Все о гибридных приводах
- 09.11.2021
Несколько лет назад гибридный привод мог показаться неким излишеством. В лучшем случае он был популярен среди таксомоторных корпораций, которые хотели укрепить свой имидж как компании, заботящейся об окружающей среде. Однако позиции гибридных автомобилей постоянно растут, и интерес к таким автомобилям усилился после разразившегося в 2015 году скандала с Dieselgate.
Что такое гибридный привод?
Гибрид, как следует из названия, представляет собой комбинацию двух совершенно разных типов привода. В автомобильной промышленности предполагается, что это одновременная установка, как двигателя внутреннего сгорания, так и электродвигателя под капотом одного автомобиля. В зависимости от модели они могут работать одновременно или поочередно. Очень часто двигатель внутреннего сгорания работает постоянно там, где он максимально эффективен, то есть в загородном движении. Электрооборудование, напротив, активируется на более низких скоростях, например, при езде по городу.
Основные элементы конструкции гибридного двигателя
Самая основная часть - это, конечно же, двигатель. Обычно это бензиновый агрегат средних размеров - 1,6 или 1,8 мощности, наверное, самые популярные решения, которые можно найти под капотом гибридов. Практически всегда это безнаддувные агрегаты без турбонагнетателя. В конце концов, эта дополнительная мощность вырабатывается электродвигателем.
А как насчет электродвигателя? В зависимости от модели в автомобиле могут быть установлены один или два двигателя этого типа. Его роль заключается в зарядке батарей или конденсатора, а энергия для работы вырабатывается во время торможения. Именно по этой причине гибридный привод идеально подходит для города, где автомобили часто ездят в пробках и, восстанавливая энергию от торможения на светофоре, они как бы заряжают электродвигатель.
Важно отметить, что гибридные приводы позволяют значительно упростить конструкцию приводного устройства. Таким двигателям не нужен даже генератор, сцепление или клиновой ремень. Их гораздо проще построить, чем большинство бензиновых агрегатов, не говоря уже о дизелях, с их сажевыми фильтрами и дополнительными каталитическими нейтрализаторами.
Гибридный привод также избавляет от необходимости устанавливать сцепление. Все автомобили с таким решением оснащены простыми планетарными редукторами, что также положительно сказывается на долговечности всей машины. Такое решение намного надежнее, чем автоматические трансмиссии с двойным сцеплением, которые так активно используются многими производителями.
Типы гибридных приводов
В настоящее время на рынке доступно несколько типов гибридных приводов:
параллельный гибридный привод,
последовательный гибридный привод,
гибридный последовательно-параллельный привод,
мягкий гибрид, полный гибрид и микрогибрид.
Параллельный гибридный привод
Как следует из названия, это решение, в котором оба типа дисков могут работать одновременно. Такая синергия возникает, например, когда потребность в мощности высока.
Предположим, мы едем по маршруту и хотим обогнать колонну грузовиков. Для бензинового двигателя без наддува это может быть довольно сложной задачей, поэтому в такие моменты включается электрический агрегат, поддерживая бензиновый двигатель и обеспечивая комфортный обгон. В автомобилях с параллельным приводом двигатель внутреннего сгорания соединен с колесами.
Гибридный привод
Серийным гибридным типом является двигатель внутреннего сгорания, но его роль заключается не в приводе колес, а только в выработке энергии для электрогенератора. Блок внутреннего сгорания также является своеобразным усилением электродвигателя, увеличивая его дальность действия. Сами колеса приводятся в движение электродвигателем.
Автомобили с такими приводами могут работать только от электродвигателя, не выделяя никаких вредных веществ. Тем не менее, стоит помнить, что это не самое популярное решение.
Последовательно-параллельный гибридный привод
Комбинация обоих этих решений представляет собой гибридный последовательно-параллельный (смешанный) привод. По своей сути это сочетание преимуществ первого и второго решения. Например - в моменты, когда возникает потребность в большой мощности, электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания работают в системе одновременно.
С другой стороны, когда батареи полностью заряжены и транспортное средство движется с постоянной скоростью, работает только двигатель внутреннего сгорания. Избыточная энергия накапливается в батареях. Системы этого типа используются в большинстве популярных гибридных автомобилей. Ярким примером является предшественник этого сегмента - Toyota Prius.
Мягкий гибрид, полный гибрид и микрогибрид
Вышеупомянутые термины также используются для описания различных типов гибридных агрегатов. Например, микрогибридный привод определяется как двигатель, на котором установлена система старт-стоп. Такие автомобили имеют гораздо более мощные генераторы, способные восстанавливать кинетическую энергию при торможении.
С другой стороны, концепция мягкого гибрида обозначает ситуацию, когда электродвигатель используется исключительно в качестве опоры для двигателя внутреннего сгорания. В этом случае автомобиль никогда не работает только от электродвигателя, но оба агрегата все время остаются в синергии.
Полный гибрид используется для двигателей, в которых работа возможна на основе исключительно электрического блока. В этом случае запас хода намного меньше, но такая машина способна какое-то время двигаться без использования двигателя внутреннего сгорания.
Гибридный автомобиль - достоинства и недостатки
С самого начала своего присутствия в автомобильном мире гибридный привод был разработан, чтобы стать более экологичной альтернативой традиционным двигателям. И это действительно так, по крайней мере, если мы посмотрим на выбросы углекислого газа. Средний гибрид при работе бензинового двигателя выделяет около 80 г углекислого газа/км. Это значительно меньше, чем у бензиновых агрегатов аналогичной мощности. И добавим к этому, что большое количество километров преодолевается с участием электроагрегата, и тогда выбросы падают до нуля.
А чем гибридный привод лучше по сравнению с дизельными агрегатами? Во-первых, он не производит всевозможные твердые частицы, которые оседают в легких, вызывая рак и другие заболевания. При работе электродвигателя не выделяются вредные вещества!
Большим преимуществом гибридных двигателей является их необслуживаемая работа. Именно поэтому компании, которые основывают свой автопарк на долгосрочной аренде автомобилей, делают ставку на такие автомобили. В гибриде практически нет элементов, которые требовали бы значительных финансовых затрат, да и сами тормозные колодки и диски намного долговечнее обычных приводов!
Как это возможно? Помните, что автомобили, оснащенные гибридным приводом, восстанавливают энергию во время торможения и, таким образом, значительно разгружают систему. Еще одно большое преимущество - низкая стоимость вождения гибрида. Расход топлива 3-4 л/100 км по городу на автомобиле размером с Приус или Аурис - вполне реальный результат! Это намного дешевле, чем ездить на дизеле.
Что касается минусов - цена - это огромный недостаток гибридов. В результате у тех, кто рассматривает возможность покупки гибрида, есть два варианта: лизинг или долгосрочная аренда авто.
Покупать гибрид самостоятельно просто не очень выгодно. Цены на такую машину намного выше, чем на аналог с обычным источником питания.