Изучаем гибриды
Ликбез: что такое подзаряжаемый гибрид (Plug-In Hybrid)?
Подзаряжаемый гибрид – это автомобиль, где объединились традиционный ДВС (двигатель внутреннего сгорания, бензин, дизель, газ) и электромотор. Однако существенное отличие подзаряжаемого гибрида от обычного гибрида состоит в заметно увеличенном аккумуляторе (обычно 8-15 кВтч) с возможностью его подзарядки от внешнего источника питания, т.е. обычной розетки или зарядки. Кроме того, нередко подзаряжаемые гибриды имеют электромотор увеличенной мощности, который позволяет разгонять автомобиль до относительно высоких скоростей (60-125 км/ч) без включения традиционного ДВС.
В итоге подзаряжаемый гибрид позволяет в городе ездить почти как на электромобиле: увеличенная АКБ обеспечивает достаточный запас хода (20-80 км) для ежедневных поездок, а мощный электромотор гарантирует разгон и поддержание скорости городского потока. При этом, ввиду небольшой АКБ, ее полная зарядка занимает немного времени – лишь 2-4 часа – что означает возможность постоянной подзарядки аккумулятора даже во время похода в кино или деловой встречи.
Результат: при условии городской эксплуатации подзаряжаемый гибрид практически все время может выступать в роли электрокара – экологически чистого и финансово экономичного. На крайний случай, при разряде АКБ в городе и для длительных загородных поездок, под капотом имеется традиционный ДВС, который в режиме дальней поездки по трассе потребляет не так уж много топлива.
Еще один плюс – суммарная мощность силовой установки подзаряжаемого гибрида (ДВС + электромотор) выходит достаточно высокой, что превращает такой автомобиль в «подогретую версию», которая при этом, умеет ездить с расходом 0 л топлива на 100 км пути. Однако у подзаряжаемых гибридов имеются и существенные минусы: во-первых, сложность и дороговизна конструкции; во-вторых, необходимость проведения ТО для традиционного мотора (ДВС).
Chevrolet Volt (2-е поколение)
Автомобиль Chevrolet Volt с момента своего появления вызывал немалый интерес: заявленный создателями как «электромобиль с увеличителем запаса хода», на самом деле во многих режимах эксплуатации он был гибридом. Новый Chevrolet Volt 2-го поколения постарался стать «еще больше электромобилем», хотя фактически остался гибридом.
Ожидаемый реальный пробег на электротяге – 80 км; суммарная мощность силовой установки – около 150-200 л.с.
Так, здесь установлен достаточно большой аккумулятор (18,4 кВтч) – это позволяет Chevrolet Volt проезжать в электрическом режиме достаточно большую дистанцию: 85 км в замере ЕРА и 100 км в замере NEDC. Для полной зарядки АКБ требуется 4-5 часов. Словом, Chevrolet Volt 2-го поколения сравним с первыми электромобилями начала 2000-х годов.
В тоже время, под его капотом скрывается ДВС объемом 1,5 л (102 л.с.) и электромотор мощностью 110 кВт (150 л.с.), который в большинстве режимов езды теперь является основным. Кроме того, помощи можно ждать и от стартер-генератора – при разгонах он может краткосрочно выдавать мощность в 61 л.с. Нормативный расход топлива равен 2,2 л на 100 км; объем топливного бака – 34 литра; время разгона «0-100 км/ч» составляет 9 секунд.
Цена около 1 000 000р.
Ford C-Max Energi
Да, это не хэтчбек, а минивэн. Но он все равно построен на основе хэтчбека С-класса, создан для семьи, продается за сравнимые деньги. Что же предлагает подзаряжаемый гибрид Ford C-Max Energi?
Во-первых, 2-литровый 140 сильный бензиновый мотор, который работает в паре с электромотором – суммарная мощность силовой установки составляет 188-195 л.с. в зависимости от режима эксплуатации. Во-вторых, аккумулятор на 7,6 кВтч, который обеспечивает запас хода в 36 км по измерительному циклу ЕРА и требует 2,5-3 часа для полного заряда.
Ожидаемый реальный пробег на электротяге – 30-35 км; суммарная мощность силовой установки – около 190 л.с.
Наконец, третье: вместительный салон, большой багажник, много отсеков для мелочей, широкие возможности трансформации (различные варианты складывания сидений). Все-таки это подзаряжаемый гибридный минивэн – редкость класса.
Цена под заказ с США: от 18 500$
Hyundai Ioniq Plug-In Hybrid
Гибридный хэтчбек Hyundai Ioniq Plug-In Hybrid входит в состав семейства Hyundai Ioniq, но в старте продажах он отстает примерно на год – все-таки самая технически сложная версия автомобиля. Так, под капотом здесь скрывается бензиновый двигатель 1.6 GDI мощностью 105 л.с., в паре с ним работает электромотор мощностью 45 кВт (65 л.с.) – мощнее, чем на обычном Hyundai Ioniq Hybrid. Питание для электромотора дает аккумулятор емкостью 8,9 кВтч: производитель обещает запас хода 50 км (в измерительном цикле ЕРА) и полную зарядку АКБ примерно за 3-4 часа.
Ожидаемый реальный пробег на электротяге – 40 км; суммарная мощность силовой установки – около 150 л.с.
Интересно, чем ответит главный конкурент по имени…
Toyota Prius Prime
Как не крути, а Toyota Prius – знаковый автомобиль: все-таки первый по-настоящему серийный гибрид в мире. Сегодня выпускается уже 4-е поколение Toyota Prius и впервые модель получила исполнение «Plug-In Hybrid». Да, в прошлом 3-м поколении Toyota Prius также встречался подзаряжаемый гибрид, но он был выпущен ограниченной серией и под конец производства основной модели; фактически речь идет об экспериментальных образцах.
А вот Toyota Prius Prime – это подзаряжаемый гибрид, который вышел практически одновременно с базовой моделью Toyota Prius. Мало того, в этом поколении Toyota Prius Prime заметно отличается от обычного гибрида Toyota Prius своей внешностью: другая крыша, задняя часть, фонари.
Ясно, что под капотом различий еще больше. Основа – бензиновый мотор объемом 1,8 л (98 л.с.); в паре с ним работает электромотор мощностью 53 кВт (72 л.с.); также кратковременно мощности прибавляет и стартер-генератор.
Ожидаемый реальный пробег на электротяге – 30 км; суммарная мощность силовой установки – около 130 л.с.
Питание электромотора – от литий-ион аккумулятора емкостью 8,8 кВтч: он обеспечивает запас хода около 35 км (измерительный цикл ЕРА); максимальная скорость при езде на электротяге может достигать 135 км/ч. Также предусмотрен 43-литровый топливный бак. Итоговый запас хода, согласно данным производителя, составляет 965 км.
Цена под заказ с США: 30 000$
Volkswagen Golf GTE
Подзаряжаемый гибрид создан для экономии? Забудьте, он создан для мощности! Похоже, именно так решила компания Volkswagen при разработке свой модели Golf GTE, которую поставили в один ряд с легендарным Golf GTI. Ведь под капотом скрыта силовая установка мощностью 204 л.с. (крутящий момент 350 Нм), которая обеспечивает разгон 0-100 км/ч за 7,6 секунды. Основа – бензиновый турбо-мотор объемом 1,4 л (150 л.с.); в паре с ним работает электромотор мощностью 75 кВт (102 л.с.) и 6-ступенчатая КПП DSG.
Питание электромотора – от аккумулятора емкостью 8,7 кВтч (для полного заряда требуется 2,5-3 часа); обещанный электрический запас хода составляет 50 км (согласно измерительному циклу NEDC, но в реальности стоит расчитывать на около 30-35 км. Плюс предусмотрен 40-литровый топливный бак для бензинового мотора, что позволяет совершать длительные поездки в полтысячи километров за один заход.
Ожидаемый реальный пробег на электротяге – 35-40 км; суммарная мощность силовой установки – 204 л.с.
Все, что нужно знать о гибридных машинах: типы, нюансы, характеристики
Если максимально кратко, то гибрид — это автомобиль, в котором одновременно используются двигатель внутреннего сгорания и электромотор.
Во многом такое решение можно рассматривать как переходный этап между двумя мирами — машинами, которые сжигают топливо, и стопроцентными электрокарами.
Трудно сказать, когда состоится окончательный переход из одной эры в другую (и состоится ли он вообще), но прямо сейчас производители заявляют, что через 5-10 лет все выпускаемые модели будут в той или иной степени электрифицированы. Это не значит, что ДВС исчезнет как класс, но с высокой долей вероятности можно говорить, что гибриды станут повсеместной нормой. Правда, решать они будут очень разные задачи — в зависимости от конструкции и общей философии.
Типы гибридных автомобилей
Первое и главное, зачем делаются такие машины, — экономия топлива и необходимость вписываться во все более жесткие экологические нормы. Помимо прочего, оценивается средний уровень вредных выбросов по всей модельной линейке каждого производителя, поэтому компании идут на некоторые ухищрения.
«Мягкие» гибриды (mild hybrid)
Самая простая и доступная технология, позволяющая не сильно перекраивать конструкцию автомобиля и при этом демонстрировать нужные показатели по выбросам. В большинстве случаев все сводится к установке мощного стартер-генератора — электромотора, который может как запасать энергию, так и расходовать ее.
Например, в пробках это позволяет расширить функционал системы старт-стоп: двигатель глушится еще до полной остановки автомобиля (в это время как раз накапливается заряд), а при трогании стартер-генератор запускает его и помогает разгоняться в первые несколько секунд. Еще не полноценная езда на электротяге, но уже небольшие ее отголоски.
Помимо некоторой экономии топлива, такая система позволяет сгладить переходные процессы — ведь традиционная схема старт-стоп зачастую работает с рывками, например, когда мотор приходится запускать через секунду после того, как он был заглушен. Кроме того, «мягкому» гибриду не требуется большая батарея, которая увеличивала бы массу и отбирала пространство у пассажиров или багажа. Наконец, большинство подобных автомобилей вместо стандартной 12-вольтовой бортовой сети использует 48-вольтовую, от которой, помимо стартер-генератора, питаются современные технические решения вроде электрических турбонагнетателей и активных стабилизаторов поперечной устойчивости — особенно любят такие решения в немецком премиуме.
При этом традиционная 12-вольтовая сеть в «мягких» гибридах (как, впрочем, и полноценных электромобилях вплоть до Tesla) сохранена: гораздо проще питать фары, мультимедийку, дворники и прочие вспомогательные устройства от традиционного аккумулятора, чем заново изобретать все процессы.
Параллельные гибриды (parallel hybrid)
Именно такие машины можно называть обычными, самыми распространенными гибридами. Емкость батарей здесь уже выше, а электромотор обычно располагается между ДВС и трансмиссией, причем элементы этой цепочки могут работать и сообща, и отдельно друг от друга.
Это позволяет автомобилю перемещаться как на чистой электротяге — когда ДВС заглушен и отсоединен от колес — так и в настоящем гибридном режиме, когда на разгон работают и топливо, и электричество. Кроме того, аккумуляторы можно заряжать на торможениях за счет рекуперации, а также от обычного двигателя, который в этом случае выполняет роль генератора.
Получается своеобразная игра: во дворах и в пробках параллельный гибрид вполне может ездить, не загрязняя атмосферу, а если вам потребуется больше динамики — на помощь придут оба типа энергии и позволят разгоняться активнее, чем на одном только ископаемом топливе. И пусть запас хода на чистой электротяге чаще всего составляет всего несколько километров, при городских режимах эксплуатации экономия топлива оказывается уже ощутимой.
Последовательные гибриды (series hybrid)
В этой схеме вообще не предусмотрена механическая связь двигателя внутреннего сгорания и колес — он только производит энергию для электромоторов. Теоретические плюсы понятны: водитель получает «электрическое» удобство управления тягой без пауз и задержек, ДВС работает в оптимальном режиме и не крутится в отсечку, а машина превращается в милое и почти экологичное привидение с моторчиком.
Но в реальности этот метод приводит к двойным потерям энергии: сначала на преобразование топлива в электричество, а потом на передачу его к колесам. Поэтому в чистом виде такая схема не используется, зато отдельные модели вроде BMW i3 или Chevrolet Volt отметились опциями под названием range extender, то есть увеличитель запаса хода — ДВС в большинстве случаев бездействует, но готов прийти на помощь, если у вас закончилось электричество. Считайте, просто генератор, который всегда с собой.
Последовательно-параллельные гибриды (parallel-series-hybrid)
Особая категория, представленная, по сути, только запатентованными изобретениями компании Toyota и отдельными силовыми установками, сделанными по лицензии. Здесь ДВС и электричество работают как единое целое, постоянно и бесшовно распределяя энергию туда, где она нужна. Самое массовое применение технология нашла на Toyota Prius, где без особых изменений используется уже почти 15 лет.
Называется этот уникальный привод Hybrid Synergy Drive, а примечателен он в первую очередь тем, что лишен обычной трансмиссии — в то время как в большинстве гибридов используются вариаторы, «роботы» или классические «автоматы». Здесь же два электромотора объединены с ДВС через хитрую планетарную передачу, которая вообще стирает границу между двумя мирами для конечного пользователя. Самый яркий пример — бензиновый двигатель здесь может одновременно работать на разгон и заряжать батареи, если вы не требуете от машины максимальной динамики.
Подключаемые гибриды (plug-in hybrid, PHEV)
Главный принцип здесь один: наличие отдельного разъема для зарядки аккумуляторов. При этом сам гибрид может быть как последовательным (тот же BMW i3 или Fisker Karma), так и параллельным (Porsche Cayenne e-Hybrid или Volvo XC60 Recharge). И если с первым случаем все понятно (по сути это электромобили с бензиновыми генераторами), то параллельные подключаемые гибриды интереснее. Идея заключается в том, что емкость батарей у таких автомобилей уже действительно солидная — например, у современного «Кайена» это 18 кВтч, то есть примерно треть от того, что можно найти в среднем электромобиле. Да и электромотор вполне самостоятелен: на многих подключаемых гибридах его мощность превышает 100 лошадиных сил.
Иными словами, при определенных сценариях вы можете ездить на такой машине, как на настоящем электрокаре: запас хода составляет несколько десятков километров, разгоняться можно до сотни с лишним километров в час — но делать надо все плавно. Прикатили по пробкам в центр на работу, вечером вернулись домой, подзарядились от розетки — и никаких выбросов. При этом в вашем распоряжении остается и настоящий бензиновый двигатель — со всей своей мощностью, универсальностью и возможностью заправляться когда угодно и сколько угодно. Нажимаете акселератор посильнее, и он включается в работу.
Никто не отменял и дополнительной помощи от электромотора: в спортивном режиме бензоэлектрическая силовая установка даст динамику, на которую традиционный ДВС в одиночку будет не способен. Но надо понимать, что без питания от розетки подключаемые гибриды мало чем отличаются от обычных параллельных: да, запас электричества можно принудительно пополнять от бензинового мотора, но эффективности, экологичности и смысла в этом откровенно мало.
Экзотические разновидности
Не во всех случаях гибридная тяга применяется исключительно ради экономии топлива. Например, французы из Peugeot и Citroen при помощи электричества компенсируют отсутствие полноценных полноприводных машин: задние колеса вращаются при помощи электромотора. Для тяжелого бездорожья такая схема подходит слабо, но задачу всепогодного вождения решает довольно успешно.
А производители спорткаров уже давно используют гибридные технологии для того, чтобы их машины ехали быстрее — ведь максимум тяги электромотора доступен всегда и везде, и это здорово помогает на разгонах, когда бензиновый двигатель еще не вышел на пиковую отдачу. Среди ранних образцов подобных машин можно вспомнить Porsche 918 Spyder, а среди современных Koenigsegg Regera или Aston Martin Valkyrie— одни из самых быстрых гиперкаров планеты.
Гибридные автомобили в России
В наших широтах официальные продажи гибридов невелики, причем часть ранее представленных вариантов выкосило кризисом — например, Nissan Murano, Mitsubishi Outlander и даже Toyota Prius. В строю пока остаются кроссоверы Lexus NX и RX, Porsche Cayenne и Panamera, несколько моделей Mercedes-Benz, «подключаемый» Volvo XC90 и россыпь Audi — но там речь идет о «мягком» гибриде.
Впрочем, есть и пополнения: внезапно на российский рынок вышел «мягкий» Geely Atlas Pro, а плюс к тому недавно началось серийное производство отечественного седана Aurus Senat, который по конструкции является самым настоящим параллельным гибридом.
На Токе заряженный портал
Всё о гибридных автомобилях, сравнение гибридов с электрокарами — На токе
Всё о гибридных автомобилях, сравнение гибридов с электрокарами
В наше время трудно кого-то удивить гибридными вариациями автомобилей. Они по расходу топлива выгоднее чем машины оснащённые ДВС и при этом дешевле электрокаров. Но в то же время, мало кто знает, как устроены гибриды и какие они вообще бывают. В этой теме я хочу прояснить ситуацию и дать вам понять, что гибридные авто это весьма интересное средство передвижения, которое кстати, нужно ещё правильно выбрать. Напоследок, сравню их с электрокарами.
Как устроен автомобиль гибрид
В наши дни частенько попадаются транспортные средства, на борту которых можно увидеть надпись — «Hybrid». Что там внутри у них такого интересного? Реально, ответить на данный вопрос и легко, и сложно. В общем понимании, это транспортное средство, в состав силовой установки которого, входят электродвигатель и ДВС. Они тем или иным образом совместными усилиями вращают колёса.
В принципе, этой информации должно быть достаточно, чтобы объяснить любому несведущему человеку понятие «гибридный автомобиль». Однако если углубиться в тему, то получается не всё так просто с этими гибридами. За долгие годы разработки гибридных установок, инженеры наплодили такое количество вариантов компоновок, что выстроилась довольно стройная система их классификации. Запутаться во всём этом обилии конструкторских изысков проще простого, поэтому в представленном далее материале, я разложил всё по полочкам. Объяснил, какими вообще бывают гибридные машины и как именно эти аппараты устроены. У каждого класса имеются свои плюсы и минусы, разнятся они и по эффективности.
1. Micro hybrids
Микрогибриды являются стартовой ступенью классификации. В таких транспортных средствах электричество ещё не помогает ДВС, а правильней будет сказать, не мешает ему функционировать. Однако невзирая на скромные возможности, маркетологи присваивают подобным разработкам довольно смелые названия. К примеру, такой известный производитель как BMW, дал своей системе название EfficientDynamics — «Эффективная Динамика»!
Во главе угла у рассматриваемой силовой установки стоит «умный» генератор. Электричество для других агрегатов авто, данный девайс старается вырабатывать во время замедления хода, а вот при наборе скорости, он перестаёт работать, снимая тем самым нагрузку на двигатель. В общем, система отличается простотой и её можно внедрить на любую современную машину, ведь микроконтроллер «умного» заряда, есть возможность устанавливать непосредственно на клемму аккумуляторной батареи.
Также, к микрогибридным технологиям приписывают систему Start-Stop, в автоматическом режиме глушащую силовой агрегат когда автомобиль останавливается. Этот способ даёт возможность сокращать потребление горючего и объём выбросов вредных веществ в атмосферу.
Преимущества:
Недостатки:
Заявленная экономия горючего: 2-5%.
Где можно встретить: Mini Cooper, BMW 1-series, Mazda6.
2. Mild hybrids (MHEV)
В «мягких» гибридах электрический мотор уже реально оказывает помощь двигателю внутреннего сгорания, положительным образом воздействуя на динамику авто. Однако передвигаться на одной лишь электрической тяге, такое транспортное средство ещё не может.
В основе Mild hybrids лежит электродвигатель двойного действия, состыкованный с бензиновым силовым агрегатом. При замедлении он осуществляет выработку электричества, а когда машина разгоняется, агрегат наоборот, расходует накопленную энергию, повышая значение крутящего момента на коленчатом валу двигателя внутреннего сгорания.
Обычно, данный электродвижок называют стартер-генератором, потому как девайс успешно заменяет оба агрегата. Попутно, с помощью этого устройства реализуется более продвинутая система Start-Stop, когда ДВС глушится ещё до полной остановки авто.
Существует пара вариантов компоновки стартер-генератора:
Стоит также отметить, что MHEV нуждается в дополнительном источнике питания небольшой ёмкости, который может накапливать электроэнергию, производимую в процессе замедления. Использовать данную энергию можно и не напрямую. К примеру, в мощных Ауди, аккумулятор на 48V отвечает за питание электрифицированного нагнетателя воздуха, повышающего отдачу дизельного мотора.
Преимущества:
Недостатки:
Заявленная экономия горючего: 5-10%.
Где можно встретить: Range Rover Evoque, Audi A6, A7, A8, Ferrari LaFerrari.
3. Full hybrids (FHEV)
«Полные» гибриды являются следующей вехой в развитии гибридных машин — тут уже электродвигатель может приводить автомобиль в движение исключительно собственными силами. К классу FHEV относят транспортные средства, которые способны преодолеть хотя бы небольшое расстояние исключительно посредством электрической тяги. Но, хотя путь преодолеваемый на таком оборудовании скромен, энергозатраты инженеров при его разработке были колоссальными. Такая техника устроена гораздо сложнее, чем Mild hybrids.
Электрический двигатель в FHEV соединён с двигателем внутреннего сгорания не постоянно: между этими агрегатами конструкторы вынуждены ставить муфту либо механизм сцепления. Данные устройства дают возможность гибридному авто передвигаться с заглушенным мотором и эффективнее накапливать электроэнергию при замедлениях.
Для того чтобы машина могла ездить только на электричестве, требуется более ёмкая АКБ, да ещё и высоковольтная. Аккумулятор в свою очередь, нуждается в мощном инверторе, контроллере, преобразователе напряжения (для запитки остальной электроники), а то и в собственной системе охлаждения. Кроме того, на электропитание приходится переводить и «периферию», которая нужна автомашине во время движения: усилитель рулевого управления, тормозов, компрессор кондиционера и т. д.
По итогу, полный гибрид оказывается у производителя значительно тяжелее и дороже обычного автомобиля, который работает только на бензине или дизельном топливе. Но в то же время, экономия горючего выходит по приличней. Кроме того, по сравнению с MHEV, электродвигатель FHEV обеспечивает и более существенную прибавку к динамическим показателям авто. Но это при условии, что по ходу езды, вы будете тормозить достаточное количество раз, чтобы обеспечить зарядом не маленький накопитель электрической энергии.
Преимущества:
Недостатки:
Заявленная экономия горючего: 15–25%.
Где можно встретить: Infiniti Q50 Hybrid, Porsche Cayenne S Hybrid, Range Rover Hybrid.
4. Электрополноприводные гибриды
Это вариация FHEV, в которой традиционный мотор и электродвижок отвечают каждый за свою ось. К примеру, четырёхцилиндровый дизель совместно с роботизированной КПП вращает переднюю ось, а электродвигатель со своим редуктором, приводит в движение задние колёса.
Подобная схема даёт возможность с относительно малыми потерями превратить недорогостоящую версию любого авто не просто в гибрид, а даже в полноприводный гибрид. Дорабатывать ДВС практически не понадобится, а вот преобразованием задка гибрида для размещения там аккумуляторной батареи придётся заняться в любом случае.
Преимущества:
Недостатки:
Заявленная экономия горючего: до 20%.
Где можно встретить: Peugeot 3008 Hybrid4, Mazda Demio e-4WD.
5. Последовательные гибриды
Большинство гибридных авто являются параллельными — это когда электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания, могут приводить машину в движение совместными усилиями либо по одному. Однако имеют место и последовательные гибридные модификации, которые к слову, широкого распространения среди легковых машин не возымели.
В последовательных гибридах, двигатель внутреннего сгорания не соединяется с осями — он состыкован только с генератором, производящим электроэнергию. Это электричество потребляет тяговый электродвижок (или электродвижки), приводящий в движение колёса. Присутствует АКБ, накапливающая энергию во время рекуперативного торможения и повышающая отдачу силовой установки при максимальных нагрузках.
Теоретически, при такой схеме, экономия горючего может быть больше, в отличие от параллельной. Тут, во-первых, отсутствует громоздкая трансмиссия, на вращение которой затрачивается энергия, второе — ДВС функционирует на постоянных оборотах в самом выгодном режиме.
Однако на практике, последовательные конструкции оказались неудобными в эксплуатации, а причиной этому послужили особенности характера электромоторов. По ходу возрастания оборотов у них быстро снижаются тяговые характеристики и средству передвижения трудно развить высокий показатель скорости. Из-за этого, разработчики вынуждены устанавливать мощный электрический двигатель и ёмкий накопитель электроэнергии, который проще подзаряжать от розетки, а не от маленького генератора находящегося на борту гибрида.
Достоинства:
Недостатки:
Где можно встретить: Fisker Karma, BMW i3 REX.
6. Последовательно-параллельные гибриды
В 90-х годах, Тойота разработала оригинальный мотор, который объединял в себе последовательную и параллельную схемы. Данный силовой агрегат лёг в основу революционного хэтчбека Toyota Prius — первого в мире серийного гибрида. Машина была оснащена бензиновым четырёхцилиндровым ДВС, двумя электродвигателями и планетарным редуктором, соединяющим их между собой.
На сегодняшний день Приус выпускается в таких версиях: обычный гибрид и подзаряжаемый гибрид.
В схеме Toyota Prius инженерам удалось совместить сразу все сценарии:
Кроме того, средству передвижения такой конструкции, не нужна КПП: планетарный редуктор с электродвигателями выступают как бесступенчатая трансмиссия.
Сегодня мы можем наблюдать уже четвёртую генерацию гибридной силовой установки. Производитель дал ей имя Hybrid Synergy Drive и ставят это оборудование не только на Приус, но и на остальные гибриды Тойоты и Лексуса. Возможно, HSD могла бы стать ещё более распространённой, однако данная система защищена патентами Toyota.
Достоинства:
Недостатки:
Заявленная экономия горючего: до 40%.
Где можно встретить: Toyota Prius, Lexus RX 450h, BMW X6 ActiveHybrid, Mercedes ML 450 Hybrid.
7. Plug-in hybrids (PHEV)
Какие бы совершенные технологии не использовались в гибридах, всё равно, эффективность таких транспортных средств ограничивается дорожными условиями. Если движение равномерное, то электрическая начинка превращается в балласт. Почему имеет место подобное недоразумение? Да всё просто на самом деле — пополнить запасы электроэнергии гибридный автомобиль может только во время замедления. Зарядку электронакопителя от ДВС учитывать не стоит, ведь сэкономить там горючее не получится.
А что если зарядить аккумулятор заблаговременно, от внешнего источника питания, пока машина припаркована? Хороша идея? Без сомнений! Вот так и появилась высшая категория гибридных авто.
Класс PHEV наполняется всё большим количеством моделей и вполне возможно, что в скором времени, такие конструкции полностью вытеснят остальные гибриды не оснащённые разъёмами для осуществления процедуры подзарядки.
Силовые установки у машин Plug-in hybrids такие же, как и обыкновенных Full hybrids, но ёмкость аккумуляторов существенно больше. При вполне приемлемой стоимости и массе, современные батареи дают возможность преодолеть на электричестве несколько десятков километров. В принципе, такого запаса хода должно хватить, чтобы по пути на работу и обратно вообще не расходовать топливо.
Достоинства:
Недостатки:
Заявленная экономия горючего: до 70%.
Где можно встретить: Volkswagen Golf GTE, Range Rover P400e, Chevrolet Volt, Mitsubishi Outlander PHEV.
Будущее гибридов
В гонках на выносливость экономия горючего имеет не меньшее значение, чем показатель мощности. В этом плане гибридные болиды являются просто идеальным решением, но в то же время, если капризная электроника хитроумной системы начнёт давать сбои, то участник соревнований просто обречён на провал.
В 2020 году в Европе приняли закон, требующий чтобы средние выбросы CO2 у новых моделей автопроизводителя не превышали отметку 95 г/км на 1370 килограмм приведённой массы. За каждый лишний грамм с каждой проданной машины, придётся заплатить штраф.
Такие требования соответствуют комбинированному расходу бензина приблизительно в 4,1 л на сотню километров или 3,6 л дизтоплива. Войти в эти жёсткие рамки, возможно лишь дополняя транспортные средства аккумуляторами и электродвигателями. Но, даже современный Full hybrids с трудом может взлезть в упомянутые пределы. А через несколько лет требования планируют сделать ещё более жёсткими, поэтому очевидно, что скоро, гибриды будут востребованы как никогда раньше.
Что лучше — гибрид или электромобиль?
Этот вопрос напрашивался сам собой, так как гибриды являются переходным звеном от ДВС к электрокарам и стоят дороже первых, но пока что дешевле вторых. Сравнивать с чистыми электромобилями мы будем Plug-in hybrids, то есть, самую продвинутую разновидность гибридов.
Преимущества гибридов над электрокарами
✅ Доступность. В некоторых регионах РФ найти электромобиль не просто, либо его эксплуатация сопряжена с некоторыми затруднениями. К примеру, это может быть слишком холодный климат или долгие зимы.
✅ Не влияет отсутствие зарядной инфраструктуры. В принципе, для поездки на работу и обратно, вам скорее всего хватит одного заряда АКБ электрокара на несколько дней, а вот с дачей например, на которую нужно ездить каждые выходные, такой фокус уже не пройдёт. Допустим, это расстояние будет порядка 300 километров без быстрых зарядных станций — сами понимаете, для большинства электромобилей это не подъёмной ношей является. Совсем по другому обстоят дела с PHEV, на котором часть пути можно проехать на бензине, а подзарядкой заняться уже в домашних условиях.
✅ Отсутствие опыта эксплуатации электромобилей. Будем смотреть правде в глаза — на данный момент, для среднестатистического российского автолюбителя, электрокар является загадкой. С гибридом всё же проще будет!
✅ Цена. Гибриды дешевле электрокаров такого же класса.
Преимущества электромобилей над гибридами
✅ Машину оборудованную только электрической тягой нужно меньше обслуживать. Естественно, в гибридах присутствует ДВС, который всё также требуется обслуживать, как и в случае с традиционным автомобилем.
✅ Больше рекуперации. Для пользователей предпочитающих вождение с одной педалью, больше подойдёт электрокар, по той причине, что он обеспечивает сильнейшее и более экономичное рекуперативное торможение.
✅ Больше тяги. В распоряжении электрокаров, как правило, более крупные аккумуляторы, которые могут подавать на электродвигатель гораздо больший ток, да и сам силовой агрегат у них больше. Электромобиль всегда быстрее, чем аналогичный Plug-in hybrids работающий в электро-режиме.
✅ Больше внутреннего пространства. Если электрокар разрабатывался с нуля, то при схожих с гибридом внешних габаритах, он будет иметь больше свободного места в салоне, так как АКБ дислоцируется под полом, а ДВС с его дополнительным оборудованием и вовсе отсутствует.
✅ Налоговые льготы. В некоторых регионах РФ имеют место льготы на транспортный налог для электромобилей. Для гибридов же, подобная лояльность не предусмотрена.
Как видим, гибриды на данный момент очень даже выгодными и доступными транспортными средствами являются. Для любителей экологии — это отличный способ попрактиковаться перед приобретением чистого электрокара. Да, нынешние электрокары адресованные широким массам ещё далеки от совершенства, но со временем они преобразятся технически и подешевеют, поэтому PHEV с большой вероятностью утратят свою популярность в значительной степени. Plug-in hybrids на этот момент по стоимости всё также будут превосходить традиционные авто оборудованные ДВС, но, скорее всего, будут стоить дороже, чем большинство средств передвижения на чистой электрической тяге.