Что такое hybrid двигатель

Гибрид гибриду рознь. Отличия PHEV, REX и «Приусов»

За последние 20 лет слово гибрид прочно вошло в обиход автомобилистов. В конце 90-х термин почти стал синонимом чуда техники своего времени — Toyota Prius, первой в мире массовой гибридной машины. Эта бесполезная, как многим тогда казалось, «игрушка» разошлась по миру тиражом 10 миллионов штук. Сегодня гибриды выпускают все ведущие автопроизводители, а в линейке «Тойоты» более 30 гибридных моделей! Давайте взглянем, какие гибриды есть на рынке и в чём их отличия.

Под общим названием «гибридные автомобили» скрываются совершенно разные технические решения. Объединяет их одно — наличие на борту двух разных источников энергии: не только двигателя внутреннего сгорания (ДВС), но и электромотора с тяговой батареей. В этом, кстати, принципиальное отличие гибридов от электромобилей — у последних ДВС нет. Но работают гибридные силовые установки по-разному

Последовательный гибрид (REX)

Самая первая конструкция гибрида — последовательная — была придумана ещё на заре автомобилестроения Фердинандом Порше, а рабочий прототип Lohner-Porsche Hybrid появился в 1901 году, за сотню лет до «Приуса». На поверку гибридный автомобиль — почти ровесник бензинового, но своего часа ему пришлось ждать целый век: при дешёвом топливе в технически сложных гибридах просто не было смысла. Да и экология в XX веке мало кого заботила.

В последовательной гибридной схеме ДВС играет роль большого генератора: он установлен под капотом, но никак не связан с колёсами. Обороты двигателя всегда оптимальны, коробка передач также не требуется. Единственная задача двигателя — вырабатывать ток для электромотора, который и вращает колёса машины.

По сути, последовательный гибрид — это автономный электромобиль, не требующий подзарядки от внешней сети. Такие гибриды эффективны в условиях частых остановок, где нет высоких скоростей, зато нужна хорошая тяга. Прежде всего, это городской общественный транспорт и карьерные грузовики. Самый известный последовательный гибрид — БелАЗ, крупнейший самосвал в мире: огромный дизель этого монстра вырабатывает ток, а колёса вращают электромоторы.

В легковом транспорте последовательная схема используется реже из-за больших потерь мощности, но такие примеры есть: близнецы Chevrolet Volt и Opel Ampera. Бестселлерами, правда, они не стали, оказавшись весьма «сырыми». Тем не менее, эксперименты с последовательной гибридной схемой на легковушках продолжаются. Например, электромобиль BMW i3 может быть оснащён опцией REX (Range Extender, увеличитель запаса хода) — крошечным двухцилиндровым ДВС для выработки тока, который превращает электрокар в последовательный REX-гибрид.

Забытый ныне российский «Ё-мобиль» тоже задумывался как последовательный гибрид. Корейцы из SsangYong продают на домашнем рынке Actyon EV-R с последовательной гибридной силовой установкой. А суперкары Karma Revero и Infiniti Emerg-e — попытки REX-гибридов бросить вызов Tesla.

История

Как мы с вами знаем, гибридный двигатель в автомобиле — это далеко не новинка, как нам пытаются доказывать некоторые производители. Первый раз такой двигатель уже пытались сделать в очень далёком 1665 году, для телеги. Священник по имени Фердинанд Вербист работал над телегами, которые могли работать с помощью двух двигателей, а именно лошади и пара. Будем считать его пионером гибридизации колёсного транспорта.

Однако, если говорить об автомобилях, то первые попытки переводить автомобили на агрегаты «двойного назначения» была на рубеже 19 и 20 века. Французскими «пионерами» автомобильных гибридов официально считаются Compagnie Parisienne des Voitures Electriques, которые целых 10 лет с 1897 по 1907 года выпускали гибриды и электромобили. Соединённые Штаты активно использовали гибридные грузовики с двигателями от Walker Vehicle Company, а General Electric в 1900 году выпускали автомобили с гибридным четырёхцилиндровым двигателем. Однако не будем забывать, что это были мелкосерийные производства или даже прототипы, ведь в то время никто не думал об экологических нормах и о возможности лишиться полезных ископаемых в обозримой перспективе. Это был рассвет автомобилестроения, который подарил нам множество автомобильных легенд и талантливых инженеров.

3 место — Toyota Aqua.

Тойота аква 2016 года выпуска на третьем месте нашего рейтинга лучших гибридных автомобилей.

Под капотом тойота аквы — мотор 1.5 литра, мощностью 75 л.с. и и 111 Hm крутящего момента.

• длина – 4055 мм
• ширина – 1695 мм
• высота – 1430 мм

Задние спинки кресел можно сложить в соотношение 40 на 60 – для увеличения багажника, но ровно они не раскладываются. Объем багажника – 1496 кубических сантиметров.

У аквы гибридная система THS-2 c электронной — управляемой трансмиссией. Она состоит из бензинового двигателя и двух электромоторов 1LM, которые питаются от аккумулятора 6,5 А/ч на 45 кВт. В сумме выходит 135 лошадиных сил.

Расход, заявленный производителем – 2,7 литров на 100 км. По отзывам владельцев примерно 4 литра в цикле город-трасса.

У аквы 15-ти дюймовые колеса, придавленное лобовое стекло спереди, покатая крыша, массивный бампер и большие стоп сигналы сзади.

Отделка салона из качественных материалов, размеры салона:

• длина – 2,015 м
• ширина – 1,395 м
• высота – 1,175 м

Что такое гибридный автомобиль

Машина — гибрид — это такое средство передвижения, у которого агрегат силы имеет не одну, а целых две технологии обработки энергии. Практически все гибридные типы авто соединяют в себе бензиновый двигатель (внутреннего сгорания) и электрический. Одни модели подобных машин могут приводить оба мотора в работу одновременно, а у других лишь один двигатель взаимодействует с колесами, второй лишь подает энергию.

Еще одна характеристика таких автомобилей — возможность включать любой из моторов по усмотрению водителя. Производители гибридных машин отмечают, что такая технология имеет множество достоинств. Шофер в праве включить электрических двигатель, если стоит в пробке или едет на небольшой скорости. В подобных случаях топливо расходуется очень быстро, а используя экономию, можно снизить траты на бензин.

Разновидности и классификация гибрида

Из вышесказанного уже становиться понятно, что исполнений гибридных автомобилей по принципу использования электродвигателей очень много. Основными являются:

• Последовательное исполнение. ДВС механически соединён только с электрогенератором, а тяговый электродвигатель — только с колёсами.

• Параллельное исполнение. ДВС и электропривод одновременно механически соединены с колёсами с помощью дифференциала. В таком исполнении чаще всего ДВС и электропривода могут работать как по отдельности, так и совместно. Обычно в таких исполнениях присутствует стандартная КПП.

• Последовательно-параллельное исполнение. ДВС, генератор и электродвигатель механически связаны друг с другом и с колёсами посредством планетарного редуктора. Это позволяет произвольно изменять потоки мощности между этими узлами.

Еще гибриды могут различаться по типу накопителей. У гибридных автомобилей, как правило, накопитель имеет меньшую ёмкость и вес, если сравнивать его с электромобилями. Накопители в гибридах бывают:

• Электрические. Представлены в виде электрохимических аккумуляторов.
• Механические. Представлены в виде пневматических аккумуляторов, гидроаккумуляторов с пневматическим накопителем

Некоторые электромобили способны передвигаться без запуска ДВС, то есть в режиме электромобиля. Если автомобиль можно заряжать от посторонней сети, то такой автомобиль называется “подключаемый гибрид”.

Гибридные автомобили опаснее для экологии, чем дизельные. Рассказываем главное

Подключаемые гибриды оказались не так безопасны для планеты. Согласно новому исследованию Европейской федерации транспорта и окружающей среды, выбросы углекислого газа от подключаемых к сети гибридных автомобилей в два с половиной раза выше, чем предполагают официальные тесты. Рассказываем, как работают гибридные автомобили plug-in, кто виноват в том, что они оказались опасными для планеты и кому выгодно их производство.

Читайте «Хайтек» в

Как работают гибридные автомобили с подзарядкой?

Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) обычно используют батареи для питания электродвигателя и используют другое топливо, такое как бензин, для питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Аккумуляторы PHEV можно заряжать от розетки, зарядной станции или с помощью рекуперативного торможения. Автомобиль обычно работает на электроэнергии до тех пор, пока не разрядится аккумулятор, а затем он автоматически переключается на использование ДВС.

Ключевые компоненты гибридного электромобиля

• Батарея (вспомогательная): в транспортном средстве с электрическим приводом вспомогательная батарея обеспечивает электричеством для запуска автомобиля до включения тягового аккумулятора, а также обеспечивает питание аксессуаров транспортного средства.
• Порт зарядки: порт зарядки позволяет автомобилю подключаться к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора.
• Преобразователь постоянного тока в постоянный: это устройство преобразует мощность постоянного тока с более высоким напряжением от тягового аккумуляторного блока в мощность постоянного тока с более низким напряжением, необходимую для работы аксессуаров автомобиля и подзарядки вспомогательной батареи.
• Электрогенератор: генерирует электричество от вращающихся колес при торможении, передавая эту энергию обратно в блок тяговых батарей. В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют функции привода и регенерации.
• Электрический тяговый двигатель: используя мощность от тягового аккумулятора, этот двигатель приводит в движение колеса автомобиля. В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют функции привода и регенерации.
• Выхлопная система: Выхлопная система направляет выхлопные газы из двигателя через выхлопную трубу. Трехкомпонентный катализатор предназначен для уменьшения выбросов выхлопной системы при выходе из двигателя.
• Топливный бак (бензин): в этом баке хранится бензин на борту транспортного средства до тех пор, пока он не понадобится двигателю.
• Двигатель внутреннего сгорания (с искровым зажиганием): в этой конфигурации топливо впрыскивается либо во впускной коллектор, либо в камеру сгорания, где оно смешивается с воздухом, а топливно-воздушная смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания.
• Бортовое зарядное устройство: принимает входящую электроэнергию переменного тока, подаваемую через порт зарядки, и преобразует ее в мощность постоянного тока для зарядки тягового аккумулятора. Он отслеживает характеристики аккумулятора, такие как напряжение, ток, температуру и состояние заряда во время зарядки аккумулятора.

Почему гибриды с подзарядкой становятся все популярнее?

По идее, с PHEV водителям не нужно беспокоиться о дальности поездки, и большую часть времени можно ехать на электроэнергии. Даже после того, как аккумулятор автомобиля разряжен, он по-прежнему дает хорошую экономию топлива, поскольку система работает как традиционный гибрид. Двигатель заряжает аккумулятор, что позволяет повысить общую эффективность. Кроме того, рекуперативное торможение отправляет энергию обратно в аккумулятор, когда вы отпускаете педаль акселератора и / или нажимаете педаль тормоза. Когда вы закончите движение в течение дня, вы можете просто включить машину на ночь заряжаться.

Таким образом, у водителя есть возможность продолжать пользоваться любимыми марками авто, которые все чаще предлагают гибридные варианты. Кроме того, на фоне общественного запроса на заботу об окружающей среде, водители уверены, что используя гибрид они помогают сохранить окружающую среду. Однако это не совсем верно.

Что выяснили ученые?

На долю гибридных автомобилей с подзарядкой от электросети приходится 3% продаж новых автомобилей. Их называют одними их самых безопасных для планеты индивидуальных транспортных средств. Однако совместный анализ, проведенный Европейской федерацией транспорта и окружающей среды и «Гринпис», показывает, что они выбрасывают в среднем 120 г CO₂ на км.

Для сравнения, в официальных «лабораторных» тестах фигурирует цифра 44 г на км.

Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) продаются как низкоуглеродная альтернатива традиционным автомобилям и обычным гибридам, которые нельзя заряжать от внешнего источника, и становятся все более популярными.

Новое исследование публикуется на фоне новостей о том, что правительство Великобритании рассматривает вопрос о внесении предложенного запрета на продажу новых бензиновых и дизельных автомобилей с 2035 по 2030 год.

О каком законе идет речь?

В ноябре 2019 года стало известно, что запрет на продажу новых бензиновых, дизельных или гибридных автомобилей в Великобритании будет перенесен не позднее 2040–2035 годов в соответствии с планами правительства. Изменение произошло после того, как эксперты заявили, что к 2040 году будет слишком поздно, если Великобритания хочет достичь своей цели по практически нулевым выбросам углерода к 2050 году.

Борис Джонсон обнародовал политику в рамках презентации саммита ООН по климату в ноябре.

Он сказал, что 2020 год будет «определяющим годом климатических действий» для планеты. Также Джонсон сказал, что запрет на продажу новых бензиновых и дизельных автомобилей будет введен даже раньше 2035 года, если это возможно.

Люди смогут покупать электрические или водородные автомобили и фургоны только после того, как запрет вступит в силу.

Изменение в планах, которое будет предметом консультаций, произошло после того, как эксперты предупредили, что предыдущая контрольная дата — 2040 год — по-прежнему оставит старые обычные автомобили на дорогах.

«Официальные» отчеты против «реального мира»

Гибридные электромобили могут проехать от 30 до 60 км в качестве чисто электрического транспортного средства и поэтому потенциально значительно меньше загрязняют окружающую среду, чем другие транспортные средства.

Однако это новое исследование показывает, что он не сокращают углеродные выбросы, как заявляют производители.

Официальные тесты показывают, что подключаемые гибриды выделяют в среднем 44 г CO₂ на км. Эти испытания показывают, что транспортные средства управляются таким образом, который регулирующие органы считают «нормальным». Однако реальная цифра, согласно отчету, больше похожа на 120 г на км.

Теперь исследовательские группы проанализировали то, что они называют «реальными» данными об эффективности использования топлива, собранными примерно у 20 000 водителей гибридных автомобилей по всей Европе.

Это водители, которые решили записывать свой пробег и расход топлива для обследований автомобилей, или водители компании или арендованных транспортных средств с записанной топливной экономичностью. Согласно этим данным, выбросы в течение всего срока службы подключаемого гибрида составляют около 28 тонн CO₂.

Для сравнения, средний бензиновый или дизельный автомобиль, по оценкам, выбрасывает от 39 до 41 тонны CO₂ из топлива в течение своего срока службы, а обычный гибрид обычно выбрасывает более 33 тонн.

Согласно этим данным, подключаемый гибрид обеспечит сокращение выбросов только примерно на треть на обычном бензиновом или дизельном автомобиле — намного меньше, чем официальные оценки.

Как отреагировали автомобильные компании?

Автомобильная промышленность признает, что лабораторные испытания не всегда отражают реальное использование, но раскритиковала отчет, заявив, что в нем используются данные о выбросах из теста, которому два года.

PHEV обеспечивают гибкость, с которой еще могут сравниться немногие другие технологии, с расширенным диапазоном действия для более длительных поездок за город и питанием от аккумулятора в городских районах, снижая выбросы и улучшая качество воздуха в городе. Их запас хода и характеристики будут продолжать улучшаться, что сделает их важной ступенькой на пути к полностью электрическому транспортному средству.

Майк Хоуз, исполнительный директор Общества моторов в интервью для BBC

Между тем Гринпис описывает PHEV как «волка автомобильной промышленности в овечьей шкуре».

Как поведение водителя влияет на безопасность гибридов для планеты?

Анализ транспорта и окружающей среды показывает, что ключевая проблема подключаемых гибридов заключается в том, что многие владельцы редко заряжают свои автомобили, а это означает, что они полагаются на бензиновый или дизельный двигатель.

Другая причина заключается в том, что многие подключаемые гибридные модели включают конструктивные особенности, которые автоматически включают бензиновый / дизельный двигатель при запуске в холодный день или запускают этот двигатель, если водитель резко ускоряется.

Последний режим означает, что выбросы автомобиля будут во многом зависеть от поведения водителя.

«Если вы всегда заряжаете аккумулятор и часто совершаете короткие поездки, у них будет очень низкий уровень выбросов», — объясняет Ник Молден, руководитель компании Emissions Analytics, которая специализируется на оценке выбросов транспортных средств. «Но если вы никогда не заряжаете аккумулятор и ведете машину очень агрессивно, выбросы могут быть значительно выше, чем у эквивалентной бензиновой или дизельной модели».

Что в итоге?

Ребекка Ньюсом, глава политического британского отделения «Гринпис» объснила, почему новое исследование гибридных автомобилей так важно.

«Они могут показаться гораздо более экологически чистым выбором, но ложные заявления о более низких выбросах — это уловка производителей автомобилей для продолжения производства внедорожников, бензиновых и дизельных двигателей», — предупреждают в «Гринпис».

Если власти хотят полностью запретить производство и продажу дизельных автомобилей, время задуматься о том, помогут ли гибридные автомобили решить проблему выбросов или это просто удобный способ оставить дизель на рынке?

Лучшие гибридные кроссоверы 2020 года

Все большую популярность в мире набирают кроссоверы, обладающие преимуществами традиционных и электрических автомобилей. На таких машинах комфортно передвигаться на любые расстояния, расходуя при этом незначительное количество топлива. Все больше производителей гибридов стараются создать доступные модели по невысокой стоимости.

Toyota C-HR

Благодаря своему стильному внешнему виду, кроссовер популярен среди молодежи. Огромное количество декоративных элементов помогают авто выделиться в потоке. Салон машины отделан тканью и кожей.

Тойота оснащена отличной мультимедийной системой. В движение автомобиль приводится гибридной установкой мощностью в 122 л.с. Все усилия передаются на переднюю ось посредством вариатора.

Geely FY11

Китайский кроссовер создан совместно со шведским брендом Вольво. Внешне машина походит на некоторые модели БМВ, так как над Geely FY11 работал дизайнер, создавший Х6. Стильный кроссовер придется по вкусу как молодому поколению, так и опытным автовладельцам.

Салон автомобиля выполнен из материалов высокого качества: ткани, кожи и пластика. Современная мультимедийная система с большим количеством опций приятно удивит своего владельца.

Приводится в движение гибрид бензиновой установкой 1,5 литра. Совместно с электродвигателем авто выдает 180 л.с. Машина оснащена семиступенчатой роботизированной коробкой передач.

Kia Niro

Из-за оригинального внешнего вида кроссовера не сразу угадывается бренд. Современный просторный салон оснащен качественной мультимедийной системой, комфортными сидениями. Вместительный багажник понравится автолюбителям, которые предпочитают дальние путешествия.

Основа гибрида – 1,6-литровый бензиновый двигатель. Вместе с электрическим мотором он выдает мощность в 146 л.с. В Kia Niro установлена шестиступенчатая роботизированная коробка передач, передающая усилия на передние колеса авто.

Mitsubishi Outlander PHEV

Данная модель уже давно завоевала сердца многих автолюбителей благодаря своим размерам и привлекательному внешнему виду.

Эргономичный салон автомобиля помогает комфортно расположиться как задним пассажирам, так и людям спереди. Оснащен Outlander 2,4-литровым бензиновым двигателем. На каждой оси установлено по электромотору.

Суммарная мощность агрегатов составляет почти 300 л.с. Покупателей кроссовера приятно порадует полный привод модели.