Що таке автомобіль гібрид?

Гібридний автомобіль (hybrid) являє собою транспорт, який може бути обладнано не звичним двигуном внутрішнього згоряння, а так званим гібридним силовим агрегатом. Головною відмінністю гібридних автомобілів є те, що транспортні засоби цього типу приводяться в рух за допомогою використання декількох джерел енергії: теплової та електричної. Іншими словами, гібридна машина має на борту кілька типів двигунів, які приводять в рух автомобіль.

Рекомендуємо також прочитати статтю про те, що краще вибрати, бензиновий або дизельний двигун. З цієї статті ви дізнаєтеся про основні плюси і мінуси зазначених типів силових агрегатів.

Що стосується самого поняття гібридного двигуна, то цей термін багатьма помилково розуміється як особлива силова установка. Насправді під «гібридом» слід розуміти кілька двигунів різного типу, які об’єднані в комплексну єдину систему з перетворення різних джерел енергії в корисну роботу. У сучасному автомобілебудуванні машини гібриди оснащуються двома типами силових агрегатів: електродвигун працює в парі з двигуном внутрішнього згоряння.

Основні переваги і недоліки гібридних авто

Головним плюсом від використання тандему ДВС і електромотора стало помітне зниження витрати пального. Показник витрати палива у сучасних гібридних машин до 30% менше в порівнянні зі звичайними авто. Спалювання меншої кількості бензину або солярки одночасно дозволило знизити рівень токсичності гібридів. Виходить, гібридні авто є більш економічними і доброзичливими до навколишнього середовища порівняно з традиційними аналогами, які оснащуються тільки ДВС. Також гібриди виробляють менше шуму в процесі роботи.

Що стосується електромобілів, гібридні рішення порівняно з електрокарами мають більший запас ходу, а також є «універсальними» з точки зору повсякденної експлуатації. Гібрид не вимагає обов’язкової зарядки від електромережі і заправляється простим бензином. Після спалювання палива частина енергії накопичується в акумуляторі, від якого наводиться в дію електродвигун. Додатковим джерелом харчування для заряду акумулятора виступає рекуперация гальмування, тобто перетворення кінетичної енергії рухомого авто в електрику.

Також гібридні авто мають цілий ряд конструктивних рішень і максимум допоміжних систем для високої економічності і зниження рівня шкідливих викидів: система старт-стоп, зміна фаз ГРМ, система EGR, підігрів ОЖ відпрацьованими газами і т.д.

До недоліків гібридів експерти відносять високу початкову вартість, а також певні складності в процесі ремонту і обслуговування подібних машин. Ще одним мінусом є можливий критичний розряд акумулятора гібрида і швидкий вихід з ладу даного елемента в умовах значних коливань температур.

Варто додати, що хоча гібридні машини демонструють високі показники економічності в міському потоці (постійні зупинки, робота в режимі холостого ходу, рух на малих швидкостях), на трасі ефективність гібридної силової установки не так помітна. Справа в тому, що в основі роботи гібридів лежить певний розподіл навантажень між агрегатом на електротязі і двигуном на вуглеводнях. Для підтримки високої швидкості основне навантаження лягає саме на ДВС, в результаті чого витрата палива закономірно зростає.

Як взаємодіє ДВС і електромотор в гібридах

Однією з перших розробок була схема, в якій кожна з силових установок задіюється при певних умовах. Якщо машина простоює або рух відбувається на малій швидкості, тоді колеса крутить електродвигун. Для прискорення і подальшої підтримки швидкості підключається бензиновий двигун. Подальший розвиток технології призвело до того, що на гібридах зустрічається кілька варіантів реалізації взаємодії звичного двигуна і електричного мотора. Така взаємодія може бути:

  • послідовним;
  • паралельним;
  • послідовно-паралельним;

послідовне взаємодія

Послідовна схема нагадує електромобілі, так як рух транспортного засобу реалізується за допомогою роботи електромотора. ДВС в такій конструкції підключається до генератора, від генератора живлення поступає на сам електродвигун, а також паралельно відбувається заряд акумуляторної батареї. На одному заряді літій-іонного акумулятора зі збільшеною ємністю часто можна пройти близько 50 км. шляху, після чого задіюється ДВС, який продовжує зазначений відрізок до 10 разів (близько 500 км.)

паралельне взаємодія

Гібриди з паралельним взаємодією установок припускають можливість як окремої роботи ДВС і електромотора, так і одночасне функціонування. Дана конструкція реалізується шляхом об’єднання за допомогою спеціальних муфт електричного агрегату, двигуна внутрішнього згоряння і трансмісії. Подібні автомобілі гібридного типу отримують малопотужний електродвигун, який не тільки рухає автомобіль, але і віддає потужність при розгоні. Найчастіше такий електромотор є стартером і автомобільним генератором, конструктивно займаючи проміжне положення між ДВС і КПП.

Рекомендуємо також прочитати статтю про те, як правильно обкатувати дизельний двигун. З цієї статті ви дізнаєтеся про основні рекомендації і приписах в період обкатки нового дизельного автомобіля.

Послідовно-паралельне взаємодія

У зазначеній конструкції двигун внутрішнього згоряння і електромотор з’єднуються за допомогою планетарного редуктора. Особливістю даної схеми реалізації є те, що кожна силова установка може бути задіяний і відключатися, віддаючи при цьому мінімум або максимум потужності на колеса. Більш того, зазначена потужність віддається окремо або одночасно. У пристрої такої схеми є генератор, який живить електромотор гібрида.

Лідером на ринку гібридних автомобілів сьогодні є корпорація Toyota, яка використовує послідовно-паралельну реалізацію під назвою Hybrid Synergy Drive. 

Електричний двигун, ДВС і генератор об’єднані в загальну систему за допомогою планетарного редуктора. Двигун внутрішнього згоряння віддає мінімум потужності на «низах» (цикл Аткінсона), дозволяючи економити паливо. Гібридний автомобіль з такою схемою взаємодії передбачає:

  1. Економічний режим руху тільки на електротязі з відключеним ДВС, під час якого електромотор харчується від акумулятора.
  2. Підтримка заданої швидкості шляхом розподілу потужності ДВС на колеса і генератор, від якого живиться паралельно працює електродвигун. Також здійснюється дозарядки акумулятора.
  3. Режим інтенсивного прискорення і серйозних навантажень, коли ДВС і електромотор працюють паралельно. В даному режимі електричний двигун живиться від батареї, без відбору потужності у генератора.

Експлуатація гібридів: руйнуємо міфи

  • Гібридні авто є новинкою, яка до кінця не вдосконалена і має безліч недоробок. Це міф, так як бренд Тойота займається повномасштабним серійним виробництвом гібридних моделей майже 20 років.
  • У гібридах розряджаються акумулятори, що призводить до проблем. Це правда, але тільки частково. На початкових етапах розвитку технології подібні випадки зустрічалися, але сьогодні високоточна електроніка не допускає глибокого розряду батареї.
  • Гібридні авто частіше ламаються, їх дорого і складно ремонтувати. Це міф, так як гібридні автомобілі не менш надійні в експлуатації в порівнянні зі звичайними дизельними і бензиновими ДВС. Більшість СТО комплексно обслуговують гібриди нарівні зі звичайними авто. Більш того, КПП в гібридах виключає наявність фрикційних, що робить таку трансмісію простою і надійною, чого не скажеш про різні типи АКПП. Що стосується ДВС, мотор на гібридах частіше працює на низьких оборотах, не виходить на пікові навантаження. Якщо також врахувати цикл Аткінсона, тоді моторесурс двигуна на гібриді набагато більше звичайного мотора.
  • ДВС гібрида має меншу потужність, такі авто втрачають в динаміці порівняно з аналогами. Так, потужність ДВС на гібридах менше, але за рахунок додавання електромотора сумарна потужність установок значно перевершує потужність звичайних аналогів з одним бензиновим мотором.
  • Витрата гібридної машини на практиці не сильно відрізняється від звичайного авто. Частково це правда, так як показник витрати гібридних автомобілів безпосередньо залежить від режимів їзди. Для досягнення максимальної економічності необхідно змінити стиль водіння на повільний, спокійний і плавний, уникаючи розгонів, активного дросселирования і т.д. Іншими словами, сильні натискання на педаль газу будуть давати команду системі управління до того, що необхідно завести ДВС.

Ідея економії пального в гібридних авто полягає в тому, щоб при зарядженому акумуляторі якомога довше рухатися тільки на електротязі на швидкостях до 60 км / ч., Чого часто бракує в щільному міському потоці. Також необхідно додати, що система враховує велику кількість факторів: зовнішню температуру, ступінь прогріву ДВС і ОЖ, заряд батареї, рух під ухил або на гірку і т.д. У різних умовах гібрид може задіяти ДВС, а може пересуватися тільки на електричній енергії.

  • Акумулятор для гібрида важко знайти у вільному продажу, а також батарея займає багато місця в багажнику автомобіля. Це міф, так як акумулятори для гібридів завжди доступні до замовлення в авто магазинах, а також представлений широкий вибір на різних Інтернет-ресурсах. Що стосується вільного місця, батарея практично не займає корисний простір в багажному відсіку.
  • На гібридну машину можна поставити газ. Це міф, тому що світові виробники ГБО виробляють обладнання, сумісне з електронним блоком управління гібридним авто.

You Might Also Like