Гибридный автомобиль Тойота Приус: устройство, принцип работы

Содержание

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.

Что такое гибридная машина

Прежде чем назвать лидеров, среди которых есть и самые дешёвые гибридные автомобили, нужно понять саму суть подобных автотранспортных средств.

Гибридным называют автомобиль, который используется 2 силовых агрегата. Основным выступает классический ДВС, функционирующий на бензине или дизельном топливе. А помогает ему электромотор.

Обычно электродвигатель включается в работу при движении на небольших оборотах. Это даёт возможность заметно экономить топливо, поскольку включается электрическая тяга, а ДВС в это время не работает. Когда осуществляется обратный переход на ДВС, аккумуляторы начинают восстанавливать свой заряд с помощью генератора, как и обычные автомобильные АКБ.

Ещё одним преимуществом гибридов выступает высокий уровень экологичности.

ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Топливный элемент — это электрохимическое устройство преобразования энергии, которое за счет химической реакции преобразовывает водород и кислород в электричество. В ре­ зультате этого процесса образуется вода и выделяется большое количество тепла. Топлив­ ный элемент очень похож на аккумулятор, который можно зарядить и затем использовать накопленную электрическую энергию.

Изобретателем топливного элемента считают Вильяма Р. Грува, который изобрел его еще в 1839 г. В этом топливном элементе в качестве электролита использовался раствор серной кислоты, а в качестве топлива — водород, который соединялся с кислородом в среде окис­ лителя. Следует отметить, что до недавнего времени топливные элементы использовались только в лабораториях и на космических аппаратах.

В перспективе топливные элементы смогут составить конкуренцию многим другим си­ стемам для преобразования энергии (включая газовую турбину на электростанциях) ДВС в автомобиле и электрическим батарейкам в портативных устройствах. Двигатели внут­ реннего сгорания сжигают топливо и используют давление, созданное расширением вы-

деляющихся при сгорании газов, для выполнения механической работы. Аккумуляторные батареи хранят электрическую энергию, преобразовывая ее затем в химическую энергию, которая при необходимости может быть преобразована обратно в электрическую энер­ гию. Потенциально топливные элементы очень эффективны. Еще в 1824 г. французский ученый Карно доказал, что циклы сжатия-расширения двигателя внутреннего сгорания не могут обеспечить КПД преобразования тепловой энергии (являющейся химической энер­ гией сгорающего топлива) в механическую выше 50 %. Топливный элемент не имеет дви­ жущихся частей (по крайней мере, внутри самого элемента), и поэтому они не подчиняются закону Карно. Естественно, они будут иметь больший, чем 50 %, КПД и особенно эффектив­ ны при малых нагрузках. Таким образом, автомобили с топливными элементами готовы стать (и уже доказали это) более экономичными, чем обычные автомобили в реальных ус­ ловиях движения.

Топливный элемент обеспечивает выработку электрического тока постоянного напряже­ ния, который может использоваться для привода в действие электродвигателя, приборов системы освещения и других электросистем в автомобиле. Имеются несколько типов топ­ ливных элементов, различающихся используемыми химическими процессами. Топливные элементы обычно классифицируются по типу используемого в них электролита, который они используют. Некоторые типы топливных элементов являются перспективными для примене­ ния их в качестве силовых установок электростанций, а другие могут быть полезны для маленьких портативных устройств или для привода автомобилей.

Щелочной топливный элемент — это один из самых первых разработанных элементов. Они использовались в космической программе США, начиная с 1960-х гг. Такие топливные элементы очень восприимчивы к загрязнению и поэтому они требуют очень чистого водоро­ да и кислорода. Кроме того, они очень дороги, и поэтому этот тип топливного элемента, ско­ рее всего, не найдет широкого применения на автомобилях.

Топливные элементы на основе фосфорной кислоты могут найти применение в стацио­ нарных установках невысокой мощности. Они работают при довольно высокой температуре и поэтому требуют длительного времени для своего прогрева, что также делает их неэффек­ тивными для использования в автомобилях.

Твердоокисные топливные элементы лучше подходят для крупных стационарных генера­ торов электроэнергии, которые могли бы обеспечивать электричеством заводы или насе­ ленные пункты. Этот тип топливного элемента работает при очень высоких температурах (около 1000 °С). Высокая рабочая температура создает определенные проблемы, но. с дру­ гой стороны, имеется преимущество — пар, произведенный топливным элементом, может быть направлен в турбины, чтобы выработать большее количество электричества. В целом это улучшает суммарную эффективность системы.

Одна из наиболее многообещающих систем — протонно-обменный мембранный топливный элемент — ПОМТЭ (PEMFC — Protone Exchange Membrane Fuel Cell). В настоящий момент этот тип топливного элемента является наиболее перспективным, поскольку он может приводить в движение автомобили, автобусы и другие транспортные средства.

В топливных элементах применяется электрохимический процесс соединения водо­ рода с кислородом, получаемым из воздуха. Как и в аккумуляторных батареях, в топлив­ ных элементах используются электроды (твердые электрические проводники) находящи­ еся в электролите (электрически проводимая среда). Когда в контакт с отрицательным электродом (анодом) входят молекулы водорода, последние разделяются на протоны и электроны. Протоны проходят через протонно-обменную мембрану (ПОМ) на положи­ тельный электрод (катод) топливного элемента, производя электричество. Происходит химическое соединение молекул водорода и кислорода с образованием воды, как по­ бочного продукта этой реакции. Единственный вид выбросов от топливного элемента — водяной пар (рис. 8.9).

Электричество, произведенное топливны­ ми элементами, может использоваться в элек­ трической трансмиссии автомобиля (состоит из преобразователя электроэнергии и асин­ хронного двигателя переменного тока) для по­ лучения механической энергии для привода в движение автомобиля. Работа преобразова­ теля электроэнергии заключается в преобра­ зовании постоянного электрического тока, произведенного топливными элементами, в переменный ток, на котором работает тяго­ вый электродвигатель транспортного средства.

Протонно-обменная мембрана топлив­ ного элемента (PEMFC) использует одну из самых простых реакций любого топливного элемента (рис. 8.10).

Сначала рассмотрим, как устроен топ­ ливный элемент.

Анод, отрицательный полюс топливной ячей­ ки (рис. 8.11), проводит электроны, которые освобождены от водородных молекул, чтобы они могли использоваться во внешнем элек­ трическом контуре (цепи). Для этого в нем гра­ вируются каналы, распределяющие водород равномерно по всей поверхности катализа­ тора. Катод (положительный полюс топлив­ ной ячейки) имеет гравированные каналы, которые распределяют кислород по поверх­ ности катализатора. Он также проводит элек­ троны назад от внешнего контура (цепи) до катализатора, где они могут соединиться с водородными ионами и кислородом с обра­ зованием воды. Электролит — протонно- обменная мембрана. Это особый материал, похожий на обычный пластик, но облада­ ющий способностью пропускать положитель­ но заряженные ионы и блокировать проход электронов.

Катализатор — специальный материал, который облегчает реакцию между кисло­ родом и водородом. Катализатор обычно изготавливается из платинового порошка, нанесенного очень тонким слоем на углеро­ дистую бумагу или ткань. Катализатор дол­ жен быть шероховатым и пористым, для того чтобы его поверхность могла максимально соприкасаться с водородом и кислородом. Покрытая платиной сторона катализатора находится перед протонно-обменной мембра­ ной (ПОМ).

image382.jpg

Рис. 8.9. Химические процессы в топлив­ ном элементе

image383.jpg

Рис.8.10. Схема устройства топливного элемента с протонно-обменной мембра­ ной:1 — анод; 2 — протонно-обменная мембрана (РЕМ); 3 — катализатор (крас­ ный); 4 — катод

image384.jpg

Рис. 8.11. Отдельная ячейка топливного элемента

Газообразный водород (Н2) подается в топливный элемент под давлением со стороны анода. Когда молекула Н2 входит в контакт с платиной на катализаторе, она разделяется на две части, два иона (Н+) и два электрона (е~). Электроны проводятся через анод, где они про­ ходят через внешний контур (цепь), выполняя полезную работу (например, приводя в дейст­ вие электродвигатель) и возвращаются со стороны катода топливного элемента.

Тем временем со стороны катода топливного элемента газообразный кислород (02) про­ давливается через катализатор, где он формирует два атома кислорода. Каждый из этих ато­ мов имеет сильный отрицательный заряд, который обеспечивает притяжение двух ионов Н+через мембрану, где они объединяются с атомом кислорода и двумя электронами из внеш­ него контура (цепи) с образованием молекулы воды (Н20).

Эта реакция в отдельном топливном элементе производит мощность приблизительно 0,7 Вт. Чтобы поднять мощность до требуемого уровня, необходимо объединить много от­ дельных топливных элементов, чтобы сформировать батарею топливных элементов.

Топливные элементы на основе ПОМ работают при относительно низкой температуре (около 80 °С), а это означает, что они могут быть быстро нагреты до рабочей температуры и не требуют дорогих систем охлаждения. Постоянное совершенствование технологий и материалов, используемых в этих элементах, позволили приблизить их мощность к уровню, когда батарея таких топливных элементов, занимающая небольшую часть багажника автомобиля, может обеспечить энергию, необходимую для привода автомобиля.

image385.jpg На протяжении последних лет большинст­ во из ведущих мировых производителей авто­ мобилей (DaimlerChrysler, GM, Ford, Honda, Toyota и др.) инвестируют большие средства в разработку конструкций автомобилей, ис­ пользующих топливные элементы. К 1999 г. многие из производителей автомобилей про­ демонстрировали автомобили на топливных элементах с удовлетворительными мощност- ными и динамическими характеристиками, хо­ тя они имели довольно высокую стоимость. Совершенствование конструкций таких авто­ мобилей происходит очень интенсивно.

Рис. 8.12. Автомобиль на топливных эле­ ментах производства DaimlerChrysler из­ готовлен на базе Mercedes А-класса, ис­ пользует силовую установку, располо­ женную под полом автомобиля

image386.jpg

Рис. 8.13. Автомобиль Honda FCX исполь­ зует для движения электрическую энер­ гию, получаемую с помощью топливных элементов

Компания Daimler Chrysler в 1994 г. впер­ вые представила микроавтобус NECAR I на топливных элементах, в котором оставалось место только для водителя, а все остальное пространство занимал экспериментальный силовой узел. Другой автомобиль NECAR V изготовлен на базе автомобиля Mercedes- Benz А-класса, причем вся силовая установка вместе с топливными элементами располо­ жена под полом автомобиля (рис. 8.12).

Такое конструктивное решение дает воз­ можность разместить в салоне автомобиля че­ тырех пассажиров и багаж. Здесь в качестве топ­ лива для автомобиля используется не водород, а метанол. Метанол с помощью реформера (уст­ ройства, перерабатывающего метанол в водо­ род), преобразуется в водород, необходимый для питания топливного элемента. Использование

image387.jpg

Рис. 8.14. Концептуальный автомобиль Ну Wire компании General Motors имеет сило­ вую установку на топливных элементах

image388.jpg image389.jpg реформера на борту автомобиля дает возмож­ ность использовать в качестве топлива практи­ чески любые углеводороды, что позволяет за­ правлять автомобиль на топливных элементах, используя имеющуюся сеть заправок. Теорети­ чески топливные элементы не производят ниче­ го, кроме электричества и воды. Преобразова­ ние топлива (бензина или метанола) в водород, необходимый для топливного элемента, не­ сколько снижает экологическую привлекатель­ ность такого автомобиля.

Альтернатива заклю­ чается в использовании в автомобиле сжатого или сжиженного водорода, но в этом случае за­ правка автомобиля не настолько удобна, и, хотя в некоторых странах (США, Япония, Германия) уже существуют водородные заправки, их явно недостаточно для широкого распространения водородных автомобилей. Рано или поздно на­ ступит момент, когда бензин станет очень доро­ гим, а основные запасы нефти исчерпаются. Кроме того, использование бензина мало по­ может в решении проблемы с выбросами С02. Использование водорода может сделать систе­ му на топливных элементах гораздо проще, но потребует решения огромных проблем в связи с хранением топлива, его передачи и распреде­ ления, а также выполнения строгих мер по безо­ пасности.

Компания Honda, которая занимается топ­ ливными элементами с 1989 г., изготовила в 2003 г. небольшую партию автомобилей

Honda FCX-V4 с протонно-обменными топлив- Рис. 8.15. Шасси автомобиля Ну Wire

ными элементами мембранного типа фирмы

Ballard. Эти топливные элементы вырабатывают 78 кВт электрической мощности, а для приво­ да ведущих колес используются тяговые электродвигатели мощностью 60 кВт и с крутящим мо­ ментом 272 Н-м. Автомобиль на топливных элементах, по сравнению с автомобилем традици­ онной схемы, имеет массу примерно на 40 % меньшую, что обеспечивает ему отличную дина­ мику, а запас сжатого водорода дает возможность пробега до 355 км.

image390.jpg

Рис. 8.16. Компания BMW совместно с фир­ мой Magna Steyer разработала конструк­ цию «безопасного» топливного бака для сжиженного водорода:1 — заправочное устройство; 2 — наружный бак; 3 — опоры;

4 — датчик уровня; 5 — внутренний бак; 6 — заправочная линия; 7 — изоляция и ваку­ ум; 8 — нагреватель; 9 — крепежная коробка

image391.jpg

Рис. 8.17. Испытания на безопасность ав­ томобиля BMW 750 hL по существующим методикам подтвердили безопасность ис­ пользования топливного бака с жидким водородом

image392.jpg

Рис.8.18. BMW 750 hL — первый в мире серийный автомобиль с топливным эле­ ментом вместо аккумуляторной батареи

Автомобиль Honda FCX — первый в мире ав­ томобиль на топливных элементах, который прошел государственную сертификацию в США. Автомобиль сертифицирован по нор­ мам ZEV — Zero Emission Vehicle (автомо­ биль с нулевым загрязнением). Компания Honda не собирается пока продавать эти ав­ томобили, а передает порядка 30 автомоби­ лей в лизинг в шт. Калифорния и г. Токио, где уже существует инфраструктура водородных заправок.

Большие исследования по разработке и со­ зданию автомобилей на топливных элементах проводит компания General Motors (рис. 8.14). При создании концептуального автомобиля GM Ну Wire было получено 26 патентов.

Основу автомобиля составляет функцио­ нальная платформа (рис. 8.15) толщиной 150 мм. Внутри платформы располагаются баллоны для водорода, силовая установка на топливных элементах и системы управле­ ния автомобиля, использующие новейшие технологии электронного управления по проводам. Шасси автомобиля Ну Wire пред­ ставляет собой платформу небольшой тол­ щины, в которой заключены все основные элементы конструкции автомобиля: балло­ ны для водорода, топливные элементы, ак­ кумуляторы, электродвигатели и системы управления. Такой подход к конструкции да­ ет возможность в процессе эксплуатации менять кузовы автомобиля

Компания также проводит испытания опытных автомобилей Opel на топливных элементах и проектирует завод по произ­ водству топливных элементов.

Проблеме использования водорода в ка­ честве топлива для автомобилей уделяет много внимания компания BMW. Совместно с фир­ мой Magna Steyer, известной своими работа­ ми по использованию сжиженного водорода в космических исследованиях, BMW разрабо­ тала топливный бак для сжиженного водорода, который может использоваться на автомоби­ лях (рис. 8.16).

Компания провела серию испытаний на бе­ зопасность конструкции по стандартным мето­ дикам и подтвердила ее надежность (рис. 8.17). В сентябре 2002 г. на автосалоне во Франкфур- те-на-Майне (Германия) был показан автомо-

image393.jpg

Рис. 8.19. Топливный элемент автомобиля BMW 750 hL не превосходит размерами обычный свинцово-кислотный аккумулятор

биль Mini Cooper Hydrogen, который использует в качестве топлива сжиженный водород. Топлив­ ный бак этого автомобиля занимает такое же место, как и обычный бензобак. Водород в этом автомобиле используется не для топливных элементов, а в качестве топлива для ДВС.

В 2003 г. фирма BMW объявила о выпус­ ке первого серийного автомобиля с топлив­ ным элементом BMW 750 hL (рис. 8.18). Ба­ тарея топливных элементов используется вместо традиционного аккумулятора.

Этот автомобиль имеет 12-цилиндровый двигатель внутреннего сгорания, работаю­ щий на водороде, а топливный элемент слу­

image394.jpg

Рис. 8.20. Заправка водородом автомоби­ ля BMW производится роботом, водитель не участвует в этом процессе

жит альтернативой обычному аккумулятору, обеспечивая возможность работы кондиционе­ ра и других потребителей электроэнергии при длительных стоянках автомобиля с неработа­ ющим двигателем (рис. 8.19).

Эта же фирма BMW разработала также роботизированные заправочные колонки, кото­ рые обеспечивают быструю и безопасную заправку автомобилей сжиженным водородом (рис. 8.20).

Появление в последние годы большого количества разработок, направленных на соз­ дание автомобилей, использующих альтернативные виды топлива и альтернативные си­ ловые установки, свидетельствует о том, что двигатели внутреннего сгорания, которые доминировали на автомобилях в течение прошедшего столетия, в конце концов уступят дорогу более чистым экологически, эффективным и бесшумным конструкциям. Их широ­ кое распространение на данный момент сдерживается не техническими, а, скорее, эконо­ мическими и социальными проблемами.

Для их широкого применения необходимо соз­ дать определенную инфраструктуру по развитию производства альтернативных видов топлива, созданию и распространению новых заправочных станций и по преодолению ряда психологических барьеров. Использование водорода в качестве автомобильного топлива потребует решения вопросов хранения, доставки и распределения, с принятием серьезных мер безопасности.

Теоретически водород доступен в неограниченном количестве, но его производство является весьма энергоемким. Кроме того, для перевода автомобилей на работу на водо­ родном топливе необходимо произвести два больших изменения системы питания: сначала перевести ее работу с бензина на метанол, а затем, в течение некоторого времени и на во­ дород. Пройдет еще некоторое время, перед тем как этот вопрос будет решен.

Японцы преуспевают

Японские производители стали первыми по части моды на компактные кроссоверы. Им же принадлежит и пальма первенства в области гибридных автомобилей. Все началось с Toyota Prius, а сегодня на рынке уже несколько десятков японских гибридов. Тойота по-прежнему остается в лидерах. Каждая ее модель, в том числе и премиальный Lexus, имеет гибридный силовой привод, за исключением спортивного Lexus RC F. Среди всего ассортимента вторичного рынка гибридных автомобилей доля Тойты составляет около 60 процентов, а Хонды (вторая по величине) – 15 процентов. Таким образом, японцы заняли три четверти рынка гибридного рынка. Несложно догадаться, что Европейские производители находятся далеко позади.

История гибридных двигателей

Гибридный автомобильный двигатель – это система из бензинового мотора внутреннего сгорания и электродвигателя. Впервые выпуском подобного транспорта занялся бренд Parisienne des Voitures Electriques в 1897 году. Американская компания General Electric приступила к производству гибридов с 1900 году. Инженеры корпорации создали машину с четырехцилиндровым двигателем на бензине. Абсолютно новый вид транспорта был экономически нецелесообразным по причинам низкой мощности и дешевизны топлива.

Интересно знать! Грузовики-гибриды несерийно выпускались в Чикаго до 1940-х годов.

Ввиду ухудшения экологической обстановки, подорожания топлива для ДВС идея создания смешанных силовых агрегатов стала актуальной в наше время. Серийное производство гибридов практически первыми наладил бренд Тойота. Авто Toyota Prius liftback были выпущены в 1997 году. В 1999 Хонда презентовала модель Insight. На 2014 год количество гибридов составило более 7 млн.

Плюсы и минусы гибридного транспорта

Учитывая рост цен на топливо, достоинством гибридных автомобилей является их экономичность. По статистике у гибридных машин расход горючего на 25% ниже, чем у традиционно топливных.

Следующим немаловажным плюсом гибридов является их экологичность. Автомобили, работающие исключительно на углеводородном топливе, производят выхлоп вредных веществ в окружающую среду даже во время остановки и работы двигателя на холостом ходу. В гибридном автомобиле при остановке в работу включается электродвигатель, и прекращается работа топливного.

Также преимуществом гибридных авто считается большой запас хода. Подзарядка аккумуляторов происходит во время работы топливного двигателя. Соответственно, при движении гибрида на электродвигателе, происходит экономия топлива и увеличивается расстояние, которое можно проехать до следующей заправки. У электромобилей, в отличие от гибридных авто, такого преимущества нет.

Во время езды по городу часты остановки и движение на малых скоростях в часы пик. В таких ситуациях гибрид автоматически переключается в электрорежим. Большую часть времени перемещения в городе гибрид работает на электротяге. Здесь можно выделить ещё одно преимущество гибридных машин — это бесшумность в работе.

В числе преимуществ экономичных гибридов можно также выделить метод заправки. Несмотря на комбинированный способ привода заправляются гибриды только горючим топливом, поскольку накопители для электропривода заряжаются во время работы двигателя внутреннего сгорания.

И так, преимуществами гибридных автомобилей являются:

info.png
  • экономичность в расходе топлива;
  • экологичность;
  • повышенный запас хода;
  • низкий уровень шума при работе;
  • заправка только горючим топливом.

Поскольку ничего не бывает абсолютно идеальным, гибриды обладают рядом недостатков.

warning.png
  1. Первым и самым весомым недостатком является стоимость ремонта легковых гибридов. В денежном эквиваленте это выходит дороже, чем у традиционно укомплектованных машин. Причиной этому является особенность конструкции двигателя.
  2. В связи с тем, что гибридные авто ещё не получили большого распространения у массового пользователя, остаётся сложностью найти квалифицированных специалистов, способных осуществить ремонт. И это также является недостатком гибридов.
  3. Недостатком аккумуляторов гибридных автомобилей является их способность саморазряжаться при длительном простое. К тому же для них нежелательны резкие перепады температур. В связи с этим снижается срок службы аккумуляторов. Также представляет сложность утилизация отработанных батарей, которые, как известно, представляют опасность для окружающей среды.

Подводя итог этому вкратце можно выявить следующие недостатки гибридов:

warning.png
  • высокая стоимость ремонта;
  • сложность в поиске специалистов для обслуживания;
  • особенности эксплуатации аккумуляторных батарей.

Гибридные автомобили на рынке России

Гибридные автомобили на рынке России

Как видно из предыдущего раздела достоинств у гибридных автомобилей больше, чем недостатков. Однако в России экономичные иномарки ещё не пользуются большой популярностью. Главной причиной этого является их цена. Одним из популярных гибридов на территории России считается Toyota Prius, стоимость которого примерно 1 200 000 рублей. Это несмотря на то, что экономичная тойота относится к числу самых дешёвых гибридных авто.

Была попытка наладить в России выпуск для массового покупателя отечественной гибридной разработки под названием «Ё-Мобиль». Цена планировалась в пределах 350 000 рублей за новый автомобиль. Однако идея не получила должной поддержки и проект пришлось закрыть.

В отличие от Америки, автомобильный рынок России обладает целым рядом особенностей. И дело здесь не только в постоянно меняющихся ценах на топливо.

Дорожные условия оказывают непосредственное влияние на качество эксплуатации автомобилей, а в России, как известно, этот нюанс оставляет желать лучшего. Также оказывают своё влияние и климатические условия нашего региона. Резкие перепады температур затрудняют работу аккумуляторов.

Несмотря на все эти нюансы, гибридные авто находят своё применение в России в таком секторе бизнеса, как такси. В большинстве своём ими пополняются автопарки, предлагающие услуги в сегменте бизнес-класса. Для такси находит своё применение уже известная нам марка Toyota Prius и Lexus CT200h.

Особенности покупки гибридных автомобилей на вторичном рынке

Для многих остаётся большим вопросом какой экономичный автомобиль гибридного исполнения приобрести на вторичном рынке. В этом плане может быть больше надуманных страхов, распространяемых среди автовладельцев.

Покупая подержанный гибрид, следует выяснить следующие моменты:

info.png
  • · осуществлялась ли эксплуатация авто без использования горючего топлива;
  • · случались ли длительные простои без подзарядки основной батареи путём запуска силового агрегата;
  • · приходилось ли буксировать машину со скоростью более 30 км/ч.

В частности последний пункт имеет большое значение для Toyota Prius.

Несмотря на сомнения автолюбителей в покупке подержанных гибридов, специалисты СТО утверждают, что владельцы подобного типа авто у них самые редкие посетители. Это указывает на то, что комбинированный транспорт уверенно имеет высокие показатели надёжности.

Рейтинг самых экономичных гибридных автомобилей 2018

Рейтинг самых экономичных легковых гибридных автомобилей 2019 года

Популярность гибридных авто с каждым годом растёт и показывает отличные характеристики в плане экономичной эксплуатации.

По многим показателям лидирующие позиции в 2019 году будут занимать следующие марки:

heart.png
  • Toyota Prius;
  • Hyundai Ioniq Hybrid;
  • Toyota Camry Hybrid;
  • Chevrolet Malibu Hybrid;
  • Ford Fusion Hybrid;
  • KIA Optima Hybrid.

Рейтинг самых экономичных гибридных автомобилей 2018

Toyota Prius

Лидирующие позиции по продажам среди гибридов занимает Тойота Приус. На сегодняшний день эту модель можно купить и в России. Данный экономичный гибрид за свою историю пережил множество изменений.

Prius обладает великолепными техническими характеристиками. За 10 секунд автомобиль достигает скорости 100 км/ч. Расход топлива при движении по городу равен 3,9 литра на 100 км. На загородных трассах этот показатель снижается до 3,7 литров. Максимально развиваемая скорость равняется 180 км/ч.

Toyota Prius обладает электро и топливным двигателями, мощность которых, соответственно, равна 60 и 99 лошадиных сил.

На малый показатель расхода топлива также влияет внешний вид автомобиля. Обтекаемые формы кузова авто способствуют низкому показателю сопротивления воздуха.

В салоне Приуса водитель может почувствовать себя в несколько иной реальности. Необычными на первый взгляд кажутся консоль и приборная панель. Центральный компьютер сам выбирает режим, когда лучше запускать электродвигатель, а когда топливный. Состояние работы силовых установок постоянно отображается на мониторе приборной панели.

Также производители гарантируют экологичность всех материалов отделки салона.

Плюсы и минусы данной модели рассмотрели в прошлой статье — Слабые места Toyota Prius 30

Самые экономичные гибриды легковые

Темная лошадка

Самым экономичным легковым гибридным автомобиле 2019 года признан Hyundai Ioniq Hybrid. Изначально южно-корейский производитель позиционировал его в качестве основного конкурента Toyota Prius. Так оно и вышло – Хендай был признал наиболее экономичным автомобилем и завоевал пальму первенства. Хотя изначально на него никто не ставил – обогнать Тойоту казалось невозможно, особенно столь молодой компании.

Передняя часть кузова получила родную для многих моделей «Hyundai» шестигранную радиаторную решетку и зауженные головные огни. Дополнительная оптика приняла вертикальное положение и обрамлена стильной скобой. Корма же гибридного седана была позаимствована у главного конкурента. Внутри салона водителя и пассажиров ожидают качественные и приятные на ощупь отделочные материалы, а дизайн и расположение элементов радует глаз. К тому же удобство их расположения позволяет не чертыхаться при использовании.

Расход топлива Hyundai Ioniq Hybrid составляет:

gears.png
  • 4,1 литра – по городу;
  • 4 литра – по трассе.

Таких показатели удалось получить благодаря тщательно продуманной аэродинамике автомобиля и новаторству в подходах к проектированию модели. Стоимость базовой комплектации данного гибрида составляет от 1.435.000 рублей.

Самые экономичные гибриды легковые

Надежность и доверие

Следом в рейтинге идет Toyota Camry Hybrid. Этот автомобиль прельщает не только своей нетривиальной внешностью, но и особенным подходом в проектировании двигателя. Максимальный расход топлива может быть снижен за счет внесения изменений в работу клапанов и поршней. Также гибридная система использует излишнюю кинетическую энергию во время торможения, чтобы перенаправить ее на подзарядку электрической батареи. Таким образом, в дальнейшем полученная энергия тратится на работу электроприборов, что немного снижает затраты топлива.

Стоит отметить и тот факт, что Toyota Camry Hybrid слывет, как надежный и практичный автомобиль. Потому эта модель занимает свое место не только с точки зрения экономичности. Хотя важно заметить – в рейтинг попадает только базовая комплектация Камри Гибрид (потому как у более высоких комплектаций расход выше). У этой же он составляет:

Однако, не без ложки дегтя – погоня за экономичностью повлекла за собой снижение мощности. Потому гибридная версия потеряла 22 лошадиные силы, по сравнению с бензиновым собратом. И все же Toyota Camry Hybrid не потеряла своей востребованности. Ее ценник начинается от 1.790.000 рублей.

Самые экономичные гибриды легковые

Экологичная экономия

Нахождение Chevrolet Malibu Hybrid в списке наиболее экономичных по расходу топлива автомобилей изначально было под сомнением. Это произошло из-за того, что автомобиль ест в некоторой степени больше своих основных конкурентов. И если в их случае расход различается на десятые литра, то у Шевроле он существенно больше. Но это не помешало ему стать самым экономичным гибридом в Соединенных Штатах. Эта эконом модель завоевала популярность покупателей и благодаря своей экологичности – выбросы вредных веществ в атмосферу минимальны. Потому Chevrolet Malibu Hybrid выгодно сочетает в себе преимущество для владельца и безопасность – для окружающей среды.

Также отмечается стильный внешний вид с нотками элегантности и просторный салон автомобиля. Данная модель отлично подойдет в качестве семейного авто. Удобство пребывания внутри так же играет немаловажную роль. Расход топлива Chevrolet Malibu Hybrid составляет:

gears.png
  • 5,5 литров – в черте города;
  • 4,8 литра – по загородной трассе.

Стоит он тоже весьма прилично, по сравнению с конкурентами – почти 1.800.000 рублей за базовую комплектацию. Но свой ценник автомобиль с лихвой отбивает благодаря функциональности и комфортабельности.

Самые экономичные гибриды легковые

Практичность и популярность

В число наиболее популярных гибридов входит Ford Fusion Hybrid. Автомобили этой компании всегда пользовались высоким спросом, и сейчас ситуация не изменилась. Так, гибрид для такси в лице данной модели снискал себе сторонников благодаря недорогой стоимости, надежной службе и охотной покупке на вторичном рынке. Для таксистов возможность сэкономить на топливе – на вес золота. Потому поддержанный Ford Fusion Hybrid позволит сохранить средства дважды – при покупке и в ходе дальнейшей эксплуатации.

Эта модель обладает стильной внешностью, комфортабельным салоном и подходящими показателями – отличной маневренностью, высокой динамичностью, завидной экономичностью. Как снаружи, так и внутри автомобиля вы не найдете ничего лишнего – все строго и презентабельно. К тому же компания «Форд» уже многие годы занимается производством автомобилей, ее колоссальный опыт в этой сфере позволил получить возможность создавать не просто стильные, но и безопасные модели.

Расход топлива Ford Fusion Hybrid составляет:

gears.png
  • 5,7 литра – по городу;
  • 5,5 литра – по трассе.

Ценник на гибридную модель Форд Фьюжн стартует от 1.630.000 рублей.

Самые экономичные гибриды легковые

Стиль и комфортабельность

И завершает пятерку самых экономичных гибридов 2019 года KIA Optima Hybrid. Эта модель в некоторой степени может называться бюджетным автомобилем, если сравнивать ее стоимость с ценниками конкурентов. Внешность модели получила спортивные элементы, что в купе с ее строгостью и презентабельностью делает авто весьма привлекательной в глазах любой возрастной группы. Также стоит отметить комфортабельность салона – внутри достаточно места, удобные функциональные кресла, качественная и приятная отделка, а также богатое оснащение автомобиля.

Покупателям предлагается две версии гибрида на выбор, обе они экономичны по расходу топлива и доступны в финансовом плане.

Потребление топлива у KIA Optima Hybrid заявлено на отметках:

Ценник на базовую комплектацию начинается от 1.677.000 рублей без учета покупки дополнительных опций и пакетов, что делает этот автомобиль достаточно доступным. К тому же продукция компании «Киа» уже многие года обладает высоким спросом на рынке.

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.

Как работает гибридный двигатель?

 

Как работает, рассмотрим на примере Touareg, с гибридным силовым агрегатом.

Что означает понятие «техника гибридного привода»?

Термин «гибрид» берет свое начало от латинского слова hybrida, и означает нечто скрещенное, или смешанное. В технике гибридом называют систему, в которой комбинируются друг с другом две разных технологии. В связи с концепциями привода термин технология гибридного привода применяется для обозначения двух направлений: бивалентный (или двухтопливный) силовой агрегат гибридный силовой агрегат

 

В случае гибридной технологии привода речь идет о комбинации из двух разных силовых агрегатов, работа которых основана на разных принципах действия. В настоящее время под технологией гибридного привода подразумевают комбинацию двигателя внутреннего сгорания и электродвигателягенератора (электромашины). Эта электромашина может использоваться как генератор для выработки электрической энергии, тяговый электродвигатель для движения автомобиля, и стартер для запуска двигателя внутреннего сгорания. В зависимости от исполнения основной конструкции различают три вида гибридного силового агрегата: т.н. «микрогибридный» силовой агрегат, т.н. «среднегибридный» силовой агрегат, т.н. «полногибридный» силовой агрегат.

“Микрогибридный” силовой агрегат

В этой концепции привода электрический компонент (стартер/генератор) служит исключительно для реализации функции Стартстоп. Часть кинетической энергии можно снова использовать в качестве электрической энергии (рекуперация). Привод только от электрической тяги не предусмотрен. Параметры 12 вольтной АКБ со стекловолоконным наполнителем адаптированы к частым запускам двигателя.

«Среднегибридный» привод

Электрический привод поддерживает работу двигателя внутреннего сгорания. Движение автомобиля только на электрической тяге невозможно. У «среднегибридного» привода большая часть кинетической энергии при торможении регенерируется, и в виде электрической энергии накапливается в высоковольтной батарее. Высоковольтная батарея, а также электрические компоненты сконструированы для более высокого электрического напряжения и, таким образом, более высокой мощности. Благодаря поддержке электродвигателягенератора режим работы теплового двигателя может быть смещен в область максимальной эффективности. Это обозначается как смещение точки нагрузки.

 

«Полногибридный» силовой агрегат

Мощный электродвигательгенератор комбинируется с двигателем внутреннего сгорания. Возможно движение только на электрической тяге. Электродвигательгенератор, если только позволяют условия, поддерживает работу двигателя внутреннего сгорания. Движение с малой скоростью осуществляется только на электрической тяге. Реализована функция Стартстоп для двигателя внутреннего сгорания. Рекуперация используется для зарядки высоковольтной батареи. Благодаря разделительному сцеплению между двигателем внутреннего сгорания и электродвигателемгенератором можно обеспечить разъединение обеих систем. Двигатель внутреннего сгорания подключается в работу только при необходимости.

 

Основы гибридной техники

Системы полного гибридных силовых агрегатов делятся на три подгруппы: параллельный гибридный силовой агрегат, раздельный силовой агрегат (с разделёнными потоками мощности), последовательный гибридный силовой агрегат.

Параллельный гибридный силовой агрегат

Параллельное исполнение гибридного силового агрегата отличается простотой. Он используется в случае, когда необходимо «гибридизировать» существующий автомобиль. Двигатель внутреннего сгорания, электромоторгенератор и коробка передач располагаются на одной оси. Обычно в системе параллельного гибридного силового агрегата используется один электродвигатель генератор. Сумма единичной мощности двигателя внутреннего сгорания и мощности электродвигателягенератора соответствует полной мощности. Эта концепция обеспечивает высокую степень заимствования узлов и деталей прежнего автомобиля. У полноприводных автомобилей со схемой параллельного гибридного силового агрегата привод всех четырех колёс реализован с помощью дифференциала Torsen и раздаточной коробки.

Раздельный гибридный привод

В системе раздельного гибридного привода помимо двигателя внутреннего сгорания имеется электродвигательгенератор. Оба двигателя располагаются под капотом. Крутящий момент двигателя внутреннего сгорания, также как и от электродвигателягенератора, через планетарную передачу подаётся на коробку передач автомобиля. В противоположность параллельному гибридному приводу, снять таким образом сумму отдельных мощностей для привода колёс невозможно. Вырабатываемая мощность частично тратится на приведение автомобиля в движение, частично, в виде электрической энергии, накапливается в высоковольтной батарее.

Последовательный гибридный силовой агрегат

Автомобиль оборудован двигателем внутреннего сгорания, генератором и электродвигателем генератором. Однако в отличие от обеих описанных ранее концепций, двигатель внутреннего сгорания не имеет возможности самостоятельно приводить автомобиль в движение валом, или через коробку передач. Мощность от двигателя внутреннего сгорания на колеса не передаётся. Основной привод автомобиля осуществляет электродвигатель генератор. Если ёмкость высоковольтной батареи слишком низкая, запускается двигатель внутреннего сгорания. Через генератор двигатель внутреннего сгорания заряжает высоковольтную батарею. Электродвигательгенератор снова может получать энергию от высоковольтной батареи.

 

Раздельный последовательный гибридный силовой агрегат

Раздельный последовательный гибридный силовой агрегат представляет собой смешанную форму двух описанных выше гибридных приводов. Автомобиль оборудован одним двигателем внутреннего сгорания и двумя электродвигателями генераторами. Двигатель внутреннего сгорания и первый электродвигательгенератор размещены под капотом. Второй электродвигательгенератор расположен на задней оси. Эта концепция используется для полноприводных автомобилей. Двигатель внутреннего сгорания и первый электродвигательгенератор через планетарную передачу могут приводить коробку передач автомобиля. И в этом случае действует правило, согласно которому одиночные мощности привода не могут отбираться для привода колёс в виде суммарной мощности. Второй электродвигатель генератор на задней оси активируется при необходимости. В связи с таким конструктивным исполнением привода высоковольтная батарея располагается между обеими осями автомобиля.

 

Другие термины и определения Здесь будут кратко разъяснены другие термины и определения, часто используемые в связи с технологией гибридного привода.

Рекуперация. В общем случае этот термин в технике означает способ возврата энергии. При рекуперации имеющаяся энергия одного вида преобразуется в другой, используемый в последующем вид энергии. Потенциальная химическая энергия топлива преобразуется в трансмиссии в кинетическую энергию. Если автомобиль затормаживается обычным тормозом, то избыточная кинетическая энергия посредством трения тормозов превращается в тепловую энергию. Возникающее тепло рассеивается в окружающем пространстве, и поэтому использовать его в дальнейшем невозможно.

Если же напротив, как при использовании технологии гибридного привода, дополнительно к классическим тормозам генератор используется в качестве моторного тормоза, то часть кинетической энергии преобразуется в электрическую энергию, и таким образом становится доступной для последующего использования. Энергетический баланс автомобиля улучшается. Этот вид регенеративного торможения называют рекуперативным тормозом.

 

Как только в режиме принудительного холостого хода скорость автомобиля снижается путем торможения нажатием педали тормоза или автомобиль движется накатом или автомобиль движется под уклон cистема гибридного привода включает электродвигатель – генератор, и использует его в режиме генератора.

В этом случае он заряжает высоковольтную батарею. Таким образом в режиме принудительного холостого
хода появляется возможность «заправлять» автомобили с электрическим гибридным приводом электроэнергией.
При движении автомобиля накатом электродвигатель генератор, работающий в режиме генератора,
преобразует из энергии движения в электрическую энергию только такое количество энергии, которое
требуется для работы 12 вольтной бортовой сети.

Электродвигатель-генератор (электромашина)

Термин электродвигатель-генератор, или электромашина, используется вместо терминов генератор, электродвигатель и стартер. В принципе, любой электродвигатель можно применять и в качестве генератора. Если вал электродвигателя приводится от внешнего привода, то электродвигатель, подобно генератору, вырабатывает электрическую энергию. Если к электромашине подводится электрическая энергия, то она работает как электродвигатель. Таким образом, электродвигательгенератор автомобилей с электрическим гибридным приводом заменяет обычный стартер двигателя внутреннего сгорания, а также обычный генератор (осветительный генератор).

 

Электрический ускоритель (E-boost)

По аналогии с функцией Kickdown двигателей внутреннего сгорания, которая делает доступной максимальную мощность двигателя, гибридный привод располагает функцией электрического ускорителя E-Boost. При использовании функции электродвигатель-генератор и двигатель внутреннего сгорания выдают свои максимальные индивидуальные мощности, которые складываются в более высокое значение суммарной мощности. Сумма индивидуальных мощностей обоих видов двигателей соответствует суммарной мощности трансмиссии.

Вследствие потерь мощности в электродвигателе-генераторе, его мощность в режиме генератора ниже, чем в режиме тягового электродвигателя. Мощность электродвигателя-генератора в режиме двигателя составляет 34 кВт. Мощность электродвигателя-генератора в режиме генератора равна 31 кВт. У Touareg с гибридным приводом двигатель внутреннего сгорания имеет мощность 245 кВт, а электродвигатель-генератор мощность 31 кВт. В режиме тягового электродвигателя электродвигатель-генератор выдаёт мощность 34 кВт. Вместе двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель-генератор в режиме тягового электродвигателя развивают суммарную мощность 279 кВт.

Функция Старт-стоп

 

Технология гибридного привода позволяет реализовать в этой конструкции автомобиля функцию Стартстоп. В случае обычного автомобиля с системой Стартстоп, для отключения двигателя внутреннего сгорания автомобиль должен остановиться (пример: Passat BlueMotion).

Однако автомобиль с полным гибридным приводом может двигаться и на электрической тяге. Эта особенность позволяет системе Стартстоп отключать двигатель внутреннего сгорания на движущемся, или катящемся накатом автомобиле. Двигатель внутреннего сгорания включается в зависимости от потребности. Это может происходить в случае быстрого разгона, при движении на высокой скорости, с высокой нагрузкой, или при высокой степени разряженности высоковольтной батареи. При высокой степени разряженности высоковольтной батареи система гибридного привода может использовать двигатель внутреннего сгорания в сочетании с электродвигателем-генератором, работающим в режиме генератора, для зарядки высоковольтной батареи.

В других случаях автомобиль с полным гибридным приводом может двигаться на электрической тяге. Двигатель внутреннего сгорания при этом находится в режиме останова. Это действительно и в случае медленного движения транспортоного потока, остановки на светофоре, при движении в режиме принудительного холостого хода под уклон, или при движении автомобиля накатом.

Когда двигатель внутреннего сгорания не работает, он не расходует топливо и не выбрасывает в атмосферу вредные вещества.

Интегрированная в систему гибридного привода функция Старт-стоп повышает КПД и экологичность автомобиля.

В то время, когда двигатель внутреннего сгорания находится в режиме останова, климатическая установка может продолжать работу. Компрессор климатической установки является элементом высоковольтной системы.

Аргументы в пользу гибридной техники

Почему мы комбинируем электродвигатель-генератор с двигателем внутреннего сгорания? Для отбора крутящего момента частота вращения двигателя внутреннего сгорания должна быть не ниже частоты вращения холостого хода. При остановке двигатель не может отдавать крутящий момент. При увеличении частоты вращения двигателя внутреннего сгорания его крутящий момент увеличивается. Электромоторгенератор с первыми оборотами выдает максимальный крутящий момент. Для него не существует частоты вращения холостого хода. При увеличении частоты вращения его крутящий моментуменьшается. Благодаря работе электродвигателя-генератора у двигателя внутреннего сгорания исключен наиболее сложный режим работы: в диапазоне ниже оборотов холостого хода. Благодаря поддержке электродвигателягенератора двигатель внутреннего сгорания может эксплуатироваться в более эффективных режимах. Это смещение точки нагрузки повышает КПД силового агрегата.

Почему применяется полный гибридный силовой агрегат (привод)?

Полный гибридный агрегат, в отличие от остальных вариантов гибридного привода, объединяет функцию встроенной системы Стартстоп, систему E-Boost, функцию рекуперации и возможность движения только на электродвигателе (режим электрической тяги).

Электродвигатель-генератор

 

Электродвигатель-генератор размещён между двигателем внутреннего сгорания и АКП. Он представляет собой синхронный двигатель трехфазного тока. С помощью силового электронного модуля постоянное напряжение 288 В преобразуется в трёхфазное переменное напряжение. Три фазы напряжение создают в электродвигателегенераторе трёхфазное электромагнитное поле.

Высоковольтная батарея

Доступ к высоковольтной батарее обеспечивается через напольное покрытие багажного отсека. Она выполнена в виде модуля и включает различные компоненты высоковольтной системы Touareg. Модуль высоковольтной батареи имеет массу 85 кг и может заменятьсятолько в сборе.

Высоковольтную батарею нельзя сравнивать с обычной аккумуляторной батареей с напряжением 12 В. В нормальном режиме эксплуатации высоковольтная батарея задействуется в свободном диапазоне уровня зарядки от 20% до 85%. Переносить такие нагрузки в течение длительного времени обычная 12 вольтная АКБ неспособна. Поэтому высоковольтную батарею следует рассматривать как оперативное устройство накопления энергии для электрического привода. Подобно конденсатору она может накапливать и снова отдавать электрическую энергию. В принципе, рекуперацию, регенерацию энергии, можно рассматривать как возможность заправки автомобиля энергией во время движения. Применение высоковольтной батареи в автомобиле с гибридным приводом отличается чередование циклов зарядки (рекуперация) и разрядки (движение на электрическом приводе) высоковольтной батареи.

Пример: Если сравнить энергию высоковольтной батареи с энергией, образующейся при сжигании топлива, то количество энергии, которую может выработать батарея, будет соответствовать примерно 200 мл топлива. Этот пример демонстрирует, что на пути к созданию электромобилей, аккумуляторные батареи, с точки зрения способности накапливать энергию, должны быть существенно модернизированы.

Система «старт-стоп»

Элементарной формой «гибридизации» является «старт-стоп». Электромотора в таких машинах нет и в помине, но стартер может работать вместо генератора какое-то время.

Mazda i-ELOOP

По сути, энергия подбирается с дороги, а затем идет на перезапуск движка, питание светотехники и электроприборов. Данную технологии используют в своих автомобилях производители Hyundai, Пежо, Mazda и пр.

Авто «гибриды» (новые модели 2020-2021 года всех марок) отзывы и фотографии, характеристики и цена в России.

Суть «гибридного автомобиля» – в гибридном силовом агрегате (в большинстве своём используются схемы совместной работы ДВС и электродвигателя). Если кратко говорить про плюсы и минусы гибридных авто – то к первым относятся «экономичность и экологичность», а ко вторым «сложность и стоимость обслуживания/ремонта».

Новинки

Toyota Venza (2020-2021) на IronHorse.ru ©

Гибридная Toyota Venza II

Среднеразмерный SUV второй генерации представили 18 мая 2020 года в ходе онлайн-презентации, а предназначен он, в первую очередь, для США. Автомобиль может похвастать привлекательным дизайном и современным салоном, а предлагается только с гибридным приводом.

 Все отзывы  Далее… 

Honda Jazz e:HEV на IronHorse.ru ©

Гибридная Honda Jazz IV

Пятидверка четвёртой генерации справила мировой дебют 23 октября 2019 года на автосалоне в Токио. Она может похвастать привлекательным дизайном и практичным и просторным салоном, а в Европе предлагается исключительно в гибридном исполнении.

 Все отзывы  Далее… 

Geely Borui GE на IronHorse.ru ©

Гибридный седан Geely Borui GE

Эта полноразмерная четырёхдверка впервые дебютировала в апреле 2018 года в рамках международного Пекинского автошоу. Она может похвастать изящным дизайном, современным салоном и богатым оснащением, а предлагается сразу в двух гибридных исполнениях.

 Все отзывы  Далее… 

Honda Clarity (2020-2021) на IronHorse.ru ©

Мультиэкологичная Honda: Clarity II

Эта четырёхдверка в водородной версии дебютировала в октябре 2015 года в Токио, а гибридную и электрическую модификации представили в марте 2017-го в Нью-Йорке. В активе эко-седана: своеобразный дизайн, просторный салон и современная техника.

 Все отзывы  Далее… 

Lamborghini Sian на IronHorse.ru ©

Гипер-гибрид Lamborghini Sian

Этот гиперкар справил мировой дебют на автосалоне во Франкфурте, но впервые был представлен в ходе виртуальной презентации. Автомобиль, построенный на базе Aventador’а, может похвастать экспрессивным дизайном и прогрессивным гибридным приводом.

 Все отзывы  Далее… 

Polestar 1  на IronHorse.ru ©

Гранд-купе Polestar 1

Среднеразмерное премиум-купе в серийном виде дебютировало в марте 2018 года на международном автошоу в Женеве. Это – элегантный внешне автомобиль с роскошным салоном, который приводится в движение 600-сильным гибридным приводом.

 Все отзывы  Далее… 

Audi Q8 (2020-2021) на IronHorse.ru ©

Хай-тек КроссКупе Audi Q8

Купеобразный SUV полноразмерного класса в серийном виде дебютировал 5 июня 2018 года – в китайском городе Шэньчжень. Он «щеголяет»: экспрессивной внешностью, современным интерьером, мощными моторами V6 и прогрессивной «начинкой».

 Все отзывы  Далее… 

Lexus UX 250h на IronHorse.ru ©

«Голубоглазка» Lexus UX 250h

Гибридный вариант вседорожника представили мировой общественности в марте 2018 года (на автосалоне в Женеве). От обычного «собрата» он отличается небольшими штрихами во внешности и гибридной силовой установкой четвертого поколения.

 Все отзывы  Далее… 

Honda Insight 3 (2020-2021) на IronHorse.ru ©

Трёхобъёмник Honda Insight III

Автомобиль третьей генерации, перевоплотившийся в четырёхдверку, справил премьеру в апреле 2018 года – на мотор-шоу в Нью-Йорке. Он обладает привлекательным и солидным оформлением, современным гибридным приводом и богатым уровнем оснащения.

 Все отзывы  Далее… 

Porsche Cayenne E-Hybrid (2020-2021) на IronHorse.ru ©

Гибридный Porsche Cayenne III

Среднеразмерный премиум-SUV с гибридным приводом дебютировал в начале мая 2018 года – в ходе онлайн-презентации. Визуально и конструктивно он повторяет базовую модель, но его «сердцем» является бензоэлектрическая силовая установка мощностью 462 л.с.

 Все отзывы  Далее… 

Подробности

История первого в мире «авто-гибрида» уходит своими корнями в 1899 год – когда немецкий инженер Фердинанд Порше построил автомобиль Lohner-Porsche Mixte Hybrid, оснащенный бензиновым «электрогенератором» и движимый электромоторами (установленными непосредственно на передних колесах)…

Только вот, из-за появления более дешевых бензиновых машин – «гибридизация» в то время не прижилась и ушла на второй план…

Вернулись к данной теме лишь в 1960-х годах – в США, а Европа подключилась к ней в 1973-м… но, несмотря на это, первый в мире серийный гибридный автомобиль разработали в Японии – в 1997 году компания Toyota представила модель под названием Prius, после чего подобные легковушки стали пополнять ряды и других автопроизводителей.

В данной подборке представлен список гибридных автомобилей всех марок (включая новые модели 2020-2021 года) – в форме обзоров (с фотографиями и отзывами их владельцев). Кроме описания, указаны основные технические параметры и характеристики каждого рассматриваемого «гибрида», а так же цены на них (для официально представленных в России).

Чем отличаются разные виды гибридных автомобилей?

Сколько существует видов гибридных автомобилей?

Сколько существует видов гибридных автомобилей?В последнее время появилось огромное множество видов гибридных автомобилей. Они различаются разными формами и размерами. Несмотря на единую структуру, гибридные автомобили могут в корне отличаться от других типов гибридных автомобилей. Поэтому, если вы видите перед собой две машины с одинаковыми шильдиками «Hybrid» на задней части машины, знайте, что с большой долей вероятности вы смотрите на абсолютно разные автомобили.

Цель данной статьи- простая, конкретизировать какие бывают гибридные автомобили, технологии, какие кардинальные различия существуют между ними и почему порой нельзя сравнивать такие автомобили между собой. Также как нельзя сопоставлять непритязательный Chevrolet Volt и впечатляющую Ferrari LaFerrari, не взирая на то, что перед нами вроде бы технологически одинаковые машины.

По традиции, прежде чем начать перечислять различные виды технологий, применяемых на этих автомобилях, начнем свой рассказ с краткой истории их развития. Вы наверняка удивитесь, когда узнаете, что первый в мире гибридный автомобиль был создан в 1900 году и свою гениальную руку к нему приложил никто иной как Фердинанд Порше.

Честь стать первым в мире гибридным автомобилем выпала Lohner-Porsche Mixte Hybrid. Детище Lohner-Werke и Фердинанда Порше было впервые показано на Всемирной автовыставке в Париже в самом начале XX века году. Поэтому можно со всей серьезностью утверждать, идея гибрида не нова, ей более ста лет.

Это интересно: Электрические автомобили были популярными 100 лет назад. История повторяется

Lohner-Porsche был бензиново электрическим автомобилем, использовавшим двигатель внутреннего сгорания в качестве генератора и свинцово-кислотные аккумуляторные батареи питавшие электродвигатели, установленные непосредственно на ступицах автомобиля. Это была первая гибридная версия автомобиля произведшая мировой фурор!

Прошло 60 лет и еще один легковой автомобиль внес свой весомый вклад в будущее развитие гибридных автомобилей, AMC Amitron. Он стал первым американским автомобилем, который начал использовать систему рекуперативного торможения, жизненно важную технологию в области гибридных транспортных средств, начиная от микрогибридов и заканчивая полноценными гибридными машинами.

Но основное развитие современной гибридной истории автомобилей начинается в 1990-е годы, в эпоху, что дала человечеству овечку Долли, поп-музыку и падение железного занавеса.

И так, рассмотрев основы, давайте узнаем, сколько всего существует типов гибридных транспортных средств. Здесь сделаем небольшую ремарку, на самом деле неизвестно точного количества гибридных систем, поскольку каждый автопроизводитель создает собственные, отличающиеся от других схемы гибридов. Но если подразделить основные типы, мы насчитаем пять шесть категорий гибридов, а именно:

2. «Мягкие» гибриды

Следующий уровень гибридности – Mild hybrids (MHEV). В них электромотор уже реально помогает ДВС, улучшая динамику автомобиля. Но двигаться только на электротяге такая машина ещё не может.

Основа «мягкого» гибрида — электромотор двойного действия, соединённый с бензиновым двигателем. При торможении он вырабатывает электроэнергию, а на разгоне, наоборот, тратит её, увеличивая крутящий момент на коленвалу ДВС.

Обычно этот электромотор называют стартер-генератором — он с успехом заменяет оба эти узла. Попутно с его помощью реализуется более продвинутая система Start-Stop, когда бензиновый двигатель глушится ещё до полной остановки автомобиля.

Приборы гибридов часто делают футуристичными, подчёркивая их статус «автомобилей будущего»

Вариантов компоновки стартер-генератора два. Либо его устанавливают вместо обычного генератора, только с более мощным приводным ремнём и двумя натяжными роликами, либо заменяют электродвигателем маховик. Кроме того, «мягкому» гибриду уже нужна дополнительная батарея небольшой ёмкости, способная накапливать электроэнергию, вырабатываемую при торможениях.

Использовать эту энергию можно и не напрямую. Например, в мощных Audi 48-вольтовая батарея питает электрический нагнетатель воздуха, увеличивающий отдачу дизеля.

Плюсы: прибавка динамики, лёгкость внедрения, относительная дешевизна
Минусы: неоптимальная конструкция — большая часть энергии тратится на вращение ДВС
Заявленная экономия топлива: 5–10%
Где встречается: Range Rover Evoque, Audi A6, A7, A8, Ferrari LaFerrari

Автомобили «плаг-ин»

Гибриды plug-in можно отнести к полноценным устройствам, в буквальном смысле слова экономящим топливо. Их движки не только накопляют энергию, но и заставляют колеса вращаться вместе с двигателем внутреннего сгорания. Наиболее совершенные конструкции работают на чистой воды электротяге. Батарея увеличенного объема в паре с мощным электромотором выдают 100 и выше л.с. Типичное звено между обычным авто и полноценным электрическим – автомобили plug-in.

Porsche Panamera S E-Hybrid фото

Плаг-ин автомобили питаются от розетки, но это не значит, что все гибриды такие. Есть и те, которые неспособны на это. Их называют полными и умеренными гибридами. Первые способны проехать на электротяге до 4 км, а вот вторые не протянут и метра. Это связано с тем, что умеренные модели накапливают энергию в виде рекуперативного торможения, полные – еще и посредством двигателя, соединенного с электрическим генератором.

Buick LaCrosse

Представителем таких гибридов являются многие «Хонды», американские Buick LaCrosse и Шевроле Малибу, BMW АктивныйГибрид 7. Вы удивитесь, но даже Феррари LaFerrari является полноценным умеренным гибридом.

Принцип работы гибридных автомобилей

     Устройство автомобилей «нового поколения» безупречно и просто. Заправка осуществляется бензином. Когда загорается знак нулевого уровня топлива, то к работе подключается электродвигатель. При этом два мотора объединены конструкторами в единую систему, чтобы полноценно использовать два вида энергии – тепловую и электрическую.

   Принцип работы гибридных автомобилей

      Виды взаимодействий внутри отсека двигателя:

  • Последовательный вид. (По этому принципу работают электромобили).

Последовательный вид работы гибридной установки применяется на набирающем популярность гибриде от компании Nissan — это Nissan Note.

  • Параллельное взаимодействие. (В данном случае электромотор одновременно является стартером.)
  • Последовательно-параллельное совмещение. (При этом варианте функционируют обе схемы).

Последовательно-параллельная вид работы гибридной установки применяется на самом популярном гибриде от компании Тойота — это  Тойота Приус.

Что такое гибридный автомобиль

устройство гибридного автомобиля

Главным отличием гибридных авто от традиционных машин является наличие двух источников получения энергии, где вместе с традиционным двигателем внутреннего сгорания используется один или несколько электрических моторов. В тоже время гибридные установки могут быть различными по принципу действия. В большинстве автомобилей энергия поступает на ведущие оси одновременно от двух двигателей. В тоже время есть модели, где ДВС вырабатывает энергию для электромотора, а вращение колес происходит только за счет работы последнего.

Видео о том, что представляют собой гибридные автомобили:

Кроме того, для наиболее продвинутых моделей доступна система выбора, позволяющая использовать отдельно электрический двигатель или оба силовых агрегата вместе. Например, при спокойной езде используется электромотор, а при необходимости резко ускориться, к работе подключается и ДВС. В результате применения подобного подхода удается существенно снизить потребление топлива, так как в городских пробках топливо тратить не приходится.

Типы гибридных агрегатов

Гибридные двигатели различаются по типу применения и компоновочной схеме. По первому критерию гибриды делятся на микрогибриды, умеренные гибриды и полные гибриды. Более подробно о них поговорим ниже.

Применение разных компоновочных систем гибридных двигателей отражает уровень развития гибридизации, суть которой заключается в желании производителей перевести автомобиль на альтернативный источник энергии. Наиболее прогрессивными в плане разработок являются компании Тойота, БМВ, Хёндай, Вольво.

Последовательные гибриды

Данная категория гибридных автомобилей отличается простотой устройства. Представьте себе авто, в котором двигатель не вращает ни одно из колес механическим способом, зато есть бортовой генератор. Его роль исполняет ДВС. К сожалению, эффективность таких решений относительна, потому и купить подобную модель на рынке не так просто.

Chevrolet Volt фото

Первое, что приходит на ум – Вольт с 80-километровым пробегом. Автомобиль полностью ориентирован на электрическое вождение. Если же систему будет питать 1,5 литровый движок внутреннего сгорания, можно проехать куда больше – 676 км.

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.

Описание режимов работы гибридной силовой установки

Заряжаемый Prius Prime
Заряжаемый Prius Prime
В указанном разделе рассмотрим, как работает гибридная установка Тойота Приус в различных режимах. Среди них:

начало перемещения с запуском ДВС;

старт на электротяге и движение на высокой скорости;

запуск 2ZR-FXE на ходу;

задний ход.

Начало движения с запуском ДВС

Приус 10
Приус 10

Данный режим используется при недостаточном заряде АКБ для старта с места Тойота Приус. В этом случае гибрид работает следующим образом:

  • За счет действия мотор генератора №1 осуществляется вращение планетарного механизма, который запускает двигатель внутреннего сгорания;
  • Силовой агрегат внутреннего сгорания начинает разгонять мотор-генератор №1, что сопровождается переходом последнего в генераторный режим. Далее происходит выработка требуемого количества электрической энергии для заряда АКБ и обеспечения работы второго мотор генератора;
  • 2ZR-FXEможет работать исключительно для обеспечения работы первого мотор генератора и поддержания требуемого напряжения в электрической сети Тойота Приус.

Старт на электротяге и езда на высокой скорости

Электротяга гибридной установки Toyota Prius работает при старте машины с места в следующей последовательности:

Приус техника

  • Езда начинается при заглушенном бензиновом агрегате;
  • Электродвигатель №2 приводит в движение колеса и электромотор №1 через шестеренчатую передачу планетарного механизма. Указанный процесс обеспечивается запасенной энергией аккумуляторной батареи. При этом происходит преобразование напряжения из постоянного в переменное.

Для обеспечения движения Приус на высокой скорости, когда достигаются допустимые обороты электродвигателя №1, используется следующий принцип:

  • Мотор-генератор №2 посредством шестерен переключается на вращение первого с кратностью 2.6;
  • Это обеспечивает уменьшение скорости вращения электромотора №1 в 2.6 раз, по отношению ко второму. Максимально допустимое число оборотов для первого электродвигателя составляет шесть тысяч, набираемых при скорости в 64 км/ч.

Запуск ДВС на ходу

Принцип работы гибрида Тойота Приус с запуском 2ZR-FXE в процессе движения выглядит следующим образом:

Приус техника

  • Бензиновый силовой агрегат включается в момент остановки мотор генератора №1, который тормозится за счет изменения направления электромагнитного потока в противоположную сторону относительно вращения ротора. При этом запуск мотра происходит благодаря снятию вращающегося момента с колес автомобиля;
  • После набора оборотов двигателем внутреннего сгорания, происходит совпадение направлений вращения всех агрегатов гибридной установки. При равенстве числа оборотов будет наблюдаться равномерное распределение сил на вращение колес;
  • При увеличении оборотов ДВС, в сравнении с электромотором №2, будет наблюдаться рост вырабатываемой электроэнергии мотор генератором №1. Она распределяется на зарядку АКБ и поддержание дальнейшего движения, за счет передачи энергии на электродвигатель №2.

Из указанного режима функционирования гибрида можно четко проследить, что мотор напрямую не соединен с колесным приводом. Он передает энергию на вращение колес только при равенстве числа оборотов колес и оси двигателя. Базовая задача бензинового агрегата — функционирования электрогенератора. Это позволяет поддерживать требуемую емкость аккумуляторной батареи.

Задний ход


Prius Prime

За езду автомобиля Тойота Приус задним ходом отвечает мотор-генератор №1. В момент заглушенной установки внутреннего сгорания, первый электромотор переходит в двигательный режим. Это сопровождается противоположным вращением относительно мотор-генератора №2. При этом планетарная ось фиксируется на месте, а вращающий момент с первого электродвигателя передается ко второму, посредством шестеренчатой передачи планетарного механизма. Происходит вращение электромотора №2 в обратную сторону, что сопровождается движением автомобиля задним ходом.

При запущенном бензиновом агрегате, для передвижения задним ходом необходимо увеличить число оборотов электродвигателя №1 относительно двигателя внутреннего сгорания.

⇡#Смешанный тип подключения

В последнее время стали появляться гибридные автомобили, которые трудно отнести к какому-либо из описанных видов. В чем основная разница между параллельными и последовательными гибридами? Очевидно, в разграничении прав двух двигателей. А если подобная процедура не требуется? Можно, например, привязать ДВС к передней оси автомобиля, а электромотор посадить на заднюю. В итоге каждый агрегат получает практически полную независимость, необходимо только немного скоординировать действия каждого мотора. Такой вариант довольно прост и дешев: не требуется распределяющее устройство или специфическая трансмиссия. Любой автомобиль можно сделать таким гибридом, требуется лишь установить дополнительное оборудование на заднюю ось (если он переднеприводный с передним расположением ДВС) и связать все компоненты с электронным мозгом.

fr_hybrid.jpg

К недостаткам подобных гибридов можно отнести невозможность зарядки аккумуляторных батарей от ДВС. Только рекуперативная система торможения или подключение к розетке. К представителям нового вида гибридных автомобилей относится Peugeot 3008 HYbrid4, который анонсировали совсем недавно.

peugeot_3008_hybrid.jpg

Реальные планы на перспективу

Концепции двигательных установок на электрифицированных самолетах, в которых используется комбинация обычной и электрической энергии, представляют собой один многообещающий подход к двигателям с низким выбросом вредных веществ в период до 2025 года и в последующий период. В этих концепциях предполагается использовать лучший источник питания или комбинацию источников для обеспечения мощности, необходимой в различных условиях полета, и они предлагают гибкие возможности проектировщикам планера для уменьшения сопротивления или достижения других требуемых характеристик.

гибридный двигатель, самолет, литий-ионный аккумулятор, параллельная гибридная система, двигатель с батарейным питанием, турбинный двигатель, газовая турбина

Сочетание турбины и электрической составляющей – очередной шаг в создании гибридных самолетов

Предполагается, что в течение следующего десятилетия альтернативная энергия начнет существенно влиять на сокращение выбросов и повышения эффективности, а рынки начнут открываться для электрифицированных небольших самолетов. При этом усовершенствованные двигательные установки с оптимизированным использованием устойчивых топлив, которые производятся экономически в достаточных количествах, существенно сократят выбросы углерода в парке, а сертифицированные малые летательные аппараты, оснащенные двигателем с электрифицированным самолетом, предоставят новые варианты мобильности. В этом десятилетии возможно первоначальное применение альтернативной двигательной установки на больших самолетах.

Ожидается, что после 2035 года устойчивое потребление альтернативного топлива станет нормой для оптимизированных газовых турбин и альтернативных двигательных установок.

Это обеспечит улучшение технико-экономических показателей, повышение производительности, безопасности и меньшего вредного воздействия на окружающую среду, в то время как увеличение парка воздушных судов больших самолетов с более чистыми, более эффективными альтернативными двигательными установками будет в значительной степени способствовать снижению выбросов углерода.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!

Email*

 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. 

Читайте также: Что такое оппозитный двигатель и как он работает.

Эксплуатация гибридов: разрушаем мифы

Батарея в гибридном авто

  • Гибридные авто являются новинкой, которая до конца не усовершенствована и имеет множество недоработок. Это миф, так как бренд Тойота занимается полномасштабным серийным производством гибридных моделей почти 20 лет.
  • В гибридах разряжаются аккумуляторы, что приводит к проблемам. Это правда, но только частично. На начальных этапах развития технологии подобные случаи встречались, но сегодня высокоточная электроника не допускает глубокого разряда батареи.
  • Гибридные авто чаще ломаются, их дорого и сложно ремонтировать. Это миф, так как гибридные автомобили не менее надежны в эксплуатации по сравнению с обычными дизельными и бензиновыми ДВС. Большинство СТО комплексно обслуживают гибриды наравне с обычными авто. Более того, КПП в гибридах исключает наличие фрикционов, что делает такую трансмиссию простой и надежной, чего не скажешь о различных типах АКПП. Что касается ДВС, мотор на гибридах чаще работает на низких оборотах, не выходит на пиковые нагрузки. Если также учесть цикл Аткинсона, тогда моторесурс двигателя на гибриде намного больше обычного мотора.
  • ДВС гибрида имеет меньшую мощность, такие авто теряют в динамике сравнительно с аналогами. Да, мощность ДВС на гибридах меньше, но за счет добавления электромотора суммарная мощность установок значительно превосходит мощность обычных аналогов с одним бензиновым мотором.
  • Расход гибридной машины на практике не сильно отличается от обычного авто. Частично это правда, так как показатель расхода гибридных автомобилей напрямую зависит от режимов езды. Для достижения максимальной экономичности необходимо изменить стиль вождения на медленный, спокойный и плавный, избегая разгонов, активного дросселирования и т.д. Другими словами, сильные нажатия на педаль газа будут давать команду системе управления к тому, что необходимо завести ДВС.

Идея экономии горючего в гибридных авто состоит в том, чтобы при заряженном аккумуляторе как можно дольше двигаться только на электротяге на скоростях до 60 км/ч., чего зачастую хватает в плотном городском потоке. Также необходимо добавить, что система учитывает большое количество факторов: наружную температуру, степень прогрева ДВС и

ОЖ

, заряд батареи, движение под уклон или на горку и т.д. В разных условиях гибрид может задействовать ДВС, а может передвигаться только на электрической энергии.

  • Аккумулятор для гибрида трудно найти в свободной продаже, а также батарея занимает много места в багажнике автомобиля. Это миф, так как аккумуляторы для гибридов всегда доступны к заказу в авто магазинах, а также представлен широкий выбор на различных Интернет-ресурсах. Что касается свободного места, батарея практически не занимает полезное пространство в багажном отсеке.
  • На гибридную машину нельзя поставить газ. Это миф, так как мировые производители ГБО производят оборудование, совместимое с электронным блоком управления гибридным авто.

Что в итоге?

Покупка гибридного авто — отличный способ экономить топливо и заботиться об окружающей среде. Ничего страшного в приобретении автомобиля с гибридной установкой нет, главное при покупке авто все как следует проверить. Если вам попадется достойный экземпляр, поверьте, проблем с ним не будет. В принципе, при покупке обыкновенных авто с дизельным или бензиновым мотором, можно “попасть” на гораздо более серьезную сумму, нежели при покупке гибрида. Единственный недостаток в том, что обычное авто вам починят практически везде, а вот с гибридом не все так однозначно.

Текст: vopros-avto.ru

VDIM, или система интегрированного управления динамикой машины

Повышение качества управления обеспечивает еще и модифицированная подвеска, электронная система управления, современная система контроля устойчивости и собственно VDIM, разработана которая, была с целью объединения систем, которые до этого имели тенденцию отдельного развития, даже, если установлены они были в одном авто: ABS — антиблокировочная система тормозов, TRC – система антипробуксовочная, VCS – система устойчивости курсовой, ЕРS – электроусилитель руля. Это и характеристики гибрида улучшило, и безопасность,  как и позволило сделать более предсказуемым и мягким поведение авто.  VDIM не только все их объединяет, получая с многочисленных датчиков информацию о текущем состоянии транспортного средства, но и  управляет системой полного привода и гибридной силовой установкой. А оптимизация работы систем, благодаря VDIM, положительно отражается на характеристиках динамических. Эта силовая установка намного эффективнее и менее «навязчива» в сравнении с обычными системами контроля устойчивости. Система управления динамикой при помощи высокоскоростной технологии управления трансмиссией, тормозами и двигателем, полностью контролирует  гибридную силовую установку, систему торможения и полный привод на все колеса, управляя одновременно обоими двигателями в соответствии с конкретными условиями движения. 

Недостатки автомобилей с гибридной установкой

Высокая сложность

Гибридные автомобили сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, подвержены саморазряду. Кроме того, они дороже в ремонте. Опыт автоиндустрии США говорит о том, что автомеханики берутся за ремонт гибридных автомобилей с большой неохотой. США пытаются решить проблему дороговизны налоговыми льготами.

Далеко не все крупные автопроизводители смогли создать собственную гибридную систему. Компания Porsche отказалась от попыток самостоятельного производства гибридного автомобиля. Компания Mitsubishi изначально не пыталась создать гибридный автомобиль, а сконцентрировала все свои усилия на разработке электромобилей. Наиболее удачная на сегодня серийная разработка — Hybrid Synergy Drive (произносится [ха?йбрид си?неджи драйв]) компанией Toyota.

Утилизация аккумуляторов

Гибридные автомобили, как и электромобили, хоть и в меньшей степени, подвержены проблеме утилизации аккумуляторов. Влияние выбрасываемых аккумуляторов на окружающую среду, по-видимому, никто не исследовал. А ведь оно может быть опасным.

Высокая стоимость некоторых моделей

Естественно сложность и “нетрадиционность” создания некоторых моделей влечет за собой увеличение цены на автомобили.

Статьи по теме:
1. Карбюраторный двигатель, работа карбюратора, устройство карбюратора;
2. Дизельный двигатель;
3. Инжекторные системы автомобилей ;
4. Устройство и принцип действия двухтактного двигателя внутреннего сгорания;
5. Четырёхтактный двигатель, устройство и принцип работы

Автор статьи Игорь Кретов- http://www.avtonov.svoi.info/

Необычная внешность гибридов в прошлом

Первые версии гибридных авто отличались неказистой внешностью, которая зачастую не вызывала ничего кроме улыбки. Теперь же производители делают подобные авто в одной стилистике с традиционными моделями. Зачастую бензиновые и гибридные версии одной модели между собой невозможно различить между собой. В некоторых случаях отличия касаются интерьера. К примеру, американский седан Ford Fusion с гибридной силовой установкой в салоне в большей степени напоминает спортивное авто.

Запуск системы

Включается система подачи энергии, получив подтверждение от электронного ключа, означающее, что водитель находится внутри авто. Как только включается зажигание, осуществляется проверка системой исправности всех датчиков, мотора бензинового и электрического, батареи и генератора. Затем включаются различные компоненты системы высоковольтной – авто готово к работе.

Mild Hybrid «Мягкий» гибрид

Сколько существует видов гибридных автомобилей?Сколько существует видов гибридных автомобилей?Сколько существует видов гибридных автомобилей?

Mild Hybrid или «Мягкий» тип гибридов также ставится на гибридные автомобили. Вы будете крайне удивлены и даже шокированы, но такие совершенно не экологичные автомобили как Ferrari LaFerrari и Chevrolet Silverado (версия Hybrid eAssist) имеют одну общую черту с небольшим городским хэтчбеком Suzuki Baleno SHV, все эти автомобили применяют для привода схему «Mild Hybrid». В общем и целом, «мягкий» гибрид похож по техническим характеристикам на параллельный гибрид, но функции его ограничены.

Другими словами, мягкий гибрид использует электродвигатель, чтобы обеспечить небольшой процент помощи двигателю. Существенным отличием этого вида гибридов становится то, что они не способны предоставить автомобилю полностью электрический ход.

И это, дорогой читатель, главная причина по которой эта установка называется “мягким” гибридом, то есть не полноценным. Так называемая система Kinetic Energy Recovery (или KERS), она же система рекуперации кинетической энергии, применяемая в Формуле-1, также работает с этим типом гибридных автомобилей.

Согласно схемы, в гиперкаре LaFerrari, с атмосферным двигателем V12, помимо супермощного бензинового мотора, динамику поддерживает небольшой электрический двигатель. То же самое происходит в Silverado и Suzuki Baleno.

Необычный BMW i8

BMW i8

Футуристичный суперкар от BMW работает по схожему принципу. Бензиновая установка с АКПП и генератором у него находится сзади, тогда как тяговый электродвижок – на передней оси. Благодаря вращению оси через 2-ступенчатую коробку передач, BMW i8 может достигать 120 км/час на одной тяге.

Техническое обслуживание

Неисправности гибридного силового привода встречаются редко. Конструкция очень надежная, но незначительные сбои могут обездвижить автомобиль на длительное время. К сожалению, немногие механики способны диагностировать и устранять неисправности. Непрофессионализм встречается и в официальных сервисах. Так, одному из клиентов предложили заменить аккумуляторную батарею, в то время как в сторонней мастерской недуг изгнали банальной зачисткой грязных контактов.

Не только для городских условий

Изначально гибридные машины создавались исключительно для езды в городских условиях, но в последнее время ситуация изменилась. Вот только большинство россиян продолжают жить старыми стереотипами, считая гибриды пригодными только для использования в городе. Технологии не стоят на месте. Новые машины предлагают значительно более емкие аккумуляторные батареи и более мощные двигатели, что позволяет демонстрировать на трассе хорошие скоростные и разгонные показатели. Тот же Ford Fusion способен на электрической энергии преодолеть до 100 километров при хорошей динамике, а после разрядки батарей задействовать бензиновый мотор.

Контроль торможения в гибридной силовой установке

Система регенеративного торможения, которой управляет электроника, для оптимизации количества сохраняемой энергии, самостоятельно принимает решение о том,  когда необходимо использовать тормоза гидравлические, а в каких случаях производить регенеративное торможение, которое  она (система) по возможности применяет чаще.

Перспективы автомобилей-гибридов

Новизна технологии совмещенного мотора приводит к неполному пониманию автолюбителями, что же такое и как работает гибридный двигатель на подобном автомобиле. С учетом 20-летних разработок бренда Тойота у гибридов есть множество перспектив развития. Машины с облегченным кузовом, емкими и компактными аккумуляторами, простой и быстрой зарядкой, усовершенствованным режимом рекуперации в ближайшем будущем завоюют рынок.

У гибридных авто ДВС не подвергается критическим нагрузкам, а с учетом цикла Аткинсона его моторесурс выше, чем у стандартного двигателя. Для сокращения расходов на топливо машины оснащаются ГБО, совместимыми с электронными блоками управления. При внешней схожести с бензиновой техникой автовладельцы сталкиваются со сложностью обслуживания и огромным разбегом стоимости. Даже при отсутствии поломок и значительном пробеге цена машины окупиться через 5 лет. Но минимальные затраты на горючее стоят таких вложений.

Однако, будущее гибридного транспорта – только за моделями plug-in, которые реально экономят топливо. Плагины привлекательны бесшумным плавным электродвигателем, динамикой бензинового мотора, обеспеченной массивным электрическим бустом. Чтобы использовать машину полноценно, необходимо развитие зарядной инфраструктуры – установка специальных розеток на АЗС.

Аккумуляторная батарея

Гибрид оснащен двумя аккумуляторами (основным высоковольтным и вспомогательным), оба находятся в багажнике автомобиля. Основное устройство аккумуляторной батареи автомобиля изготовлено из никель-металл-гидридного сплава и имеет емкость 6,5 А/ч, напряжение 201, 6 В. Этот агрегат имеет собственную систему охлаждения. Внутри высоковольтной батареи находится контроллер, управляющий процессом зарядки каждой ячейки (блока) всего 168 ячеек.

Расход и восстановление энергии аккумулятора контролирует управляющий процессор автомобиля. Аккумуляторная батарея Тойоты Приус не требует подзарядки от электрической сети, этот процесс осуществляется во время движения и торможения (большей частью) транспортного средства. Вспомогательный аккумулятор: 12 В (35 А/ч, 45 А/ч, 51 А/ч).

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...