Что такое гибридный автомобиль и как он работает

• Главная
• /
• Технологии
• /
• Принцип гибридного автомобиля

8 июня 2023

Уже не первое десятилетие идёт бескомпромиссная борьба за снижение выбросов диоксида углерода и других вредных веществ в атмосферу. Гибридная силовая установка стала одним из самых популярных решений в сфере мирового автопрома. Она позволяет всей линейке производителя соответствовать всё более ужесточающимся экологическим нормам. Для рядового потребителя гибрид удобен тем, что позволяет снизить расход топлива и задействовать двигатель внутреннего сгорания именно тогда, когда это действительно необходимо, используя электрический привод в штатных режимах движения.

Немаловажен и тот факт, что владелец гибридного автомобиля чувствует себя в тренде ответственного отношения к защите окружающей среды. Это ощущение активно используют маркетологи, которые продвигают машины-гибриды.

Что такое гибридный автомобиль

В самой простой формулировке гибридный автомобиль совмещает в своей силовой установке двигатель внутреннего сгорания и электрическую тягу. Достаточно часто можно услышать, что у счастливого владельца в машине установлен гибридный двигатель. На самом деле, гибридной является именно силовая установка, то есть в определённые моменты времени крутящий момент генерируется либо ДВС, либо электромоторами, с подзарядкой за счёт сжигания топлива. Принцип гибридного устройства состоит в том, что в вашем автомобиле будет не один мотор, а система привода, совмещающая в своей схеме электрические и топливные двигатели.

Типы гибридных автомобилей

Существует несколько основных типов конструкции гибридных силовых систем.

Они различаются схемой интеграции с трансмиссией и моментом задействования топливного двигателя.

• «Мягкие» гибриды (mild hybrid) — условно простое и максимально приближенное к классической конфигурации инженерное решение. Принцип работы мягкого гибрида в большинстве случаев сводится к расширению функционала системы «старт-стоп» за счёт заглушения топливного двигателя ещё до полной остановки автомобиля при одновременном накоплении заряда аккумулятором. Технически всё сводится к включению в схему силовой установки мощного стартер-генератора, представляющего собой электромотор. Он может как запасать энергию, так и расходовать ее, что позволяет задействовать электрический привод при трогании с места, а значит, сделать работу системы «старт-стоп» более мягкой (особенно в пробках) и экономить топливо и ресурс авто.
• Параллельные (простые) гибриды (parallel hybrid) — наиболее распространённый вид компоновки электрической и топливной тяг, позволяющий машине работать в режимах совместного или раздельного их задействования. Конструктивно электромотор большей ёмкости располагается между ДВС и трансмиссией, причем элементы этой цепочки могут работать и сообща, и отдельно друг от друга. В городских режимах авто с гибридной установкой параллельного типа может двигаться только на электротяге, а при необходимости большей разгонной динамики используются оба вида энергии. Аккумуляторы можно заряжать на торможениях за счет рекуперации, а также от обычного двигателя, который в этом случае исполняет роль генератора.
• Последовательные гибриды (series hybrid). Отличие этой конструктивной схемы устройства гибридного «двигателя» автомобиля состоит в том, что ДВС в ней задействован исключительно в качестве генератора энергии для электромотора. Ясно, что при такой схеме подключения механическая связь двигателя внутреннего сгорания и колес вообще не предусмотрена. Для водителя это означает отсутствие рывков и задержек при переключении режимов езды.

Есть и более экзотические, а значит, и инженерно сложные схемы совмещения топливных и электрических двигателей, используемые преимущественно в гибридном премиум-сегменте. Делается это не для того, чтобы устроить «весёлую жизнь» сервисменам и владельцам, а для улучшения динамики разгона, подключения полного привода и оптимизации систем активной безопасности дорогих авто.

Нельзя сказать, что практические аспекты эксплуатации гибридных автомобилей радикально отличаются от их бензиновых и дизельных собратьев. Разве что, по аналогии со смартфоном или ноутбуком, старый гибрид подразумевает краткий срок разрядки литий-ионных АКБ, которые очень дороги в замене. Так что гибриды с пробегом более 100000 км лучше обходить стороной. Впрочем, это относится к абсолютному большинству современных автомобилей.

Здоровья вам и вашему автомобилю! Удачи на дорогах!

Комментарии

Рекомендованные статьи

Преимущества и недостатки гибридного автомобиля

Есть мнение, что у гибридных двигателей нету никакого преимущества перед обычными ДВС. Ведь выделение энергии у гибридов получается в следствии сгорания топлива органического происхождения. И все же, существенна ли разница между обычным двигателем и гибридом? Давайте в это разберемся.

Преимущества гибрида

Обычные двигатели внутреннего сгорания очень сильно зависят от дозировки топлива педалью газа, точнее от этого очень сильно зависит мощность и крутящий момент. У обычного мотора постоянно разные нагрузки, обороты и соответственно КПД.

У гибридного мотора все совершенно по-другому. В автомобилях с гибридными двигателями движение (привод) колеса осуществляется посредством электромотора и батарей (аккумуляторов). И хотя даже тут КПД двигателя зависит от оборотов, но не так существенно, как у обычного двигателя, где это заметно в разы, а всего лишь на 10-15% колеблится КПД у гибридного двигателя. В автомобилях-гибридах бензиновый мотор запускается только для подзарядки батарей, которые приводят в действие электромотор, который в свою очередь передает мощность на колесо через трансмиссию. Как только батареи достаточно зарядились, топливный двигатель глушится.

Езда по городу – это означает постоянные разгоны и торможения

У обычного ДВС в таком цикле при разгоне тратится топливо, а при торможении стираются колодки и энергия уходит в тепло.

И даже тут у гибрида есть преимущество. Если вам не требуется применять экстренное торможение, то при плавном сбрасывании скорости приводятся в движение электромоторы, которые и разгоняют автомобиль, но в данном случае они выполняют роль генераторов, то бишь подзаряжают батареи от которых питаются. Правда когда вам нужно резко остановится — в помощь вам старые добрые тормоза.

Что еще можно отнести к плюсам, так это тяга гибрида. Гибридные двигатели имеют ровную тягу и крутящий момент, поэтому они разгоняются плавно и быстро, без провалов как у обычных ДВС. Поэтому, при старте с места, гибрид, равный по мощности относительно обычного ДВС – может «обскакать» его.

Рано или поздно все хорошее заканчивается, как и плюсы гибридов, начинаются его минусы

Срок службы, это именно то, чем ограничена гибридная силовая установка. Аккумуляторы в гибридах служат меньше простого двигателя, и стоят дорого. При всем этом вес этих самых батарей на пару с электромотором и прочими системами весьма внушительней обычного двигателя. Года идут, гибридные установки усовершенствуются, и возможно, в скором, все эти проблемы уйдут в не бытье.

Так есть ли у гибридов будущее?

Время идет, разрабатывают новые батареи, которые легче и дешевле, а это один из самых важных факторов в гибридах.

Перспективой на будущее у инженеров является внедрение в гибриды турбинных силовых установок. А почему именно турбина? Все из за низкого КПД обычного поршневого двигателя. КПД обычного ДВС столь низкого именно из за возвратно – поступательного механизма. Поршни надо постоянно разгонять, после чего они останавливаются и все следует повторять заново. Именно на это тратится большая часть энергии двигателя.

У турбинных же двигателей движение проходит беспрерывно, и не нужно тратится энергией на разгон поршней.

Использование турбины возможно только на гибридной силовой установке. А все из за медленного разгона турбины и малой мощности на валу в обычных поршневых двигателях внутреннего сгорания.

Подводя итоги, можно сказать однозначно, у гибридных двигателей будущее есть! Большинство людей уже признали пользу гибридов, а кто-то уже с радостью переседает на них с прожорливых бензиновых «монстров» — и это факт.

Наши рекомендации для ознакомления

Хонда Инсайт II — ваши отзывы о гибриде

Здравствуйте обладатели, а так же почитатели автомобиля Honda insight 2009 в кузове DAA-ZE2, то бишь второго поколения. На улице 2014-ый год и технологии не стоят на месте. Особенно это касается автомобилестроения. На сегодняшний день у любого человека есть возможность купить тот автомобиль, который он хочет, были бы деньги. Но что касается автомобилей-гибридов, почему их так мало покупают и не более того знают о них?

Воздух вместо бензина

В связи с угрозой истощения нефтегазовых запасов Земли, все крупные автомобильные корпорации уже сейчас думают, чем же заменить бензин. Мы уже видели варианты с водородными двигателями, про электромашины известно давно (лидер в этой области Tesla, выпускает даже спортивные авто). Но одним из самых радикальных решений является автомобиль, едущий на воздухе. Звучит как фантастика? А вот и нет.

Обзор гибридного автомобиля Honda Civic Hybrid

В большинстве развитых стран гибридные автомобили – это уже давно приевшаяся «новинка» в отрасли автомобилестроения. У нас же гибридные автомобили как ни как а редкость. Конечно по нашим дорогам колесят автомобили-гибриды, но почему все так мало о них знают? Для общего развития рассмотрим гибридные двигатели на примере Honda Civic Hybrid.

Porsche Macan превратится в гибрид

В компании Porsche задумались о пополнении продуктовой линейки гибридных моделей. Придет время когда, каждая из машин Porsche будет оснащаться гибридной силовой установкой. Это касается и спорткара Porsche 911. Однако одной из первых моделей с таким движком призван стать кроссовер Macan.

Как работают гибридные автомобили?

Думаете инвестировать в гибридный автомобиль, но не знаете, как он работает? Владение гибридным автомобилем может быть полезным опытом, который дает много преимуществ. Мы обсудим отличия от вашего стандартного бензинового двигателя, чтобы помочь вам принять обоснованное решение перед покупкой.

Что такое гибридный двигатель?

В отличие от стандартного автомобиля, в котором питание обеспечивается исключительно двигателем внутреннего сгорания (ДВС), в гибридном автомобиле используется сочетание питания от аккумуляторной батареи и двигателя внутреннего сгорания.

 

Чем он отличается от бензинового или дизельного двигателя?

Это сильно отличает гибридный двигатель от стандартного бензинового или дизельного двигателя, поскольку он не зависит исключительно от одного источника энергии, а использует два. Это означает, что гибридный автомобиль может работать более эффективно, используя как электродвигатель, так и бензиновый двигатель по мере необходимости.

 

Как работают гибридные автомобили?

Хотя в большинстве гибридов используется аналогичная технология, между гибридными электромобилями (HEV) и подключаемыми гибридными электромобилями (PHEV) есть некоторые различия.

Как работают ГЭМ

В стандартном ГЭМ бензиновый двигатель является основным источником энергии для транспортного средства, а электродвигатель выступает в качестве вторичного источника энергии, используя кинетическую энергию.

Электродвигатель встроен в трансмиссию и служит источником движения. Это позволяет HEV разгоняться с места до переключения на газ, когда педаль акселератора нажата на определенный угол. Он также может активироваться, если автомобиль превышает определенную скорость.

Принцип работы PHEV 

Подключаемый гибрид работает иначе, чем ваш стандартный гибридный автомобиль. Он по-прежнему сочетает в себе электродвигатель (работающий от аккумуляторов) и двигатель внутреннего сгорания, но аккумулятор PHEV можно заряжать через электрическую розетку.

В отличие от обычного гибридного автомобиля, PHEV будет работать на электричестве, пока не разрядится аккумулятор. Как только это происходит, автомобиль переключается на ДВС, что дает ему невероятную дальность полета.

 

Как работают гибридные батареи?

Аккумулятор гибридного автомобиля работает за счет рекуперации энергии, которая иначе была бы потрачена впустую в бензиновом двигателе. Когда автомобиль замедляется и нажимает на тормоза, создается кинетическая энергия. В стандартном автомобиле эта энергия выделяется в виде тепла. В гибридном автомобиле эта энергия повторно используется в процессе, называемом рекуперативным торможением, и возвращается обратно в аккумулятор.

Flex & Free теперь доступен

Flex & Free дает клиентам возможность чаще менять свой автомобиль. На основе стандартного договора аренды по контракту, но с возможностью смены автомобиля с 6-го месяца без штрафных санкций (в зависимости от состояния и пробега).

Подробнее

Как зарядить гибрид

Зарядка HEV

Стандартный гибридный автомобиль нельзя заряжать от розетки, как полностью электрический автомобиль или PHEV, вместо этого он заряжается, используя энергию, вырабатываемую двигателем. и тормозная система.

Зарядка PHEV

Подключаемый гибрид можно заряжать двумя способами. Как и у HEV, батарея подключаемого гибрида может заряжаться за счет энергии, создаваемой при торможении. Вы также можете зарядить PHEV в домашней или придорожной зарядной точке.

 

Может ли гибрид работать только на топливе?

Гибридные автомобили могут работать на топливе только до тех пор, пока не разрядится высоковольтная батарея, поскольку высоковольтная батарея помогает завести автомобиль.

Никогда не используйте стандартный гибридный электромобиль на одной батарее. Держите бак постоянно заправленным, так как это важно для правильной работы гибридного двигателя. Работа без топлива может привести к серьезным повреждениям гибридных автомобилей. Без топливного двигателя аккумуляторная батарея гибрида не может заряжаться для питания электродвигателя и некоторых основных функций автомобиля.

 

Заинтересованы в покупке гибридного автомобиля?

Мы здесь, чтобы помочь. Если вы думаете об экономии денег и снижении углеродного следа, посмотрите, какие электрические и гибридные автомобили предлагают наши бренды, и модернизируйте свой автомобиль с помощью Stellantis Financial Services.

5 распространенных проблем с гибридными автомобилями (и что с ними делать)

Проблемы с гибридными автомобилями

Популярность гибридных автомобилей продолжает расти, но в настоящее время они составляют лишь около 2,5 % автомобилей в США. Итак, что происходит, когда у вас возникают проблемы с гибридным автомобилем?

Гибридные автомобили используют один или два двигателя, чтобы объединить преимущества электромобилей и обычных машин. Преимущества включают рекуперативное торможение, меньший холостой ход и экологичность.

Но, как и в случае с любым другим транспортным средством, вам необходимо знать, когда требуется техническое обслуживание гибридного автомобиля. Продолжайте читать, чтобы узнать о пяти главных проблемах гибридных автомобилей.

1. Слабый аккумулятор

Обычно при использовании гибридного автомобиля вы тратите меньше денег на бензин. Однако вам придется заменять аккумуляторы чаще, так как они, как правило, слабее, чем обычные автомобильные аккумуляторы. Вы можете заметить, что ваш двигатель внутреннего сгорания часто работает, ваша батарея изо всех сил пытается удерживать заряд или у вас плохой пробег.

Доставьте свой автомобиль в сервисный центр гибридных автомобилей, чтобы убедиться, что это аккумулятор, и при необходимости заменить его.

2. Проблемы с каталитическим нейтрализатором

Проблемы с каталитическим нейтрализатором часто вызывают мурашки у владельцев автомобилей. Однако хорошая новость заключается в том, что эти проблемы обычно возникают после большого пробега гибридных автомобилей. Это будет одна из долгосрочных проблем с гибридными автомобилями.

Обычно вы заметите снижение ускорения и снижение производительности. Может загореться индикатор проверки двигателя. Не откладывайте ремонт гибридного автомобиля, так как это может привести к серьезному повреждению автомобиля.

3. Система улавливания паров топлива

Одной из типичных проблем гибридных автомобилей являются проблемы с системой улавливания паров топлива. Обычно проблемы возникают в виде системных сбоев или утечек. Если клапаны или трубопроводы выходят из строя, вам необходимо заменить систему, но регулярное техническое обслуживание гибридного автомобиля может предотвратить эту проблему.

4. Низкий расход бензина на шоссе

Гибридные автомобили используют энергию при торможении из-за выделяемого тепла. Затем батарея заряжается. Однако на трассах люди реже тормозят, а значит, автомобиль не может так часто заряжать аккумулятор. Это может заставить вас остановиться на дороге, если вы не помните об этом.

Чтобы оставаться в безопасности, учитывайте время остановки на остановке для отдыха, чтобы зарядить аккумулятор.

5. Датчики кислорода

Датчики кислорода помогают регулировать количество несгоревшего кислорода в выхлопе.