Разновидности и особенности гибридных автомобилей

Производители гибридных автомобилей позиционируют свою продукцию как некий баланс между экономичностью и производительностью. Это словно промежуточный класс между "чистыми" электромобилями и машинами с двигателями внутреннего сгорания, призванный нивелировать недостатки и тех, и других. У бензиновых-дизельных это выбросы вредных веществ, у электрических - относительно невысокий запас хода и время, необходимое для зарядки батарей. Существует несколько типов гибридов, каждый со своими плюсами и минусами. Попробуем в них разобраться.

История гибридных автомобилей

Хотя многие считают первым гибридом Toyota Prius, это на самом деле лишь первый массовый гибридный автомобиль. Успешные эксперименты по созданию подобных машин проводились еще более 100 лет назад. Выдающийся автоконструктор Фердинанд Порше вместе с австрийской кузовной компанией Lohner-Werke еще в 1910 году создал настолько работоспособный гибрид, что одна из его версий даже участвовала в гонках и выигрывала их. Его конструкция настолько была похожа на современные, что даже использовала стартер-генератор.

Болькосерийный выпуск наладить не удалось из-за существенных минусов этого HEV. Первый - огромный на то время вес. Из-за несовершенства тогдашних батарей и электромоторов двухместный открытый фаэтон с приводом только на переднюю ось весил аж 1500 кг. Второй - высокая цена. Спартанский Lohner-Porsche стоил примерно в 3 раза дороже среднестатистического автомобиля того времени. Потребовалось почти столетие, чтобы главные составляющие гибридного авто облегчили и удешевили настолько, чтобы их можно было применить в легковом автомобиле для широкого круга.

Гибридные технологии все это время применялись и развивались в других сферах: на железнодорожном и морском транспорте, а также на тяжелых карьерных самосвалах. Правда, здесь их применение было обусловлено не экономической выгодой, а способностью передать момент с минимальными потерями: по проводам это было сделать легче, чем через трансмиссию. Впрочем, гибриды, которые использовали высоковольтные батареи с целью минимизации работы ДВС, тоже существовали. Подводные лодки активно следили за снижением выбросов в атмосферу - но не в угоду экологии, а для того, чтобы не обнаружил враг.

Классификация гибридных автомобилей

Изначально гибриды разделяли преимущественно по способу подключения двигателей и батареи к приводу, на три схемы:

1. Последовательная. При ней ДВС имеет механическую связь только с генератором, а тяговый электромотор - с ведущими колесами. Таким образом устроены тепловозы, карьерные грузовики, а из современных легковых гибридов, например, Chevrolet Volt первых поколений.

2. Параллельная. Оба вида двигателей механически соединены с дифференциалом, поэтому могут работать как вместе, так и по отдельности. Такая схема позволяет использовать механическую коробку передач. Используется в автомобилях Honda.

3. Последовательно-параллельная, или синергический привод. В этом типе ДВС, стартер-генератор и электромотор связаны между собой и колесами планетарным редуктором. Так можно менять соотношение мощности между ними. Используется в автомобилях Toyota, в том же Prius.

В последнее время такие автомобили больше принято классифицировать по типу гибридной установки, способу зарядки и взаимодействия между двигателем внутреннего сгорания, электромотором и высоковольтной батареей. Это не столько маркетинговый ход, сколько возможность для будущего покупателя подобрать транспортное средство под свои потребности. Итак, сама классификация:

HEV (Hybrid Electric Vehicle)

Так называют классическую схему, которая используется в первых серийных гибридах - в том же Toyota Prius. Батареи этих машин способны заряжаться только либо от обычного двигателя, либо путем рекуперации энергии при торможении. Внешняя зарядка через кабель не предусмотрена. Емкость аккумуляторов невелика, как и расстояние, которое HEV может проехать только на электротяге.

По сути, сюда же можно отнести и FHEV (Full Hybrid Electric Vehicle). Принцип действия «полного» гибрида аналогичен «неполному», просто в некоторых случаях у таких автомобилей чуть большая аккумуляторная батарея, и, как следствие, запас хода только на электричестве. А в некоторых это просто красивый набор слов, который подчеркивает, что перед вами настоящий гибрид с полным набором функций.

PHEV (Plug-In Hybrid Electric Vehicle)

«Подключаемый гибридный электрический автомобиль» - настоящий посредник между электрокарами и гибридами. Его можно заряжать от розетки, как дома, так и на станции, и ездить, используя только электрическую тягу. Современные PHEV имеют довольно значительный запас хода - иногда до 90-100 км, и большую, по сравнению с HEV высоковольтную батарею. Заряжать ее можно и другими способами, в частности рекуперацией.

Производители таких транспортных средств, указывая их характеристики, обычно заявляют очень низкий расход топлива (часто около 2 л/100 км), что, безусловно, является обманом. При движении по трассе расход у PHEV фактически не отличается от других гибридов. В то же время, если использовать такое авто только для передвижения от розетки до розетки, можно достичь и нулевого расхода углеводородов.

MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle)

«Мягкий» гибрид– автомобиль, созданный на базе обычной машины с ДВС с минимальными изменениями. Отличие заключается лишь в наличии очень небольшой высоковольтной батареи, которая питает стартер/генератор, соединенный со шкивом бензинового или дизельного мотора приводным ремнем. Этот электродвигатель только помогает во время ускорения и запускает прогретый двигатель внутреннего сгорания (для холодного пуска предусмотрен классический стартер).

Варианты движения на электротяге полностью отсутствуют, так же, как и внешняя зарядка, а также рекуперация. Стартер-генератор заряжает высоковольтную батарею только при работающем обычном двигателе. Как правило, они соединены в отдельную собственную сеть, чаще всего с напряжением 48 В. Кроме них, к ней бывают подключены и другие мощные потребители: климатическая система, усилитель тормозов и/или рулевой системы.

Такими являются основные разновидности гибридных автомобилей на сегодняшний день. Существуют еще EREV (Extended Range Electric Vehicle), электромобили с небольшими вспомогательными ДВС исключительно для подзарядки аккумуляторов, или FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle) - машины на топливных элементах, преимущественно водородных, но гибридами их назвать трудно.

Итак, как видим, гибриды бывают разные. Это означает не только разные характеристики, но, к сожалению, и разные неисправности. Но со всеми типами гибридных автомобилей и их неисправностей способны справиться специалисты компании STS.Parts, которые имеют многолетний опыт и все необходимое оборудование для обслуживания и гибридов, и электромобилей, и любых других типов машин.