Что означает тойота гибрид
Что касается гибридных автомобилей, Toyota уже более чем 23 года радикально меняет рынок и внедряет инновации. За это время по сравнению с аналогичными бензиновыми двигателями мы обеспечили сокращение выбросов CO2 более чем на 120 миллионов тонн по всему миру. Благодаря высокой производительности и динамичным инновациям в нашей ДНК, на дорогах уже более чем 17 миллионов стильных гибридов по всему миру.
Что касается гибридных автомобилей, Toyota уже более чем 23 года радикально меняет рынок и внедряет инновации. За это время по сравнению с аналогичными бензиновыми двигателями мы обеспечили сокращение выбросов CO2 более чем на 120 миллионов тонн по всему миру. Благодаря высокой производительности и динамичным инновациям в нашей ДНК, на дорогах уже более чем 17 миллионов стильных гибридов по всему миру.
Распрощайтесь со старой манерой вождения
Полногибридные электрические автомобили Toyota экономят топливо и деньги, а также производят самые низкие выбросы CO2 в своем классе. Поскольку все наши полногибридные электрические автомобили самозаряжающиеся, их не требуется подключать к электросети для подзарядки аккумуляторов.
Посмотрите часто задаваемые вопросы по полногибридным электрическим автомобилям, и вы увидите, что они могут вам предложить.
Наслаждайтесь поездкой как всегда
Полногибридные электрические автомобили Toyota просты и удобны в эксплуатации. Автомобили, оснащенные бензиновым двигателем и электромотором, плавно переключаются с одного источника энергии на другой, а это значит, что вы можете наслаждаться поездкой так же, как и всегда.
Меньше выбросов CO2
Более экологичная поездка. Полногибридные электрические автомобили Toyota выбрасывают в воздух меньше углекислого газа, чем аналогичные автомобили с бензиновым или дизельным двигателем. За последние 23 года мы обеспечили сокращение выбросов CO2 более чем на 120 миллионов тонн по всему миру.
Отправляйтесь в путь с уверенностью
Мы настолько уверены в своей технологии, что даем 10-летнюю гарантию гибридного аккумулятора.
Не нужно подзаряжать от сети
Полногибридные электрические автомобили Toyota самозаряжающиеся, их не требуется подключать к электросети. Просто сядьте за руль, пристегните ремень безопасности и начинайте движение.
Просто и понятно о гибриде
Посмотрите, как двигатель внутреннего сгорания и электромотор полного гибрида работают в тандеме в разных ситуациях, чтобы предложить вам по возможности большой запас хода и наилучшую экономию топлива.
Здесь вступает в игру одна из основных причин того, почему гибриды в движении по городу существенно экономнее, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Электромотор дает автомобилю необходимое для движения усилие, используя для этого энергию, сохраненную в аккумуляторе. Например, при движении на малых скоростях или при маневрировании и движении задним ходом часто используется только мощность электромотора.
Это именно та ситуация, когда автомобили работают наиболее эффективным и экономичным способом. Автомобиль движется за счет электромотора, а бензиновый двигатель в большинстве случаев находится в выключенном состоянии. За исключением тех моментов, когда электромотору нужно добавить мощности или чрезмерную силу бензинового двигателя преобразовать в электричество и запасти его в аккумуляторе.
Бензиновый двигатель и электромотор в этот момент работают сообща, увеличивая тяговое усилие на всех ведущих колесах. Одновременно бензиновый двигатель дает генератору дополнительную мощность, которая позволяет электромотору использовать электроэнергию, поступающую напрямую от генератора и запасенную в аккумуляторе.
Когда вы тормозите или убираете ногу с педали газа, полногибридный электрический автомобиль Toyota начинает использовать рекуперацию, в ходе которой энергия, получаемая от вращения колес, преобразуется в электроэнергию и сохраняется для последующего использования в аккумуляторе. Поскольку автомобиль не должен в этот момент больше передавать усилие на колеса, это позволяет вращающимся колесам питать автомобильный генератор, который производит электричество и сохраняет его для последующего использования в аккумуляторе.
И бензиновый, и электрический двигатель выключаются, и автомобиль начинает использовать сохраненную энергию, чтобы снабжать питанием потребляющие устройства, например радио, кондиционер и фары.
Посмотрите, как двигатель внутреннего сгорания и электромотор полного гибрида работают в тандеме в разных ситуациях, чтобы предложить вам по возможности большой запас хода и наилучшую экономию топлива.
Здесь вступает в игру одна из основных причин того, почему гибриды в движении по городу существенно экономнее, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Электромотор дает автомобилю необходимое для движения усилие, используя для этого энергию, сохраненную в аккумуляторе. Например, при движении на малых скоростях или при маневрировании и движении задним ходом часто используется только мощность электромотора.
Это именно та ситуация, когда автомобили работают наиболее эффективным и экономичным способом. Автомобиль движется за счет электромотора, а бензиновый двигатель в большинстве случаев находится в выключенном состоянии. За исключением тех моментов, когда электромотору нужно добавить мощности или чрезмерную силу бензинового двигателя преобразовать в электричество и запасти его в аккумуляторе.
Бензиновый двигатель и электромотор в этот момент работают сообща, увеличивая тяговое усилие на всех ведущих колесах. Одновременно бензиновый двигатель дает генератору дополнительную мощность, которая позволяет электромотору использовать электроэнергию, поступающую напрямую от генератора и запасенную в аккумуляторе.
Когда вы тормозите или убираете ногу с педали газа, полногибридный электрический автомобиль Toyota начинает использовать рекуперацию, в ходе которой энергия, получаемая от вращения колес, преобразуется в электроэнергию и сохраняется для последующего использования в аккумуляторе. Поскольку автомобиль не должен в этот момент больше передавать усилие на колеса, это позволяет вращающимся колесам питать автомобильный генератор, который производит электричество и сохраняет его для последующего использования в аккумуляторе.
И бензиновый, и электрический двигатель выключаются, и автомобиль начинает использовать сохраненную энергию, чтобы снабжать питанием потребляющие устройства, например радио, кондиционер и фары.
Как работают гибридные авто
Важно! Строго говоря, под гибридным автомобилем следует понимать машину, которая может приводиться в движение за счёт нескольких альтернативных источников энергии.
Разновидность гибридного автомобиля
Примеры на авторынке
Двигатель внутреннего сгорания и электромотор функционируют автономно, а связь между ними осуществляется через дифференциал. Соответственно, если электромотор вышел из строя, автомобиль может работать исключительно на ДВС
Для разгона и полноценного движения используется ДВС, в то время как электромотор выполняет поддерживающую функцию при ускорении, а также используется для запуска двигателя и подзарядки аккумулятора в момент торможения
Suzuki Smart Hybrid Vehicle
(последовательно-параллельный, гибрид с распределяемой мощностью)
Оба мотора — электрический и внутреннего сгорания — используются полноценно и равноправно, а потоки мощности распределяются посредством планетарного редуктора. Например, в городском цикле используется только электродвигатель, за городом же подключается ДВС
Toyota Hybrid Synergy Drive
Прямая цепь: ДВС, аккумуляторная батарея, электромотор, колёса. Основная нагрузка при этом ложится на электромотор, ДВС же используется только для того, чтобы подзарядить аккумуляторную батарею
Lohner-Porsche Mixte Hybrid
Так, например, любой водитель знает, что самый большой расход бензина приходится на время процесса, когда автомобиль:
Именно в такие моменты экологичный электромотор проявляет себя просто идеально.
С другой стороны, высокие скорости или преодоление длительных дистанций для большинства современных электромобилей пока ещё либо вовсе не под силу, либо разряжают аккумулятор настолько быстро, что эксплуатировать такую машину попросту неудобно.
Скажем больше: современные гибридные авто представляют собой высокоинтеллектуальные устройства, которые способны в процессе движения самостоятельно переключаться с одной силовой установки на другую.
Так, электродвигатель отвечает за:
После того, как машина разгоняется до 50 км/ч и быстрее, функцию приведения её в дальнейшее движение принимает на себя двигатель внутреннего сгорания. При этом одновременно начинается подзарядка батареи (электромотора). Когда необходимо сбросить скорость, электроника самостоятельно переключает тягу с бензиновой на электрическую.
В городском цикле гибрид основную часть времени работает на электрике и переключается на бензиновый двигатель лишь в момент, когда аккумуляторная батарея разрядилась до критического уровня. Однако, поскольку ДВС к этому времени ещё холодный, в качестве топлива будет использоваться бензин. Когда же наступит время перехода на газ, батарея подзарядится, и ДВС отключится, уступив место электрике.
Казалось бы, современный гибридный автомобиль состоит из одних лишь достоинств. Нужно признать, что плюсов у такого устройства, действительно, достаточно.
Рекомендуем для прочтения:
Лучшие гибридные автомобили в России в 2019 году
Транспортный налог на электромобили в России: правила, как рассчитать
Двигатели для электромобиля: как устроены и принцип их работы
Как ввезти и растаможить электромобиль в России
К сожалению, как бы привлекательно ни выглядела идея создания гибридного автомобиля, как и у любого устройства, претендующего на универсальность, у такой машины есть свои недостатки — и их немало.
Так, среди минусов гибридов выделяются:
Стоит отметить, что проблема безопасности бесшумно работающих авто (электрокаров и гибридных) стала настолько серьёзной, что в Японии уже введены обязательные требования по оснащению таких машин специальными генераторами, создающими отчётливый звуковой сигнал во время движения на малой скорости. Эта небольшая хитрость позволяет предупредить пешехода об опасности. Американские власти также не оставили без внимания неприятную статистику, но пока законодательная инициатива не обрела статус официального нормативного акта.
Знаете ли вы? Специалисты Highway Loss Data Institute (Институт по оценке убытков на дорогах, США) провели исследования, результаты которых показали, что по количеству наездов на пешеходов гибридные автомобили опережают традиционные аналоги на 20%, причём увечья в результате таких аварий обычно бывают более серьёзными.
Стоит ли покупать
Однако если соблазн приобрести гибридный автомобиль всё же велик, часть рисков, которые таит в себе такая машина, можно в значительной мере уменьшить, если покупать и обслуживать транспортное средство с умом.
Для того, чтобы избежать этих и других проблем, специалисты советуют потенциальным владельцем гибридных машин придерживаться следующих правил:
Гибридные автомобили появились на рынке относительно недавно, но уже успели стать полноценными участниками автотрафика. По некоторым прогнозам, они уже в ближайшем будущем вытеснят привычный бензиновый и дизельный транспорт, имея весомую долю преимуществ.
Что представляют собой гибридные автоЧто такое гибридный двигательКак работают гибридные автоПреимуществаНедостаткиСтоит ли покупатьРейтинг гибридных автомобилейvar index=document.getElementsByClassName('index-post');if (index.length>0)0)>>
Что представляют собой гибридные авто
Основное достоинство гибридных автомобилей заключается в том, что они могут подпитываться как электроэнергией, так и обычным топливом. Например, для перемещения по городу, когда проезд затрудняется пробками и простоями, экономичней использовать электроэнергию. Если же машина может набрать полный ход, рациональней будет бензиновая подпитка.
Что такое гибридный двигатель
Сегодня разработаны и успешно внедрены разнообразные виды гибридных установок. Некоторые разновидности отводят электродвигателю лишь вспомогательную функцию — это так называемые облегчённые установки. В большинстве усовершенствованных гибридных автомобилей используются более мощные электродвигатели, эффективно спаренные с ДВС, которые могут самостоятельно приводить автомобиль в движение.
Важно! В гибридном автомобиле водитель не может самостоятельно переключить режим езды на топливе или электричестве — компьютер сам выбирает наиболее эффективный режим.
В нескольких словах, схема запуска гибридного двигателя выглядит следующим образом: сначала работает электродвигатель и аккумуляторы, подпитывая энергетический центр, который направляет потоки энергии на мотор. В результате процесса, автомобиль стартует с места, причём происходит это плавно и бесшумно. Когда электродвигатель достигает максимальной для себя скорости, подключается топливный агрегат. В процессе работы ДВС вырабатывает энергию, часть которой благополучно переводится аккумулятору, заряжая тем самым его.
Знаете ли вы? Самый громкий звук исходит от гибрида в результате всплеска тосола в системе охлаждения, когда автомобиль заводят.
Как работают гибридные авто
Принцип работы того или иного гибридного автомобиля может отличаться.
Среди современных моделей различают несколько основных типов:
последовательный — система, где основное автомобильное питание исходит от электродвигателя, а ДВС служит для подзарядки его батареи и работает в минимальном режиме;мягкий — электромотор сам по себе не в состоянии заводить автомобиль, но используется для запуска основного двигателя и поддержки его работы, что даёт возможность снизить потребление топлива;параллельный — предусматривает независимую работу различных силовых агрегатов, когда электромотор и двигатель внутреннего сгорания могут по очереди или одновременно приводить ТС в движение;полный — в данном варианте основная функция отводится электродвигателю, который может заставить двигаться авто на любом этапе: при запуске, ускорении или в режиме постоянной скорости; в такого рода автомобилях используются электрокомпоненты намного габаритней и мощнее, поэтому их сложнее установить, зато система помогает значительно сэкономить на топливе и улучшить динамику ТС.
Интегрирование электромотора в ДВС даёт массу преимуществ, среди которых можно выделить следующие:
Уменьшение расхода топлива. Как правило, гибридные авто используют на 25% меньше бензина, чем обычные. Если учесть, что цены на топливо растут с каждым днём, этот пункт по праву можно назвать основным.Значительно меньший показатель токсичности выхлопов, а при остановке авто, когда бензиновый двигатель прекращает работу, выбросов углекислого газа практически вообще не происходит. Исследования показали, что гибридный автомобиль выбрасывает на 90% меньше вредных веществ, чем простой.Большой запас хода, обусловленный тем, что аккумуляторы подзаряжаются от ДВС — это даёт преимущество гибридам перед электрокарами. В то же время они дольше обходятся без топлива.Улучшенная динамика при движении.Комфорт для водителя и пассажиров. В данном пункте стоит отметить отсутствие шумов в автомобиле, когда он стоит на месте.
Знаете ли вы? Гибридные автомобили Toyota Prius собирают на территории РФ, но жителям страны дешевле ввезти авто из Японии, поскольку льготный таможенный сбор составляет приблизительно 6 тыс. евро.
Кроме этого, можно выделить и такие недостатки, как:
Нехватка хороших специалистов, которые могут гарантировать проведение качественных ремонтных работ. Как уже говорилось, устройство двигателя довольно сложное, а сами автомобили являются относительным новшеством, поэтому их обслуживание вызывает сегодня некоторые затруднения.Необходимость замены аккумуляторов, которые служат не более 8 лет. К тому же они могут саморазряжаться и не выдерживают серьёзных температурных колебаний. Остаётся также незакрытым вопрос о том, как утилизировать аккумуляторы, и чем чревато будет их уничтожение для окружающей среды.
Безусловно, минусов у гибридов намного меньше, чем преимуществ, поэтому интерес к ним с годами возрастает. Но есть ещё один важный пункт, препятствующий массовой покупке таких авто, — их высокая цена. Сегодня один из недорогих гибридных автомобилей Toyota Prius в России стоит около 1,2 млн руб., а это означает, что не каждый может стать владельцем такого транспорта.
Рекомендуем для прочтения:
Налог на гибридные автомобили в России: величина и правила оплаты
Лучшие гибридные автомобили в России в 2019 году
Двигатели для электромобиля: как устроены и принцип их работы
Стоит ли покупать
Вопрос о том, стоит ли покупать гибридный автомобиль, неоднозначен. Конечно, масса его положительных характеристик свидетельствует в пользу приобретения. Здесь одним из главных факторов выступает финансовая сторона вопроса. Если вы уверены, что достаток позволяет не только купить транспортное средство с комбинированной системой силовых агрегатов, но и обслуживать его в дальнейшем, значит сомнения можно откинуть — автомобиль действительно того стоит. К тому же, экономия на топливе компенсирует автовладельцу часть затрат на возможный ремонт или замену батарей.
Важно! Конструкция гибрида с электродвигателем предусматривает оснащение многоуровневой системой защиты, работающей в автоматическом режиме, которая исключает риск поражения током водителя или пассажиров.
Рейтинг гибридных автомобилей
Наибольшую популярность гибридные автомобили имеют сегодня в США и Канаде. Но нужно отметить, что и довольно много западных стран устремили свой взор в сторону нового поколения машин. Связано это, прежде всего, с экологичностью и экономичностью таких транспортных средств. Впервые гибридные автомобили были поставлены на массовое производство в Японии, когда компания Toyota выпустила сначала свой первый Prius, а затем и кроссовер Lexus RX400h. Далее тенденцию подхватил концерн Volvo Group, начав производство гибридной грузовой и транспортной техники.
Тем, кто решился на приобретение гибридного автомобиля, стоит ознакомиться с рейтингом наиболее востребованных и практичных транспортных средств, которые к тому же имеют лучшие показатели экологической составляющей, а именно:
Hyundai loniq Hybrid — корейская новинка на рынке России. Это первый гибрид концерна, основное достоинство которого заключается в высокой экологичности. Автомобиль имеет богатое техническое оснащение и оригинальный дизайн. Большим плюсом выступают скоростные качества и отличная управляемость.
Кроссовер Toyota RAV4 Hybrid — гибридная версия японского ДВС автомобиля, которая по внешним данным и общим габаритам практически идентична с ним. Достоинством и отличительной чертой авто является сниженное потребление топлива и гораздо меньший объём выброса вредных веществ в атмосферу.
Chevrolet Malibu Hybrid — комфортный американский гибрид, вместительный седан с выразительным дизайном и эффектным салоном с современной техникой. Здесь предусмотрена качественная система безопасности, включающая 10 подушек и камеру заднего вида.
Ford Fusion Hybrid — отличный среднеразмерный седан для всей семьи, который имеет вполне доступную цену, а в будущем поможет сэкономить на топливе.
История создания гибридных автомобилей берёт своё начало ещё в далёком 1839 году, когда шотландскими инженерами был разработан первый электрокар. Хотя в те времена изобретению электромотора не придали большого значения, незамеченным он тоже не остался. Сегодня гибриды благополучно укрепились на автомобильном рынке и по праву считаются транспортом будущего.
Последовательный гибрид (REX)
В последовательной гибридной схеме ДВС играет роль большого генератора: он установлен под капотом, но никак не связан с колёсами. Обороты двигателя всегда оптимальны, коробка передач также не требуется. Единственная задача двигателя — вырабатывать ток для электромотора, который и вращает колёса машины.По сути, последовательный гибрид — это автономный электромобиль, не требующий подзарядки от внешней сети. Такие гибриды эффективны в условиях частых остановок, где нет высоких скоростей, зато нужна хорошая тяга. Прежде всего, это городской общественный транспорт и карьерные грузовики. Самый известный последовательный гибрид — БелАЗ, крупнейший самосвал в мире: огромный дизель этого монстра вырабатывает ток, а колёса вращают электромоторы.
Параллельный гибрид
В большинстве современных гибридов используется более универсальная параллельная схема. В ней и двигатель внутреннего сгорания, и электромотор(ы) связаны с колёсами, работая как по отдельности, так и совместно (параллельно).
Первые параллельные гибриды были довольно примитивными. В 1999 году, в ответ на тойотовский Prius (о нём — ниже) Honda внедрила гибридную систему Integrated Motor Assist (IMA) в модели Insight, затем — в Civic, Accord, Fit/Jazz, CR-Z и других. Электромотор в ней был электрическим помощником, а не полноценной силовой установкой: ездить на чистой электротяге такие гибриды не могли, как и заряжать батарею от двигателя во время движения. Электрические киловатты просто добавлялись к бензиновым лошадиным силам, позволяя меньше крутить двигатель и немного экономить топливо. А батарея заряжалась в основном от рекуперации при торможении.
Последовательно-параллельный гибрид (Toyota HSD)
Свою конструкцию в Toyota назвали Hybrid Synergy Drive (HSD) — гибридным синергетическим приводом. Во всех современных гибридах Toyota и Lexus используется именно она, также по лицензии HSD ставили на несколько моделей Nissan и Ford. Toyota планирует постепенно перевести на синергетический привод всю линейку автомобилей. Для некоторых моделей на внутреннем JDM-рынке альтернативы HSD уже нет: например, Toyota Camry в Японии последние несколько лет предлагается только с гибридной силовой установкой.
Подзаряжаемый Plug-in гибрид (PHV/PHEV)
Даже самый современный гибрид проигрывает в экономичности полностью электрической машине, ведь та не расходует бензин вовсе. Да, какое-то время гибрид может ехать только на электротяге, но в таком режиме батарея быстро сядет, а для зарядки придётся задействовать ДВС и тратить топливо. Но почему не восполнять запасы энергии от внешней электросети, как делают электрические машины? В этом и состоит идея подзаряжаемого гибрида PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) — гибридного автомобиля с возможностью подключения к внешней зарядке.
Как и традиционный гибрид, PHEV может заряжать тяговую батарею прямо на ходу: от работы двигателя внутреннего сгорания и с помощью рекуперации — преобразования энергии торможения. Но приехав домой или на работу, плагин-гибрид (Plug-in Hybrid) можно поставить на зарядку от стационарной электросети, как любой электрокар, и затем ехать уже с полной батареей. Это намного выгоднее, чем самозаряд во время движения.
В сравнении с полностью электрической машиной у PHEV-гибрида также есть ощутимые плюсы:
- Большой запас хода. Даже топовые электрокары пока не проезжают более 500 км на одном заряде батареи, а бюджетным городским электромобилям и скромные 200 км даются с трудом, особенно зимой. Подзаряжаемый гибрид же на полном баке топлива проедет более 800 км.
- Независимость от внешних источников электричества — то, чего так не хватает электромобилям. Если не зарядить электрокар вовремя, он просто выключится. А PHEV имеет под капотом классический ДВС, и зарядка от внешней сети для него — приятная опция, а не необходимость. Пока в баке есть топливо, он будет ехать, причём весьма экономично. Этот фактор критически важен в поездках между городами: обычных бензиновых АЗС на дорогах в разы больше, чем электрических зарядных станций.
Подключаемые гибриды — главный автомобильный тренд последних лет. На рынке их уже немало, причём подзаряжаемым может быть гибрид любой конструкции: и последовательный, и параллельный, и гибрид смешанного типа — тяговая батарея ведь есть у всех. Примеры: Toyota Prius PHV и Prius Prime, Mitsubishi Outlander PHEV, Ford Fusion Energi, Hyundai Ioniq, Chevrolet Volt, Volvo V60, Audi e-tron, Chrysler Pacifica, Range Rover PHEV и другие. Даже китайские автопроизводители уже делают свои версии Plug-in-гибридов. Дело не только в экономии топлива и экологичности: производителям машин важно быть в авангарде современных технологий.
В будущем PHEV-гибриды, как и электрокары, избавятся от зарядных проводов. Уже сейчас есть мелкосерийные автомобили, способные заряжать батарею силовой установки на специальных индукционных парковочных местах, по аналогии с беспроводной зарядкой смартфонов. Вот только инфраструктура городов пока не поспевает за прогрессом транспорта.
Особенности эксплуатации гибрида
Чем отличается гибрид от обычного автомобиля в повседневной эксплуатации? Ведь далеко не все водители — ярые энтузиасты новых технологий; многим просто нужно надёжное и хорошо работающее решение без лишних сложностей. И гибрид вполне подходит под это описание.
ДВС большинства гибридов работают по экономичному циклу Аткинсона, который позволяет выровнять нагрузку на силовую установку, убрав опасные пики. В двигателях обычных машин он не используется из-за падения мощности, но у гибридов это падение компенсирует электромотор. В итоге получается оптимальный баланс качеств: мощности, экономичности, надёжности и низкой токсичности выхлопа.
Минусов у гибридов ровно два: высокая цена и постепенный износ тяговой высоковольтной батареи (ВВБ). Причём эти минусы исключают друг друга: у нового (и дорогого) гибрида нет проблем с батареей, ну а машину с изношенной ВВБ можно купить с хорошей скидкой на её замену.
Технологии идут вперёд невероятно быстро. Ещё недавно гибридные автомобили казались чем-то инопланетным, а сегодня на фоне полностью электрических машин они выглядят даже слегка устаревшими. Но отсутствие развитой инфраструктуры для зарядки электрокаров и их малый запас хода ещё долго будут аргументами в пользу гибридов.
Гибридные автомобили навсегда и очень крепко обосновались на наших дорогах, и выбор гибрида вместо автомобиля с обычным двигателем внутреннего сгорания больше не считается прихотью или расточительностью. На самом деле, далеко не все знают, как работает гибридный автомобиль и какие у него преимущества.
Прежде чем мы рассмотрим устройство гибридного привода изнутри, давайте объясним цель его появления в автомобилях. За прошедшее столетие мы привыкли к автомобилям с двигателями внутреннего сгорания. Однако успех этого вида транспорта кроме удобства, является источником экологических проблем, таких как загрязнение воздуха в связи с высокими выбросами CO2.
Недостатком двигателя внутреннего сгорания является его способность эффективно работать только в относительно небольшом диапазоне скоростей. Именно этот недостаток заставляет использовать дополнительные устройства в виде коробки передач и сцепления, без которых невозможно было бы получить динамичное ускорение и добиться высоких скоростей. Даже при оснащении автомобиля многоскоростной коробкой передач, двигатель внутреннего сгорания вынужден работать в неоптимальном диапазоне параметров, что лучше всего видно при перегрузке дизельных двигателей, создающих дымовую завесу во время ускорения. Эти неудобства может значительно облегчить или полностью устранить гибридный дизель-электрический привод.
Типы гибридных автомобилей
Первое, что нужно знать – существует три основных типа гибридов . Первый так называемый Последовательный гибрид , в котором двигатель внутреннего сгорания механически не связан с колесами транспортного средства, а является приводом для генератора, вырабатывающего электричество, которое подается на электродвигатель, приводящий в движение колеса. Кроме этого есть еще параллельный и последовательно-параллельный гибридные приводы, речь о них пойдет ниже.
Последовательный гибрид – принцип действия
Последовательная гибридная система может быть оборудована дополнительным аккумулятором, который накапливает избыточную энергию, которая поддерживает генератор при более высоких нагрузках: при запуске, ускорении или движении в гору. Последовательная система обеспечивает работу двигателя внутреннего сгорания в комфортном диапазоне параметров и плавное, динамичное вождение – электродвигатель обеспечивает максимальный крутящий момент с самого начала движения.
Недостатком такого решения является двойное преобразование энергии , генерируемой двигателем внутреннего сгорания: от механической к электрической в генераторе и от электрической к механической в электродвигателе, что связано с неизбежными дополнительными потерями.
Параллельный гибрид – как он работает?
Второй тип гибридного привода – это параллельный гибрид , также к нему применяется термин мягкий гибрид . В этом решении двигатель внутреннего сгорания механически соединен с колесами, и является основным источником привода, а электродвигатель, расположенный на валу, соединяющем двигатель внутреннего сгорания с трансмиссией, используется для его поддержки в ситуациях, требующих повышенного крутящего момента – во время резкого ускорения или движения в гору.
Такое решение позволяет намного улучшить динамику автомобиля с двигателем внутреннего сгорания небольшой мощности, а также обеспечить ему наиболее благоприятные условия работы и при этом значительно снизить расход топлива. Однако эта система не устраняет традиционные компоненты привода, такие как коробка передач. Мягкие гибридные автомобили не могут работать только на электромоторе.
Последовательно-параллельный гибрид – принцип действия
Третий тип – это последовательно-параллельный гибрид. Также его называют полным гибридом . Как следует из названия, он сочетает в себе черты предыдущих решений, а именно, двигатель внутреннего сгорания механически связан с колесами и может (но не обязательно) быть источником их привода. Также колеса приводятся в движение электродвигателем, который может питаться от генератора или аккумулятора, подключенного к двигателю внутреннего сгорания. Аккумулятор также используется для хранения энергии, получаемой во время торможения.
Такая концепция позволяет получить высокую эффективность системы при сохранении относительно простой конструкции, попутно характеризующейся высокой надежностью. Это решение было разработано компанией Toyota – первым гибридом такого рода стал Toyota Prius – и в настоящее время этот тип используется во всех гибридных моделях японского бренда. На сегодняшний день Toyota является крупнейшим производителем гибридных автомобилей в мире. Автомобили с последовательно-параллельной системой являются наиболее распространенным типом гибридов.
Устройство полной гибридной системы автомобиля.
Сердцем гибридной системы является специальная планетарная передача, которая соединяет двигатель внутреннего сгорания, генератор и электродвигатель, соединенный с колесами. Эта трансмиссия суммирует крутящие моменты, создаваемые двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем, и делит частоту вращения вала двигателя внутреннего сгорания между колесами и генератором, таким образом, выступая в качестве бесступенчатой трансмиссии с электронным управлением.
Задача электродвигателя – поддерживать двигатель внутреннего сгорания в самые тяжелые моменты – при запуске и ускорении. Полный гибридный привод позволяет ехать на самом электродвигателе, преодолевая короткие расстояния на городских скоростях без запуска бензинового двигателя и без расхода топлива. Благодаря эффективной системе рекуперации энергии от торможения нет необходимости заряжать гибриды от внешнего источника , поэтому каждый километр в электрическом режиме ничего не стоит, и к тому же значительно снижает средний расход топлива.
Преимущества использования гибридных автомобилей
Если вдуматься, система, состоящая из трех двигателей, может показаться сложной, но на самом деле это решение является очень простым. Бензиновый двигатель , работающий в экономичном цикле Аткинсона, никогда не перегружен и работает в оптимальном диапазоне оборотов . Гибридный автомобиль не нуждается в стартере, генераторе или сцеплении. Автоматическую планетарную коробку передач построить гораздо проще, чем популярные автоматические коробки передач с двойным сцеплением. Дополнительная мощность электродвигателей также означает, что вы можете отказаться от турбины, которая усложняет конструкцию обычных двигателей . Не требуется также сажевый фильтр или двухмассовый маховик. Система рекуперации энергии при торможении делает долговечнее традиционные тормоза, которые в гибридах используются намного реже. Все эти факторы приводят к большей долговечности гибридных автомобилей.
Система планетарной передачи и два электродвигателя-генератора представляют собой бесступенчатую трансмиссию с электронным управлением, которая называется e-CVT (электрическая бесступенчатая трансмиссия), и гибридный автомобиль приводится в движение так же, как и обычная машина.
Наличие тягового аккумулятора обычно вызывает сомнения в его долговечности и высокой стоимости возможной замены. На практике же, срок службы гибридной батареи рассчитан на весь период использования автомобиля. Это возможно благодаря точному контролю компьютера над зарядкой и разрядкой батареи – аккумулятор гибрида никогда не разряжается полностью и не перезаряжается выше нормы.
Процесс зарядки подключаемой гибридной машины
Все три типа гибридного привода не требуют зарядки аккумулятора от внешней сети. Но все же, каждый из них может быть выпущен в виде плагин-гибрида , оснащенного тяговым аккумулятором гораздо большей емкости. Это обеспечивает большую дальность поездки в электрическом режиме, обычно она составляет порядка 20-50 километров.
Toyota Prius Plug-in Hybrid – первый в своем роде автомобиль в линейке Toyota, под капотом которого скрывается последовательно-параллельный привод, который благодаря увеличенной батарее может проехать до 50 км на самом электродвигателе, а после этого работает, как и любой другой гибрид. Примером последовательного гибридного привода является Chevrolet Volt (Opel Ampera).
Зарядка плагин-гибрида является простой операцией – вам нужен источник питания – вилка или зарядное устройство и соответствующий кабель, наконечник которого подключается к порту в автомобиле. Гибридный автомобиль заряжается от сети переменного тока – будь то дома от обычной розетки или от так называемого зарядного устройства. Зарядка гибридного модуля постоянного тока с помощью быстрого зарядного устройства невозможна, поскольку в основном, в этих автомобилях установлены слишком маленькие аккумуляторы – мощностью около 10 кВт/ч. Для их зарядки обычно достаточно самого простого однофазного кабеля.
Где зарядить плагин-гибрид?
Самый простой способ в вашем собственном гараже – можно просто из розетки, хотя небольшая домашняя зарядка будет более удобной. Если вы хотите подзарядить автомобиль в течение дня, существует растущая сеть общественных зарядных устройств, некоторые из которых даже бесплатные, а за некоторые придется заплатить.
Субсидии для покупки гибридных автомобилей
Субсидии на гибридные автомобили являются одним из нескольких способов продвижения экологически чистых автомобилей, используемых в мире. К сожалению, такая поддержка доступна не во всех странах. Несмотря на это, гибридные автомобили все чаще предлагаются большинством производителей, а их продажи неуклонно растут. Наибольшую долю в этой части рынка занимает Toyota, и именно автомобили этой марки возглавляют рейтинги продаж гибридов.
Гибридные автомобили в настоящее время представлены практически во всех сегментах и типах кузовов – от городского Ярис до внедорожников и роскошных спортивных автомобилей, таких как Lexus LC или Porsche Panamera.
ВАС МОЖЕТ ЗАИНТЕРЕСОВАТЬ:
Не забывайте поставить оценку публикации. Ваше мнение всегда важно для автора. Понравилась статья - подписывайтесь на канал, делитесь с своими друзьями в соцсетях. Приятного просмотра.
Читайте также: