Всем привет! Решил обсудить с вами принцип работы гибридного двигателя, его особенности, сильные и слабые стороны.
Все чаще среди объявлений о продаже новых и подержанных авто можно увидеть предложения с машинами, которые предполагают использование гибридного силового агрегата.
Как вы наверняка знаете, гибридами называют машины, в которых используется одновременно два типа двигателей. У классических авто доступен только двигатель внутреннего сгорания. У электрокаров всю работу выполняет электромотор. Здесь же соединены две технологии.
Но не думайте, что все гибриды одинаковые. Давайте поговорим о том, какими они бывают, как работают, в чем их плюсы и минусы, и стоит ли покупать подобные авто.
Схемы работы гибридов
Гибридными называются машины, которые приводятся в движение по автодорогам с помощью современных гибридных силовых установок.
Особенностью гибрида является применение от двух и более различных источников энергии и двигателей, которые преобразуют при функционировании энергию непосредственно в работу. То есть обеспечивают вращение колес.
Очень часто встречается понятие гибридный двигатель. Если смотреть на вопрос с технической точки зрения, то он неверный.
Хотя источников для создания и генерации энергии много, по факту при производстве авто используется только два.
Это классический ДВС, то есть двигатель внутреннего сгорания, и электромотор. Основным достоинством такого сочетания справедливо считать улучшенные показатели экономии топлива. Параллельно гибриды существенно снижают показатели вредных выбросов. С электрокарами они сравниться никак не могут. А вот обычные машины с классическими ДВС опережают значительно. Экономия обусловлена совместной работой двух моторов, использованием специальных аккумуляторов и иных технологий.
В современных гибридах реализовано множество систем и устройств, работа которых направлена на экономию топлива, повышение технических характеристик, улучшение работы системы управления, торможения и пр.
Если изучить каталоги современных автопроизводителей, практически у каждого из них найдется минимум один гибридный автомобиль.
Пока далеко не все автокомпании заинтересованы во ввозе гибридов в Россию, что обусловлено низким спросом.
Среди популярных авто, имеющих гибрид под капотом, можно выделить такие:
- Тойота Приус;
- Порше Панамера;
- Хонда Фит;
- Хонда Цивик;
- Ниссан Х-Трейл;
- Лексус RX450h;
- Ford Escape;
- Тойота Камри;
- Фольксваген Туарег;
- Хендай Элантра и пр.
Причем разные авто используют в своей основе различные технологии.
Все применяемые сейчас гибридные схемы можно разделить на 3 категории:
- последовательно-параллельные или смешанные;
- параллельные;
- последовательные.
А теперь предлагаю рассказать о том, что каждая из них означает.
Последовательная схема
Покупая гибрид, важно понимать, что в авто сохраняется обычный мотор, и к нему добавляется электроустановка. Но технологии бывают разными.
Обычно такие проблемы как перегрев двигателя, либо необходимость замены цепи ГРМ, как и детонация двигателя, в меньшей степени, но продолжают проявляться на авто.
От замены масла также отказаться не получится. Это вам не электрокар, где рабочие жидкости фактически и не требуются.
Последовательная схема заметно отличается от конкурентов. При ее реализации машина движется именно за счет электромотора. Здесь ДВС соединяется исключительно с генератором. Последний, за счет ДВС, обеспечивает питание электромотора, своевременно заряжает батареи. При такой схеме по завершению поездки можно подключиться к электросети, то есть воспользоваться бытовой розеткой для зарядки, либо посетить станцию для электрокаров, чтобы восполнить запас батареи. Авто с такой технологией обычно называют Plug In, то есть подключаемый гибрид.
При использовании такой схемы требуется задействовать АКБ с повышенной емкостью. Это позволяет снизить интенсивность использования ДВС и положительно повлиять на экологию.
К числу популярных авто с такой системой относят Шевроле Вольт и Опель Ампера. Они на скорости до 60 км могут ехать только на электротяге от АКБ, и до 500 км проезжать на одном заряде от генератора.
Параллельная схема
Здесь принцип действия несколько иной.
Главной особенностью параллельной схемы является возможность ДВС и электромотора работать отдельно или вместе.
Чтобы это реализовать, используются автоматически управляемые муфты. С их помощью в единую систему объединяют двигатель, электромотор и коробку передач.
Параллельные гибриды называют обычно Mild Hybrid. Здесь применяются электромоторы небольшой мощности. Речь идет примерно о 20 кВт. Электродвигатель зачастую обеспечивает дополнительную мощность, когда автомобиль идет на разгон. Чаще всего электроузел располагается в промежутке между обычным двигателем и коробкой передач. Дополнительно выступает как стартер и генератор на машине. К числу популярных авто с такой схемой можно отнести БМВ 7 модели, Фольксваген Туарег, Хонду Инсайд, Хонду Сивик и Хендай Элантру. Соответственно в комплектациях с гибридным мотором.
Основателем этой схемы считается японская компания Хонда.
Их технология IMA обеспечивает несколько режимов работы:
- работа от электромотора;
- совместная работа мотора и электродвигателя;
- работа от ДВС с параллельной зарядкой АКБ от электродвигателя (режим генератора);
- зарядка АКБ при активации режима рекуперативного торможения.
Довольно интересная и распространенная схема, реализованная на большом количестве современных гибридов.
Смешанная схема
В завершении у нас на рассмотрении смешанная или последовательно-параллельная гибридная схема.
В этом случае соединение электромотора и ДВС происходит с помощью специального планетарного редуктора.
Мощность от каждой установки может подаваться к ведущим колесам в различном соотношении, от 0 до 100% от имеющейся номинальной мощности. Здесь, если сравнивать с параллельной альтернативной схемой, добавляется еще и генератор авто, который питает энергией и позволяет работать электродвигателю.
Такие авто носят название Full Hybrid. К числу наиболее популярных машин можно отнести Тойоту Приус, Форд Эскейп и Лексус RX450h. Господствующая технология в этом сегменте принадлежит компании Тойота.
Возможно несколько режимов работы:
- ДВС отключается, АКБ питает электромотор, только электротяга;
- совместная работа ДВС и электромотора, мощность суммируется, реализуется на постоянной высокой скорости;
- режим форсирования, необходимый для быстрого и резкого ускорения (к ДВС подключается электротяга);
- режим экономии, когда АКБ питает генератор, последний преобразует электроэнергию в механическую, замедляет соответственно вращение ДВС, падает расход топлива;
- торможение (электромотор работает в специальном режиме генератора);
- режим подзарядки АКБ, когда заряд восполняется генератором и ДВС.
Да, все далеко не так просто. Но если вникнуть, все станет более понятно. Дополнительно советую посмотреть видео на эту тему.
Преимущества и недостатки
Опираясь на имеющийся опыт, а также изучив информацию с различных источников, можно назвать несколько сильных и слабых сторон. Вы также обязательно оставляйте свои отзывы.
Начнем с преимуществ. К ним можно отнести:
- экономия топлива;
- экологичность;
- наличие возможности перехода на работу с разными моторами;
- дополнительная защита при поломке одного из двигателей;
- дольше времени можно ездить без заправки;
- обычно батареи заряжать не нужно;
- грамотные программы для автоматической работы гибрида;
- возможность ездить вовсе без топлива, только на электротяге.
Но есть здесь и свои минусы.
К недостаткам относят такие пункты:
- дорогое обслуживание;
- одновременные возможные проблемы с ДВС и электромоторов;
- старые гибриды имеют много недоработок;
- замена батарей редкое явление, но очень дорогое;
- батареи требуют специальной утилизации;
- не так много специалистов в стране, кто хорошо разбирается в гибридах;
- самостоятельное обслуживание возможно далеко не всегда.
А что вы можете сказать насчет гибридных машин и про принцип работы гибридного двигателя? Как к ним относитесь, считаете ли вы их лучше, чем электрокары или обычные авто с ДВС?
Подписывайтесь, оставляйте комментарии, задавайте актуальные вопросы по теме!
