Меню Закрыть

Гибрид машина это: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Содержание

Что такое гибрид авто – плюсы и минусы – как работает

Количество гибридных автомобилей в автосалонах и на улицах растет ежегодно, но большое количество потребителей все еще имеет об их сущности лишь приблизительное представление. Авто24 попытается «на пальцах» объяснить главные вещи о гибридах.

Автомобиль-гибрид – это автомобиль с силовой установкой, которая сочетает в себе источники механической энергии нескольких типов. В Украине (и в мире в целом) в продаже есть только серийные гибридные автомобили с сочетанием бензинового (иногда – дизельного – Mercedes и BMW) и электрического двигателей. Но между ними есть разница: ДВС и электромотор могут активироваться по-разному.

Большинство современных гибридов построены на базе классических авто, но есть исключения – прежде всего, это несколько поколений Toyota Prius.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Выбираем авто: бензин, дизель, электро или гибрид

Преимущества и недостатки гибридов

Плюсы
  • Плавное движение на малой скорости
  • Экономия топлива (по сравнению с чистым ДВС)
  • Возможность движения на электротяге (не у всех)
Минусы
  • Высокая цена
  • Дорогое обслуживание
  • Требования к качеству сервиса

Напомним, что гибридные авто, грубо говоря, по сути промежуточный вариант на этапе перехода к электромобилям – до тех пор, пока тяговые батареи не будут усовершенствованы до того, что электротяга сможет приводить автомобиль без «подстраховки» обычным бензиновым (дизельным) двигателем.

Полный гибрид – FHEV (Full hybrid)

Это на сегодня наиболее распространенный в Украине гибридный автомобиль. Он имеет достаточно мощный ДВС и также самодостаточный электропривод, которые передают свою мощность на колеса или поочередно, или одновременно. Важный признак того, что автомобиль имеет полноценную гибридную силовую установку, это его возможность хотя бы несколько километров проехать на одном лишь электроприводе. Это значит, что машина имеет достаточно большую (большой емкости) тяговую батарею и электродвигатель с достаточной мощностью и системой охлаждения.

Типичный гибрид имеет мощный бензиновимй мотор и электропривод, который не только помогает ДВС при разгоне, но и может сам некоторое время приводить машину в действие

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: 8 грн. на 100 км: умелец из Александрии сделал себе электромобиль

Подзаряжаемый гибрид – PHEV (Plug-in Hybrid)

По нашему мнению, это один из самых полезных гибридов – такая машина может несколько десятков километров двигаться как электромобиль. То есть, зарядив аккумулятор за ночь дома, владелец может доехать утром до работы на электроприводе. И если есть возможность зарядить батарею и на работе, то и домой он поедет на электротяге.

Наиболее целесообразный сегодня гибрид – типа PHEV (Plug-in), который имеет большую тяговую батарею с возможностью подзарядки от электросети

А уж для более длительных поездок – на уикенд, на дачу, или, скажем, в супермаркет, машина автоматически подключит ДВС, который начнет подзаряжать батарею или приводить в действие колеса. С технической точки зрения гибрид PHEV (подзаряжаемый или подключаемый), аналогичный полному гибриду FHEV, но PHEV стоит заметно дороже – из-за батареи большой емкости.

Микрогибрид – Mild-Hybrid

Электропривод такого гибрида гораздо проще, чем у других типов. Однозначно основной двигатель у него – ДВС, а небольшой электродвигатель является вспомогательным, электроника активирует его, когда требуется большая отдача от силового агрегата – при динамичных ускорениях, на обгоне и тому подобное.

Самые простые гибриды запасают в небольшую 48-вольтовую батарею энергию, полученную от рекуперации при торможении, и тратят ее при разгонах

Тяговая батарея в Mild-гибридов совсем небольшая, одного ее заряда хватает всего на несколько энергичных разгонов. Заряжается она за счет рекуперации при торможении и вообще замедления автомобиля. В Украину гибриды такого типа официально тоже поставляются, например, такими являются Audi RS Q8 и Infiniti Q60.

Рекомендация Авто24

Если у вас есть мысль приобрести гибридный автомобиль, советуем прежде всего выяснить две вещи: для чего вам нужен именно такой силовой агрегат и реальные возможности конкретной модели, на которую вы положили глаз. И только потом принимайте решение о покупке.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Как сделать автомобиль более экономичным

Принцип работы гибридных автомобилей

Несмотря на то, что гибридный транспорт или HEV (гибридное электрическое транспортное средство) сейчас – объект пристального внимания, а количество таких транспортных средств стремительно растет, не все понимают что значит гибридный автомобиль. Гибридный автомобиль – это транспортное средство, которое оснащено гибридным двигателем. Он представляет собой комбинацию двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и электромотора. Работать ДВС и электромотор могут вместе и автономного (по отдельности в независимых циклах).
Многие считают, что появление гибрида произошло в 21-м веке, но на самом деле гибриды существуют с самого начала машиностроения. Ещё в начале 20-го века гибридные авто сконструировали инженеры Генри Пайперу, Фердинанд Порше. Конструкция была очень перспективная, но дорогостоящая. В силу того, что в это же время Генри Форд поставил на конвейерный поток выпуск машин с топливным баком, интерес на рынке к машинам с гибридным мотором было сложно поддержать.
На некоторое время интерес к конструкции был утерян, но в начале 70-х годов интерес к гибридам снова возвратился. Стимулом стало повышение требований к экологическим характеристикам транспорта. Особенно активно над конструированием, выпуском автомобилей с гибридной установкой стали думать в Германии, Японии. 
И первый массовый выпуск автомобилей c агрегатом, который сейчас и принято называть устройством гибрида, был сделан в Японии. Но произошло это не в семидесятых, а уже в девяностых годах прошлого века. Первым транспортным средством, представляющим автомобили с гибридным двигателем, стала легковая машина Toyota Prius.  Определённая аудитория с настороженностью отнеслась к тому, что бензиновый двигатель транспортного средства имел ограниченный диапазон оборотов. Однако по факту проблемой это не стало. Ведь при необходимости автомобилист получил возможность подключать электродвигатель для тяги. А вот батареи с низкой ёмкостью оказались проблемой, впрочем, как  и стимулом для дальнейшего развития. Теперь, когда на рынке авто присутствует уже 4 поколения гибридных авто, те же Toyota Prius с гибридной установкой оснащаются емкими эффективными никель-металлогидридными батареями.

Устройство и принцип работы

Стандартный гибрид составляют:
  • ДВС. Его вес и объём традиционно меньше, чем у классических авто с топливной системой. Дефорсирована (уменьшена) и мощность. Большинство моделей работает не по традиционному циклу Отто, а по мягкому циклу Аткинсона или Миллера. У ДВС с мягким циклом эффективно сжигается топливо, улучшен газообмен в цилиндрах, уменьшено детонационное сгорание в режиме полной нагрузки, уменьшено разрежение (соответственно, меньше насосные потери). Цикл Миллера популярен у двигателей Volkswagen.  Цикл Аткинсона активно используют концерн Toyota, Mazda, Lexus. Если  в цикле Отто впускной клапан закрывается почти сразу, то в мягких циклах Аткинсона и Миллера клапан закрывается на половине пути при направлении к верхней мертвой точке. Сжатие происходит значительно позже нежели чем при цикле Отто у традиционных ДВС. Это благоприятно сказывается на экологических нормах.  Казалось бы, почему тогда мягкий цикл не хотят использовать не на гибридах. Дело в том, что  этот цикл плохо подходит при работе двигателя на малых оборотах. ДВС может элементарно заглохнуть. Для обычного – не гибридного транспортного средства это недопустимо. Но у гибридов два мотора. И легко подстраховаться.
  • Электромотор. Не просто способен запустить машину, а открывает возможности для того, чтобы получить электроэнергию, которая будет использоваться для подзарядки АКБ. Может быть выполнен встроенным в силовую установку или размещаться автономно.
  • Трансмиссия. Передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам.  Компоненты такие же,  как у иного автомобиля: главная и карданная передачи, полуоси, дифференциал для распределения крутящего момента, сцепление, коробка передач. Конкретное количество элементов трансмиссии зависит от схемы гибридной установки. Например, у решения с последовательной схемой не полностью отсутствует сцепление и коробка передач. Если же  коробка передач – в наличии, то в  трансмиссии  гибрида может быть механического, автоматического, гибридного исполнения. Последний вариант распространен, например, у машин Toyota. В этом случае есть полное разветвление потоков мощности. Благодаря трансмиссии с такой коробкой нагрузки на двигатель снижаются, расход топлива ДВС – меньше. Если вам нужен практический опыт по работе с трансмиссией, то на базе LCMS есть специальный полезный модуль “Анализ ситуации: гибридная и электрическая трансмиссия”.
  • Топливный бак . На небольших легковых гибридах стоят баки с объёмом до 50 л, на кроссоверах и бизнес-седанах – 60- 70 мл.
  • Аккумулятор. На транспортное средство монтируется высоковольтная и обычная батарея на 12 (В) для питания бортовой сети. До запуска всех систем транспортного средства питание идет от 12-Вой батареи, и только потом в работу включается высоковольтная батарея (она может функционировать только при создании условий полного охлаждения).
  • Генератор. Вырабатывает электроэнергию. Минимизируя нагрузку на ДВС.
  • Инвертор. Плавно изменяет величину напряжения.  Используется для распределения энергии, для выработки высоковольтной батареей трехфазного тока.
  • Принцип работы гибридного автомобиля

    При отсутствии бензина машина способна работать только от электромотора, при разрядке – от ДВС, но в обычном режиме задействованы оба двигателя. Работа осуществляется за счет синхронной работы бензинового и электрического двигателей. При совместной работе топливный двигатель выполняет основную работу по созданию вращательного момента, выработке энергии для аккумуляторной батареи, а электромотор снимает с ДВС нагрузки, минимизирует резкие колебания, снижает количество вредных выхлопов, увеличивают запас хода. При одновременной работе ДВС и электромотор помогают работать друг другу.  ДВС заставляет двигаться генератор, за счёт этого электромотор получает дополнительную энергию. Электромотор, в свою очередь, снижает разгонные нагрузки ДВС, позволяя работать без резких разгонных нагрузок.

    Особенности гибридных автомобилей

    Одна из главных особенностей гибридов – компромиссность. Автомобилисты отмечают эффективное объединение преимуществ автомобилей с ДВС и транспортных средств с мотором. Транспортные средства помогают сэкономить на топливе. Сильно экономия ощутима при езде в условиях интенсивного городского трафика, наличия пробок. Особенно это заметно у транспортных средств с системой рекуперации.  А она есть у большинства современных гибридов. С помощью системы рекуперации можно возвращать энергию. Например, когда авто постоянно тормозит, мотор выполняет функцию генератора, осуществляет зарядку батареи. Пользователи, испытывающие опасение из-за оснащённости транспортного средства высоковольтными батареями, приобретая современные гибридные автомобили могут быть уверены в безопасности: производители оснащают машины многоуровневыми автоматическими системами защиты (от поражения электротоком). Силовые конструкции, крепления транспортных средств делают из композитных материалов (углеродное волокно, карбон), лёгких металлов (магний, алюминий). Снижение общего веса машины благоприятно сказывается на его технических характеристиках, создаются лучшие условия для движения. При ускорении на подъемах затрачивается меньше энергии. Максимальная длина пробега достигается при езде на небольших и постоянных скоростях. В этом случае – наименьшее аэродинамическое сопротивление и наибольшая эффективность расхода топлива.

    Типы гибридных агрегатов

    • «Умеренные» или мягкие. Постоянно работает ДВС. Электромотор дополняет, поддерживает его. Главная цель – усилить мощность и эффективность двигателя. Примеры – Mercedes S 400 HYBRID, Honda-IMA.
    • «Полные». Приводятся в движение электромотором на любом этапе движения: при поддержании стабильной скорости, при ускорении. На электрической тяге транспортное средство способно двигаться на достаточно большое расстояние. Аккумуляторную батарею от сети подзарядить нельзя. Пример – BMW X6 ActiveHybrid.
    • Plug-in, передвигается как комбинированно: от ДВС + электротяги, так и только электричества. Только на батареях могут ездить, преимущественно, на средние расстояния. Как заряжать гибридный автомобиль такого типа, вопросов не возникает: авто легко подзарядить от розетки, как электрокар, а бензин из топливного бака у Plug-in  активно преобразуется в электричество и сохраняется в батареях. Примеры — Toyota Prius PHV, Mitsubishi Outlander PHEV, Chevrolet Volt, Opel Ampera.
    Отдельный тип составляют E-REVS (Extended-Range Electric Vehicles). Это промежуточный вариант между сугубо гибридом и электрокаром. У них есть ДВС и электромотор. Но ДВС используется не для движения, а именно для зарядки. Расход гибридного автомобиля E-REVS наиболее минимальный. Иногда гибриды делят просто на HEV (гибридное электрическое транспортное средство) и PHEV (подключаемое гибридное транспортное средство). Второй вариант от первого отличается наличием дополнительной батареи в первоначальном варианте такого автомобиля. То есть за PHEV стоят гибриды, которые в первой типологии называются  Plug-in, а за термином HEV стоят «умеренные» и «полные» гибриды.

    Схемы взаимодействия работы электродвигателя и ДВС

    Взаимодействие электромотора и двигателя внутреннего сгорания может быть налажено по последовательной, параллельной и последовательно-параллельной схемам.

    Последовательная схема

    • Крутящий момент от ДВС передается генератору.
    • Генератор вырабатывает электричество и заряжает аккумуляторы.
    • Транспортное средство движется на электротяге.
    ДВС работает только на генератор, электрический мотор установлен таким способом, что он является главной силой, которая приводит в движение ведущую колёсную пару. Авто с последовательной схемой – это, главным образом, транспортные средства с портом подключения к электросетям.

    Коробка передач у транспортных средств с последовательной схемой отсутствует. Батареи ставятся чаще всего никель-металлогидридные. При отключении ДВС авто хватает мощности и заряда для движения самостоятельно.

    Схема хорошо подходит для техники, которая требует небольшой скорости передвижения, частого торможения. Это, например, городской транспорт, спецтехника в логистических комплексах. Схема хорошо совместима с  технологией Kinetic energy recovery system (KERS) — системой восстановления кинетической энергии. Во время торможения транспортного средства она накапливается, при необходимости ускорения объекта — расходуется на эту цель. Последовательная схема популярна и у производителей карьерных самосвалов. Для них не принципиальна высокая скорость, но крайне важный большой крутящий момент.
    Последовательная схема обеспечивает возможность ДВС стабильно работать на неизменяемых оборотах, не требует от автопроизводителя установки коробки передач и сцепления. Ограничение использования последовательных схем на практике обусловлено тем, что в процессе преобразования – достаточно большие потери энергии. Компоновка создаёт необходимость устанавливать аккумуляторную батарею большой емкости, а аккумуляторные батареи достаточно крупногабаритные и высокие по стоимости. Для легковых автомобилей – это не самое удачное решение. Поэтому в данный момент последовательная схема наиболее интересна производителям большегрузного коммерческого транспорта. Впрочем, у некоторых легковых компактных авто такую схему также можно встретить. Характерный пример — Chevrolet Volt.

    Параллельная схема

    Эта схема характерна для гибридов, которые ездят с использованием и ДВС, и электромотора (то есть используется на «умеренных» или мягких гибридах). Основную работу выполняет двигатель внутреннего сгорания, электромотор же подключается, когда нужна дополнительная мощность (то есть когда ДВС трудно справляться с нагрузкой). Электромотор способен работать в качестве генератора. Блок управления распределяет крутящий момент, поступающий от ДВС и мотора гибрида.


    Компоновка исключает необходимость устанавливать аккумуляторную батарею большой емкости. ДВС напрямую связан с ведущими колесами, и потери энергии небольшие. Топливная экономичность решения незначительная (в сравнении с транспортными средствами с последовательной и параллельно-последовательной схемой). Когда транспортное средство начинает тормозить, сохраненная энергия торможения запасается в аккумуляторной  батарее. При ускорении энергия аккумулятора уходит на раскрутку электромотора,  при этом расход топлива уменьшается на столько, сколько энергии удаётся аккумулировать  при предыдущих торможениях. Недостаток схемы – отсутствие возможности одновременно осуществлять подзарядку АКБ и приводить в движение колёса посредством мотора с электроприводом. Параллельная схема удачна для транспортных средств, активно движущихся по трассе с малым количеством остановок.
    Параллельная схема любима такими производителями как Honda, Hyundai, BMW, Volkswagen.
    Взаимодействие электромотора и двигателя внутреннего сгорания может быть налажено по последовательной, параллельной и последовательно-параллельной схемам.

    Последовательно-параллельная схема

    Если использована последовательно-параллельная (комбинированная) схема, автомобиль при старте и на малых скоростях движется только на электрической тяге. Как и при последовательной схеме ДВС в этом случае работает на генератор. При сильных разгонах, большой скорости крутящий момент на ведущие колеса передается одновременно от электромотора и ДВС. При подъеме транспортного средства электромотор получает от АКБ дополнительное питание и минимизирует генератор от сверхнагрузок.


    Часть крутящего момента от ДВС благодаря планетарному механизму передается на колёса. Подачу мощности от ДВС и электромотора регулирует ЭБУ.
    Последовательно-параллельная схема обеспечивает отличную топливную экономичность.
    Функционально последовательно-параллельная схема одна из наиболее практичных. Но её берут в помощь далеко не все производители (хотя Ford, Nissan, Toyota Prius, Lexus прибегают к этой схеме весьма активно).
    Не самая большая популярность к схеме при её отличных достоинствах связана с тем, что при выпуске транспортных средств требуется устанавливать дополнительный генератор. Требуется ёмкая аккумуляторная АКБ. Сложности есть и в электронике (особенно сложен электронный блок управления).

    Преимущества использования гибридных автомобилей

    Плюсы гибридных автомобилей:
    • Независимость. Есть возможность ездить от топлива или электротяги.
    • Существенное снижение расхода топлива даже в комбинированном режиме работы мотора.
    • Существенно меньше вpeдныx выбpocoв в атмосферу по сравнению с машинами, оснащенными только ДВС.
    • Возможность подстраховаться, если электромотор невозможно подзарядить от сети. Машина начинает ездить как обычное транспортное средство, заправленное топливом.
    • Высокая эффективность при paбoтe нa xoлocтoм xoду и экономичность. Особенно это ощутимо при передвижении в условиях плотного трафика по городу (при правильном выборе гибрида под эти условия).
    • Малошумность. Наиболее низкий уровень шума достигается во время движения на электрической тяге при езде на средней скорости.
    • В холодное время года гибридный автомобиль (в отличие от  транспортных средств, которые работают на дизтопливе) при корректном режиме эксплуатации (подробнее о нём — чуть ниже) нечувствительны к температуре окружающей среды.
    • Недостатки владения гибридными авто

      Одна из ключевых проблем – зависимость от АКБ и регулярные нагрузки на неё. Необходимо постоянно помнить о том, что батарея может paзpяжaтьcя дo кpитичecкoгo cocтoяния. Рынок АКБ развивается, но большинство батарей располагает небольшим диапазоном рабочих температур. 
      Часто можно услышать, что гибридный автомобиль сложнее в сервисе и ремонте по сравнению с традиционным в обслуживании. Ведь, чтобы  его обслужить нужны знания и автомеханики, и автоэлектрики. С кадрами по обслуживанию гибридов, увы, пока часто возникают проблемы. Впрочем, на практике ряд гибридов благодаря их конструктивным особенностям (например, многокомпонентной  трансмиссии)  сервис может оказаться даже дешевле нежели сервис авто с ДВC

      Обслуживание и эксплуатация гибрида

      Неприятных сюрпризов для автовладельца не будет, если они обратятся на сервис, который специализируется именно на СТО, где гибриды – не случайные, а постоянные объекты обслуживания. Такие станции техобслуживания целенаправленно оснащаются их сканерами, тестерами, газоанализаторами, максимально подходящими для гибридов, проводят обучение персонала, в том числе посредством симуляторов типичных неисправностей.
      Распространенные проблемы, с которыми на СТО обращаются владельцы гибрида:
      • Автомобиль плохо или вообще не заводится.
      • Есть проблемы с разгоном.
      • Ощутимы плавающие обороты, «троение» двигателя.
      • Растёт расход топлива.
      • Замечено превышение уровня СО.
      • Сломаны рулевые рейки.
      • Вышли из строя турбины.
      • Для поддержания гибридного авто в полном порядке рекомендуется выполнять техническое обслуживание. Экспресс-диагностика гибрида включает:
        • Проверку состояния высоковольтной батареи.
        • Проверку параметров ДВС.
        • Выявление ошибок посредством компьютерной диагностики.
        При этом даже если неисправностей нет через определённый промежуток эксплуатации рекомендованы следующие замены:
        • циркуляционный насос системы охлаждения инвертора (помпы) — каждые 120 тыс. км пробега;
        • антифриз — каждые 2 года.
        Регулярно требуется визуальный осмотр радиатора охлаждения инвертора. В случае его засорения требуется немедленная чистка, так как это достаточно уязвимая деталь. Если авто долго простаивает, периодически необходимо производить запуск мотора. Хотя бы на 15 минут 1 раз в месяц.
        Стоимость ремонта зависит от объёма работ. Наиболее дорогостоящий ремонт получается, если из строя выходит электроника. Наиболее дорогостоящая запасная часть — аккумуляторная батарея. Отдельного внимания заслуживает эксплуатация гибрида автовладельцами в зимний период. Использование авто в холода не запрещено, но нужна подготовка: перед зимним сезоном обязательно продиагностируйте батарею. Во время эксплуатации поддерживайте зарядку АКБ на уровне не менее 70 процентов.

        Каковы перспективы HEV и PHEV?

        Развитие гибридных электромобилей – как HEV и PHEV  в настоящий момент нацелено на:
        • Снижения веса батареи и автомобиля. Решение вопроса с батареей некоторые производители видят в переходе от  никель-металл-гидридных и биполярных никель-водородных аккумуляторов.
        • Увеличение  пробега при работе на электротяге.
        • Улучшение уровня поглощения ударных нагрузок.
        При этом для автопрома наиболее дешёвый вариант – классический HEV, PHEV  более сложен в производстве. Классический HEV – это гораздо более дешевое решение для производства, чем гибридный автомобиль со штепсельным соединением. Он позволяет очень эффективно снизить расход топлива во время ежедневного вождения, особенно в городских условиях. Эффективность HEV зависит от условий, в которых водитель едет. При обсуждении различий между этими типами автомобилей также важно, как они функционируют в сознании потребителя и как различия в дизайне выражаются в отношении потребителей к этим решениям. Среди производителей, которые активно сосредоточили свои силы на HEV и PHEV  —  Toyota Hyundai, Ford, Subaru, Lexus, Ford, Volvo.
        Развитие гибридов, а особенно PHEV, как и электрокаров связано с развитием инфраструктуры. Особенно развитие гибридов и электрокаров актуально для мегаполисов, и курортных районов, где наиболее остра проблема городского шума и требованиям к уровню загазованности.

    Гибридные автомобили — что это и как работает

    Автор avtobond На чтение 5 мин Просмотров 5.5к. Обновлено

    Автомобиль гибрид – это транспортное средство будущего времени. Использование двух двигателей позволяет значительно сократить расход топлива (при движениях в условиях города), а также достичь минимального периода разгона с места старта до 100 км/ч. Кроме того, машина гибрид не наносит вреда окружающей среде. Это важно, если учесть, что проблемы экологии в развитых странах волнуют не только автолюбителей, но и всю прогрессивную общественность.

    Устройство гибридных автомобилей

    У каждой такой машины установлено два мотора: ДВС (двигатель внутреннего сгорания) и электрический аккумулятор. Последний тип двигателя «подзаряжается» путем преобразования кинетической энергии. Таким образом, электротяга начинает работать при заряженном моторе и при низком скоростном режиме от 20 до 40 км/ч.

    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.

    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.

    Плюсы и минусы автомобиля гибрида

    Гибрид авто имеет массу достоинств. Среди них:

    • Расход бензина в пробках сокращается на 20-25 процентов.
    • АКБ подзаряжается во время движения.
    • Возможность зарядки от сети мощностью 220 в.
    • Мгновенный разгон (за 7 секунд машина ускоряется до 100 км/ч).
    • Мало выбросов углекислого газа в окружающую среду.
    • Отличная работа (КПД) в городской среде.
    • Уменьшение износа деталей тормозной системы.
    • Режим электродвигателя отличается бесшумностью.

    При покупке гибрида обнаруживаются и недостатки. На трассах выгоды гибридных машин не так очевидны. Аккумуляторы нового типа не характеризуются большим сроком службы. Напротив, любой резкий скачок температурных режимов может стать причиной преждевременной поломки. А утилизация отработанного мотора – целая проблема для автолюбителя.

    Тем не менее, достоинства автомобиля оцениваются по высшему разряду. При покупке электромобиля потребителя сдерживают только цены. Впрочем, и ремонт, и стоимость запасных частей обойдутся дороже. Не каждый профессионал возьмется за восстановление сложной конструкции движка.

    Обслуживание и эксплуатация гибрида в зимний период

    Бытует мнение, что, когда наступают холода, электромобиль гибрид не используется: аккумулятор категорически не переносит критических температур и выходит из строя. На практике собственники машин активно эксплуатируют свое движимое имущество даже при – 26 градусов при соблюдении некоторых условий эксплуатации транспортного средства:

    • Перед началом сезона проводится диагностика батареи.
    • При наступлении зимнего периода собственник поддерживает зарядку АКБ до 70 процентов.
    • Если владелец не планирует пользоваться автомобилем зимой, то не нужно забывать заводить машину не менее чем три раза в неделю.
    • При разрядке батареи возможно «прикурить» средство передвижения. Для этого не рекомендуется нажимать на педаль газа. Для восстановления работоспособности автомобиля достаточно положить провода на батарею, подождать некоторое время и начинать заводить стартер.

    В гараже гибридный автомобиль не хранится. Он просто готовится к зимнему сезону. На станции технического контроля проверяются следующие компоненты и агрегаты: дроссельную заслонку, свечи, катушку зажигания. Обязательная диагностика проводится раз в год.

    Марки гибридных автомобилей

    Первый электромобиль был изобретен еще в 1899 году Фердинандом Порше и с тех пор началась «гибридизация», но серийно машины будущего стали выпускаться только ровно через век. Первопроходцем считается Toyota Pirus, вышедшая с конвейера в Японии в 1997 году.

    В России на сегодняшний момент предлагаются следующие виды гибридных машин:

    Электродвигатель рассматривается автолюбителями как альтернативный источник энергии. Его заводская установка позволяет придать автомобилю небывалую динамичность, мощность. Кроме того, у автолюбителя не возникает проблем с «зелеными» правозащитниками. Также учтите, при осуществлении выгодной покупки собственники могут заезжать на заправочную станцию не чаще, чем 2 раза в неделю. Шагайте в ногу со временем и приобретайте автомобиль будущего!

    Стоит ли покупать подержанный гибридный автомобиль

    Эдуард Солодин

    общался с владельцем

    Профиль автора

    Артем Ильичев

    купил гибрид

    Гибридный автомобиль — отличный вариант для тех, кто хочет немного сэкономить на топливе, но не готов отказаться от двигателя внутреннего сгорания.

    Производители электрических батарей для автомобилей постоянно увеличивают дальность хода, но ее не всегда бывает достаточно. Сейчас электрокар — это скорее вторая машина в семье, на которой передвигаются исключительно в черте города.

    Уехать куда-нибудь хотя бы за 200 км на такой машине — уже проблема: есть риск не успеть на подзарядку и доехать до нее на эвакуаторе. Гибрид же позволяет пользоваться преимуществами электродвигателя в городе и удобен на междугородних трассах.

    Эта статья про личный опыт владения подержанным гибридным автомобилем. Я пообщался со своим родственником Артемом, который владеет такой машиной. Опишу в статье его общее впечатление от автомобиля, расскажу про преимущества, недостатки и сложности, с которыми пришлось столкнуться.

    УЧЕБНИК

    Как победить выгорание

    Курс для тех, кто много работает и устает. Цена открыта — назначаете ее сами

    Начать учиться

    Почему выбрали гибридный автомобиль

    До покупки гибрида единственной машиной в семье Артема был дизельный мощный одиннадцатиместный Хендай Старекс 2016 года. Передвигаться на таком одному в городе некомфортно и накладно: в городском цикле такой микроавтобус расходует 13 л на 100 км.

    Совсем другое дело, если нужно ехать всей семьей на дальние расстояния или по грунтовым дорогам. Ну и самая неочевидная проблема: нужны права категории D, а они в семье были только у одного человека — папы Артема.

    Поэтому семья решила купить второй автомобиль. Эта машина должна быть экономичной, потому что чаще всего за рулем будет сидеть Артем, а он студент. На небольшую стипендию тяжело заправляться бензином, но подзаряжаемый электричеством гибрид способен решить эту проблему. В городе у семьи Артема есть гараж с розеткой, дача — в 40 км, а там тоже можно зарядиться.

    Артем с семьей живет в Крыму. Температура зимой там редко опускается ниже −5 °C. Это оптимальный температурный режим для гибридов и электрокаров, так что зимой батарея автомобиля даже дольше сохраняет заряд.

    А еще гибриды более экологичны: когда такой автомобиль работает на электричестве, из выхлопной трубы ничего не летит. Для Артема и его семьи это важно: они заботятся о сохранении природы и своем здоровье.

    Из всех существующих гибридов семья Артема выбрала Шевроле Вольт американского автоконцерна General Motors. Он надежный, экономичный, недорогой в обслуживании и проезжает на одном заряде до 60 км.

    Почему за гибридом пришлось ехать в Армению

    Официально Шевроле Вольт не продают в России — его можно купить только за рубежом, например в Армении. Туда привозят автомобили с американских и японских аукционов. Есть специалисты и даже целые организации, которые занимаются перепродажей автомобилей из Армении в Россию и другие страны СНГ. Они встречают покупателя в аэропорту, переводят на армянский язык загранпаспорт, делают ему временную регистрацию для покупки авто, помогают с выбором модели и оформляют все необходимые документы.

    Армения — страна-участник Евразийского экономического союза, поэтому растаможка такой машины стоит относительно недорого.

    Покупка. В 2019 году мои родственники приехали в Ереван, пришли на большую, размером с футбольное поле, площадку и среди множества американских и японских автомобилей выбрали Шевроле Вольт 2011 года с пробегом 118 000 км. Машину отдавали за 10 000 $⁣ (646 000 Р), состояние было отличное: кузов в родной краске и 95% емкости батареи.

    10 000 $

    мы заплатили за машину

    Мои родственники купили эту машину и перевезли ее в Россию

    Граница и таможня. До 2020 года автомобили из Армении спокойно ввозили в Россию с армянскими номерами: таможня не считала это противозаконным. Но в 2020 году все изменилось: российские таможенники перестали пропускать нерастаможенные в РФ машины, а владельцев ввезенных ранее авто стали штрафовать — за управление транспортным средством, не зарегистрированным в установленном порядке. В некоторых крупных городах машины даже забирали на штрафстоянки.

    Артем купил свой Шевроле Вольт в 2019 году, без проблем привез его в Россию на армянских номерах, но так и не растаможил. Крым — курортный регион, поэтому там много автомобилей с украинскими, армянскими, грузинскими и абхазскими номерами. Местное ГИБДД не обращает особого внимания на иностранные номера: за полтора года машину Артема пару раз останавливали для проверки документов, но не выписывали никаких штрафов. Так что авто стоит на учете в Армении, налоги за него нужно платить там же.

    Если нужно будет продать или переоформить автомобиль, Артему придется ехать в Армению.

    Как растаможить автомобиль-гибрид

    С растаможкой обычного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания правила понятные: нужно уплатить таможенный сбор за каждый кубический сантиметр двигателя, цена будет зависеть от возраста машины. За электрокары до 31 декабря 2021 года платить вообще не нужно. А вот с гибридными автомобилями есть сложности.

    У Шевроле Вольта есть и электродвигатель, и ДВС. Между ДВС и колесами нет прямой связи, поэтому сначала автомобиль едет исключительно на электрической тяге. Когда заряд заканчивается, то подключается ДВС и через мотор-генератор вращает колеса и заряжает в это время аккумулятор. Владельцы считают, что Вольт нужно причислять к электрокарам, но таможенники с ними не согласны и требуют оформлять автомобиль по общим правилам.

    В Европе и США владельцы гибридов и электрокаров пользуются похожими привилегиями: получают субсидии на покупку такого автомобиля, их освобождают от уплаты налогов и сборов. Разница между электрокаром и гибридом может быть в размере субсидии.

    Производитель характеризует Шевроле Вольт как плагин-гибрид. Были случаи, когда через суд удавалось доказать, что Вольт — электромобиль, но чаще всего в России его растаможивают как обычный автомобиль с бензиновым двигателем. За растаможку Шевроле Вольта с двигателем 1,4 л придется заплатить примерно 398 000 Р. Покупка станет невыгодной.

    До 31 декабря 2021 можно ввозить в Россию электрокары без таможенной пошлины. Но придется оплатить НДС, акциз, таможенное оформление и утилизационный сбор. Кроме того, необходимо установить на автомобиль систему ЭРА-ГЛОНАСС. Даже если удастся доказать, что Вольт электрокар, за растаможку попросят примерно 155 000 Р.

    155 000 Р

    стоит растоможка электромобиля

    Таможенные платежи для электрокара за 10 000 $, июль 2021 Таможенные платежи для Шевроле Вольта, июль 2021

    Первые впечатления от автомобиля

    Первое поколение Шевроле Вольта выпускали с 2010 по 2014 год. Он построен на платформе Шевроле Круз, поэтому во многом автомобили схожи: например, у них абсолютно одинаковая подвеска. Очень похожий по всем параметрам автомобиль для европейского рынка — Опель Ампера.

    Снаружи Вольт — небольшой седан с низким дорожным просветом. Внутри все несколько сложнее: большая 200-килограммовая Т-образная батарея расположена частично в багажнике, частично в салоне, поэтому сзади два отдельных сиденья.

    Есть все удобства: кожаные сиденья с подогревом, климат- и круиз-контроль, камера заднего вида, сенсорная панель управления. Приборная панель — цифровая. У пассажиров нет ощущения, что машине 10 лет. Все материалы отделки качественные: нет щелей, ничего не скрипит. К американской сборке претензий нет.

    На заднем диване Шевроле Вольта умещаются только два пассажира Салон Вольта 2011 года выглядит достаточно современно и технологично даже спустя десятилетие

    Первое, на что обращаешь внимание при движении — это тишина. Шумоизоляция настолько хорошая, что не слышно даже шуршания шин. Можно говорить вполголоса и слушать негромкую музыку. Иногда непонятно, работает у автомобиля двигатель или нет — приходится ориентироваться по приборам. Наверное, правильнее говорить, что автомобиль включается и выключается.

    Есть три режима движения: нормальный, спортивный и «горы». В спортивном режиме педаль газа острее реагирует на нажатие. Вольт обычно едет на электрической тяге, но в режиме «горы» подключатся все силовые агрегаты. При спуске с горы в этом режиме автомобиль подзаряжается. До 100 км/ч автомобиль разгоняется за 9 секунд.

    В обычных автомобилях при торможении энергия тратится на нагрев тормозных колодок и остановку. Производители электрокаров и гибридов решили, что это слишком расточительно, и придумали рекуперацию — процесс, при котором легкое нажатие на педаль тормоза возвращает часть энергии обратно в батарею. Из-за этого первое время непривычно нажимать на педаль тормоза. Кажется, что она плохо реагирует и хочется нажать еще сильнее. Тогда автомобиль замедляется уже не электродвигателем, а тормозными колодками. Но к этому быстро привыкаешь.

    Батарея гибрида и зарядка

    Литийионный аккумулятор Вольта производит южнокорейская фирма LG Chem. Батарея никогда не заряжается и не разряжается до конца. Автомобиль использует только 70% емкости. Как только заряд батареи падает до 30%, подключается генератор и начинает ее заряжать. Так батарея деградирует гораздо медленнее и с годами практически не теряет емкость. Гарантия General Motors на батарею — 10 лет или 300 000 миль (482 803 км) пробега.

    На полном заряде при температуре воздуха +15 °C можно проехать до 62 км. Чаще всего полного заряда хватает на 50 км пробега. Летом и даже в сильную жару +35 °C никаких проблем нет, заряд держится как обычно, не считая дополнительного расхода на кондиционер. При температуре ниже 0 °C в случае, если батарея не заряжена полностью, принудительно включается ДВС. Самый маленький пробег на полном заряде был зимой — машина прошла 24 км.

    Автовладельцу всегда доступно только 10,5 кВт из 16 кВт мощности батареи. Треть емкости идет на ее обслуживание. Батарея подогревается зимой и охлаждается летом и всегда находится в температуре +15 °C. Для этого есть три контура охлаждения, в которые рекомендуют заливать оригинальный антифриз, чтобы избежать кристаллизации. Неоригинальный антифриз — чуть ли не единственная причина проблем с батареей.

    Аккумулятор состоит из четырех секций, каждую из которых можно заменить при необходимости. Кроме того, каждая секция состоит из 288 плоских пластин, которые тоже можно заменить. Если придется менять всю батарею, то новую купить в России не получится. А контрактную оригинальную можно найти за 200 000 Р на авторазборках, в тематических группах владельцев или на «Авито».

    Скорость зарядки зависит от силы тока, ее измеряют в амперах (A). На блоке зарядки кнопкой можно менять силу тока: 7, 12 или 16 A. При 7 A Шевроле Вольт будет заряжаться 7 часов, при 16 — 3,5—4 часа. Оптимальная сила тока для зарядки — 7 А. Чаще всего автомобиль стоит на зарядке от обычной розетки на 220 вольт всю ночь в гараже или на даче.

    Оборудовать специальную зарядную станцию не пришлось — достаточно удлинителя и обычной розетки на 220 В с заземлением. Для полной зарядки требуется 12,5 кВт электроэнергии по 3,7 Р за кВт. Это городской дневной тариф. Итого 46 Р за полный заряд — сейчас столько стоит 1 литр АИ-92, правда, в случае с электрокаром денег хватает на 50 км пробега, а так хватило бы километров на 10—12.

    Сильные стороны гибрида

    Управляемость. Вольт очень тяжелый для своего размера — 1715 кг. Это сказывается на хорошей управляемости — у автомобиля низкий центр тяжести и маленький клиренс. Из-за этого его не кренит в поворотах, он устойчив, как спорткар.

    Ускорение. Под капотом у Вольта три силовых агрегата: электродвигатель мощностью 149 л. с., атмосферный четырехцилиндровый бензиновый двигатель General Motors 1,4 л, 86 л. с. и мотор-генератор на 74 л. с. Поэтому у Вольта отличное ускорение на старте. Со светофора Шевроле Вольт обгонит большинство обычных автомобилей с ДВС. При этом не слышно никакого рева двигателя — в салоне абсолютная тишина.

    Надежность и потенциально большой пробег — основные преимущества Вольта. Эта машина была популярна у американских таксистов, которые проезжали до 640 000 км без существенных поломок. Его батарея долговечная и рассчитана на много циклов заряда. Даже если сломается один из силовых агрегатов, всегда есть «запасной». Автомобиль просто станет только электрическим или только бензиновым.

    На Вольте установлен планетарно-электрический вариатор — e-CVT. Как и вариатор, это бесступенчатая трансмиссия, но без ремней и конусов. Планетарная передача получила такое название, потому что шестерни в ней находятся в постоянном зацепе и вращаются вокруг центральной шестерни, как планеты вокруг Солнца. Она соединена с генератором, который работает как электромотор, регулирует электрический ток и передает вращение на колеса. Излишек энергии возвращается в электродвигатель. Похожую бесступенчатую трансмиссию устанавливают в гибридные автомобили марки Лексус и Тойота Приус. Их считают надежными.

    Так выглядит схема гибридного синергетического привода Шевроле Вольта

    Экономичность. Если всегда ездить на электричестве, то расход будет эквивалентен 2 литрам топлива на 100 км. По факту это не всегда получается, поэтому подключается бензиновый двигатель и общий расход увеличивается до 5,5 л топлива на 100 км в смешанном цикле. Это примерное вдвое экономичнее большинства бензиновых двигателей.

    ДВС у этого автомобиля нужно обслуживать реже, чем обычный. За счет электродвигателя срок службы всех деталей и расходников увеличивается минимум вдвое. Плановое техническое обслуживание ДВС производитель рекомендует проводить каждые 30 тысяч километров пробега или раз в два года. Бортовой компьютер напомнит о грядущем ТО. В России срок лучше сократить до 15 или в крайнем случае до 20 тысяч километров.

    Что делать? 20.06.17

    Как выбрать самый экономичный автомобиль?

    В процессе торможения участвует электродвигатель, тормозные колодки приходится менять намного реже. Со временем привыкаешь притормаживать для рекуперации, поэтому тормозные колодки почти не стираются. Но если нажать на педаль со всей силы, колодки будут прижиматься к тормозному диску так же, как на обычной машине.

    Общая дальность хода у Вольта примерно 500 км: 50 км на электричестве и 450 км на полном баке бензина, который вмещает 35 литров топлива. Для ежедневных поездок по городу и за его пределы заряда вполне хватает, а для дальних поездок подключается бензиновый двигатель.

    Еще одно преимущество Вольта — привлекательный внешний вид электрокара В подкапотном пространстве Вольта агрегаты расположены очень компактно, свободного места почти нет

    Недостатки

    Бренд. В России марку Шевроле знают по моделям Круз, Лачетти, Авео, Нива и Спарк, поэтому не воспринимают Вольт как что-то дорогое, инновационное и надежное.

    Дорогие элементы кузова. На этом автомобиле лучше не попадать в ДТП. Из-за того что автомобиль официально не продается в России, запчасти и элементы кузова для него тоже сложно найти. В основном искать придется на каких-то форумах, в группах владельцев и на авторазборках. Из-за этого цены на запчасти и элементы кузова выше, чем для распространенных авто. Например, капот стоит 35 000 Р, а передняя фара — 28 000 Р.

    Посадка и клиренс. Задним пассажирам в Вольте тесно, несмотря на то, что их всего двое. Например, при моем росте 177 см на кочках я бился головой о потолок, сидя на заднем сиденье. Для водителя посадка тоже не совсем удобная — колени упираются в центральную панель. Пришлось даже сделать мягкую накладку. Еще у Вольта низкий клиренс, всего 120 мм, поэтому автомобиль крайне редко съезжает с асфальта на грунтовую дорогу.

    Мягкая накладка для колена справа от водителя Дверь багажника нависает над головой заднего пассажира

    Стоимость содержания

    Зарядка и топливо. Не всегда получается ездить только на электричестве, бензин тоже расходуется: в среднем 3,5 литра на 100 км пробега, или 161 Р. Электричества на 100 км пробега затрачивается еще на 92 Р. За 20 месяцев владения пробег составил 16 000 км, или 800 км в месяц. Ежемесячно на бензин и электричество уходит примерно 2000 Р.

    Ремонт и расходники. Однажды Вольт не включился. Оказалось, что вышел из строя аккумулятор на 12 В, пришлось купить новый за 4000 Р. Выскочила ошибка, пришлось искать автоэлектрика с лицензионным американским оборудованием General Motors.

    Он поработал над программным обеспечением электронного блока управления и взял за работу 5000 Р. Еще 500 Р потратили на салонный фильтр и 200 Р на резинки для стеклоочистителей. За 20 месяцев владения машиной мои родственники потратили на ремонт и расходники всего 9700 Р.

    Пробег по состоянию на июль 2021 года — 134 000 км, следующее техобслуживание примерно через 4000 км.

    Налоги. Если автомобиль удается растаможить как электрокар, то транспортный налог платить не нужно, но только в некоторых регионах: в Московской области, Башкирии, Дагестане, Забайкалье и Волгоградской области.

    В Севастополе транспортный налог на электрокары мощностью до 200 лошадиных сил отменили на три года. В остальных случаях Вольт облагается налогом в зависимости от лошадиных сил в паспорте транспортного средства и региона регистрации. Например, транспортный налог за 2020 год для Крыма на Шевроле Вольт с бензиновым двигателем 86 л. с. составит 430 Р.

    Транспортный налог на Шевроле Вольт в Крыму всего 430 Р в год

    Прочие расходы. Остальные расходы такие же, как для обычного автомобиля: страхование, автомойки, штрафы, платные дороги и парковки. В Крыму теплый климат, поэтому зимняя шипованная резина не требуется, вполне подходит летняя или всесезонная. В те редкие дни, когда выпадает и лежит снег, на машине просто не ездят.

    На содержание и ремонт Шевроле Вольта за 20 месяцев ушло около 50 180 Р

    Бензин АИ-92 25 760 Р
    Электричество 14 720 Р
    Сброс ошибки блока управления 5000 Р
    Аккумулятор 12 В 4000 Р
    Салонный фильтр 500 Р
    Резинки стеклоочистителей 200 Р

    Бензин АИ-92

    25 760 Р

    Электричество

    14 720 Р

    Сброс ошибки блока управления

    5000 Р

    Аккумулятор 12 В

    4000 Р

    Салонный фильтр

    500 Р

    Резинки стеклоочистителей

    200 Р

    Выводы

    1. Гибрид стоит купить хотя бы потому, что он существенно дешевле в содержании. Его нужно реже обслуживать и менять расходники, а электрическая батарея экономит топливо в коротких поездках. Отличный вариант для студента.
    2. Шевроле Вольт — надежный автомобиль. Его стоит покупать даже с пробегом больше 100 000 км: батарея и коробка передач все еще должны быть в хорошем состоянии.
    3. Вольт необычный автомобиль, он выделяется в потоке и выглядит привлекательно. Несмотря на то что автомобилю больше десяти лет, он достаточно технологичный, комфортный и качественный.
    4. При покупке такого гибрида стоит учитывать, что это редкий автомобиль американской сборки, поэтому запчасти для него будет найти непросто. Тем, кто часто попадает в ДТП, рисковать не стоит. Кроме того, не всегда можно найти специалиста с фирменным оборудованием, который сможет провести грамотную диагностику и ремонт.
    5. Если автомобиль нужен для большой семьи, то Вольт для этого не подходит: в нем сзади всего два места и небольшой багажник. А еще это преимущественно автомобиль для асфальтовых дорог. Из-за низкого клиренса на грунтовых дорогах и бездорожье гибрид может застрять.
    6. В целом у Вольта по сравнению с обычным автомобилем больше преимуществ, чем недостатков. Это отличный вариант для тех, кто хочет экономить на топливе, или для тех, кто не готов пересаживаться на полностью электрический автомобиль.

    Гибридный автомобиль — это… Что такое Гибридный автомобиль?

    Первый серийный гибридный автомобиль Toyota Prius
    Модель 1997 года 2008 Toyota Estima-hybrid

    Гибри́дный автомоби́ль — автомобиль, использующий для привода ведущих колёс разнородную энергию.

    Современными автопроизводителями часто используется схема, позволяющая совмещать тягу двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Это позволяет избежать работы ДВС в режиме малых нагрузок, а также реализовывать рекуперацию кинетической энергии, что повышает топливную эффективность силовой установки. Однако схема сопряжения ведущих колёс и двигателя внутреннего сгорания может быть иной.
    Помимо топливно-электрических автомобилей гибридами также являются автомобили, в которых помимо ДВС имеется и двигатели, работающие на сжатом воздухе.

    Иногда с гибридами ошибочно смешивают транспортные средства с электромеханической трансмиссией (например, тепловозы, некоторые трактора и танки).

    Общий принцип

    Первоначально идея организации принципа «электрической коробки передач», то есть замены механической коробки передач на электрические провода, была воплощена в железнодорожном транспорте и большегрузных карьерных самосвалах. Причина применения такой схемы обусловлена огромными сложностями механической передачи управляемого крутящего момента на колеса мощного транспортного средства. Это обусловлено тем, что ДВС обладает определённой нагрузочной характеристикой (зависимостью отдаваемой мощности от частоты вращения вала), которая имеет оптимальные показатели только в узком интервале, как правило, смещённом в сторону высоких оборотов. Частично этот недостаток компенсируется за счёт применения коробки передач, однако она ухудшает общий КПД за счёт собственных потерь. Кроме того, ДВС не может изменить направление вращения, чтобы обеспечить задний ход. Электродвигатель свободен от этих недостатков, обеспечивает мгновенный запуск и остановку, и не имеет нужды в холостом ходе, что позволяет исключить из конструкции сцепление. Электродвигатель не требует никакой трансмиссии, и может быть размещён непосредственно в колесе (мотор-колесо).

    Суть нового принципа заключается в том, что двигатель, работающий на обычном топливе, приводит в движение электрогенератор, и через систему управления нужное количество электроэнергии передаётся на электродвигатели, приводя в движение транспортное средство. Это похоже на электростанцию на электромобиле, вырабатывающую энергию для собственного движения. Суть схемы работы гибридного автомобиля аналогична, но значительно модифицирована, в первую очередь добавлением аккумуляторной батареи, только в отличие от электромобиля имеющей меньшую ёмкость, а следовательно, и вес.

    Гибридный автомобиль сочетает в себе преимущества электромобиля и автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Это больший коэффициент полезного действия электромобилей (80-90% у электромобиля против 35-50% у ДВС) и большой запас хода на одной заправке автомобиля с ДВС.

    Типовые схемы

    • По методу подключения двигателя и накопителя к приводу:
      • Параллельная. Двигатель и накопитель соединены дифференциалом, который соединен с приводом колес. Используется в автомобилях с Integrated Motor Assist (Honda). Характеризуется простотой (возможно применение вместе с механической коробкой передач) и низкой стоимостью.
      • Последовательная. Основной источник тока (самое распространённое решение двигатель внутреннего сгорания+электрический генератор) соединен только с накопителем, который в свою очередь соединён с тяговым электродвигателем. В легковых автомобилях пока используется редко ([1] Ё-мобиль). Близкий принцип используется в электрической трансмиссии, которая применяется в случаях, когда необходимо передать большой момент с ДВС на колеса, например, в железнодорожном транспорте или карьерных самосвалах.
      • Последовательно-параллельная. Система может работать как последовательно, так и параллельно, в зависимости от режима работы. Реализовано в автомобилях с Hybrid Synergy Drive (Toyota), например, Toyota Prius.
    • По типам накопителей:
      • Электрические:
        • На основе электрохимических аккумуляторов
        • На основе инерционных накопителей
      • Механические:
        • На основе пневматических аккумуляторов, гидроаккумуляторов с пневматическим накопителем.
        • На основе инерционных накопителей.

    Наиболее используемая схема для реализации последовательного гибрида «двигатель внутреннего сгорания — накопитель электроэнергии (необязательно большой ёмкости) — электродвигатель». В случае накопителя большой ёмкости может питаться как горючим, так и зарядом электрического аккумулятора, (пример реализации — Chevrolet Volt) стоить отметить, что в качестве накопителя могу применяется другие вторичные источники тока например конденсаторы и ионисторы (суперконденсаторы). Главное преимущество гибридного автомобиля — снижение расхода топлива и вредных выхлопов. Это достигается полным автоматическим управлением режима работы системы двигателей с помощью бортового компьютера, начиная от своевременного отключения двигателя во время остановки в транспортном потоке, с возможностью продолжения движения без его запуска, исключительно на энергии аккумуляторной батареи, и заканчивая более сложным механизмом рекуперации — использования электродвигателя как генератора электрического тока для пополнения заряда аккумуляторов. Кроме того в случае использования связки ДВС-генератор в качестве первичного источника тока, режим работы ДВС выбирается оптимальным по тому или иному признаку. В некоторых случаях может применяется микротурбина (обусловлено соотношением габаритов веса и мощности) Газотурбовоз, также применяется на некоторых видах пассажирского транспорта -из-за лучшей экологичности и низкого уровня шума ЭКОбус

    Причины начала разработок

    Главной причиной начала производства легковых гибридов был рыночный спрос на подобные автомобили, вызванный высокими ценами на нефть и постоянным повышением требований к экологичности автомобилей. При этом совершенствование технологий и налоговые льготы производителям гибридов делает эти автомобили в некоторых случаях даже дешевле обычных. В некоторых странах владельцы гибридов освобождаются от уплаты дорожного налога и не платят за муниципальные парковки. Применение электромобилей, несмотря на многие преимущества, и даже налаженный их выпуск, имеет ряд недостатков:

    Нужно было искать компромиссы и устранять недостатки. И таким компромиссом стала разработка гибридомобиля.

    История разработок

    Первым автомобилем с гибридным приводом считается Lohner-Porsche.[1] Автомобиль был разработан конструктором Фердинандом Порше в 1900 — 1901 годах.

    В США гибридные автомобили начал разрабатывать Виктор Воук в 60-е — 70-е годы.

    В 1980 году компания Volvo проводила эксперименты с маховиком, разгоняемым дизельным двигателем и используемым для рекуперации тормозной энергии. Впоследствии от этого проекта отказались в пользу гидравлических аккумуляторов.

    В СССР

    Возможно, этот раздел содержит оригинальное исследование.

    Добавьте ссылки на источники, в противном случае он может быть удалён.
    Дополнительные сведения могут быть на странице обсуждения. (25 мая 2011)

    В Советском Союзе также велись работы по разработке гибридных автомобилей. Так, работы советского ученого Нурбея Гулиа привели к созданию прототипа гибридного автомобиля на базе автомобиля-грузовика УАЗ-450, где накопителем энергии являлся маховик, трансмиссией — особый вариатор. Это был один из первых «гибридов». В 1966 году удалось достичь экономии топлива до 50 %[2].

    В Курске в 1972-73 годах Н. В. Гулиа были проведены испытания городских автобусов с маховичными гибридными агрегатами и вариаторами. Кроме того были построены и испытаны гибридные силовые агрегаты для автобусов на основе гидропривода. В последних роль накопителя энергии играли баллоны со сжатым азотом и маслом. Несмотря на различные принципы действия этих «гибридов» эффективность их оказалась близкой друг к другу — расход топлива снижался примерно вдвое, а токсичность выхлопа — в несколько раз[3]. Но данные технологии советская автомобильная промышленность не начала использовать[3].

    Преимущества

    Экономная эксплуатация

    Главным преимуществом является экономная эксплуатация. Чтобы достичь её, необходимо было искать баланс, то есть уравновесить все технические показатели машины, но при этом сохранить все полезные параметры обычного автомобиля: его мощность, скорость, способность к быстрому разгону, и множество других, весьма важных характеристик, заложенных в современных автомобилях. Мало того, способность накапливать энергию, в том числе и не терять понапрасну кинетическую энергию движения во время торможения, а заряжать аккумуляторные батареи, помимо основных явных преимуществ, привнесло автолюбителям некоторые побочные «мелкие радости», например, меньший износ тормозных колодок.

    Как была достигнута экономия:

    • снижением объёма и мощности двигателя;
    • работа двигателя в оптимальном и равномерном режиме, в гораздо меньшей зависимости от условий езды;
    • полная остановка работы двигателя, когда это необходимо;
    • возможность движения только на электродвигателях;
    • рекуперативное торможение с зарядкой аккумулятора.

    Вся эта система до такой степени сложна, что стала возможна в полной мере только в современных условиях, с применением достаточно непростых алгоритмов работы бортового компьютера. Даже правильное и эффективное (с точки зрения безопасности) торможение управляется бортовым компьютером.

    Экологическая чистота

    Ё-мобиль планируется создать соответствующим экологическому стандарту Евро-5

    Снижение расхода углеводородного топлива немедленно сказалось на экологической чистоте. Полная остановка работы двигателей в местах скопления автомобилей на дорогах городов, и прежде всего в пробках, имеет самую первостепенную роль. Применение же аккумуляторных батарей гораздо меньшей емкости, чем в электромобилях, снизила остроту проблемы утилизации использованных аккумуляторов. Развитие гибридной технологии в общественном транспорте и для грузовых автомобилей ещё больше улучшит экологическую обстановку городов.

    Хорошие ходовые характеристики

    Теперь нет необходимости устанавливать двигатель из расчёта пиковых нагрузок эксплуатации. В момент, когда необходимо резкое усиление тяговой нагрузки, в работу включаются одновременно как электро-, так и обычный двигатель (а в некоторых моделях и дополнительный электродвигатель). Это позволяет сэкономить за счет установки менее мощного двигателя внутреннего сгорания, работающего основное время в наиболее экономном и благоприятном для себя режиме. или в случае использования последовательной схемы расходуется энергия зпапасённая в накопителях. Такое равномерное перераспределение и накопление мощности, с последующим быстрым использованием, позволяет использовать гибридные установки в автомобилях спортивного класса и внедорожниках. Несмотря на то, что электродвигатели обладают достаточно большим крутящим моментом в пересчёте на массу и габариты двигателя, по сравнению с другими двигателями, разработчики всё же в ряде моделей устанавливают не слишком мощные электродвигатели, уменьшая их габариты. При этом, в целях суммирования мощностей, применяются комбинированные схемы передачи крутящего момента, с прямой передачей механического крутящего момента, непосредственно от двигателя. Такая схема называется «гибридно-совместный привод».

    Увеличение дальности пробега

    Исключение половины заездов на заправочные станции, и даже большего количества таких заездов, при езде по городу, высвобождает у автовладельца некоторое количество времени.

    Сохранение и повторное использование энергии

    Устранён один из главных недостатоков двигателя на углеродном топливе — невозможность возврата энергии обратно в углеродное топливо. Инженеры по транспорту давно пытались сохранить энергию движения при торможении, чтобы её повторно использовать. Например, применялись специальные конструкции с большим маховиком. Но только электрическую и гидравлическую энергию удаётся сохранить с минимальными потерями и достаточно дёшево. В качестве накопителя применяются аккумуляторы, гидроаккумуляторы и специальные конденсаторы.

    Обычная заправка топливом

    У электромобилей пока есть один большой недостаток — необходимость зарядки аккумулятора. Процесс долгий и требует некоторого специально оборудованного пункта зарядки. Таким образом он становится непригодным для длительных и дальних поездок. Но уже разработаны технологии, позволяющие заряжать литий-ионные аккумуляторы с электродами из наноматериалов до 80 % ёмкости за 5-15 минут.

    У гибридного автомобиля этот недостаток устранён. Заправка осуществляется по привычной схеме, обычным углеводородным топливом, тогда, когда это необходимо, и дальнейшее движение можно немедленно продолжить.

    В городском цикле эксплуатации гибридный автомобиль 80 % времени работает в режиме электромобиля. В феврале 2006 года автолюбители из США смогли взломать электронную систему управления Toyota Prius и научились принудительно переключать автомобиль в режим электромобиля. Французская компания PSA Peugeot Citroen к 2010 году начнет серийное производство гибридных версий Peugeot 307 и Citroen C4. В автомобилях предусмотрен режим электромобиля на скоростях менее 50 км/ч. Водитель может по желанию включать режим электромобиля.

    Недостатки

    Высокая сложность

    Гибридные автомобили имеют относительно больший вес, они 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 США говорит, что автомеханики берутся за ремонт гибридных автомобилей с большой неохотой. США пытаются решить проблему дороговизны налоговыми льготами.

    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 (2008) серийная разработка — Hybrid Synergy Drive (произносится [ха́йбрид си́неджи драйв]) компании Toyota.

    Отсутствие трансмиссий

    Наиболее перспективные, механические, гибриды не могут на данном этапе составить конкуренцию электрическим гибридам. Основной проблемой является невозможность создания адаптивных трансмиссий, способных работать в широком диапазоне передаточных отношений (более 20).

    Утилизация аккумуляторов

    Хоть и в меньшей степени, чем электромобили, гибридные автомобили подвержены проблеме утилизации аккумуляторов. Влияние выбрасываемых аккумуляторов на окружающую среду, по-видимому, никто не исследовал. В некоторых гибридных автомобилях аккумуляторы не предусмотрены (например, в ё-мобиле).

    Подогрев салона

    Высокий КПД определяет малую побочную генерацию бросового тепла. В обычных автомобилях в зимнее время это тепло используют для обогрева салона. В гибридных автомобилях ДВС не глохнет, пока не нагреет салон до требуемой температуры, что, естественно, увеличивает расход топлива. В американских моделях Тойота Приус также используются электрические ТЭНы, которые питаются от высоковольтной батареи. Они не только обеспечивают тепло без излишней работы ДВС, но и позволяют нагревать салон сразу после холодного старта автомобиля.

    Опасность для пешеходов

    Американский институт по оценке ущерба на дорогах (англ. Highway Loss Data Institute) опубликовал исследование, согласно которому гибриды опаснее для пешеходов, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Причиной повышенной опасности гибридов для пешеходов является их бесшумность в режиме работы от электродвигателя. Согласно опубликованной статистике аварийности, наезды гибридных автомобилей на пешеходов происходят на 20 % чаще, а степень урона выше[4]. Для решения этой проблемы предлагается оснащать гибридные автомобили генератором звукового сигнала, который на небольших скоростях (до 30 км/ч) будет имитировать звук работающего двигателя внутреннего сгорания. Подобный генератор ставится с 2010 года на Toyota Prius. Сейчас требования к наличию звукового генератора у гибридных и электрических машин узаконены только в Японии. В конце 2011 года президент США Барак Обама дал указание Национальной администрации безопасности дорожного движения решить эту проблему в США в течение ближайших трёх лет[4].

    Стоимость автомобиля, внешний вид и обустройство салона

    Гибридный автомобиль ничем внешне не отличается от своих «бензиновых» собратьев. Выпускаются различные виды, начиная от обычных городских автомобилей и заканчивая джипами-внедорожниками и спортивными моделями. А своеобразная начинка только добавляет особую гордость владельцу. При этом цена остаётся практически на том же уровне. Дисплей, отображающий работу системы и направление потоков энергии, некоторые владельцы уже окрестили термином «тамагочи для больших мальчиков». Но всё же производители не рекомендуют джипы-внедорожники использовать в сложных геоклиматических условиях.

    Гибриды с возможностью подключения к электросети

    Такой автомобиль, так же называемый англ. plug-in hybrid electric vehicle или PHEV, включать в розетку не обязательно — но у владельца есть и такая возможность. В результате водитель получает все преимущества электромобиля без самого большого его недостатка — ограничения по пробегу за один заряд. Машину можно использовать как электромобиль большую часть пути, а как только заряд падает ниже определённого уровня, включается небольшой бензиновый или дизельный двигатель и ваша машина едет дальше как последовательный гибрид приводя в действие ТЭДы и заряжая накопители, ппосле их зарядки двигатель выключается и цикл повторяется. Зарядка будет происходить в основном ночью, в часы, когда электроэнергия стоит дешевле.[5]

    Примером PHEV является, например, модель Chevrolet Volt, выпускаемая концерном General Motors с 2010 года.

    Современное применение

    Toyota лидирует по количеству гибридов и активно выпускает эти автомобили с 1997 года, причём в модификациях как обычных автомобилей серии Prius, паркетных внедорожников серии Lexus RX400h, так и автомобилей люкс-класса — Lexus LS 600h.

    Lexus LS 600h

    По итогам 2006 года во всём мире было продано более полумиллиона только модели Prius. Технологию гибридного привода Toyota HSD лицензировали Ford (Escape Hybrid), Nissan (Altima Hybrid).

    Массовое производство гибридных автомобилей сдерживается дефицитом никель-металл-гидридных аккумуляторов.

    В 2006 году в Японии было продано 90410 гибридных автомобилей, что на 47,6 % больше, чем в 2005 году.

    В 2007 году продажи гибридных автомобилей в США выросли на 38 % в сравнении с 2006 годом. Гибридные автомобили в США занимают 2,15 % рынка новых легковых автомобилей. Всего за 2007 год в США было продано около 350000 гибридных автомобилей (без учёта продаж корпорации GM).

    Всего с 1999 года до конца 2007 года в США было продано 1 002 000 гибридных автомобилей.

    Гибридные автобусы

    Автобусы с гибридными (дизель/электричество) силовыми установками разрабатывают и производят:

    Наибольшее распространение гибридные автобусы получили в Северной Америке. General Motors с 2004 года к июню 2008 года поставил более чем в 30 городов США и Канады 1000 гибридных автобусов. Компания Orion Bus Industries к сентябрю 2009 года произвела 2200 гибридных автобусов[11]. Первые шесть гибридных автобусов в Лондоне начали эксплуатироваться в начале 2006 года First Automotive Works начала производство гибридных автобусов осенью 2005 года.

    Разрабатывают гибридную схему для автобусов, состоящую из водородных топливных элементов и аккумуляторов:

    Гибридные грузовики

    Гибридный грузовик японской компании Hino Motors

    Гибридные схемы часто используются в карьерных самосвалах, а для грузовиков разрабатывают и производят компании:

    Гибриды в спорте

    Porsche 911 GT3 Hybrid едва не выиграл 24 часа Нюрбургринга

    Все более стесненные технические регламенты гонок вынуждают конструкторов гоночных машин обращать внимание на нетрадиционные методы увеличения их эффективности. Гибридная силовая установка — один из таких методов. Впервые об их применении стали широко говорить в конце 90-х гг. когда три команды «Формулы-1» вели разработки такой системы, позволявшей заряжать аккумуляторы при торможении, чтобы затем выдать энергию в виде дополнительного разгонного импульса. Тогда ФИА запретила работу над этими системами из опасения неконтролируемого роста расходов. Однако реалии современного мира заставили вновь обратить внимание на эти системы. С 2009 г. разрешено использование таких систем в гонках Ф1. Их применение сулит много преимуществ — лучшие характеристики торможения, возможность кратковременного увеличения мощности, что может быть использовано для обгона соперников, кроме того двигатель работает в более выгодных режимах.

    Кроме того, гибридный автомобиль Тойота Супра HV-R уже выиграл 24 часовую гонку в Токайчи, а в 2008 г. в гонке 24 часа Нюрбургринга участвовал гибридный Гумперт Аполло, который, правда, до финиша не добрался, два года спустя гибридный Порше с механической системой рекуперации, сошёл, лидируя, за 2 часа до финиша, из-за поломки основного мотора. В гонках на выносливость гибридный привод сулит также дополнительное преимущество в виде большой экономичности, что позволяет реже проводить дозаправки и таким образом экономить время. С 2011 г. регламент LMP1 будет допускать применение гибридных приводов, но направленных исключительно на экономию топлива, а не улучшение скоростных показателей. и уже 2012 году гибридный автомобиль [сумел выграть эту гонку http://www.championat.com/auto/article-127216-24-chasa-le-mana-2012-pervaja-pobeda-gibrida.html]. Победу празновали конструкторы «Ауди». Второе место заняла команда «тоёта» тоже с гибридным автомобилем.Стоить также отметить что на в ралли Дакар в том же году латвийской команде на гибридном «OSCar eO » [удалось благополучно финишировать http://www.facebook.com/driveeo].

    Существует студенческий класс спортивных гибридных автомобилей, когда учащиеся сами создают в рамках регламента уникальные конструкции. Соревнования проходят на трассе NASCAR New Hampshire Motor Speedway в США и Формула — 1 Silverstone. Есть участники данного направления и в России — команда Формула Гибрид МАДИ(ГТУ), впервые принявшие участие в 2009 году.

    Перспективы

    Toyota объявляла о намерении к 2007 году увеличить объём выпуска гибридных автомобилей до 900 тысяч в год, а к 2012 году вообще перейти исключительно на выпуск гибридов.[источник не указан 296 дней]

    Лондон после 2012 года будет закупать только гибридные автобусы.[источник не указан 296 дней] Будет вводиться в эксплуатацию по 5000 гибридных автобусов ежегодно.

    Фирма Walmart уже сейчас закупила несколько тысяч гибридных «петербилтов».

    Перспективы в России

    В России группой ученых (В. В. Давыдов, А. И. Лаврентьев и др.) под руководством д.т. н. профессора Н. В. Гулиа (Московский государственный индустриальный университет) предложен метод радикального увеличения эффективности гибридного силового агрегата за счет резкого снижения потерь в трансмиссии. Применение специально разработанной дифференциальной системы разделения потоков мощности позволяет поднять КПД бесступенчатой трансмиссии гибрида до 95 % — 97 % и передавать через варьируещее звено не более 15 % от полной мощности.

    Но, в качестве накопителя энергии в этой системе обязательно должен применяться маховик с механическим отбором мощности. Иначе разделение потоков мощности в трансмиссии гибрида будет неэффективным при рекуперативном торможении и разгоне автомобиля[12][13][14].

    Ё-мобиль — проект, нацеленный на создание в далекой перспективе автомобиля, работающего на электричестве, получаемом от генератора с газовым (бензиновым, дизельным) роторно-лопастным двигателем и ёмкостного накопителя энергии. Разработка городского гибридного автомобиля была начата силами компании ЯРОВИТ Моторс, а затем предложена Михаилу Прохорову в качестве предмета совместной деятельности[источник не указан 368 дней]. Сотрудничество ЯРОВИТ и Михаила Прохорова началось задолго до легкового гибрида — не позднее 2004 года, в котором тяжёлые грузовики «Яровит» проходили опытную эксплуатацию на предприятиях «Норильского Никеля»[15], одним из совладельцев которого являлся Михаил Прохоров.

    Производители и доступные модели

    Концептуальные модели

      • INGOCAR ([2])
      • F-350 Tonka, E-450, Peterbilt 320(HLA (Hydraulic Launch Assist — в буквальном переводе «гидравлическая помощь запуску»)([3])
      • F1 car ([4])

    Ссылки

    См. также

    Примечания

    1. Мир Porsche: Самый первый Porsche
    2. Инерционные аккумуляторы энергии. Воронеж, ВГУ, 1973.
    3. 1 2 Инерционные двигатели для автомобилей. Москва, «Транспорт», 1974.
    4. 1 2 Гибриды подкрались к пешеходам
    5. Гибридный электромобиль с возможностью подключения к электросети — машина будущего?. AutoRelease.ru. Архивировано из первоисточника 5 февраля 2012.
    6. Алексей Грамматчиков,На электрической тяге.//«Эксперт Авто» № 6 (107)/14 сентября 2009
    7. Тролза 5250 «ЭКОбус» на сайте ЗАО «Тролза»
    8. Dongfeng Motor Company Uses MathWorks Tools for Model-Based Design of Battery Management System for Hybrid Bus 6 October 2009
    9. Volvo Beginning Series Production of Hybrid Buses
    10. Hyundai introduces Korea’s first CNG hybrid bus 2 February 2011
    11. Daimler Buses North America Crests 3,000 Hybrid Bus Sales Mark
    12. Радикальное повышение эффективности силовой установки гибридного автомобиля. Статьи. Наука и техника
    13. патент РФ № 2311575, 08.07.2003, Широкодиапазонный бесступенчатый привод (супервариатор), автор — Н. В. Гулиа
    14. РФ № 2357876, 10.06.09, Гибридный силовой агрегат транспортного средства, автор — Н. В. Гулиа
    15. Официальный сайт ЯРОВИТ Моторс

    Гибридные автомобили. История рождения, обслуживание, ремонт

    Все виды гибридов по конструктивным реализациям можно разделить на три группы.

    1. Последовательные гибриды.

    2. Параллельные гибриды.

    3. Последовательно-парал­лель­ные гибриды.

    Теперь о каждом подробнее.

    Последовательные гибриды. Принцип их работы таков: вращение колес автомобиля обеспечивается электродвигателем, который питается током электрогенератора, приводимого в движение двигателем внутреннего сгорания. Если упрощенно: ДВС крутит генератор, который вырабатывает электричество для тягового электромотора ТС. При такой схеме двигатели внутреннего сгорания имеют небольшой объем, а генераторы обладают значительной мощностью. Явный недостаток таких конструктивных решений заключается в том, что зарядка аккумуляторов и движение автомобиля происходят только в режиме постоянной работы ДВС.

    Этот принцип пока не реализован ни на одном серийно выпускаемом легковом автомобиле. При некоторых ее достоинствах минусов больше, чем плюсов. Но в грузовом автостроении такая гибридная схема иногда применяется. Это касается некоторых конструкций тяжелых карьерных самосвалов.

    Параллельные гибриды. В такой схеме колеса транспортного средства получают вращение как от привода ДВС, так и от электрического мотора, питающегося от аккумулятора. Но такая схема силового агрегата уже требует наличия коробки передач. К наиболее удачному образцу данной схемы можно отнести автомобиль Honda Civic – гибрид. В нем имеется электромотор, который может приводить в движение автомобиль совместно с ДВС. Это позволяет использовать двигатель внутреннего сгорания меньшей мощности, так как в случае необходимости ему на помощь может прийти электромотор. В таком режиме суммируется мощность двух силовых установок. Основной недостаток такого решения в том, что двигатель не может одновременно вращать колеса и заряжать батарею.

    Схема силовой установки последовательного гибридаСхема силовой установки параллельного гибридаСхема силовой установки последовательно-параллельного гибрида

    Последовательно-параллельная схема. Всех названных недостатков лишен гибрид, реализованный в последовательно-параллельной схеме. Здесь, в зависимости от условий движения, используется тяга либо электродвигателя, либо ДВС с возможностью подзарядки батареи. Кроме того, в сложных режимах эксплуатации силовой агрегат для обеспечения повышенного крутящего момента имеет возможность объединять усилия бензинового и электрического двигателей. Опираясь на такие экстраординарные возможности, рабочая программа ТС всякий раз для каждого режима эксплуатации автомобиля выбирает наиболее целесообразное силовое решение. Этим обеспечивается максимальная эффективность транспортного средства.

    Такая схема последовательно-параллельного гибрида реализована в автомобиле Toyota Prius. В переводе с латинского рrius – «передовой» или «идущий впереди». Сегодня существует несколько модификаций Prius. Их принято идентифицировать по номеру кузова – об этом мы уже сегодня говорили. Когда станем разбирать устройство Prius подробно, будем прежде всего иметь в виду модель К20. Обращения к другим аналогам: К10, К11, К30, К35 и проч. будут сопровождаться специальными указаниями.

    Теперь пора уделить особое внимание самому известному и успешному в мире образцу гибридного автомобиля – Prius от компании Toyota. Почему мы так подробно будем говорить именно о Prius и именно о модификации К20? Постараемся ответить. С точки зрения специа­лизированного авторемонтного бизнеса распространенность ТС конкретной марки в конкретном регионе (в нашем случае – РФ) является отправной точкой для специализации услуг, представляемых предприя­тием. Это накладывает на организаторов производства обязательства в специальной оснастке автосервиса, в приобретении необходимой рабочей информации и профессиональном обучении работников. Но не только.

    Разрез части силового агрегата последовательно-параллельного гибрида. Можно увидеть устройство узла, в котором взаимодействуют два мотора/генератора с солнечной шестерней устройства распределения мощности (PSD)Компоновка силового агрегата. На переднем плане хорошо виден инвертор одного из электрических двигателей

    Специализированный автосервис также обязан обеспечивать себя хотя бы минимумом расходных материалов и запчастей. А это – отдельная тема, к ней мы обратимся гораздо позднее. Сейчас коснулись ее в связи с особым статусом автомобиля Toyota Prius NHW20 (К20), который своим количеством на дорогах РФ многократно превосходит любое другое гибридное транспортное средство.

    Соответственно знания о его особенностях наиболее полезны для работников независимых специализированных центров. Без знакомства с этим продуктом от Toyota браться за ремонт и обслуживание гибридных автомобилей не имеет смысла с точки зрения успешности автосервиса как бизнеса. Поэтому на примере именно Prius К20 мы планируем рассказывать об устройствах гибридных автомобилей и объяснять работу всех его компонентов с практическими советами по ремонту и обслуживанию.

    Начнем с двигателя внутреннего сгорания. Замечание: в этой части разговора мы будем говорить лишь о тех особенностях ДВС, работающих в гибридных силовых агрегатах, которые отличают их от аналогов, реализованных в традиционных конструкциях ТС. Предполагаем, что читатели (слушатели) учебного курса хорошо знакомы с конструкциями ДВС обычных автомобилей. И еще. При разговоре о ДВС автомобиля Prius следует иметь в виду, что особенность его конструкции позволила серьезнейшим образом положительно сказаться на эффективности транспортного средства. С точки зрения ремонта такой двигатель практически ничем не отличается от своих ординарных собратьев и особого внимания к себе не требует. Но для правильного понимания гибридных технологий знания о конструкции таких моторов очень полезны. Вопросы, которые могут появиться у читателя, получат ответ в разделах, посвященных ремонту и обслуживанию конкретных моделей гибридов.

    Инвертор электродвигателя с автономной системой охлажденияРазрез рядного 16-клапанного ДВС гибридного автомобиля Toyota Prius, работающего по циклу Аткинсона

    Итак, ДВС. Prius К20 имеет бензиновый двигатель внутреннего сгорания, с объемом 1497 см3. В К30 и в последующих модификациях объем увеличен до 1,8 л. Toyota обозначает двигатель Prius К20 как 1NZ-FXE, который часто путают с мотором автомобиля Toyota Echo. И понять это можно. У Echo он значится как 1NZ-FE. Конструкции обоих ДВС максимально схожи. Это рядные, четырехцилиндровые, 16-клапанные моторы, у которых вращение двойных распредвалов происходит посредством цепного привода. Оба оснащены коллекторами поперечного потока и т. д. Мало того, одинаковы и размеры элементов цилиндропоршневых групп (ЦПГ). Так, диаметр цилиндров и ход поршней у обоих соответствуют 75 мм и 84,7 мм. Но двигатели эти существенно разные: ДВС Prius работает по циклу Аткинсона (Atkinson), тогда как Echo – по циклу Отто (Otto).

    Очень поверхностно, возможно, кое-где не совсем корректно, пробежимся по конструкции традиционного ДВС, не отвлекаясь ни на что, кроме моментов: где и как происходят потери его эффективности. Бензиновый двигатель почти каждого автомобиля, бегущего сегодня по дорогам мира, работает по циклу Отто. Работа таких ДВС характеризуется четырьмя тактами: впуском, сжатием, сгоранием (рабочим ходом) и выпуском с открытием и закрытием клапанов близко к концам тактов.

    А вот и герой сегодняшнего повествования целиком. Конструкция от Аткинсона нашла в гибридном автостроении достойное место

    Достоинство двигателя Отто состоит в высокой термодинамической эффективности, заключающейся в превосходном отношении энергия/вес и в надежности конструкции агрегата в связи с ее простотой. Большинство усовершенствований, производимых в двигателях, работающих по циклу Отто, связаны с увеличением эффективности и/или сокращением выброса вредных веществ. Производитель, во имя сказанного уменьшая вес ДВС, теряет мощность и надежность. Чудес ведь не бывает?

    Рассмотрим, где же и каким образом теряется эффективность. Известно, что современный ДВС, работающий по циклу Отто, обладает наибольшей эффективностью (КПД) в интервале 40–45% от максимально допустимой скорости вращения коленвала – этот режим еще называют оптимальным. А наивысший крутящий момент двигателя достигается в интервале 70–80% от тех же максимальных параметров вращения коленчатого вала.

    То есть процесс достижения максимального крутящего момента всегда приводит к понижению КПД мотора. Почему? Потому, что всякое повышение скорости вращения ДВС выше оптимальных значений сопряжено с возрастанием потерь от трения. Их так и называют: потери трения. Существенное повышение скорости вращения коленчатого вала во имя достижения необходимого момента вращения обеспечивается с помощью повышенного обогащения рабочей смеси. А это – потеря эффективности. А вот при более низком, по отношению к оптимальному, режиме вращения коленчатого вала двигатель страдает от явления, которое называют насосными потерями (это мы обсудим позже).

    Вернемся к автомобилю Toyota Echo. Пиковая мощность его двигателя равна 108 л. с. А самая эффективная работа им будет производиться в режиме, когда мотор развивает мощность в интервале 35–50 л. с. Казалось бы, тогда при выборе двигателя для автомобиля мы должны руководствоваться следующим. Он (мотор) для оптимального режима эксплуатации должен обеспечивать всего лишь 40% от максимальной мощности, которую может развить. А чтобы такой автомобиль двигался со скоростью 105 км/ч по горизонтальной дороге, ему хватит и 15 л. с. При скорости ниже – и того меньше. С другой стороны, если бы мы установили на автомобиль двигатель даже в 30 л. с., ему бы потребовалось более 30 с, чтобы разогнаться до 96 км/ч.

    В переводе с латинского рrius – «передовой» или «идущий впереди»

    Но Echo, как мы заметили, имеет двигатель мощностью 108 л. с. и обладает приличными показателями в ускорении и в преодолении препятствий. Поэтому автомобиль с двигателем 30 л. с. не сможет ускоряться согласно нашим ожиданиям и не будет иметь хорошей динамики. А это означает, что большую часть времени и пути автомобиль эксплуатируется в режимах, когда характеристика мощности ДВС находится в точке значительно ниже «зеленой зоны» эффективности. В результате значительная часть топлива расходуется впустую. Этот негативный конструктивный дефект характерен для всех без исключения автомобильных двигателей, работающих по циклу Отто. Специалисты называют его проб­лемой частичной мощности.

    Главную причину потерь эффективности в режимах эксплуатации двигателей внутреннего сгорания называют насосными потерями. Как двигатель с циклом Отто, разработанный для обеспечения максимальной мощности в 108 л. с., заставить выдавать 20 л. с.? Ответ прост – уменьшить поток воздуха в цилиндры путем прикрытия дроссельной заслонки. Отметим, между прочим, что такой режим работы вынуждает двигатель тянуть воздух через узкую щель дросселя, создавая повышенное разряжение во впускном коллекторе. Об этом чуть ниже.

    Если исключить особенности топливной системы современного автомобиля, которая при этом станет компенсировать недополученную порцию топлива принудительным ее впрыском, то можно ли сказать, что задача эффективности будет решена? Поскольку воздух, попадающий в цилиндр в течение такта, получает меньший воздушно-топливный «заряд», двигатель заработает с пониженной мощностью – что вроде бы и требуется.

    Согласимся, что не все так просто. Создав эффект частичного вакуума во входном коллекторе, мы совершаем работу, т. е. расходуем дополнительную энергию. Какую? Когда поршень идет вниз при такте всасывания, давление в подпоршневом пространстве и частичный вакуум в верхней части цилиндра – над поршнем, через шатунно-поршневой узел создают сопротивление вращению коленчатого вала. Это уменьшает выходную мощность двигателя, и, кажется, именно к этому мы и стремились? Но такой эффект произошел за счет потраченного впустую топлива – а мы как раз этого и хотим избежать.

    Заметьте, что автомобили страдают от насосных потерь даже на высоких скоростях. Дроссель открывается полностью только при ускорении или при подъеме в гору. Известно, что дизельные двигатели лишены этой проблемы, потому что у них нет дросселя. Низкая мощность достигается простым уменьшением количества впрыскиваемого топлива. Это – одна из причин, почему дизельные двигатели обладают более высокой эффективностью. Данный способ не может быть применен впрямую на бензиновых двигателях, потому что температура горения их рабочей смеси при избытке кислорода («обеднении» смеси – об этом ниже) становится слишком высокой, что может привести к прогару поршней и клапанов.

    Преобразование химической энергии в работу (механическую энергию) в поршневом двигателе сосредоточивается вокруг рабочего хода. Топливовоздушная смесь сгорает быстро и создает давление из-за взрывообразного разогрева смеси, главным образом углекислого газа и водяного пара. Это давление действует на днище поршня и с помощью кривошипно-шатунного механизма проворачивает коленчатый вал. Пропорция химической энергии, выделившейся в виде тепла, преобразованного в механическую энергию, зависит от «степени расширения» смеси газов. Этот параметр соответствует отношению между свободным объемом в цилиндре в момент поджига смеси и свободным объемом цилиндра до открытия выпускного клапана. Чем выше значение отношения, тем больше энергии тепла и давления может использоваться на вращение коленчатого вала.

    К сожалению, есть предел степени сжатия, выше которого смесь не горит равномерно и вызывает детонацию. Некоторые источники приписывают это «предвоспламенению», т.е. явлению, когда смесь загорается спонтанно, до подачи искры. Здесь есть смысл отметить лишь то, что двигатель с циклом Отто конструируется таким образом, чтобы не допустить возникновения детонационных эффектов при заданных значениях октанового числа топлива. И такой агрегат не способен обес­печить больших степеней в расширении работающих газов.

    Среди причин снижения эффективности двигателя специалисты не последнее место отдают «потерям трения». Не станем останавливаться на том, что и как трется в механизмах ДВС, об этом знает любой наш современник, а не только автомеханик. Здесь важнее другое. Чем больше выходная мощность и обороты двигателя, тем выше потери трения. В режимах высоких скоростей потери трения могут составить большую часть «брутто-выхода» двигателя. Вот почему эффективность двигателя падает в режимах эксплуатации, превышающих «зеленую зону».

    До недавнего времени конструкторы не стремились увеличить размеры двигателей, чтобы уменьшить трение для повышения эффективности. Наоборот, трение становится большой проблемой, поскольку двигатели становятся все миниатюрнее. А это – прямой путь к увеличению потерь мощности в таких двигателях на трение.

    Идем дальше. Рассмотрим сам процесс сгорания топлива. Инженеры конструируют двигатели таким образом, чтобы обеспечить мотор, работающий в оптимальном режиме, пропорцией «топливо – кислород воздуха», позволяющей сжечь все топливо, используя весь кислород. Такое идеальное соотношение называют «стехиометрической смесью». Примерно это соответствует 14,7 кг воздуха на каждый килограмм бензина.

    Современные автомобили поддерживают правильную смесь, используя ДМРВ (датчик массового расхода воздуха) на входе и датчик остаточного кислорода в выхлопе. Если отношение воздух/топливо увеличивается так, что воздуха становится больше нормы, смесь, как говорят, является «бедной». Кислород в выхлопе не причиняет вреда, но скудная смесь сгорает с более высокой температурой и может повредить двигатель, не разработанный для этого.

    Высокая температура может также заставить азот воздуха соединяться с избыточным кислородом и производить оксиды азота, которые вносят свой вклад в загрязнение атмосферы. Если отношение воздух/топливо уменьшается так, что в двигатель поступил избыток топлива, смесь называется «богатой». Несгоревшее топливо в выхлопе вносит вклад в загрязнение окружающей среды. А то, что оно не окислилось для получения дополнительной мощности ТС, говорит об уменьшении эффективности двигателя.

    Обычные двигатели просто обогащают смесь, когда требуется развить большую мощность. Это делает возможным использование каждой порции воздуха, поступившего в двигатель, для получения максимально возможного крутящего момента. Несгоревшее топливо может быть окислено до конца каталитическим нейтрализатором – и этим понизится вред природе, но и тогда энергия топлива будет потрачена впустую и в результате эффективность снизится.

    Мы рассмотрели, как впустую, т.е. неэффективно расходуется мощность ДВС. Далее рассмот­рим пути ее эффективного использования – таковых можно выделить пять. На этом сегодня остановимся. В следующий раз продолжим разговор именно с этого момента. Затем перейдем к устройству гибридных автомобилей, познакомимся с их основными компонентами. До встречи.

    Редакция благодарит работников Toyota Центр Ясенево за помощь в организации фото­съемки сюжетов, использованных в статье

    От редакции

    Тема гибридных автомобилей не сходит со страниц нашего журнала уже шестой год подряд. Поисковики Google и Яндекс начиная с 2015 года стабильно «оценивают» ее (тему) как невероятно востребованную и без какого-либо стимулирования определяют место нашим статьям на первых этажах запросов.

    Когда-то это нас удивляло, но теперь нет: любой желающий, забивший поисковые слова «Ремонт и обслуживание гибридных автомобилей» – хоть в Google, хоть в Яндексе, – обязательно найдет журнал «АБС-авто» на самой верхней строке из 170 млн претендентов на это место по результатам поиска. Самой верхней! Почему? Ответ довольно прост – из-за востребованности темы и качества нашего контента.

    Сегодняшняя работа открывает новый этап в развитии темы. Теперь каждая статья на гибридную тему будет состоять из двух или трех частей: история появления гибридных автомобилей, их обслуживание и ремонт. С частью материалов будущих статей читатель знаком по прошлым публикациям. Но теперь к ним добавилась историческая линия, которая, безусловно, представляет особый интерес – ведь история рождения и становления гибридных автомобилей как самостоятельного направления в автомобилестроении появилась не вчера, а гораздо раньше. Пожалуй, пора и начинать.

    История гибридных автомобилей началась почти 200 лет назад. Кто-то может с этим не согласиться. Пусть так – каждый может иметь собственное мнение по любым вопросам, включая профессиональные, и спорить об этом – лишь терять драгоценное время.

    Посмотрите на автомобиль Тoyota Prius 2018 модельного года. Это красивый, мощный, современный, экономичный и экологичный автомобиль.

    А история его зарождения начиналась вот с такого неказистого устройства, состоящего из набора гальванических элементов, проволоки и компаса.

    На иллюстрации показана реконструкция эксперимента, который провел Ханс Кристиан Эрстед (1777–1851) для обоснования своей теории: «Электрический ток может производить электромагнетизм». Произошло это в 1820 году и, можно сказать, почти случайно. Ханс Эрстед в то время был профессором физики, отменным преподавателем, умевшим рассказывать слушателям о физических процессах просто и доступно, за что его любили ученики и слушатели.

    В тот день, перед занятиями, он беседовал со своим старым прия­телем-охотником. Тот похвастался новым приобретением – компасом от отличной немецкой фирмы. Заговорившись, он забыл этот самый компас на столе.

    Во время проведения лекции, демонстрируя один из физических опытов, Ханс Кристиан краем глаза уловил одну странность: когда он включил электрическую нагрузку и по проводу пробежал электрический ток – стрелка компаса начала отклоняться! Не прерывая лекции, он поменял расположение компаса, вновь включил нагрузку, и стрелка компаса опять отклонилась. После занятий, забыв об обеде и ужине, Эрстед продолжал экспериментировать, пока наконец не утвердился в мысли, что все происходящее – не сон, а влияние электрического тока, который может самостоятельно воз­действовать на магнитную стрелку компаса!

    Проведя десятки экспериментов, Ханс Кристиан Эрстед исследовал и обосновал теорию возникновения электромагнетизма. Свое открытие ученый совершил зимой 1819–1820 годов.

    И уже в июне 1820 года он подготавливает и отдает в печать свою научную работу: «Некоторые опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку». Ханс Эрстед стал всемирно известным и признанным ученым.

    Он был избран членом Лондонского Королевского общества, Парижской Академии, а в 1830 году его избрали почетным членом Петербургской академии наук. Так что и Prius, и любой другой электромобиль имеют одного родителя и одну точку отсчета: Ханс Кристиан Эрстед, зима 1820 года.

    Это открытие, возможно, помогло венгерскому изобретателю Аньосу Джедлику в 1828 году собрать настольную модель первого в мире электрического двигателя (обратите внимание, насколько схожи мысли этих двух ученых – в первом случае крутится стрелка компаса, а во втором случае сила электромагнетизма вращает нечто массивное, только отдаленно похожее на стрелку компаса).

    Он же построил маленькую модель самодвижущегося устройства, названного им «электрическим локомотивом», которая через вер­тикальную ось и несложную шестеренную передачу приводила в движение колеса.

    В эти же годы М. Фарадей в результате опытов Аньоса Джедлика обнаружил возможность перехода электрической энергии в механическо-вращательное движение при помощи электромагнитной энергии. А в 1854 году изготовил из угольно-цинковых элементов действующую аккумуляторную батарею, в которой использовалась «чили селитра» (нитрат натрия).

    В 1827 году Аньос Джедлик сконструировал первую в мире динамо-машину (генератор постоянного тока).

    У ученых всегда мало времени. А у ученых-изобретателей его почти нет: в голове постоянно крутятся какие-то новые идеи, одна картинка накладывается на другую… Знакомые и друзья ученого говорили ему об «известности», о «мировом признании», но ему было некогда, все новые и новые идеи занимали мысли и время, и только в конце 1850-х годов он обнародовал свои изобретения, в том числе и придуманный им электрический локомотив.

    Исторические факты настолько переплетены между собой, что исследователям порой бывает очень трудно установить «приоритет гениальности», т.е. кого считать «отцом-основателем» того или иного физического закона или изобретения.

    В 1680 году Ньютон после проведения многочисленных опытов начал формулировать свой третий закон, который впоследствии стал звучать так: «Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению». Свои мысли он опубликовал в фолианте «Математические начала натуральной философии» (Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica).

    В современных учебниках, для лучшего понимания, третий закон Ньютона демонстрируют так.

    А во времена Ньютона действие этого закона изображалось так.

    В своих записках к описанию третьего закона Ньютон отметил такое свое наблюдение после проведенных опытов: «Если на повозку с колесами поставить котел с кипящей водой и открыть отверстие сзади котла, то вылетающая струя пара из котла сможет толкать повозку вперед».

    Отметим, что это 1680 год. И понадобилось почти 200 лет, чтобы мысли Ньютона стали осуществляться: Фердинанд Вербист (священник, фламандский иезуит, астроном), находящийся на службе у китайского императора, смог придумать вот такое устройство, которое удивительно напоминает «самодвижущуюся повозку Ньютона».

    На рисунке видно не совсем отчетливо, поэтому предлагаю посмот­реть на реконструкцию этого изобретения.

    Как видим, принцип Ньютона тут сохранен, однако есть много оригинальных дополнений: пар из котла «упирается» в некое зубчатое деревянное колесо с лопатками, которое соединено передачей с задними колесами тележки.

    Изобретение? Несомненно! Причем оно сильно похоже на умозаключения венгерского изобретателя Аньоса Джедлика (выше по тексту), который в результате проводимых опытов обнаружил возможность перехода электрической энергии в механическо-вращательное движение при помощи электромагнитной энергии.

    Следует обратить внимание, что в то время очень разные люди, обладающие глубокими познаниями в самых разных областях науки, уже начали задумываться над тем, как один вид энергии превратить в другой.

    В 1769 году француз Никола Жозеф Кюньо (1725–1804) построил самодвижущееся устройство, которое было названо «паровозной кареткой». История создания этого самодвижущегося устройства весьма интересна. Кюньо был в то время капитаном французской армии. И за время военной службы вдоволь насмотрелся на беспомощность артиллерии – непроходимые дороги не позволяли лошадям вывезти орудия на позиции в заданное время. Обладая хорошим образованием и гибким умом, он засел за расчеты, и в скором времени на свет появилась вот эта «самодвижущаяся повозка», предназначенная в первую очередь для того, чтобы заменить лошадей и тянуть артиллерийские орудия.

    Общий вес устройства составлял около 2,5 т, конструкция была трехколесной, и по расчетам скорость передвижения должна была достигать от 3 до 5 км/ч. Во время испытаний параметры скорости почти подтвердились: устройство везло четырех человек со скоростью 3,5 км/ч. Однако во время одной из поездок человек, управляющий устройством, не справился с управлением, и тележка врезалась в стену. Это можно смело назвать первым дорожно-транспортным происшествием с участием автомобиля.

    В 1825 году британский изобретатель Голдсворти Герни построил паровой автомобиль, который через десять часов успешно совершил круговое путешествие на 85 миль. (Паровые машины доминировали на автомобильном ландшафте до конца XIX века.)

    В этой повозке использовался паровой двигатель, расположенный в закрытом пространстве, количество перевозимых человек могло достигать 12.

    Ну а что же с электрическими автомобилями? Или паровые самодвижущиеся устройства явились определенным (и необходимым) переходным звеном? Вполне может быть… Изобретателям электромобилей нужна была платформа, на которую они смогли бы поставить свои электрические устройства, а многочисленные опыты с паровым движителем, удачные и неудачные, только помогли создателям электромобилей выбирать для своих экспериментов наиболее надежные конструкции паровых самодвижущихся устройств, приспосабливая их под свои задумки.

    Изобретатель электродвигателя постоянного тока

    Давайте сравним два устройства: первое, которое на деревянной подставке – это из 1833 года.

    А это электродвигатель современного гибридного автомобиля Toyota Prius из XIX века.

    Согласитесь, что внешне эти конструкции мало похожи. Однако и первое, и второе в принципе есть одно и то же – это электродвигатели постоянного тока!

    Заглянем в историю: 1834 год. Небольшое закопченое строение на окраине города Вермонта (сейчас США). Это кузница. Женщина помогает мужу раздувать горн. Устала. Садится и смотрит на мужа:

    – Ну чего опять задумался?

    – Да никак из головы не выходит… Помнишь, на прошлом празднике были на ярмарке, и там видели удивительную вещь: железо прыгало и прилипало на электромагнит?

    – И что?

    – А если взять не один магнит, а два, три, четыре. И…

    – И что «и»?

    – Так можно же двигать предметы и вещи! Понимаешь?

    – Пока нет…

    Кузнец (а это был Томас Девенпорт), взял в руки только что им откованную подкову и стал чертить на земле…

    Мысль была такая: если взять несколько магнитов, расположить их на разном удалении друг от друга и попеременно включать-выключать один из них, то можно попробовать заставить кусок железа прилипать то к одному, то к другому магниту.

    Дальше были исследования. Сначала продали все ценное в доме и Томас приобрел несколько электромагнитов. Когда что-то начало получаться, то Девенпорт продал кузницу и целиком погрузился в эксперименты с элетромагнитами и кусками железа.

    А где тогда было учиться? Тем более простому кузнецу… только самообразование! Заработанные деньги Девенпорты делили на две части: меньшая часть на еду, и большую часть на покупку технических журналов. В 1883 году в одной из статей Томас обратил внимание на заметку, где рассказывалось о технологии Джозефа Генри: «О способах разделения железной руды». Описывались способы применения электромагнитов, когда при включении тока железо из руды прилипало к элетромагнитам, а пустая порода оставалась лежать.

    Томас увлечен захватившей его идеей полностью, изготавливает несколько своих личных магнитов – и продолжает эксперименты. В качестве источника тока использует уже известную батарею Вольта:

    Во время одного из экспериментов он задумался: а как сделать так, чтобы для вращения колеса на полный круг не приходилось бы постоянно перекидывать контакты – при работе магнитов колесо делало только половину оборота. И он придумал устройство (которое сейчас называют «щетки и коммутатор»), при помощи которого переключение полярности магнитов происходило автоматически и колесо вращалось непрерывно.

    • Сергей Гордеев, директор специализированного автосервиса «Гибрид-сервис», автор профессиональной литературы по гибридам, преподаватель

    Гибридные и электрические автомобили | Delphi Auto Parts

    Гибридные и электрические автомобили пользуются все большей популярностью у покупателей и станут появляться на дорогах все чаще в связи с ужесточением законодательства, регулирующего объемы выбросов. Но знаете ли вы разницу между гибридным и электрическим автомобилем? А также каковы преимущества каждого из этих видов транспорта? Как производитель двигательных установок, являющихся сердцем этих автомобилей, мы поможем вам разобраться в различиях гибридных и электрических автомобилей.
     
    Что такое гибридный автомобиль?
    Термин «гибридный» означает сочетание двух различных элементов. Соответственно, в гибридном автомобиле используются две различных двигательных установки — электромотор и двигатель внутреннего сгорания, который может быть как дизельным, так и бензиновым. Детали конструкции могут различаться в разных гибридах, но ДВС почти наверняка используется для заряда автомобильных аккумуляторов, которые в свою очередь питают электродвигатель. В некоторых гибридах это единственная функция ДВС. В других он непосредственно вращает колеса, а для движения на электрической тяге используется дополнительный аккумулятор. 
     

    Мягкие гибриды, например, не могут передвигаться полностью на электрической тяге. В них используется небольшой аккумулятор и двигатель-генератор, играющий роль вспомогательной силовой установки и повышающий мощность основного двигателя в нужный момент. В то же время полный гибрид может передвигаться с использованием как только электродвигателя, так и его сочетания с ДВС. В этом случае ДВС обычно является основной силовой установкой, электродвигатель играет роль вспомогательного привода, а аккумулятор служит для временного движения полностью на электротяге, пусть и на небольшой скорости и/или на протяжении нескольких километров. В любом случае эти автомобили, использующие два вида энергии, потребляют меньше топлива и создают меньше выбросов, чем их дизельные или бензиновые аналоги, что делает их более привлекательными для небольших поездок или городских условий.
     
    Что такое подзаряжаемый гибрид?
    Подзаряжаемый гибрид, также известный как подзаряжаемый гибридный дорожный электротранспорт или сокращенно ПГЭТ, часто рассматривается как переходное звено между гибридами и полностью электрическими автомобилями. Как видно из его названия, это гибридный автомобиль, который может быть подключен к электросети и заряжаться от нее, как обычный электромобиль, а также подзаряжаться во время движения. Основным его отличием от других гибридов является аккумулятор большей емкости, который позволяет проезжать на полностью электрической тяге от 30 до 60 километров. После того как заряд аккумулятора закончится, автомобиль продолжит движение как обычный гибрид. ПГЭТ предоставляют владельцам преимущества полностью электрических автомобилей для небольших поездок, а также полный функционал гибридных автомобилей на больших расстояниях. При правильном использовании это помогает снизить расход топлива и общий объем выхлопных газов. 
     


     

     

    Что такое электромобиль?
    Электромобили 100% времени двигаются с использованием электромотора, питающегося от аккумулятора. В отличие от гибридов, в них нет дизельного или бензинового ДВС, на который можно переключиться в случае исчерпания заряда аккумулятора. Это значит, что вы можете зарядить ваш автомобиль дома или на зарядной станции. Электромобили не используют топливо и, соответственно, не создают выхлопных газов — у них даже нет выхлопной трубы. Они также более дешевы в обслуживании. Обратной стороной медали является то, что зарядка аккумулятора занимает гораздо больше времени, чем заправка топливом — несколько часов вместо нескольких минут. Дальность пробега у них также значительно меньше, чем у обычных гибридов, хотя усовершенствование аккумуляторов и зарядной инфраструктуры все больше нивелируют этот недостаток. 
     
    Независимо от того, что перед вами — гибрид, подзаряжаемый гибрид или полностью электрический автомобиль, — принцип один: в этих автомобилях работа традиционного ДВС полностью или частично переложена на электродвигатель, питающийся от аккумулятора.

    Хотите узнать больше? Чтобы узнать больше о новейшем ПО для управления двигателем и используемых системах, посетите сайт www.delphi.com/featured-technologies
     

    Гибрид

    против электромобилей: как они работают

    История гласит, что первый в мире автомобиль был построен в 1769 году и был оснащен паровым двигателем. Однако современный автомобиль, который мы узнали, был разработан Карлом Бенцем более века спустя, в 1885 году. Его трехколесный автомобиль сочетал в себе двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с интегрированным шасси и был первым, кто пошел в производство. для потребителей, чтобы купить. Но точно так же, как у этих первых людей двигатели различались по силовой установке, то же самое и у современных транспортных средств.

    ДВС остается основным двигателем подавляющего большинства автомобилей на дорогах сегодня — новых и подержанных. Но первая Toyota Prius, бензиново-электрический гибрид, представленный в Японии в 1997 году, стала катализатором перемен. Сегодня электрифицированные и альтернативные силовые агрегаты стали частью основного разговора. Даже электромобили на топливных элементах (FCEV) все чаще становятся предметом обсуждения.

    FCEV, в отличие от электромобилей, которые мы обсудим ниже, не являются широко доступными, поскольку отсутствие общественной инфраструктуры ограничивает их использование Калифорнией и Гавайями.Но автопроизводители, и в частности Honda, Hyundai и Toyota, продолжают совершенствовать технологию, которая, как предлагается, предлагает лучший запас хода, чем аккумулятор, в сочетании с 5-минутной дозаправкой.

    При использовании FCEV водород, который является наиболее распространенным элементом во Вселенной, преобразуется топливными элементами для выработки энергии, подаваемой в электродвигатель. Выбросы сводятся только к водяному пару.

    Что касается электромобилей, Tesla, самый печально известный их производитель, еще больше раздвинула границы того, чем может быть обычный автомобиль, благодаря линейке мощных, высокотехнологичных моделей.Но Tesla больше не единственная игра в городе. В связи с экологическими проблемами, государственными постановлениями и растущим интересом потребителей каждый глобальный автопроизводитель имеет электромобиль уже в модельном ряду или в разработке. И это даже без учета новых автопроизводителей, выпускающих только электромобили, которые появляются почти ежемесячно, таких как Karma, Lucid, Rivian и другие.

    Тем не менее, какими бы знакомыми ни были термины гибрид, подключаемый гибрид и EV , то, как на самом деле работает каждый тип транспортного средства — от запаса хода и времени зарядки аккумулятора до затрат и обслуживания — остается загадкой для многих потребителей. .Считайте, что это будет вашей шпаргалкой.

    Как работает гибридный автомобиль?

    Проще говоря, гибрид сочетает в себе ДВС с электродвигателем для приведения в действие транспортного средства. Однако эта категория дополнительно определяется мягкими и стандартными гибридными подмножествами. Вышеупомянутый Prius является стандартным гибридом, что означает, что автомобиль может работать исключительно на своем ДВС, электродвигателе или их комбинации.

    Высоковольтная аккумуляторная батарея в гибридных автомобилях отделена от стандартной 12-вольтовой аккумуляторной батареи автомобиля и перезаряжается, улавливая энергию, когда автомобиль тормозит или, в некоторых автомобилях, движется по инерции.С гибридным двигателем электродвигатель справляется с легкими задачами, такими как ускорение на низкой скорости и движение в пробках.

    Поскольку газовый двигатель не работает во время этого типа движения, топливо не расходуется. Вот почему гибриды превосходят своих собратьев с двигателем ICE с точки зрения пробега в городах по рейтингу EPA. Но когда автомобиль движется на более высоких скоростях, например, по автостраде, ICE берет на себя основную ответственность как источник энергии. Таким образом, оценка пробега по шоссе для гибрида остается такой же, как и для негибридных автомобилей.

    Мягкий гибрид отличается тем, что его электродвигатель меньшего размера и менее мощная батарея или электрическая система не могут поддерживать движение только на электромобилях. Фактически, некоторые люди вообще не считают мягкие гибриды гибридами. Скорее, «мягкий гибрид» — это отсылка, которую автопроизводители используют для объяснения этих типов систем электрифицированных транспортных средств. «Легкая электрификация» — это еще один способ, которым автомобильные компании называют эти типы систем.

    Поскольку гибриды сочетают в себе двигатель стандартного размера с большим электродвигателем, общий диапазон экономии топлива превышает таковой у негибридных автомобилей в том же сегменте транспортных средств.Еще одно преимущество этой гибкой трансмиссии состоит в том, что автомобилем можно управлять так же, как и обычным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания, без дополнительных факторов стресса, таких как беспокойство по поводу дальности полета. Это проблема, которую водители электромобилей иногда считают связанной с сокращающимся диапазоном заряда батареи и отсутствием зарядной станции, что может привести к тому, что они останутся без рабочего автомобиля.

    Кроме того, внедрение и широкое использование специализированных гибридных систем позволило автопроизводителям производить гибриды в рамках существующих модельных рядов. Таким образом, вместо того, чтобы ограничивать такие силовые агрегаты только гибридными моделями, такими как Toyota Prius, потребители могут выбрать гибридные версии более знакомых автомобилей, начиная от семейного Honda Accord и заканчивая ориентированным на производительность Porsche Panamera.

    Кроссоверы, внедорожники и грузовики тоже не обходятся без гибридных опций. Кроме того, разница в цене между гибридным и идентичным ДВС существенно уменьшилась. Например, Honda CR-V Hybrid 2020 года всего на 1200 долларов больше, чем его негибридный близнец, независимо от уровня отделки салона.

    Как работает электромобиль?

    Аккумуляторный электромобиль (BEV), или просто электромобиль в более широком смысле, приводится в движение электродвигателем и большим аккумуляторным блоком.Вот и все. Традиционного двигателя нет. Вам никогда не нужно ехать на заправку. Вместо этого весь автомобиль работает на энергии, вырабатываемой аккумуляторной батареей большой емкости. Фактически используемые батареи, как правило, представляют собой литий-ионные элементы, которые штабелируются, а затем сгруппированы в модули. В сочетании с другими компонентами эта встроенная система составляет аккумуляторную батарею.

    И, в отличие от обычного ДВС, аккумуляторную батарею можно разместить в любом месте автомобиля. По таким причинам, как дополнительная устойчивость, улучшенная динамика движения, доступность обслуживания и дополнительная грузоподъемность, эти пакеты обычно кладут на дно платформы транспортного средства, находясь под полом внутри.Таким образом, без двигателя у вас может быть как задний багажник, так и передний багажник (также известный как багажник).

    Теперь преимущество электромобиля по сравнению с гибридом состоит в том, что устранено все, что связано с традиционным двигателем. В прошлом остались не только топливные остановки, но и рутинные услуги, такие как замена масла. И поскольку двигатель не прогревается до достижения максимальной производительности, электромобили предлагают мгновенную мощность по запросу, особенно при остановке.

    Автомобильная зарядка также более доступна и стабильна по цене, чем постоянно меняющиеся цены на бензин и дизельное топливо.И, конечно же, сокращение выбросов углекислого газа приносит пользу всем нам, особенно когда зарядка совпадает с использованием зеленых технологий, таких как солнечные батареи.

    Кроме того, хотя электромобили были популяризированы Tesla, они также пошли по пути, по которому пошли гибриды. Другими словами, ваш путь к владению электромобилем становится легче и дешевле с каждым модельным годом. Автопроизводители от Audi до Volkswagen в настоящее время предлагают множество электромобилей, и непрерывный поток будущих моделей постоянно попадает в заголовки газет, таких как Ford Mustang Mach-E и Nissan Ariya.

    Конечно, мы уже упоминали несколько недостатков электромобилей. Беспокойство о дальности полета по-прежнему остается ощутимым страхом, особенно для тех, кто любит дальние поездки. Хотя многие электромобили теперь могут проехать более 200 миль, прежде чем потребуется полная подзарядка, это все еще ниже, чем в среднем 300 миль на бак для традиционного ДВС.

    Кроме того, в дорожных поездках заправочных станций больше, чем зарядных станций для электромобилей, и заправка ДВС занимает гораздо меньше времени, чем подзарядка электромобиля, которой обычно требуется 30 минут, чтобы достичь 80% емкости аккумулятора при использовании самого быстрого и мощного, и самые дорогие зарядные устройства.Выберите более доступное или маломощное зарядное устройство по своему усмотрению или потому, что у вас нет другого выбора, а зарядка может занять несколько часов.

    Как работает подключаемый гибрид?

    Теперь подключаемый к сети гибридный электромобиль (PHEV) — это Златовласка температурного теста ICE и BEV — больше, чем гибрид. Оснащенные аккумуляторными батареями гораздо большего размера, чем гибриды, PHEV предлагают диапазон движения от 20 до 35 миль только на электричестве и до скоростей на автомагистралях. Гибриды, с другой стороны, обычно предлагают только электрическое вождение только на малых скоростях и только на милю или две.

    Однако, как и гибрид, у PHEV есть ДВС, работающий на газе. Он включается, когда максимальная мощность необходима для ускорения или подъема по склону горы, а также включается, когда аккумуляторная батарея достигает минимального уровня заряда и больше не может приводить автомобиль в действие самостоятельно.

    Сочетание диапазона и скорости PHEV как от электрических, так и от бензиновых источников энергии означает, что они могут работать исключительно как электромобили во время обычных поездок, но в то же время путешествовать по пересеченной местности без каких-либо беспокойств по поводу дальности или необходимости подключения. и зарядите аккумулятор.Кроме того, при использовании в качестве газо-электрического гибрида PHEV обеспечивает более высокую экономию топлива по сравнению с ДВС. А поскольку их аккумуляторные батареи не такие большие и мощные, как у электромобилей, подзарядка происходит быстро. Вы можете сделать это даже на ночь, используя не что иное, как стандартную бытовую розетку.

    Конечно, выбросы PHEV не равны нулю. Они также немного дороже, чем гибриды и автомобили с ДВС, и они по-прежнему требуют замены бензина и масла. Тем не менее, PHEV — достойный вариант в качестве транспортного средства на альтернативной энергии, если вы не готовы взять на себя все обязательства по BEV.

    Что лучше: гибрид, подключаемый гибрид или электрический?

    Если вы хотите получить более экологичную машину, чем традиционный автомобиль с ДВС, ваш выбор между гибридом, подключаемым гибридом и электромобилем зависит от вашей ситуации и уровня комфорта.

    Выбор гибрида — отличный способ повысить эффективность и сжигать меньше газа, а это значит, что ваш автомобиль будет выбрасывать меньше загрязняющих веществ в воздух. Гибриды также не требуют изменения существующих привычек вождения.И они обычно не стоят намного дороже, чем традиционный ДВС.

    Выбор электромобиля исключает поездки на заправку, исключает замену масла и обеспечивает значительный прирост производительности в сочетании с нулевыми выбросами от использования транспортного средства. Но если вы не готовы установить домашнюю зарядную станцию ​​уровня 2, вам неудобно находить источники электроэнергии вдали от дома, и вы не готовы платить большую премию за электромобиль, это может не быть подходящим автомобилем для вас.

    Выбор PHEV представляет собой лучшее из обоих миров. Если вы едете предсказуемо, вы можете использовать электричество. Когда жизнь бросает вас в непредсказуемый круговорот или вы просто хотите отправиться в автомобильную поездку, бензиновый двигатель справляется с этой работой без необходимости искать способ подзарядить аккумулятор. А цена на PHEV падает между гибридными и электромобилями.

    Best Hybrid / EV Buying Guide — Consumer Reports

    Если вы думаете, покупать ли новый или подержанный гибридный или электромобиль, следует учитывать несколько факторов.Самым важным может быть моральный износ. Электрифицированные силовые агрегаты развиваются почти со скоростью персональной электроники. Новые гибриды имеют более совершенный химический состав аккумуляторных батарей и программное обеспечение и обеспечивают большую экономию топлива, чем более старые модели. Аналогичным образом, с каждым поколением линейка электромобилей значительно расширяется. Новые электрифицированные автомобили, как правило, имеют новейшие передовые системы активной безопасности и информационно-развлекательные системы, потому что покупатели гибридных и электромобилей, как правило, являются первыми приверженцами, которым нужны новейшие, лучшие технологии.Это может затруднить продажу старых гибридов, особенно при низких ценах на газ. Конечно, это зависит от спроса и предложения и зависит от цен на топливо, региональных предпочтений и стимулов.

    С новым автомобилем вы знаете, что получаете, и он имеет полную заводскую гарантию. Вам не нужно беспокоиться о возможных проблемах с обслуживанием или о скрытых повреждениях в результате столкновения. Вы также можете выбрать цвет, линию отделки и уровень опций, а ставки финансирования обычно ниже, чем для подержанного автомобиля.

    Ключевым недостатком покупки любого нового транспортного средства является быстрая амортизация. Даже когда у гибридов средний коэффициент износа ниже, чем у большинства обычных автомобилей (как это было исторически, когда цены на бензин были высокими), амортизация может составлять почти половину стоимости автомобиля за пять лет. В случае подключаемых гибридов и электромобилей амортизация фактически начинается с цены после стимулирования. Если вы внесли лишь небольшой первоначальный взнос, вы легко можете оказаться в перевернутом виде по кредиту, когда вы должны больше, чем стоит машина.

    Как правило, подключаемые к электросети гибриды и электромобили имеют гораздо больше смысла сдавать в аренду как новый автомобиль, тем самым защищая потребителя от износа и устаревания. Точно так же, если такой зеленый автомобиль станет вторым или даже третьим автомобилем в вашем доме, есть отличные предложения по моделям вне аренды.

    Ключ к выбору хорошего подержанного электрифицированного автомобиля — сосредоточиться на надежности, даже если на автомобиль по-прежнему распространяется заводская гарантия. Просто найдите автомобиль, который хорошо показал себя в наших рейтингах надежности.

    Многие потребители, выбирающие подержанный гибрид или электромобиль, могут быть обеспокоены долговечностью дорогостоящей аккумуляторной батареи автомобиля. Однако наши ежегодные автомобильные опросы обычно показывают, что аккумуляторы имеют очень хорошую надежность, поэтому эти опасения не должны удерживать вас от покупки бывшего в употреблении гибрида или электромобиля. Тем не менее, некоторые модели, такие как Toyota Prius, были более надежными, чем другие.

    Автопроизводители обязаны давать гарантию на аккумуляторы в качестве элемента контроля выбросов в большинстве штатов в течение восьми лет или 80 000 миль.В 15 штатах они обязаны давать на них гарантию на 10 лет или 150 000 миль. Вне гарантийного срока замена новых аккумуляторов для гибридов может стоить около 3000 долларов, хотя использованные аккумуляторы легко доступны за несколько сотен долларов.

    Когда дело доходит до чисто электрических автомобилей, преимущества покупки новых аналогичны преимуществам гибридов, особенно в том, что касается приобретения новейших технологий аккумуляторов и зарядных устройств. Покупка нового электромобиля дает вам право на значительные налоговые льготы, включая федеральный налоговый кредит в размере до 7500 долларов, которые недоступны покупателям подержанных электромобилей.И в отличие от гибридов, электромобили относительно просты с механической точки зрения. Конечно, как и в случае с любым другим автомобилем, шины, дворники и тормоза необходимо заменять по мере износа. Как и в случае с гибридными аккумуляторами, аккумуляторы электромобилей со временем теряют зарядную емкость. В углубленном исследовании электромобилей (PDF) CR предполагалось, что батареи электромобилей потеряют 10 процентов своей емкости в течение первых пяти лет и 20 процентов в течение первых 10 лет. Поскольку аккумулятор является единственным источником мощности двигателя, это более серьезная проблема для электромобилей, чем для гибридов.Однако если это происходит, обычно на это уходит много лет. По данным RepairPal, средняя стоимость замены аккумуляторной батареи электромобиля составляет 5500 долларов, хотя сбои случаются редко.

    Независимо от того, покупаете ли вы новую или бывшую в употреблении, важно провести исследование, чтобы выбрать хорошую модель, и затем провести эффективные переговоры.

    Гибридные автомобили лучше электромобилей?

    Вот как гибриды и подключаемые гибриды сочетаются с новейшими электромобилями.

    В настоящее время существует три класса транспортных средств, которые полностью или частично работают на электроэнергии. К ним относятся гибридные, подключаемые гибридные и полностью электрические автомобили. У каждого есть свой набор преимуществ и недостатков. Вот как решить, что подходит вам.

    Гибриды

    В автомобилях с гибридным приводом в качестве основного источника энергии используется обычный бензиновый двигатель. Газовый двигатель в некоторой степени дополнен электродвигателем.Двигатель приводится в действие самозаряжающейся аккумуляторной батареей, которая восстанавливает мощность при торможении и замедлении. В зависимости от модели, электродвигатель может просто дать газу двигатель, когда это необходимо, или может привести автомобиль в действие самостоятельно на несколько миль за раз.

    Экономия топлива от умеренной до явной, в зависимости от модели. Лидерами в этом отношении являются Hyundai Ioniq с расходом 57/59 миль на галлон (город / шоссе) и Toyota Prius с расходом 58/53 миль на галлон.

    Обратной стороной является то, что цена гибрида обычно выше, чем у сопоставимой традиционной модели, и владелец может не иметь возможности возместить добавленную стоимость в течение обычного цикла владения за счет экономии газа.В отличие от подключаемых гибридов и полностью электрических автомобилей, гибриды не имеют права на получение федеральных налоговых льгот.

    Подключаемые гибриды

    Также называемый PHEV (это расшифровывается как Plug-in Hybrid Electric Vehicle), подключаемый гибридный автомобиль использует большую батарею, которая обеспечивает полностью электрическую работу на больших расстояниях, чем стандартный гибрид. Однако, как следует из названия, аккумулятор необходимо подключать к розетке на ночь, чтобы полностью зарядиться. Когда аккумулятор разряжен до определенного уровня, PHEV работает как обычный гибрид, при этом электродвигатель помогает бензиновому двигателю.Chevrolet Volt и версия BMW i3, «расширяющая диапазон», используют разные технологии. Оба в основном приводятся в действие электродвигателем, но каждый включает небольшой бензиновый двигатель, который приводит в действие генератор для запуска двигателя после того, как батарея разрядится.

    В отличие от полностью электромобиля, владельцам PHEV не нужно беспокоиться о том, что они окажутся на обочине дороги с разряженной батареей. Максимальное расстояние движения PHEV ограничено только количеством бензина в баке.

    Электрический рабочий диапазон и потребление энергии PHEV значительно различаются в зависимости от модели. Например, версия Mini Countryman PHEV рассчитана на пробег первые 12 миль исключительно от аккумулятора. Между тем, Toyota Prius Prime PHEV может проехать 25 миль исключительно на электричестве, а Chevrolet Volt рассчитан на 53 мили без подзарядки.

    PHEV

    дороже стандартных гибридов. Вышеупомянутый Prius Prime, например, имеет ориентировочную цену примерно на 3800 долларов выше, чем базовый гибрид Prius.Но в отличие от гибридов, PHEV имеют право на единовременную скидку по федеральному подоходному налогу в размере от 3500 до 7500 долларов в зависимости от емкости аккумулятора. И несколько штатов, в первую очередь Калифорния, предлагают свои собственные финансовые стимулы покупателям PHEV.

    Электрооборудование

    Полностью электрические автомобили (EV) производят нулевые выбросы и, как правило, дешевле в эксплуатации, чем автомобили, работающие на газе. Они, как правило, бодры, поскольку электродвигатель мгновенно передает 100% доступного крутящего момента.Но рабочий диапазон электромобиля ограничен, и его необходимо заряжать от домашней электрической розетки или на общественной зарядной станции для электромобилей, чтобы продолжать работать. Как только аккумулятор разрядится, автомобиль перестанет двигаться. Это исключает их использование в поездках на дальние расстояния, если только вы не планируете маршрут специально вокруг того места, где расположены общественные зарядные устройства. Большинство электромобилей могут проехать от 100 до 125 миль с полностью заряженным аккумулятором, чего достаточно для средней поездки.

    Tesla Model S является победителем в этом отношении с максимальной оценкой 335 миль без подзарядки.Между тем, крошечный двухместный Smart ForTwo Electric Drive рассчитан на гораздо меньшую дистанцию ​​в 59 миль. И имейте в виду, что ряд факторов может отрицательно повлиять на запас хода электромобиля, в том числе движение на высоких скоростях, работа в холодную погоду и аксессуары для бега, такие как обогреватель или кондиционер.

    электромобилей дороже, чем сопоставимые гибриды или PHEV. Например, Ford Focus Electric стоит на 11 000 долларов дороже, чем базовая версия с бензиновым двигателем. Стоимость Tesla Model S начинается от почти 76 000 долларов США и превышает 136 000 долларов США, и это без вариантов.Тем не менее, электромобили имеют право на единовременную федеральную налоговую льготу в размере 7500 долларов США, чтобы компенсировать добавленные первоначальные затраты. И снова несколько штатов предоставляют покупателям электромобилей дополнительные стимулы.

    Однако федеральные налоговые льготы постепенно отменяются, когда автопроизводитель продает 200000 электромобилей. Поскольку Tesla уже продала такое количество электромобилей, его стимулы упадут до 3750 долларов для моделей, проданных в период с 1 января по 30 июня 2019 года. Они упадут до 1875 долларов за машины проданы с 1 июля по 31 декабря, после чего исчезнут совсем.Ожидается, что General Motors достигнет порога продаж 200000 электромобилей позже в 2019 году.

    Но электромобили могут окупить покупателей своей экономичностью. Агентство по охране окружающей среды заявляет, что производство электромобилей 2018 года будет стоить владельцу от 500 до 750 долларов на электричество, чтобы проезжать 15000 миль в год, в зависимости от модели. Это на 4000-5250 долларов меньше, чем стоило бы эксплуатировать средний бензиновый автомобиль 2018 года в течение пяти лет. Обслуживание электромобилей также может быть дешевле, чем обслуживание данной поездки на бензине, поскольку они устраняют более двух десятков механических компонентов, которые обычно требуют периодического обслуживания.К ним относятся замена масла, промывка системы охлаждения, обслуживание трансмиссии и замена воздушного фильтра, свечей зажигания и приводных ремней.

    Плюсы и минусы гибридных автомобилей


    Хотя с годами популярность гибридных автомобилей выросла, гибридные автомобили не новость. Фактически, Toyota представила первый гибридный автомобиль — Toyota Prius — в Соединенных Штатах в 1999 году. За более чем 20 лет, прошедших с момента появления гибридного автомобиля, были произведены обновления, чтобы гарантировать, что вы путешествуете вблизи Данверса, Пибоди и Салема. , MA, максимально удобны.

    Чтобы помочь вам решить, подходит ли вам гибридный автомобиль Toyota, мы в Ira Toyota из Данверс создали список плюсов и минусов гибридных автомобилей. Готовы узнать больше? Продолжай читать!


    Плюсы гибридных автомобилей

    Если вам нужен экологичный вариант, водить гибрид — это то, что вам нужно. Это потому, что эти автомобили предлагают более экологичные решения вождения, которые вызывают у вас чувство уверенности. Помимо этого, эти автомобили предлагают несколько дополнительных преимуществ, в том числе:

    • Сниженные выбросы: Обычные автомобили выделяют выхлопные газы, которые могут нанести вред окружающей среде.Поскольку гибридные автомобили могут работать только на электроэнергии для коротких поездок, ваш гибридный автомобиль будет выделять меньше выбросов.
    • Повышенная топливная эффективность: Поскольку у вас два источника топлива, гибридные автомобили обеспечивают повышенную топливную эффективность. Возьмем, к примеру, Toyota RAV4 2021 года. Его обычная модель предлагает по оценкам EPA 27 городских / 35 шоссе миль на галлон. * Гибридная версия, однако, может похвастаться впечатляющими показателями EPA: 41 город / 38 миль на галлон на шоссе. *
    • Дополнительные гарантии: При покупке нового автомобиля вы получаете доступ к нескольким гарантиям.При покупке гибридного автомобиля вы получаете дополнительные гарантии. Например, все гибридные автомобили имеют 10-летнюю / 150 000-километровую гарантию на аккумуляторную батарею, которая предоставляется только для гибридных моделей.

    Это лишь некоторые из преимуществ, которые вы можете ожидать, садясь за руль гибридного автомобиля.

    Минусы гибридных автомобилей

    Несмотря на то, что у вождения гибрида есть множество плюсов, этот тип автомобиля может подойти не всем. Давайте подробнее рассмотрим некоторые потенциальные неудачи гибридных автомобилей:

    • По-прежнему производит выбросы: В то время как гибридные автомобили могут предлагать нулевые выбросы из выхлопной трубы, это только тогда, когда автомобиль движется только в электрическом режиме.Когда в вашем автомобиле заканчивается электроэнергия, он переходит на газ, что приводит к выбросам.
    • Несколько отличий от движения по шоссе: Если вы проводите много времени, путешествуя по шоссе или долго добираетесь до работы в рамках обычных поездок, вы можете не увидеть большой разницы с точки зрения топливной экономичности и выбросов.
    • Пониженная производительность: Водители, которые стремятся к характеристикам гоночного автомобиля, могут обнаружить, что гибридным автомобилям не хватает oomph , в котором вы нуждаетесь. Например, Toyota Corolla 2021 года в стандартной комплектации имеет 203 лошадиные силы.С другой стороны, гибридная модель предлагает в сумме 208 лошадиных сил при движении как на бензине, так и на электричестве, но всего 176 лошадиных сил при движении только на электрическом режиме.

    Если вы из тех водителей, которым нужна большая мощность при движении по шоссе, гибридная модель может быть не лучшим вариантом для вас.

    Toyota Hybrid Опции

    Теперь, когда вы решили, что вождение гибридного автомобиля Toyota — это то, что требуется для ваших путешествий, пора решить, какая из нескольких гибридных моделей Toyota больше всего соответствует вашим потребностям.Благодаря разнообразию гибридных моделей с различными стилями кузова на выбор, вы обязательно найдете гибрид Toyota своей мечты в кратчайшие сроки.

    Toyota Hybrid Seans

    Toyota Гибридные внедорожники

    Другие гибридные модели Toyota

    • Тойота Авалон
    • Тойота Камри
    • Тойота Королла
    • Тойота Приус
    • Toyota Prius Prime (плагин гибрид)
    • Тойота Хайлендер
    • Тойота РАВ4
    • Toyota RAV4 Prime (плагин гибрид)
    • Тойота Венза
    • Toyota Mirai (седан на топливных элементах)
    • Toyota Sienna (минивэн)

    Независимо от того, ищете ли вы спортивный седан, просторный минивэн или что-то еще, есть гибрид Toyota, на котором написано ваше имя.


    Какой гибрид Toyota вы выберете?

    Когда пришло время обновить свои путешествия возле Данверса, Пибоди или Салема, Массачусетс, с помощью гибрида Toyota, не медлите и посетите наш дилерский центр. Здесь вы найдете множество гибридных моделей, которые обязательно понравятся вам и вашей семье.

    Чего вы ждете? Свяжитесь с нами или посетите нас в Ira Toyota из Данверс, чтобы выбрать свой гибрид Toyota сегодня!


    * По оценкам EPA, 27 городов / 35 шоссе / 30 комбинированных миль на галлон для RAV4 LE FWD 2021 года и Limited FWD; 27 город / 34 трасса / 30 комбинированных миль на галлон для RAV4 LE AWD 2021 года; 28 город / 35 шоссе / 30 комбинированных миль на галлон для RAV4 XLE FWD 2021 года и XLE Premium FWD 2021 года; 27 городских / 33 шоссе / 29 комбинированных миль на галлон для 2021 RAV4 XLE AWD и XLE Premium AWD; 25 городских / 33 шоссе / 28 комбинированных миль на галлон для 2021 RAV4 Adventure и Limited AWD; 25 город / 32 трасса / 28 комбинированных миль на галлон на RAV4 TRD Off-Road 2021 года; и 41 город / 38 шоссе / 40 комбинированных миль на галлон для 2021 RAV4 LE Hybrid, XLE Hybrid, XLE Premium Hybrid, XSE Hybrid и Limited Hybrid.Используйте только для сравнения. Ваш пробег будет отличаться по многим причинам, включая состояние вашего автомобиля и то, как / где вы водите. См. Www.fueleconomy.gov.

    Преимущества и недостатки использования гибридных автомобилей

    Гибридные автомобили становятся все более популярными и распространенными. По сути, гибридный автомобиль — это автомобиль, в котором используются два или более двигателей, то есть электродвигатель и обычный двигатель (бензиновый или дизельный). Электрический двигатель приводит автомобиль в движение на более низких скоростях, а газовый двигатель — на более высоких.Такие гибридные автомобили, как Toyota Prius и Civic Hybrid, не только экономят топливо, но и производят меньше выбросов CO2.

    Несмотря на то, что популярность гибридных автомобилей в настоящее время растет, мало кто на самом деле использует их, в основном из-за отсутствия знаний о том, как работают гибридные автомобили и насколько они хороши, чем другие автомобили с бензиновым двигателем.

    Источник: Canva

    . Хотя технология существует с начала 1900-х годов, только в последнее десятилетие или около того цена их производства сделала их доступными для среднего водителя.

    Существует также больше государственных программ стимулирования, в которых используются кредиты и специальные скидки для поддержки покупки и использования гибридных транспортных средств. Многие города переводят свой общественный транспорт и служебные автомобили на гибридные автомобили и автобусы в рамках программы повышения экологической ответственности.

    Википедия определяет гибридный автомобиль как,

    « Гибридное транспортное средство использует два или более различных типа энергии, например двигатель внутреннего сгорания + электродвигатель, например.грамм. в дизель-электрических поездах, использующих дизельные двигатели и электричество от воздушных линий связи, и подводных лодках, использующих дизельные двигатели в надводном положении и аккумуляторы в погруженном состоянии. Другие средства хранения энергии включают жидкость под давлением в гидравлических гибридах.

    Как работают гибридные электромобили?

    Гибридно-электрические транспортные средства (HEV) сочетают в себе преимущества как двигателя внутреннего сгорания или бензиновых двигателей, так и электродвигателей, которые используют энергию, хранящуюся в батареях. Ключевыми областями производительности являются рекуперативное торможение, два источника питания и меньший холостой ход.

    Регенерация торможения

    Гибридный электромобиль нельзя подключить для зарядки аккумулятора. Аккумулятор заряжается с помощью рекуперативного торможения и двигателя внутреннего сгорания. Он помогает преобразовывать кинетическую энергию, производимую движущимся автомобилем, в электрическую энергию, которая хранится в батареях.

    Электродвигатель приводит в действие транспортное средство, а также препятствует его движению. Когда вы нажимаете на тормоз для замедления, это сопротивление замедляет колесо и одновременно заряжает батареи.

    Двойное питание

    В зависимости от дорожных условий мощность может поступать от двигателя, двигателя или обоих. Электродвигатель работает на низких оборотах. Когда вы набираете скорость, включается ваш двигатель внутреннего сгорания. После этого электрическая батарея перезаряжается с помощью двигателя внутреннего сгорания. Электродвигатель также обеспечивает дополнительную мощность, помогающую двигателю ускоряться или преодолевать подъем.

    Автоматический пуск / выключение

    Когда автомобиль останавливается, он автоматически выключает двигатель и перезапускает его при нажатии педали акселератора.Эта автоматика намного проще с электродвигателем.

    Дополнительная мощность, обеспечиваемая электродвигателем, потенциально может позволить использовать двигатель меньшей мощности. Аккумулятор не только питает вспомогательные нагрузки, , но также снижает холостой ход двигателя при его остановке. В совокупности эти особенности приводят к большей экономии топлива без снижения производительности.

    Хотя большинство людей ассоциируют гибридные автомобили с автомобилями, использующими электричество в качестве основного альтернативного топлива, сейчас доступно больше вариантов.Есть автомобили, которые используют гибридные технологии с пропаном и природным газом.

    Гибридный автомобиль лучше всего определить как транспортное средство, у которого есть двигатель, который может переключаться с ископаемого топлива на альтернативный источник топлива. С другой стороны, есть электромобили, которые используют аккумуляторные батареи и имеют свои достоинства и недостатки.

    Преимущества гибридного автомобиля

    Вот несколько главных преимуществ гибридного автомобиля: —

    1. Экологичность

    Одно из самых больших преимуществ гибридного автомобиля перед автомобилем с бензиновым двигателем заключается в том, что он работает чище и имеет меньший расход топлива, что делает его экологически чистым.Гибридный автомобиль работает на двухцилиндровом двигателе (бензиновый двигатель и электродвигатель), который снижает расход топлива и экономит энергию.

    2. Финансовые выгоды

    Гибридные автомобили поддерживаются множеством кредитов и льгот, которые помогают сделать их доступными. Более низкие ежегодные налоговые счета и освобождение от платы за перегрузку производятся в виде меньшего количества денег, потраченных на топливо.

    3. Меньшая зависимость от ископаемого топлива

    Гибридный автомобиль намного чище и требует меньше топлива для работы, что означает меньше выбросов и меньшую зависимость от ископаемого топлива.Это, в свою очередь, также способствует снижению цен на бензин на внутреннем рынке.

    4. Система рекуперативного торможения

    Каждый раз, когда вы нажимаете на тормоз во время движения гибридного автомобиля, это помогает вам немного подзарядить аккумулятор. Срабатывает внутренний механизм, который улавливает высвобождаемую энергию и использует ее для зарядки аккумулятора, что, в свою очередь, сокращает время и необходимость остановки для периодической подзарядки аккумулятора.

    5. Построен из легких материалов

    Гибридные автомобили состоят из более легких материалов, что означает, что для их движения требуется меньше энергии.Двигатель также меньше и легче, что также экономит много энергии.

    6. Помощь от электродвигателя

    Электродвигатель помогает двигателю внутреннего сгорания при разгоне, прохождении или подъеме на холм.

    7. Меньшие двигатели

    Бензиновые двигатели, используемые в гибридных автомобилях, обычно небольшие, легкие и высокоэффективные, поскольку они не должны приводить в действие только автомобиль.

    8. Автоматический пуск и останов

    В гибридных автомобилях двигатель автоматически отключается, когда автомобиль находится на холостом ходу, и запускается при нажатии на педаль акселератора.По сравнению с традиционными гибридными автомобилями, PHEV могут проезжать большие расстояния на более высоких скоростях. Транспортные средства на водородных топливных элементах имеют более низкие выбросы энергии, потому что они выделяют только водяной пар и теплый воздух.

    9. Только электрический привод

    Гибридные автомобили могут управляться полностью на электричестве. Обычно это происходит при движении на малых оборотах, когда двигатель работает на холостом ходу на стоп-сигнале или когда двигатель запускается. Обычно двигатель внутреннего сгорания начинает работать только на более высоких оборотах, где он имеет больший КПД.Это помогает повысить общую топливную экономичность автомобиля.

    10. Более высокая стоимость при перепродаже

    В связи с постоянным ростом цен на бензин все больше и больше людей обращаются к гибридным автомобилям. В результате эти зеленые автомобили стали иметь более высокую, чем среднюю стоимость при перепродаже. Так что, если вы не удовлетворены своим автомобилем, вы всегда можете продать его по более высокой цене покупателям, которые его ищут.

    У владения гибридным автомобилем есть много преимуществ.Вам больше всего понравится то, как это поможет вам контролировать свой бюджет, поскольку цены на газ продолжают расти. Другое преимущество, которое напрямую не видно, — это то, как владение гибридным автомобилем и управление им влияет на окружающую среду. Это снижает зависимость от ископаемого топлива и снижает ваш углеродный след в окружающей среде.

    Недостатки гибридного автомобиля

    У владения гибридным автомобилем есть недостатки, но они, вероятно, не такие, как вы думаете. Вопреки популярному мифу, гибридные автомобили обладают такой же мощностью, как и обычные автомобили, и не имеют проблем с ездой в горах или буксировкой.Недостатки будут зависеть от типа гибридного топлива, которое использует ваш автомобиль.

    Вот несколько недостатков гибридного автомобиля: —

    1. Меньше мощности

    Гибридные автомобили имеют двухцилиндровый двигатель. Бензиновый двигатель, который является основным источником энергии, намного меньше по сравнению с тем, что вы получаете в автомобилях с одним двигателем, в то время как электродвигатель имеет малую мощность. Суммарная мощность обоих двигателей часто меньше, чем у газового двигателя. Поэтому он подходит для езды по городу, а не для скорости и ускорения.

    2. Может быть дорого

    Самый большой недостаток гибридного автомобиля в том, что он может прожечь дыру в вашем кармане. Гибридные автомобили сравнительно дороги, чем обычные бензиновые, и могут стоить от 5000 до 10000 долларов больше, чем стандартная версия. Однако эта дополнительная сумма может быть компенсирована более низкими эксплуатационными расходами и налоговыми льготами.

    3. Плохое обращение

    Гибридный автомобиль оснащен бензиновым двигателем, более легким электродвигателем и комплектом мощных аккумуляторов. Это увеличивает вес и съедает лишнее пространство в машине.Избыточный вес приводит к неэффективности использования топлива, а производители снижают вес, что приводит к уменьшению габаритов двигателя и аккумулятора, а также к меньшей поддержке подвески и кузова.

    4. Более высокие эксплуатационные расходы

    Наличие сдвоенного двигателя и постоянное совершенствование технологий затрудняют ремонт автомобиля механиками, а затраты на техническое обслуживание также намного выше. Также сложно найти механика с такой квалификацией.

    5. Несчастный случай из-за высокого напряжения в аккумуляторах

    В случае аварии высокое напряжение внутри батарей может оказаться для вас смертельным.В таких случаях высока вероятность поражения электрическим током, что также может затруднить спасателям задачу по выводу других пассажиров и водителя из машины.

    6. Замена батареи дорогая

    Согласно Green Car Reports, замена аккумуляторных батарей гибридных автомобилей в настоящее время является редкостью. Однако, если аккумулятор необходимо заменить, он может стать дорогим.

    7. Утилизация и переработка батарей

    Батареи, срок службы которых подошел к концу, можно переработать, чтобы получить полезные материалы для повторного использования.Это удаляет отходы из окружающей среды. Но основная проблема с переработкой заключается в скорости сбора автомобильных аккумуляторов.

    Та же проблема заключается в переработке литиевых батарей в мобильной электронике. Хотя литий на 100% пригоден для вторичной переработки, его извлечение стоит слишком дорого, чтобы сделать его экономически выгодным. Это делается только из-за федеральных мандатов и / или экологических целей.

    8. Проблемы с водородными топливными элементами

    Источником водорода могут быть как «чистые» источники, такие как солнечная или ветровая энергия, так и грязные источники, такие как уголь и природный газ.Использование угля и природного газа подрывает экологические мотивы использования транспортных средств на водородных топливных элементах.

    Производство водорода также дорогое, и топливные элементы требуют дозаправки на водородной станции. В настоящее время эти станции расположены только в Калифорнии и недалеко от Торонто.

    Принятие решения

    Решение о том, подходит ли вам гибридный автомобиль, требует большего, чем просто желание быть экологически чистым. Вы должны обратить внимание на ресурсы в вашем районе, которые могут помочь вам поддерживать и поддерживать машину.

    В зависимости от типа автомобиля, который вы покупаете, вам могут потребоваться знакомые с ним механики или альтернативный источник топлива. Вам также следует изучить возможные скидки или скидки, которые могут помочь вам снизить стоимость покупки автомобиля.

    Изменение ваших привычек вождения

    Даже если вы приобретете гибридный автомобиль, вы можете сделать больше, чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду. Одно из самых важных соображений — это то, как вы водите. Вы можете заменить многие автомобильные поездки на общественный транспорт, совместное использование автомобилей или даже на велосипеде.

    Кроме того, более эффективное использование автомобиля может сократить общее количество поездок, которые вы совершаете каждую неделю. Гибридный автомобиль или нет, чем меньше вы водите, тем лучше для окружающей среды. Вам также следует подумать о том, чтобы предлагать больше быть водителем автобазы, если вы тот, у кого есть гибрид, это также может помочь сэкономить энергию и уменьшить загрязнение окружающей среды.

    Что такое гибридный автомобиль и как работают гибридные автомобили?

    Автомобильная промышленность настолько конкурентоспособна, что производители автомобилей круглосуточно работают над инновационными автомобилями, которые являются быстрыми, экономичными и предлагают много комфорта.Один из автомобилей, который был в заголовках последних 3 лет, — это гибридный автомобиль. В связи с резким ростом цен на бензин и масло гибридные автомобили готовы покорить рынок.

    Что такое гибридный автомобиль? Ты спрашиваешь. Любой автомобиль, в котором для движения используются два источника энергии, классифицируется как гибридный автомобиль. Большинство гибридных автомобилей состоят из бензинового двигателя и системы вторичного электродвигателя, сопровождаемой аккумулятором. Вся концепция гибридизации заключается в экономии топлива, и это верно для многих седанов и компактных автомобилей.Однако высококлассные гибридные автомобили больше ориентированы на повышение мощности и производительности без снижения топливной эффективности.

    Поскольку аккумуляторная батарея обеспечивает накопление энергии для электродвигателя, этот двигатель вырабатывает собственную энергию с помощью бензина в топливном баке. Гибридные автомобили сочетают в себе лучшие черты двигателей внутреннего сгорания и электромобилей. Вышеупомянутая комбинация позволяет электродвигателю более эффективно использовать бензиновый двигатель и сокращать расход топлива.

    Как работают гибридные автомобили

    Особое внимание уделяется гибридным автомобилям.Многие люди предпочитают его, так как в большинстве случаев он считается очень удобным. В то время как электромобиль ограничивает ваш запас хода, гибридный автомобиль дает вам возможность проехать большее расстояние с меньшим расходом топлива.

    В традиционных автомобилях в качестве двигателя внутреннего сгорания используется дизельное топливо или бензин. В гибридных автомобилях также используется двигатель внутреннего сгорания. Гибридные автомобили заправляются так же, как и традиционные автомобили. Разница в том, что гибридные автомобили могут полностью или частично работать от электричества.

    Поскольку в гибридных автомобилях используются как традиционные бензиновые, так и электрические двигатели, они обеспечивают гораздо большую топливную экономичность по сравнению с традиционными автомобилями. Это означает, что они экономят водителю много денег на топливе. Они также полезны для окружающей среды, поскольку не выделяют в атмосферу токсичные газы.

    Более высококлассные гибридные автомобили оснащены большими батареями, способными заряжать свои батареи от розетки, что позволяет водителю проехать большие километры на электричестве, прежде чем вернуться к бензину.

    Гибридный автомобиль включает технологию рекуперативного торможения, которая заставляет колесо замедляться и преобразует произведенную механическую энергию в электрическую и сохраняет ее обратно в аккумулятор. Кроме того, он помогает бензиновому двигателю, обеспечивая дополнительную мощность для подъема в гору. Он выключает двигатель, когда автомобиль останавливается, и перезапускается при нажатии на педаль акселератора.

    Toyota Prius — самый популярный гибридный автомобиль с возможностью переключения между бензиновым и электрическим двигателем.Электродвигатель, установленный внутри карты, является основным источником движения автомобиля на медленной скорости до примерно 15 миль в час. На более высоких скоростях бензиновый двигатель становится основной рабочей лошадкой для автомобиля. Когда вам нужна дополнительная скорость, оба двигателя работают вместе и дают дополнительный импульс.

    Когда вам нужно снизить скорость и задействовать тормоза, гибридный автомобиль использует энергию тормозов и сохраняет ее в электрическом генераторе. Генератор дает двойные преимущества: во-первых, он создает дополнительную нагрузку, которая помогает замедлить автомобиль, а во-вторых, он преобразует механическую энергию автомобиля в электрическую и сохраняет ее обратно в подключенные батареи.

    Характеристики гибридного автомобиля

    Холостой ход

    Принцип работы выключателя при простое можно сравнить с выключателем холодильника, который выключает лампочку в тот момент, когда вы закрываете дверцу холодильника. Функция выключения холостого хода гибридного автомобиля выключает традиционный бензиновый двигатель автомобиля при остановке, что позволяет сэкономить много топлива. Аккумулятор гибридного автомобиля генерирует и накапливает энергию, которая используется аксессуарами автомобиля и кондиционером, когда автомобиль находится в пробке или при свете прожекторов.Электродвигатель снова приводит автомобиль в движение после остановок в пробке и при свете прожекторов. Если потребуется, традиционный или обычный двигатель снова включится, чтобы обеспечить большую мощность для ускорения.

    Регенеративный тормоз

    Это еще одна функция, позволяющая экономить топливо. Традиционные автомобили полностью зависят от фрикционных тормозов для замедления, в процессе которых кинетическая энергия автомобиля рассеивается в виде тепла. Функция рекуперативного торможения позволяет использовать часть этой энергии, которая преобразуется в электричество и сохраняется в батареях для последующего использования, например, для запуска двигателя и ускорения гибридного автомобиля.

    Усилитель мощности

    Эта функция помогает снизить нагрузку на бензиновый двигатель гибрида. Гибридный бензиновый двигатель может быть уменьшен в размерах и работать более эффективно. Бензиновый двигатель, естественно, вырабатывает меньше мощности. Однако в сочетании с электрическим двигателем суммарная мощность всей системы может соответствовать или превосходить мощность традиционного автомобиля.

    Электропривод

    В более высококлассных и эффективных гибридных автомобилях используется функция привода только с электроприводом, которая позволяет вам ездить полностью на электричестве, что в конечном итоге сокращает потребление топлива.Некоторые гибридные автомобили не имеют возможности подключения к электросети. Если это так, то при запуске и низкоскоростном движении задействуется функция привода только от электричества, что позволяет дизельному или газовому двигателю работать на максимальных оборотах, где он в значительной степени эффективен. Большинство гибридных автомобилей, которые включают в себя функцию подключаемого модуля, поставляются с более крупными батареями и двигателями и могут полностью передвигаться на электричестве с максимальной скоростью на дополнительные расстояния, обычно от 10 до 30 миль.

    Вкратце, гибридная система призвана предоставить вам преимущества обоих миров.Он объединяет мощность и диапазон обычного двигателя с экологическими преимуществами электродвигателя. При запуске и низких скоростях гибридный автомобиль работал бы исключительно на электроэнергии. Это означает отсутствие расхода топлива и выбросов газов. При быстром ускорении бензиновый двигатель берет на себя управление колесами автомобиля. Он также передает мощность генератору, который заряжает батареи электродвигателя. Взамен электродвигатель дает вам больше мощности при минимальном расходе топлива.

    У гибридного автомобиля есть еще одна уникальная хитрость. Когда автомобиль замедляется и тормозит, гибридная система использует кинетическую энергию от тормозов и поворота колес, преобразует ее в электричество и направляет обратно в аккумуляторную батарею для хранения для дальнейшего использования.

    Типы гибридных автомобилей

    Наличие широкого ассортимента гибридных автомобилей является плюсом для потребителей, поскольку у них есть варианты выбора, когда они решают посетить дилера. До появления гибридных автомобилей покупателям приходилось иметь дело только с цветом и аксессуарами при покупке автомобиля.С появлением различных типов гибридных автомобилей клиенты могут испытать чудеса, которые могут творить технологии. Ниже приводится описание типов гибридных автомобилей, с которыми вы обязательно столкнетесь:

    Гибрид

    серии

    Гибридная серия оснащена бензиновым двигателем и системой электродвигателя с комплектом аккумуляторных батарей. Комплект батарей обеспечивает электричеством электродвигатель. Мотор вращает трансмиссию, которая в конечном итоге вращает колеса. Электродвигатель отвечает за все движение.Бензиновый же двигатель заряжает только набор аккумуляторов. Когда вы запускаете двигатель автомобиля, мощность передается от комплекта батарей к системе электродвигателя, которая вращает колеса автомобиля. При более длительных поездках (более 50 миль) мощность передается от бензинового двигателя. Двигатель вращает трансмиссию, которая вращает колеса. Что касается цены, серийные гибридные автомобили намного дороже параллельных гибридов. Почему? Потому что они поставляются с более крупными батареями, чтобы обеспечить мощность при движении на максимальной скорости.

    Параллельный гибрид

    Параллельно-гибридный автомобиль также использует как бензиновый, так и электрический двигатель. Вот и все. Разница в том, что в параллельных гибридных автомобилях электрический двигатель и бензиновый двигатель подключены к одной трансмиссии, что позволяет обоим двигателям одновременно приводить в движение автомобиль. Топливный бак подает бензин к двигателю автомобиля, а генератор заряжает комплект аккумуляторов. Такой гибридный автомобиль хорошо подходит для дальних путешествий.Параллельные гибриды более предпочтительны, чем серийные гибриды из-за их топливной экономичности. Chevrolet Malibu, Honda Insight и Toyota Prius — это лишь некоторые из параллельных типов гибридных автомобилей.

    Мягкий гибрид

    Это разновидность серийных и параллельных гибридов. Это самый дешевый автомобиль в классе гибридных автомобилей. Мягкий гибрид не может полагаться только на электродвигатель, приводящий в движение автомобиль. Система электродвигателя помогает бензиновому двигателю, когда требуется больше мощности.Когда автомобиль замедляется или останавливается, блок управления выключает двигатель, чтобы прекратить сжигание топлива или загрязнение природы-матери, как это делают традиционные автомобили. Когда вы включаете передачу или ускоряетесь, набор батарей снова включает двигатель.

    В условиях, когда правительства больше озабочены серьезными последствиями изменения климата и глобального потепления, гибридные автомобили готовы стать следующим большим достижением. У них есть множество преимуществ, включая меньший вклад в парниковый эффект, поддержание толщины вашего кошелька за счет экономии топлива и возможность испытать возможности как бензинового, так и электрического двигателя.

    Есть много причин, по которым гибридные автомобили с меньшими двигателями более эффективны и более предпочтительны, чем автомобили с большими двигателями. Например, автомобили с большим двигателем тяжелее и, следовательно, потребуют большей мощности для запуска и работы, особенно при движении в гору. Поршни также тяжелые, поэтому при их подъеме требуется больше топлива. При дополнительной загрузке аккумуляторов он сокращает пробег и вырабатывает меньше энергии. Средний бензиновый двигатель способен обеспечить мощность более чем в два раза.Наконец, гибридные автомобили с большим двигателем имеют большее количество цилиндров, каждый из которых сжигает значительное количество топлива.

    Гибридные автомобили способны заряжать собственные аккумуляторы при снижении скорости в процессе движения. Когда вы тормозите, аккумулятор заряжается за счет генерируемого импульса. Это позволяет вам накапливать больше энергии, которая будет использоваться при движении на большее расстояние, чем вы могли бы получить без подзарядки аккумулятора. Короче говоря, каждый раз, когда вы замедляете машину, вы фактически заряжаете аккумуляторы.

    После размышлений

    При поиске хорошего гибридного автомобиля для собственного использования убедитесь, что вы знаете функции, которые он будет обслуживать. Если вы будете носить с собой большие и тяжелые вещи, вы можете предпочесть тот, который имеет более тяжелый двигатель, поскольку он больше подходит для этих функций. Это связано с его способностью влиять на расстояние. С другой стороны, если это просто поездка на работу, вы можете найти гибридный автомобиль с меньшим двигателем, который будет более подходящим для рассмотрения.Еще одна вещь, которую вам нужно учитывать при покупке гибридного автомобиля, — это то, что большой вес аккумуляторов и электродвигателя не дает вам лучшего пробега.

    Получите все факты перед тем, как выбрать автомобиль для покупки. Это поможет вам без каких-либо сожалений получить конкретную машину, которая будет служить поставленной цели.

    Ссылки: Discovery, Howstuffworks
    Изображение предоставлено: Германн, MikeBird

    гибридных автомобилей | Руководства и статьи Eartheasy

    Единственное потребительское решение, которое принимает большинство людей и которое больше всего влияет на окружающую среду, — это выбор автомобиля, которым мы управляем.

    Гибридные автомобили предлагают водителям инновационный, эффективный и доступный вариант. После многих лет «дорожного» развития газо-электрические гибридные автомобили стали практичным выбором для потребителей. Toyota Prius, самый успешный гибрид массового рынка и самый продаваемый гибридный автомобиль, вот уже шестнадцатый год присутствует на рынке США. Сегодня большинство автопроизводителей следуют этому примеру, предлагая гибридные версии популярных моделей на этапах планирования или производства.

    Гибридный автомобиль оснащен небольшим экономичным газовым двигателем в сочетании с электродвигателем, который помогает двигателю при ускорении. Электродвигатель питается от аккумуляторов, которые автоматически заряжаются во время движения.

    Существует два типа бензино-электрических гибридных автомобилей: параллельный гибрид и серийный гибрид. В параллельном гибридном автомобиле бензиновый двигатель и электродвигатель работают вместе, чтобы двигать автомобиль вперед, в то время как в последовательном гибридном двигателе бензиновый двигатель либо напрямую приводит в действие электродвигатель, который приводит в действие транспортное средство, либо заряжает батареи, которые питают двигатель.

    Гибридные автомобили

    также повышают эффективность благодаря:

    • Меньшие по размеру и более эффективные двигатели.
    • Рекуперативное торможение: Электродвигатель, приводящий в движение гибрид, также может замедлить автомобиль. В этом режиме электродвигатель действует как генератор и заряжает аккумуляторы, пока автомобиль замедляется.
    • Периодическое выключение двигателя: Когда гибридный автомобиль останавливается в движении, двигатель временно выключается.Он автоматически перезапускается при включении передачи.
    • Улучшенная аэродинамика: Для уменьшения лобового сопротивления
    • Шины с низким сопротивлением качению (LLR): Узкие, более жесткие шины имеют меньшее сопротивление
    • Легкие материалы: Повышает эффективность гибридных автомобилей.

    Гибридные автомобили стоят больше, чем их негибридные аналоги, но из-за устойчивого развития технологий надбавка к цене на гибридные автомобили снижается.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *