Как работает гибридный автомобиль?

Тренд на использование экологичного транспорта дошел и до Украины. Но так как наши автолюбители не готовы резко заменить своих мощных «стальных коней» с двигателями внутреннего сгорания инновационными электрокарами, все большей популярностью в Украине стали пользоваться гибридные автомобили. Что такое гибрид, в чем его плюсы и минусы, а также как работает гибридный автомобиль, мы как раз и рассмотрим в этой статье.

Что такое гибрид?

Гибридные авто были известны еще в позапрошлом столетии. С тех пор технологии стремительно развивались, и сейчас авто гибрид это уже не выдумка фантастов, а вполне реальное средство передвижения, которое по своим характеристикам не уступает классическим машинам на двигателе внутреннего сгорания.

Авто, в котором есть гибридный двигатель, двигается с использованием не одного, а нескольких источников энергии. В дополнение к двигателю внутреннего сгорания в машине устанавливается электромотор. Такая комбинация позволяет уменьшить нагрузку на механизм и сделать его более эффективным.

Гибридные авто состоят из следующих основных деталей:

• двигатель внутреннего сгорания;
• бензобак;
• электромотор;
• генератор;
• аккумуляторная батарея;
• силовой контроллер;
• инвертор;
• коробка передач;
• зарядка.

Автомобиль гибрид — это прекрасное средство передвижения для автолюбителей, заботящихся об окружающей среде, но не имеющих в своем регионе достаточного количества зарядных станций для электромобилей.

Раньше при покупке машины люди думали только о том, авто с какой коробкой передач выбрать, но с развитием современных технологий, теперь уже задумываются, на каком двигателе оно должно работать. И если есть сомнения в том, что лучше электрокар или машина на ДВЗ, то выбор обычно останавливается на гибриде.

Особенности конструкции

Зная, что такое гибридный автомобиль и каковы его конструктивные особенности, автомобилисту будет намного проще понять его принцип действия. Перечислим основные особенности гибрида:

• ДВЗ гибрида имеет меньший вес и низкую мощность, поэтому авто испытывает меньшую нагрузку, экономно расходует топливо и выбрасывает меньше выхлопов в атмосферу;
• электродвигатель устанавливается внутри силового агрегата или отдельно. Электродвигатель дополнительно вырабатывает электроэнергию, накапливающуюся в аккумуляторной батарее. Это позволяет экономно расходовать заряд;
• коробка передач гибрида абсолютно ничем не отличаются от коробки передач транспорта, который приводится в движения с помощью ДВЗ. Бывают гибридные авто на механике и на автомате. Особым видом являются машины с коробками передач, напрямую подключенными к электромотору;
• топливный бак необходим для правильной работы двигателя внутреннего сгорания. Он располагается в задней части авто;
• аккумулятор для гибрида является своеобразным «топливным баком», то есть в нем находится источник энергии для электромотора. Используется 2 типа аккумуляторных батарей: высоковольтная питает электродвигатель, а обычная нужна для подпитки бортовой электроники авто;
• задача инвертора преобразовывать постоянный ток в переменный. Это необходимо для корректной работы электродвигателя;
• генератор в гибридном авто является по сути тем же электромотором, но электрическую энергию он вырабатывает в процессе движения авто без ее использования.

Судя по перечисленным особенностям, гибриды имеют более сложную конструкции, чем машины на ДВЗ. Поэтому чтобы знать, как проверить автомобиль перед арендой или его покупкой, необходимо иметь общее представление не только о его строении, но и о принципе работы.

Принцип действия

Принцип действия гибрида условно разделяется на 4 стадии:

1. Начинается двигаться на низкой скорости. В это время машина работает исключительно на электричестве. На этом этапе АКБ подает заряд на блок электропитания, а затем на электромотор.
2. Езда. К процессу подключается уже и ДВЗ, при этом энергия распределяется двигателем равномерно так, чтобы обеспечить корректную работу авто. Оставшаяся энергия забирается генератором и возвращается на аккумулятор.
3. Машина разгоняется. Для этого действия используется в большинстве случаев ДВЗ, а электродвигателем только поддерживается динамика работы всей системы. Энергетические излишки в этом случае также распределяются генератором.
4. Остановка. При торможении ДВЗ работает в обычном режиме, а энергетический излишек передается в БУЭ, а затем на аккумуляторную батарею.

Принцип действия гибридного автомобиля имеет определенные отличия в зависимости от того, какой из трех видов силовых агрегатов в нем установлен:

1. Микрогибридный. В этой модели электропривод задействуется только в начале движения и во время торможения. В ней устанавливается маломощный аккумулятор, поэтому двигаться только за счет электродвигателя машине не сможет.
2. Среднегибридный. Кроме старта и остановки в таком авто силовой агрегат задействован и в процессе тяги. Аккумулятор более мощный, но и он не сможет обеспечить движение только за счет электромотора.
3. Полногибридный. В таком авто установлен мощный электромотор, который сможет приводить его в движение без помощи ДВЗ в аварийных ситуациях (например, когда закончилось топливо). В штатном режиме машина работает как со среднегибридным силовым агрегатом.

Достоинства и недостатки гибридов

Прежде чем купить или арендовать гибридное авто, необходимо знать все положительные и отрицательные стороны данной технологии. Для начала рассмотрим достоинства, которыми обладает машина гибрид:

• экономичность. Она расходует на четверть меньше топлива, чем машины, которые работают исключительно на топливе;
• экологичность. Поскольку машина на 25% использует меньше бензина, то и выхлопов в атмосферу она выбрасывает значительно меньше;
• беззвучность. В авто устанавливается маломощный двигатель, который работает практически беззвучно;
• увеличенная дальность поездок на одной подзарядке. Это достоинство касается полногибридных силовых агрегатов, которые способны обеспечить движение авто даже с пустым бензобаком;
• сохранение энергии. За счет принципа рекуперации, который срабатывает во время остановки, удается снизить расход энергии и увеличить расстояние, которое способен проехать транспорт.

Несмотря на весомые преимущества, есть у гибридов и отрицательные стороны, о которых нужно знать перед тем, как взять их в аренду или купить:

• высокая цена. Такие модели вполовину дороже обычных транспортных средств на ДВЗ;
• сложный ремонт. Стоимость ремонта и деталей выше, а мастеров, которые могут сделать его качественно, меньше;
• недолговечность аккумуляторов. В процессе эксплуатации у литий-ионных аккумуляторных батарей снижается максимальный уровень заряда.

Бесшумность является не только достоинством, но и недостатком гибридов, поскольку именно из-за этой особенности такие машины на 20% чаще попадают в ДТП с участием пешеходов. Чтобы нивелировать этот минус, можно покупать машину со специальным звуковым сигналом.

Гибрид – это результат объединения двух различных технологий. Благодаря гармоничной совместной работе двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя такой транспорт работает более эффективно и экономно.

Выводы

Гибрид – это автомобиль, который двигается за счет использования двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. В отличие от обычного транспортного средства у гибрида кроме двигателя внутреннего сгорания есть еще электромотор. Степень его задействования в работу зависит от мощности силового агрегата.

Микрогибриды используют электропривод лишь для старта и остановки, основной процесс движения обеспечивает ДВЗ. Авто со среднегибридным силовым агрегатом задействует электромотор еще и во время тяги. Полноприводный гибрид может ездить как на топливе, так и без помощи ДВЗ.

Недостатком гибридов является высокая стоимость самого автомобиля, а также достаточно сложный и дорогостоящий ремонт. Кроме этого у их аккумуляторов со временем снижается объем заряда. Из-за слишком тихой работы двигателя количество ДТП с участием пешеходов у гибридных машин на 20% выше, чем у транспортных средств на ДВЗ.