Какими бывают гибридные силовые установки в автомобилях
None
Автомобильную промышленность захватывает электрификация. С каждым годом компании выпускают множество гибридов и электрокаров. Растут и продажи таких авто. Увеличение спроса объясняется расширяющимся рынком, развитием инфраструктуры, а также дополнительными скидками, которые предлагаются водителям, кто выбирает альтернативу машинам с ДВС. Редакция сайта Тарантас Ньюс разобралась, какими бывают гибриды и что их приводит в движение.
Микрогибриды (Micro hybrids)
Самый упрощенный вид гибридизации, представляет собой продвинутую систему «Start-Stop». Электричество в таких машинах еще не помогает классическому ДВС, а скорее упрощает тому работу. Главным узлом является улучшенный генератор. Он отключается при наборе скорости, что снижает нагрузку на двигатель. Энергию генератор получает при торможении авто.
По заявлениям автопроизводителей, такая доработка позволяет экономить до 5% топлива.
Мягкие гибриды (Mild hybrids)
Здесь автомобили оснащаются электромоторами двойного действия, которые соединяются с ДВС и помогают ему увеличивать динамику машины. Однако такие гибриды еще не могут передвигаться только с помощью электротяги. Необходимая электроэнергия собирается при торможении авто, во время разгона она расходуется, что увеличивает крутящий момент.
Электромотор поколения mild hybrids еще называют стартер-генератором, поскольку он удачно выполняет их функции. Кроме того, в таких авто используется улучшенная система «Start-Stop», машина глушится еще до полной остановки. Компоновки гибрида может быть две: он устанавливается вместо генератора, но с усиленным приводным ремнем, или вместо маховика.
Экономия топлива с мягким гибридом по сравнению с ДВС составляет до 10%.
Полные гибриды (Full hybrids)
Полноценные гибридные установки имеют сложные конструкции, которые соединяются с ДВС через сцепление или муфту. Это позволяет автомобилю катиться с заглушенным мотором, а также накапливать энергию во время торможения. Здесь применяются высоковольтные батарей большой емкости, которые комплектуются мощными контроллерами, инверторами и преобразователями. Из-за сложной компоновки полноценные гибриды имеют больше вес, чем автомобили, работающие на ДВС. Производство таких машин сложнее и дороже, поэтому технология используется только на премиальных моделях.
Full hybrids существенно прибавляет динамики автомобилю, повышает его эффективность и снижает расход топлива до 25%.
Электрополноприводные гибриды
При такой компоновке гибрида и ДВС каждый агрегат отвечает за толкание своей оси: электромотор может вращать задние колеса, используя собственный редуктор, а двигатель с коробкой — передние. Такая упрощенная система позволяет автомобиль любого сегмента сделать полноприводным, однако из-за расположения батарей машины имеют большой вес и маленький багажник.
Такие модели гибридов экономят до 20% топлива.
Последовательные гибриды
В таких версиях ДВС работает только с генератором, который вырабатывает энергию. Оси автомобиля при этом крутит электромотор, их может быть несколько. Для накопления электроэнергии используются батареи, которые заряжаются при торможении, и отдают всю мощность при высоких нагрузках.
Несмотря на преимущества системы в виде экономии топлива, на практике такие гибриды популярностью не пользуются. Из-за специфики электромоторов при наборе скорости они теряли тягу, что не позволяло авто набирать максимальную скорость. Для решения проблемы автомобили нужно было оснащать более мощными электродвигателями, однако генераторы их не могли зарядить. Поэтому последовательные гибриды не прижились.
Последовательно-параллельные гибриды
Первый автомобиль, где инженеры объединили последовательную и параллельную схему подключения, — Toyota Prius. Машина в девяностые была единственным серийным гибридом, который приводился в движение с помощью ДВС, двух электромоторов и планетарного редуктора, соединяющего системы между собой. Технология была запатентована японским автопроизводителем.
Благодаря такой схеме удалось повысить эффективность накапливания энергии при торможении. Поэтому автомобиль мог равноценно передвигаться только на топливе или электроэнергии. Кроме того, такое подключение позволяло одновременно запускать оба источника, а также заряжать батарею с помощью ДВС, когда машина была неподвижна. Особенность такого гибрида — отсутствие коробки передач: планетарный редуктор выступает в качестве бесступенчатой трансмиссии.
На сегодняшний день последовательно-параллельный гибрид выпускается в четвертом поколении под названием Hybrid Synergy Drive.
Подзаряжаемые гибриды
Улучшенной версией гибридов стали подзаряжаемые модели. Они позволяют заранее накапливать энергию, а не только при торможении, что существенно увеличивает отдачу и длительность поездки. Силовые агрегаты под названием Plug-in hybrids вытесняют предшественников, поскольку оснащены силовыми установками, как у полных гибридов, однако имеют еще и более емкую батарею.
Такие версии экономят до 70% топлива.
