Гібридна технологія в автомобілях: як це працює?

Гібридні автомобілі – найбільш поширені на даний момент серед «зелених» транспортних засобів. Експерти називають їх одними з найперспективніших та сходяться у прогнозах щодо найближчої глобальної гібридизації автомобільного ринку.

 

Основи

 

  • Гібридна автомобільна технологія передбачає використання двох або більше джерел енергії та/або типів приводу;
  • Перерозподіл та зберігання енергії відбувається під час руху (розетка не обов’язкова);
  • Такі транспортні засоби виробляють менше шкідливих викидів в атмосферу, вони динамічніші та споживають менше пального.

 

Принцип роботи гібридного транспортного засобу

 

Найбільш поширена гібридна схема у персональному транспорті – це «бензиновий двигун + електромотор». Кожен з двигунів вмикається автоматично в режимах, коли його ефективність найвища чи коли інший двигун не справляється з навантаженням. Таким чином, у сучасного гібридного автомобіля в певний момент часу може працювати один або одночасно два двигуни. Кожне авто такого типу має потужний «центр управління», який аналізує умови роботи та керує роботою кожного з моторів.

 

Дві схеми приводу

 

Для сучасних гібридних автомобілів характерні два варіанти приводу, кожен з яких має свої переваги та недоліки:

 

  • У першому крутний момент передається від двигуна внутрішнього згоряння прямо на колеса, як у традиційних автомобілів. Електромотор приводить в рух іншу пару коліс або передає свій крутний момент через основну систему приводу на ті ж ведучі колеса;
  • Другий варіант не передбачає наявності прямого зв’язку між двигуном внутрішнього згоряння та колесами. Цей агрегат використовується як генератор електричного струму, який живить електромотори або заряджає акумуляторні батареї транспортного засобу.

 

Характеристики

 

Щодо потужності та інших технічних характеристик, то гібридні автомобілі майже завжди та по більшості показників є кращими за свої аналоги, побудовані по традиційній схемі. Крім того, саме у таких моделях частіше можна зустріти передові технології, які прямо не впливають на процес керування, але роблять експлуатацію авто більш комфортною.

 

Рух в різних режимах

 

Електромотор має порівняно великий крутний момент та є ефективним з мінімальних оборотів. Двигун внутрішнього згоряння, в свою чергу, краще використовувати при рівномірному русі транспортного засобу на великих швидкостях. Комбінована система дозволяє позбутися або мінімізувати недоліки кожного з них.

 

Економія в місті / за містом

 

Використання виключно електротяги (наприклад, для руху в заторах) чи комбінована робота обох двигунів характерні переважно для міських умов руху. Завдяки цьому значно скорочується споживання пального. У позаміському циклі електромотор у більшості сучасних гібридів не застосовується взагалі чи використовується дуже рідко (наприклад, при потребі інтенсивного прискорення). У зв’язку з цим економія в таких умовах у порівнянні зі звичайними авто майже непомітна або й взагалі відсутня.

 

Прискорення

 

Більшість користувачів відзначають характерний «тролейбусний» характер прискорення гібридних авто. Наявність електроприводу дозволяє отримувати значний крутний момент з самого початку руху, що кардинально впливає на динамічні характеристики.

 

Гальмування

 

У «звичайних» авто енергія гальмування перетворюється у теплову (нагріваються гальмівні диски та колодки) і розсіюється в навколишнє середовище. У гібридних авто зусилля, необхідне для сповільнення чи зупинки транспортного засобу, створюється електродвигуном, який працює у режимі генератора (рекуперація). Вироблена в результаті цього електроенергія накопичується у акумуляторах для подальшого використання.

 

Підзарядка від розетки

 

Концепція «Plug-in hybrid car», тобто гібридного автомобіля, який можна заряджати від розетки, дозволяє використовувати його як класичний електромобіль на коротких дистанціях. Технологія швидко набирає популярність та вже взята на озброєння практично всіма великими виробниками гібридних авто. Додаткова енергія, отримана зі звичайної домашньої розетки, дозволяє зменшити середню витрату пального та збільшити пробіг виключно на електротязі.

 

Гроші

 

Гібридні версії коштують в середньому на 20% дорожче своїх традиційних аналогів. Проте вони практично не відрізняються у вартості експлуатації, адже обладнання додаткового електроприводу є порівняно простим та цілком надійним.