Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гибридный автомобиль: что это такое и как работает

Гибридный автомобиль: что это такое и как работает

В последние годы мир охвачен электромобильным ажиотажем, который вызван во многом небезызвестной компанией Tesla. Автомобили на электрической тяге это, конечно, прогрессивно, экологично, выгодно, только вот слишком радикально. Гибридные автомобили выглядят более взвешенным и оптимальным вариантом.

Что такое гибридный автомобиль

Нетрудно догадаться, что гибридный автомобиль это результат «скрещивания» двух видов авто — с двигателем внутреннего сгорания и с электромотором. Если продолжить аналогию с биологической эволюцией, то гибридный автомобиль это переходная форма от традиционных машин к машинам будущего. Компромиссное решение для тех людей, кого уже не устраивают двигатели, работающие по принципам позапрошлого века, но при этом ещё не готовы полностью перейти на электричество.

Автопроизводители пробуют различные комбинации двигателей внутреннего сгорания и электроприводов в поисках самого оптимального варианта гибридного автомобиля. В одних вариантах машина приводится в движение только электромотором, в других — только двигателем внутреннего сгорания. Есть и по-настоящему гибридные варианты, где ДВС и электромоторы могут трудиться попеременно или даже одновременно. Конечно, идеального решения на все случаи жизни не существует.

Принцип работы гибридного автомобиля

Все гибридные машины, которые выпускаются в настоящее время, можно условно разделить на 3 категории, в зависимости от того, как двигатели соединены с колёсами:

  1. Последовательная схема — мотор одного типа питает или запускает мотор другого типа, который и приводит автомобиль в движение.
  2. Параллельная схема — самый простой и дешёвый тип «гибридов», где электромотор и ДВС работают независимо друг от друга.
  3. Последовательно-параллельная схема — каждый тип двигателя может работать в одиночку или в паре с другим типом.

Последовательные «гибриды» часто считаются ненастоящими гибридными автомобилями, что обосновывается принципом их работы. Так, электромотор в них может всего лишь запускать обычный ДВС и поддерживать его, заменяя собой стартер и генератор. Или наоборот — традиционный бензиновый мотор запускает электродвигатель и питает его батарею, а машина движется исключительно на электрической тяге. Впрочем, даже такая схема имеет свои объективные достоинства.

Параллельные и последовательно-параллельные гибридные машины дают большую свободу выбора и больше преимуществ. Первые чаще всего они следуют такому сценарию: в городском режиме и до определённой скорости (например, 60 км/ч) работает исключительно электродвигатель, а ДВС подключается на более высоких скоростях. Вторые используют традиционные и электрические моторы одновременно, при этом динамически распределяют нагрузку на них, в зависимости от дорожной ситуации.

Нужно иметь в виду, что двигатели внутреннего сгорания, которые используются на «гибридах», значительно переработаны по сравнению с обычными автомобилями. Даже на последовательных схемах, где электромотор только запускает ДВС, производители ощутимо меняют настройки электронных блоков управления двигателем. Это делается в угоду основным преимуществам гибридных машин — экологичности и экономичности.

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

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.

Читать еще:  Двигатель газ 560 steyr штайер технические характеристики

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.

Гибридные авто: их плюсы и минусы

Автомобили с гибридными силовыми установками становятся все более популярными. И на это есть свое объяснение. Гибридный транспорт действительно способен дать автомобилистам совершенно новый опыт, ведь гибридная техника относится к новому витку эволюции автомобильной индустрии. Но, так или иначе, сегодня относительно достоинств и недостатков гибридных моделей транспорта ходят оживленные споры. Автомобилисты буквально поделились на два лагеря. Одни люди утверждают, что за гибридными автомобилями будущее, другие наоборот— считают их лишенными смысла, поскольку не верят, что можно использовать в качестве топлива что-то другое кроме бензина и дизеля. В этом посте рассмотрим положительные и отрицательные стороны гибридных авто.

Что такое гибридный автомобиль и как он работает?

Автомобиль в котором используется два и более силовых агрегата традиционного и электрического типа принято называть гибридным. В них работа электромотора осуществляется на более низких скоростях, а работа ДВС на более высоких. Гибридные модели автомобилей способны не только значительно экономить топлива, но и сокращать во время эксплуатации вредные выбросы углекислого газа в атмосферу. При этом мало кто знает, но сама технология существовала еще в далеких 1900-х годах. Однако такую популярность она стала приобретать только сейчас. Сегодня во всем мире существуют различные программы стимулирования покупки гибридных автомобилей. Во многих крупных городах даже общественные транспортные средства переводят на гибридные двигатели, заботясь об экологии. В настоящее время в области разработки гибридных автомобилей многие производители сумели достигнуть колоссальных высот. Уже есть автомобили, которые активно используют технологии с природным газом и пропаном.

Минусы гибридных автомобилей

В гибридных вариантах автомобилей используется два независимых мотора. бензиновый двигатель выступает в качестве основного источника энергии. При этом стоит понимать один нюанс, поскольку в гибридах два мотора, то при работе ни один из них не будет выдавать весь свой максимум мощности, как это у традиционных электрических и бензиновых агрегатов. Поэтому гибрид будет иметь меньше мощности, соответственно и получить от него слишком динамичное ускорение не получится. Кроме этого, гибридные автомобили стоят очень дорого. В среднем ценовая политика на такие авто выше на 5-10 тысяч долларов. Тем не менее, такая инвестиция по мнению автомобилистов полностью оправдывает себя. Гибридные автомобили помимо всего очень сложные в обращении. В них располагается огромное число узлов, а за счет дополнительного весе как известно снижается топливная экономичность транспорта. Соответственно автомобилисты вынуждены искать компромисс и пытаются снизить объем мотора и батареи.

Читать еще:  Аварийная система гидравлического запуска дизельного двигателя

Плюсы гибридов

Самое главное преимущество гибридного транспорта заключается в его экологичности. При совместной работе бензинового и электрического мотора значительно снижается расход топлива, а соответственно и снижаются затраты бюджета. Такой транспорт не нуждается в большом количестве ископаемого топлива, за счет чего снижаются выбросы и зависимость от ископаемого топлива. Также это может отразится на цене бензина в сторону снижения.

Подробнее о гибридном транспорте пойдет речь в этом видеоматериале:

Плюсы и минусы гибридов и автомобилей с ДВС

Гибридные автомобили, или гибриды, сегодня есть в линейках почти всех крупных брендов. Современные технологии позволяют постепенно избавляться от детских болезней гибридной силовой установки. Например, заметно увеличилась ёмкость аккумуляторной батареи, уменьшился их вес и время зарядки, да и стоить такие машины стали намного дешевле первых экземпляров. В России они представлены, хотя пока играют на вторых ролях.

Давайте сравним характеристики гибрида и обычного автомобиля с традиционным ДВС одного бренда, класса и комплектации, и узнаем их плюсы и минусы.

В отличие от обычного автомобиля, у гибрида большее количество узлов и агрегатов, используются более продвинутые материалы, поэтому в среднем он дороже на 20-30%.

Теперь об эксплуатационных характеристиках. Мощность бензинового двигателя у гибрида иногда может показаться не слишком высокой, но она дополняется силой электромоторов, так что суммарная отдача установки, как правило, вполне приличная.

Кроме того, у электродвигателя выше крутящий момент, а значит, динамика у такой машины будет лучше. Правда это преимущество несколько нивелирует больший вес гибрида – в среднем он тяжелее машины с ДВС на 10-20%.

А вот в расходе топлива разница куда нагляднее. Гибрид тоже оснащен бензиновым двигателем внутреннего сгорания, но он, главным образом, лишь подзаряжает батарею. Основная работа здесь приходится на электромоторы. Отсюда и меньший, почти в половину, расход топлива. Впрочем, тут многое зависит от стиля езды и дорожной обстановки.

А как обстоят дела с обслуживанием? Можно ли что-то выгадать здесь? На сегодняшний день автомобили и с гибридными установками, и с обычными двигателями имеют единую цену нормо-часа. Межсервисный интервал, как правило, тоже аналогичный – стандартные 10-15 тысяч километров. Гарантийный период также не отличается.

В плане дальнейшей эксплуатации у каждого есть свои минусы и плюсы. Ресурс современного бензинового двигателя обычно составляет 150-200 тысяч километров. Но мотор гибрида работает в щадящем режиме, чаще всего только подзаряжая аккумуляторы, а значит, его жизненный цикл будет дольше.

Но и у него есть слабое место – батарея. Их ресурс может варьироваться от 5 до 10 лет. Поэтому нужно учитывать, если вы берете такую машину с пробегом, стоимость энергетического блока может доходить до 25% от цены самого авто.

Сегодня в России основной безусловный плюс гибридного авто – экологичность. Плюс, возможно, что в недалёком будущем введут налоговые льготы и послабления при парковке, что очень важно, так как гибрид всё-таки городской автомобиль.

Преимущества и недостатки гибридов

Автомобильный транспорт является мощным источником загрязнения окружающей среды. Факт не нуждается в дополнительном подтверждении, достаточно сравнить состояние атмосферы в большом городе с воздухом в сельской местности — разница очевидна. Тем не менее, многие туристы, побывавшие в странах Европы, в США или Японии, знают, что загазованность здесь не такая сильная, и этому есть простое объяснение:

  • более жесткие нормы по выбросу СО2 в атмосферу — сегодня уже принята норма Евро-6, тогда как в России двигатели отечественного производства, те же ЯМЗ, ЗМЗ и УМЗ, отвечают нормам Евро-2, Евро-3;
  • широкое внедрение экологического транспорта — электромобили, гибриды, автомобили на водороде и растительном топливе, даже привычные нам ГБО производят меньше выбросов;
  • ответственное отношение к экологии — европейцы с большим удовольствием пользуются общественным транспортом, ездят на велосипедах, тогда как у нас в стране не везде даже есть нормальные велосипедные дорожки.
Читать еще:  Шаговый двигатель 57bygh633 подключение схема драйвера

Стоит сказать, что гибриды, пока медленно, но все более уверенно начинают появляться и на наших дорогах. Что же заставляет людей переходить на такой вид транспорта? Попробуем разобраться в данном вопросе на нашем сайте Vodi.su.

Плюсы

Самый главный плюс мы обозначили выше — экологичность. Наиболее экологически чистыми являются гибриды типа Plug-IN, которые можно заряжать непосредственно от розетки. В них устанавливают мощные АКБ и электродвигатели, их заряда хватает на 150-200 километров. ДВС же применяется исключительно для того, чтобы можно было добраться до ближайшего источника электроэнергии.

Есть также типы гибридных авто умеренные и полные. В умеренных электродвигатель выполняет роль дополнительного источника энергии, в полных же они работают на равных. Благодаря генераторам АКБ могут заряжаться в то время, как работает обыкновенный бензиновый двигатель. Также практически на всех моделях использована система рекуперации тормозных усилий, то есть энергия торможения используется для заряда аккумуляторных батарей.

В зависимости от типа двигателя гибрид может потреблять на 25 процентов меньше топлива, чем его дизельные или бензиновые собратья.

Более продвинутые модели гибридных авто, о которых мы подробно рассказывали на Vodi.su, могут обходиться лишь 30-50% топлива, соответственно на 100 км им нужно не 7-15 литров, а значительно меньше.

При всех своих показателях экологического выброса гибриды ничуть не уступают обычным моделям автомобилей по техническим характеристикам — у них та же мощность двигателя, такой же крутящий момент.

Еще один важный момент состоит в том, что правительства многих стран заинтересованы в более широком внедрении таких экологически чистых машин, поэтому предлагают выгодные условия для автомобилистов. Не нужно далеко идти — даже в соседней Украине ввозить гибриды из-за рубежа значительнее выгоднее, потому что правительство отменило на них специальную ввозную пошлину. Также в США при покупке гибрида в кредит государство может компенсировать часть затрат, хотя в Америке проценты по кредиту и без того низкие — 3-4% в год.

Есть сведения, что подобные послабления появятся и в России. Например планируется, что при покупке гибридного авто у официального дилера государство будет обеспечивать грант в размере 1000 долларов.

В принципе, особые положительные качества гибридов на этом и кончаются. Негативные стороны тоже есть и их не мало.

Минусы

Самый главный минус — стоимость, даже за рубежом она выше на 20-50 процентов, аналогичной модели с двигателем внутреннего сгорания. По этой же причине в странах СНГ гибриды представлены не в самом большом ассортименте — производители не очень охотно везут их нам, зная, что спрос будет минимальным. Но, несмотря на это, некоторые дилеры предлагают непосредственный заказ тех или иных моделей.

Второй минус — дороговизна ремонта. Если аккумулятор накроется (а рано или поздно это произойдет), покупка нового обойдется очень дорого. Мощности же ДВС будет очень мало для нормальной езды.

Утилизация гибридов обходится значительно дороже опять же из-за АКБ.

Также АКБ гибридных авто свойственны все проблемы аккумуляторов: боязнь низких температур, саморазряд, осыпание пластин. То есть можно сказать, что для холодных регионов гибрид — не самый лучший выбор, он здесь попросту не будет работать.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector