Перейти до вмісту

Як працює гібридне авто?

toyota prius 2022

Більшість виробників, що продають авто в Україні, (Kia, Citroen, “матуся” гібридів Toyota та інші) мають в своєму модельному ряду гібридні версії вже відомих моделей. Гібриди з’явились, коли благополучне європейське суспільство почало піклуватись про своє навколишнє середовище та забажало економити паливо через зростання цін на нього. Також появі гібридів сприяв стрімкий розвиток індустрії альтернативних джерел живлення, зокрема акумуляторних батарей.

Переваг у таких автомобілів багато. Давайте придивимось до них пильніше.

Що собою являють гібридні авто?

Загалом, гібридні авто такі, якими ви собі їх уявляли: автомобіль з двигуном внутрішнього згоряння (ДВЗ) та електродвигуном (чи двигунами), які працюють в зв’язці. Електричний двигун бере на себе частину навантаження, завдяки чому бензиновий двигун менш навантажений і вмикається рідше. Таким чином, економиться паливо і мінімізуються викиди CO2. Заради чого, власне, все й робилось.

Основні елементи гібридного автомобіля

  • Бензиновий двигун: дуже схожий на звичайний ДВС, але він менший і використовує передові технології для зниження викидів і підвищення ефективності. Він і важить менше, і працює тихіше.
  • Електродвигун: такі двигун на гібридах – справжні витвори інженерного мистецтва. Електроніка дозволяє працювати йому і як електродвигуну, і як генератору. В першому випадку, його живить акумулятор і рухає машину вперед. В другому, він може сповільнювати автомобіль, повертаючи енергію в акумулятори.
  • Генератор: Схожий на електродвигун, але служить тільки для видобування електроенергії. Використовується в основному в послідовних гібридах.
  • Акумулятори: Джерело живлення електродвигуна.
  • Трансмісія: в більшості гібридів – аналогічна трансмісії в звичайному авто. Але є трансмісії, розроблені суто для гібридів.

Типи гібридних авто

Галузь гібридних авто активно розвивається і модифікацій існує багато. Проте можна виділити три основних типи:

MHEV (mild hybrid) – м’який гібрид

Авто, в якому є додаткова батарея та електродвигун, але рух на електротязі неможливий. Електродвигун забезпечує роботу ДВЗ в режимі старт/стоп, і помірно допомагає при русі та рекуперативному гальмуванні.

HEV (hybrid electric vehicle) – повний гібрид

Автомобіль з ДВС, електродвигуном та батареєю. Можливість заряджання ззовні відсутня. Батарея заряджається під час гальмування авто, а електродвигун має допоміжну функцію. Хоча рух суто на електротязі в деяких моделях можливий.

PHEV (plug-in electric vehicle) – гібрид, що підключається

Гібрид, що підключається – те ж, що і HEV, але є можливість заряджати акумулятор від зовнішнього джерела. Може працювати як суто на електротязі, так і від ДВЗ. Також в цих типах авто електромотори можуть надавати швидке прискорення автомобілю.

Типові схеми

Залежно від характеру взаємодії двигуна внутрішнього згоряння та електродвигуна існують також різні схеми гібридних силових установок:

Паралельна схема: коли  і двигун внутрішнього згоряння, і електродвигун можуть приводити колеса в рух через диференціал, що дає їм змогу працювати як незалежно одне від одного, так і спільно.

Послідовна: це коли ДВС напряму поєднаний лише з генератором, а електродвигун відповідає за рух, тому що лише він з’єднаний з колесами. Приклад: Chevrolet Volt (який вже, нажаль, не випускається), Nissan Qashqai e-POWER

Послідовно-паралельна: двигун внутрішнього згоряння, генератор і електродвигун пов’язані між собою і з колесами через планетарний редуктор. Це дає можливість гнучкого розподілу потужності між цими компонентами. Приклад: Toyota Prius.

Рекуперативне гальмування

Одна з цікавих особливостей гібридів (а також електромобілей). Це система в якій для гальмування використовуються тягові електродвигуни. Вони починають працювати в режимі генераторів, а електроенегрія, яку вони виробляють, використовується для заряда акумуляторів. Більшість гібридних автомобілів використовують таку систему гальмування, причому традиційна система гальмування в автомобілі також присутня.

Переваги гібридних авто

  • Економія палива: в середньому вдається економити до 25% палива порівняно з іншими сучасними авто з ДВЗ.
  • Вища динаміка розгону і максимальна швидкість: завдяки наявності електромоторів
  • Менше забруднення атмосфери: особливо актуально для великих міст
  • Нижчий рівень шуму: і через більш тихий ДВЗ, і через те, що він автоматично вмикається/вимикається.

Недоліки гібридів

  • Вища вартість: порівняно зі звичайним авто, версія моделі plug-in гібрида можуть коштувати в 2 і більше разів вище
  • Дорожче обслуговування: через велику кількість високотехнологічних компонентів
  • Потреба в більш кваліфікованих спеціалістах для обслуговування

Висновок

Ми з вами спостерігаємо перехід від двигунів внутрішнього згоряння до електромобілів і гібридні авто – без сумніву найближче майбутнє автомобільної індустрії. Якщо тенденція збережеться – всі автомобілі стануть спочатку гібридними. І ми будемо їздити на них найближчі 20-30 років. А потім, після переходу на електромобілі, будемо згадувати їх так, як зараз згадуємо компакт-диски.