Как еще называют гибридный автомобиль

Что такое гибридный автомобиль? (Hybrid Electric Vehicle)

В то время, как водители всерьёз задумываются о глобальном потеплении и загрязнении воздуха, производители транспортных средств конкурируют с инновациями, чтобы принести своим клиентам самые экологически выгодные автомобили.

Гибридные транспортные средства — это первый шаг к переходу на электрический вид транспортировки. Чтобы снизить уровень загрязняющих выбросов, производимых двигателями внутреннего сгорания, «гибриды» имеют электрический двигатель, который берет на себя или резервирует газовый или дизельный двигатель в зависимости от того, как он используется. Существует несколько различных типов гибридных автомобилей, имеющих свои преимущества и способы работы.

Различные типы гибридных автомобилей:

Мягкие гибридные автомобили

Мягкие гибридные автомобили только частично гибридизируются и могут взять часть напряжения от двигателя внутреннего сгорания, чтобы уменьшить его расход топлива. Эти автомобили имеют небольшую батарею, которая может создать резервную копию двигателя внутреннего сгорания, но эта технология не позволяет использовать электрический привод.

Поскольку при движении транспортного средства используется больше всего энергии, эта низкоуровневая гибридизация может снизить расход топлива в городском вождении (на 5-10%). Он заряжается кинетической энергией, получаемой от торможения, что делает его автономной системой, которая не нуждается в зарядке через розетку питания.

Однако до сих пор она демонстрировала ограниченную производительность, и экономия с точки зрения выбросов CO2 является низкой.

Гибридный автомобиль

Гибридный автомобиль (или HEV, сокращенно от Hybrid Electric Vehicle ), имеет батарею с достаточной емкостью, чтобы проехать несколько километров в полностью электрическом режиме. Как и у мягкого гибрида , аккумулятор этого автомобиля заряжается благодаря преобразованию кинетической энергии, высвобождаемой при торможении. Таким образом, водитель экономит топливо, наслаждаясь приводом без шума двигателя или вибрации – качества, уникальные для электромобиля.

Модели последнего поколения предлагают более динамичные и гибкие характеристики, такие как новая линейка гибридных автомобилей Renault E-TECH с интеллектуальной многорежимной коробкой передач, позволяющей легко переключаться между режимами.

Например, новые гибриды Renault E-Tech могут управляться в полностью электрическом режиме на протяжении до 80% своего городского пробега. И их расход топлива для городского вождения примерно на 40% ниже, чем у эквивалентного газового двигателя автомобиля.

Перезаряжаемые гибридные автомобили

Перезаряжаемый гибридный автомобиль (или PHEV, сокращенно от Plug-In Hybrid Electric Vehicle), немного ближе к полностью электрическому автомобилю, с более мощной перезаряжаемой батареей (9,8 кВт * ч для диапазона Renault PHEV). Перезаряжаемый гибридный автомобиль подключается к подходящей внутренней розетке питания или общественной зарядной точке, чтобы “зарядиться” электроэнергией. Эта способность перезаряжаться дает ему дополнительную дальность вождения в размере нескольких десятков километров.

Перезаряжаемые гибридные автомобили идеально подходят, например, для городских поездок в полностью электрическом режиме, без использования ископаемого топлива и, следовательно, без создания выбросов. Преимущества очевидны как для окружающей среды, так и для вашего кошелька! В длительных поездках перезаряжаемый гибридный двигатель ведет себя как обычный гибридный двигатель.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/made4car/chto-takoe-gibridnyi-avtomobil-hybrid-electric-vehicle-5ddbdecd8294e33d61ccfd32

Гибриды: какими они бывают и зачем вообще нужны

Сегодня гибридная версия, а зачастую и не одна, есть у многих автомобилей разных классов и разной стоимости – будь то маленькая Toyota Yaris, роскошный Range Rover или супербыстрый Ferrari. В них электромотор, дополняющий обычный ДВС, экономит топливо и/или улучшает динамику. Но не все гибриды одинаково полезны. Разбираемся, какими они бывают.

За годы, прошедшие с появления первых гибридных автомобилей, сложилась довольно стройная система их классификации – по конструкции электрической части комбинированного силового агрегата. У каждого класса есть свои преимущества и недостатки, различаются они и эффективностью.

Первый массовый гибрид — Toyota Prius 1997 года. Его конструкция была революционной, но красотой автомобиль не блистал

1. Микрогибриды

Micro hybrids — базовая ступень классификации. В таких автомобилях электричество ещё не помогает традиционному двигателю, а, скорее, не мешает тому работать. Впрочем, несмотря на скромные возможности, маркетологи не стесняются присваивать таким системам звучные имена (например, в BMW она называется EfficientDynamics).

Ключевой компонент подобной силовой установки — «умный» генератор. Он отключается на разгонах, минимизируя нагрузку на ДВС, а нужную другим агрегатам машины электроэнергию старается вырабатывать только при замедлении хода. Система простая, и ей легко оснастить любой современный автомобиль, ведь микроконтроллер «умного» заряда может устанавливаться прямо на клемму аккумулятора.

И уж совсем формально к микрогибридным технологиям причисляют систему Start-Stop, которая автоматически глушит двигатель при остановках автомобиля, дополнительно снижая расход топлива и выбросы в атмосферу.

Плюсы: простота, низкая цена, не увеличивает массу автомобиля
Минусы: минимальная эффективность, для системы Start-Stop нужны более сложные и дорогие стартер и АКБ
Заявленная экономия топлива: 2–5%
Где встречается: Mini Cooper, BMW 1 серии, Mazda6

2. «Мягкие» гибриды

Следующий уровень гибридности – Mild hybrids (MHEV). В них электромотор уже реально помогает ДВС, улучшая динамику автомобиля. Но двигаться только на электротяге такая машина ещё не может.

Основа «мягкого» гибрида — электромотор двойного действия, соединённый с бензиновым двигателем. При торможении он вырабатывает электроэнергию, а на разгоне, наоборот, тратит её, увеличивая крутящий момент на коленвалу ДВС.

Обычно этот электромотор называют стартер-генератором — он с успехом заменяет оба эти узла. Попутно с его помощью реализуется более продвинутая система Start-Stop, когда бензиновый двигатель глушится ещё до полной остановки автомобиля.

Приборы гибридов часто делают футуристичными, подчёркивая их статус «автомобилей будущего»

Вариантов компоновки стартер-генератора два. Либо его устанавливают вместо обычного генератора, только с более мощным приводным ремнём и двумя натяжными роликами, либо заменяют электродвигателем маховик. Кроме того, «мягкому» гибриду уже нужна дополнительная батарея небольшой ёмкости, способная накапливать электроэнергию, вырабатываемую при торможениях.

Использовать эту энергию можно и не напрямую. Например, в мощных Audi 48-вольтовая батарея питает электрический нагнетатель воздуха, увеличивающий отдачу дизеля.

Плюсы: прибавка динамики, лёгкость внедрения, относительная дешевизна
Минусы: неоптимальная конструкция — большая часть энергии тратится на вращение ДВС
Заявленная экономия топлива: 5–10%
Где встречается: Range Rover Evoque, Audi A6, A7, A8, Ferrari LaFerrari

3. «Полные» гибриды

Логично было сделать следующий шаг — и дать возможность электромотору самому приводить машину в движение. Автомобиль, способный проехать хотя бы небольшую дистанцию только на электричестве, относят к классу Full hybrids (FHEV).

Маленькая дистанция для автомобиля — большие хлопоты для инженеров. Полноценные гибриды намного сложнее по конструкции, чем «умеренные». Электромотор тут соединён с ДВС не постоянно: между ними приходится устанавливать сцепление или муфту. Они дают гибриду возможность двигаться с заглушенным двигателем и эффективнее накапливать электроэнергию при торможениях.

Даже у Porsche Cayenne есть полноценная гибридная версия с запасом хода около 50 километров.

Для езды на электричестве нужна более ёмкая батарея — причём высоковольтная. Ей, в свою очередь, требуются мощные инвертер, контроллер, преобразователь напряжения (для питания остальной электроники), а то и собственная система охлаждения. Наконец, приходится переводить на электропитание «периферию», необходимую машине во время движения, — компрессор кондиционера, усилитель руля и тормозов, кондиционер.

В итоге FHEV-версия автомобиля оказывается заметно тяжелее и дороже обычной, работающей только на бензине или солярке. Но и экономия топлива уже получается солидной. А в сравнении с «мягкими» гибридами здесь электромотор даёт и более заметную прибавку к динамике — конечно, если на маршруте достаточно торможений, чтобы зарядить большую батарею…

Плюсы: выше эффективность и/или прибавка в динамике
Минусы: большой вес, сложность конструкции, дороговизна
Заявленная экономия топлива: 15–25%
Где встречается: Infiniti Q50 Hybrid, Porsche Cayenne S Hybrid, Range Rover Hybrid

4. Электрополноприводные гибриды

Ещё один вариант FHEV-гибрида, в котором ДВС и электромотор приводят каждый свою ось. Например, обычный 4-цилиндровый дизель с «роботом» вращает передние колёса, а электрический двигатель с собственным редуктором — задние.

Такая схема позволяет взять недорогую версию любого автомобиля и относительно малой кровью превратить её не только в гибридную, но и в полноприводную! Доработки ДВС почти не требуются, а заднюю часть гибрида в любом случае приходится модифицировать для размещения батареи.

Плюсы: относительная простота конструкции, полный привод, меньшая цена
Минусы: ниже эффективность, уменьшается багажник, вес ещё больше
Заявленная экономия топлива: до 20%
Где встречается: Peugeot 3008 Hybrid4, Mazda Demio e-4WD

5. Последовательные гибриды

Большинство гибридов относятся к параллельным – когда ДВС и электромотор могут толкать автомобиль вместе или по одиночке. Но существуют и последовательные гибриды. Точнее, существовали: среди легковых автомобилей такие агрегаты широкого распространения не получили.

Это Lohner-Porsche – первый в мире гибрид, созданный в 1901 году. Фердинанд Порше использовал последовательную схему: у машины были мотор-колёса и ДВС, вращавший генератор

В них ДВС не соединён ни с одной из осей, а только с генератором, вырабатывающим электроэнергию. Электричество использует тяговый электромотор (или электромоторы), вращающий колёса. В системе также есть батарея, которая накапливает энергию при рекуперативном торможении и повышает отдачу силовой установки при пиковых нагрузках.

В теории экономия топлива при такой схеме может быть выше, чем при параллельной. Во-первых, нет тяжёлой трансмиссии, на вращение которой тратится энергия. Во-вторых, ДВС работает с постоянными оборотами в самом оптимальном режиме.

Но на практике последовательные гибриды оказались неудобными в эксплуатации из-за особенностей характера электродвигателей. С ростом оборотов у них быстро падает тяга, и автомобилю трудно развить высокую скорость. Поэтому инженерам приходится ставить мощный электромотор и ёмкую батарею… которую проще заряжать от розетки, чем маленьким генератором на борту.

Плюсы: относительно малый вес, простота силовой установки
Минусы: неоптимальные ездовые характеристики, цена
Заявленная экономия топлива: н/д
Где встречается: Fisker Karma, BMW i3 REX

6. Последовательно-параллельные гибриды

В девяностые компания Toyota придумала оригинальный силовой агрегат, объединяющий в себе последовательную и параллельную схемы. Он стал основой революционного хэтчбека Toyota Prius — первого в мире серийного гибрида. Силовая установка Приуса состояла из бензиновой «четвёрки» и сразу двух электромоторов, а также планетарного редуктора, соединяющего их между собой.

Сегодня Toyota Prius выпускается в версиях обычного и подзаряжаемого гибрида. Есть и версия поменьше (Prius C), и побольше — компактвэн (Prius V)

В этой схеме удалось совместить сразу все сценарии: эффективно накапливать электроэнергию при рекуперативном торможении, ехать только на бензине или только на электричестве, задействовать оба источника энергии вместе и даже заряжать батарею от ДВС, когда автомобиль неподвижен. Более того, такому гибриду не нужна коробка передач: «планетарка» с электромоторами выполняют роль бесступенчатой трансмиссии.

Сегодня выпускается уже четвёртое поколение гибридного силового агрегата. Под фирменным названием Hybrid Synergy Drive (HSD) его устанавливают не только в Prius, но и в остальные гибриды Toyota и Lexus.

Возможно, идея HSD получила бы ещё более широкое распространение, но она защищена патентами Тойоты (которая и сама была вынуждена судиться из-за конструкции оригинальной трансмиссии). Чтобы обойти их, концернам GM, Daimler и BMW, объединившимся в рамках проекта Global Hybrid Cooperation, пришлось сделать намного более сложную схему с двумя электромоторами и аж четырьмя пакетами фрикционов.

Источник статьи: http://mag.auto.ru/article/hybrids/