самое классное, что есть в этой системе. Единственное нарекание (на любителя), в коробке нет драйва, ну того самого, когда газ в пол и получаешь толчок от переключения передач, этого тут нет, здесь просто равномерный гул ДВС, но опять же нюанс на любителя.

Честно скажу, меня достало это отсутствие драйва, но об этом в другой раз.

Теперь о минусах, их много…

Начнём с инвертора. С виду простое и надёжное устройство, но оно горит, всмысле выходит из строя, почемуто только на 30ках и вэнах, причём нет никакой закономерности почему инвертор сгорает. Но могу с уверенностью сказать, что на это не влияет перегрев из-за забитого радиатора.

Поговаривают о нестабильном качестве, причём только на приус 30 и приус V или как там ещё его. Но суть такова, что покупка приуса с 2009 по 2014 год выпуска это как лотерея, у кого-то работает годами инвертор, а у кого-то горит и машина превращается в недвижимость.

К счастью ремонт недорогой и инверторы подходят от аурис и лексус сити 200, на которых почему-то не горят инверторы.

В 20ке без проблем ходит 500 тысяч. Основной косяк батареи это охлаждение. Оно не эффективное, из-за чего проходит перегрев элементов и за счёт этого быстрый выход из строя.

В рабочем городском цикле батарея имеет температуру 40-42 градуса, в отдельные моменты температура растёт до 50 градусов, на трассе батарея отдыхает и температура не опускается ниже 32-34 градусов. Косяк батареи, который 90% владельцев в упор не видят, это усиленный обогрев багажника и подогрев маленького аккумулятора.

Это очень приятно зимой, но ужасно летом. Очень сильно заметно в режиме такси через несколько часов езды в городском режиме. Большинство людей ездят на авто дом-работа-дом или же по трассе, поэтому данного нюанса не наблюдают.

Нагрев батареи автоматом тянет за собой выход из строя элементов, сильнее всего страдают центральные элементы, крайние быстрее остывают и поэтому дольше ходят. Для охлаждения батареи при температуре выше 25 градусов лучше включать кондиционер, а то батарея спокойно разогреется до 50 градусов и пельмени в багажнике растают раньше времени.

Теперь о неисправностях

Итак, по бортовому пишет: проверьте гибридную систему. У нормального человека сразу паника и четырехзначные суммы в долларах в голове. Диагностика в принципе простая: машина едет дальше и ДВС не глохнет, значит батарея, машина перестала ехать и превратилась в недвижимость — инвертор или проводка.

В случае с инвертором банально замена, или же по проводке проверять короткое замыкание на двух мотор-генераторах или же компрессоре кондиционера. В другом же случае выскочит любимая многими ошибка P080, вроде так обозначается.

В принципе её можно скинуть любой программой для сброса ошибок из машины и ехать дальше, у меня между первой и второй ошибкой прошло несколько тысяч км, я при этом в машину не лазил, так что всё на усмотрение хозяина.

Вся хитрость в том, что со временем элементы теряют исходную ёмкость и держат меньше заряда. Когда вы ставите свежий элемент, он имеет большую ёмкость нежели остальные элементы в вашей батарее и батарея находит слабое звено в соседнем элементе. Идеальный режим работы, это когда все элементы имеют одинаковую ёмкость.

Только подбором равной ёмкости можно добиться идеальной ВВБ, а это можно делать при помощи стенда. Если вы видите работника по ремонту батареи с тестером шнурком к компу или каким гибрид асистанс и он про стенд не в теме, сразу бегите от него. Его ремонт поможет не на долго. На практике, особенно касается 30ок, если у вас вылезла ошибка 80ая, то сразу покупайте полную ВВБ или элементы живые.

В вашей батарее минимум десять элементов из 28 не будут нормальными, подобрать ровную батарею или поменять разница в цене выйдет не велика.

«небольшая хитрость: если машина на продажу, и появилась 80ая ошибка, то не стоит тратить деньги на ремонт и замену ВВБ, можно починить её самому, по собственному опыту на пару тысяч км хватает.

Итак рецепт: ставим включённое авто в нейтралку, высаживаем батарею, пока не появится надпись включить в положение Р чтобы зарядить ВВБ, не включаем, а выключаем машину, снимаем и разбираем ВВБ . Далее тестером смотрим напряжение на элементах, обычно центре будет минимум, а по краям максимум.

Слаживаем элементы так, чтобы в центре оказались те, что максимум и плавно, чтобы по краям стали минимальные. На пару тысяч км хватит, пока коробка не начнёт пиннаться»

Не забываем про вентилятор, который якобы охлаждает батарею, его надо чистить, крыльчатку, правда не сильно помогает, но частично продлит жизнь батарее.

Яркие симптомы без ошибки, когда батарее скоро придёт капец: заряд ВВБ с минимального порога проходит быстрее чем раньше, т.е. машина после заряда глохнет раньше плюс незначительно увеличивается расход топлива.

Самое страшное было когда паркинг, подъём на верх, не разогнаться, ты едешь на электро, заряд на исходе и он бедняга крутит ДВС и не заводит его, потому что просадка ВВБ дикая, и опять же без ошибок.

Продолжаем минусы гибридной системы, следующий минус это как быстро убивается система.

В приусе спереди внизу бампера есть воздухозаборник на радиаторы, с воздухом туда летит тонны всякой гадости, которая со временем забивает радиатор, всю эту каку сдерживает на себе радиатор кондиционера жертвуя около 1/3 своей площади, причём на охлаждение инвертора и ДВС это не влияет.

Что в итоге? Кондиционер начинает холодить, но «как-то не так», послушав на улице, слышим включение вентилятора каждые 15 секунд, в жару и то чаще, благодаря этому кондиционер работает на максимум и высаживает шустро ВВБ и забирает энергию на себя, тем самым заставляя вас ехать на ДВС, отсюда слабый разгон и большой расход, плюс более быстрый износ компрессора, что приводит к его гибели. Далее получаем более жёсткое и частое использование ВВБ отсюда и быстрый износ. И здесь самое интересное: ездим с кондиционером убиваем батарею, ездим без кондиционера в жару, тоже плохо, ездим в режиме эко, вроде не насилует компрессор, но насилует батарею, ездим в режиме обычном, ноборот. Вот такой вот косяк гибридной системы. Только не надо рассказывать про то, что все моют радиаторы и ставят сетки. 95% машин имеющих подобный воздухозаборник страдают этим, но у приуса эта штука убивает батарею и компрессор(я специально неделю смотрел на это, на машинах от 2 лет практически у каждой есть такая проблема, янгтаймеры из 90х в большинстве лишены этого чуда)

Вот такое вот чудо гибридной системы, можно было бы написать про расход как плюс, но есть и минус. С одной стороны приус может неплохо экономить топливо, с другой эта экономия выжата так, что изменяешь идеальные условия и расход растёт в геометрической прогрессии, в отличии от атмосферников. Вот вчера прокатился под сильный ветер и дождь расход вышел 6.

3, при обычном 4.7. В морозы веселее, если стоять в пробке, то приус на печку сожрёт больше топлива, нежели рядом стоящий солярис.

Если машина пару дней постоит при морозе ниже 20 градусов, то часа полтора это будет дикий овощ, потому что система не даст замёрзшей батарее ехать, будет её греть заряд-разрядом и будет на голом ДВС катиться, и расход сравняется с тем же солярисом.

Источник: https://www.drive2.ru/l/505937252937892009/