гібридні автомобілі

Перший автомобіль взагалі-то був електричним, тобто в якості двигуна використовувався електромотор, і тільки потім, через відсутність хороших акумуляторів або інших джерел електроенергії, основним джерелом енергії для руху став ДВС.

Проте, не дивлячись на його переваги, розробники авто давно вже починають оцінювати можливості електромобіля, і як компромісний варіант в такій ситуації виступають гібридні автомобілі.

Чому виникає ідея гібрида

При всіх своїх перевагах ДВС має масу недоліків. Він ненажерливий і вимагає для руху досить велика кількість палива. Правда, останнім часом його апетит намагаються зменшити, але для цього розробникам доводиться докладати воістину титанічні зусилля.

ДВС екологічно небезпечний, його викиди негативно впливають на природу, хоча і в цій області виконані посилення вимог, що пред'являються до моторів авто, дає свої результати.

Якщо до перерахованого додати ще:

складність виготовлення, необхідність використання дорогого і спеціалізованого металообробного обладнання;
високі вимоги, що пред'являються до якості палива і ПММ;
нерівномірність величини видається крутного моменту.

то можна дивуватися, чому його ще використовують.

Одним з можливих варіантів пом'якшення перерахованих недоліків ДВС і є гібридні автомобілі.

А що собою взагалі являє гібрид

Словосполучення автомобілі з гібридним двигуном має на увазі можливість використовувати для руху кілька джерел енергії. За цією ознакою можна вважати гібридним транспортним засобом і першу візок, здатну рухатися за допомогою пари і кінної тяги. Однак якщо говорити серйозно, як правило, вони представляють собою поєднання електричного мотора і ДВС.

Саме воно визначає принцип роботи гібридного автомобіля, для якого характерно наведене нижче взаємне використання двох моторів:

паралельне;
послідовне;
послідовно-паралельне.

Пристрій гібридного авто з паралельною роботою моторів

Такий пристрій має на увазі спільну роботу електромотора і ДВС. Подібний транспортний засіб (ТЗ) практично нічим не відрізняється від звичайного автомобіля, основним джерелом енергії для руху є ДВС, і лише в деяких випадках додатково підключається електромотор. Для забезпечення їх паралельної роботи в складі гібридного автомобіля використовуються спеціальні муфти і коробки передач.

Як виглядає схема подібного спільного використання моторів показано на малюнку:

Потужність додаткового електромотора, як правило, не дуже велика, він включається в роботу тільки при необхідності, наприклад, при розгоні або обгоні, полегшуючи роботу ДВС. Не секрет, що потужність останнього залежить від оборотів коленвала, в момент початку руху, при обгоні або на поганій дорозі у автомобіля доводиться «розкручувати» движок, змушуючи його працювати на підвищених обертах. Це призводить до виникнення додаткового навантаження і, як наслідок, підвищеного споживання палива і зносу двигуна.

Крім того, такий електродвигун, що входить в пристрій гібридного ТЗ, виконує ще функції генератора і стартера автомобіля. Хонда, Тойота і інші марки гібридних автомобілів використовують подібний принцип побудови силової установки. Марки названих гібридних автомобілів - це далеко не повний їх список.

Гібридний з послідовною схемою роботи моторів

Подібний пристрій гібридного МС має на увазі використання одного мотора в якості основного, зазвичай цим двигуном є електромотор, а ДВС виконує допоміжну роль, розкручуючи генератор.

Схема силової установки такого гібридного автомобіля приведена на малюнку:

Така побудова силового агрегату, характерне для гібридного автомобіля такого типу, має на увазі використання акумуляторів підвищеної ємності, дозволяє домогтися певних переваг:

ДВС працює в постійному режимі, що знижує його знос, зменшує кількість шкідливих викидів і споживання палива, особливо в міських умовах.
Забезпечує збільшену дальність пробігу за рахунок підзарядки акумуляторів від генератора при роботі ДВС.
Дозволяє заряджати АКБ подібного типу в нічний час або під час стоянки від звичайної електричної мережі.

По суті справи, влаштування таких гібридних автомобілів має на увазі використання в своєму складі пересувної електростанції, що працює від ДВС і забезпечує енергією електромотор. Варто відзначити, що марки гібридних автомобілів подібного типу досить поширені, їх список включає в себе:

Послідовно-паралельні гібридні ТС

Такі гібридні автомобілі передбачають одночасну спільну роботу моторів - ДВС і електричного.

Пристрій силового агрегату подібних гібридних автомобілів можна зрозуміти з малюнка нижче:

Автомобілі цього типу називаються повні гібридні (Full Hybrid), і вони також досить популярні серед виробників. Лідером в даному класі вважається Тойота. При такому підході ДВС має можливість заряджати АКБ через генератор і передавати крутний момент на колеса автомобіля.

Треба відзначити, що подібний пристрій силового агрегату гібридних автомобілів має на увазі широкі можливості по використанню кожного з вхідних в його склад двигунів.

Можуть бути реалізовані такі режими:

Електромобіля, коли ДВС вимкнений і гібридний автомобіль переміщається за допомогою електромотора.
Рухи з постійною швидкістю, в цьому випадку від ДВС крутний момент передається на генератор і на колеса. Генератор живиться електродвигун, момент з виходу якого, підсумовується з моментом ДВС, а також від генератора відбувається при необхідності зарядка АКБ.
Форсований, коли електродвигун, харчуючись від АКБ, додає свою потужність до ДВС.
Економічний, коли генератор, харчуючись від акумулятора, знижує частоту обертання ДВС і тим самим забезпечує паливну економічність.
Гальмування, коли електродвигун працює як генератор.
Зарядки АКБ, яка використовується при роботі подібних гібридних автомобілів.

Переваги та недоліки гібридів

Оцінити перспективи розвитку даного виду ТЗ досить складно. Зрозуміло, що ДВС і автомашини на їх основі будуть і далі вдосконалюватися, як і чисті електромобілі. До речі, перший авто, як уже зазначалося, був саме електричний. А зараз, з появою нових джерел енергії сучасні електромобілі ні в чому не поступаються звичайним.

Повертаючись до гібридів, варто відзначити, що для автомобілів такого типу притаманні багато переваг:

економічність. Вони забезпечують зниження споживання пального при роботі, особливо в режимі старт-стоп;
динаміка розгону гібридних автомобілів краще, ніж у звичайних рівного класу;
відсутність КПП в складі подібних автомобілів;
скорочення кількості шкідливих викидів при роботі ДВС;
можливість використовувати подібні авто тільки в режимі електромобіля, уникнувши споживання палива (при пробігу в місті до ста кілометрів і нічний зарядці АКБ).

Однак незважаючи на всі свої достоїнства, гібриди не отримали в даний час такого ж масштабного застосування, як звичайні авто з ДВС. Перший такий автомобіль, який випустила компанія Хонда, не приніс особливих лаврів, а отриманий досвід дозволив випустити модель другого покоління Хонда Insight, що стала досить популярною на ринках Європи і США.

Багато прекрасні якості гібридів перекреслюються їх недоліками, перший з яких - ціна.

Гібриди значно дорожче, ніж звичайні авто. І тут вже не має значення, Хонда, Тойота або Форд виробники такої автомашини, одним зазначеним недоліком вони програють авто з ДВС. Ціну можна вважати одним з найголовніших обмежувачів розширення продажів, наприклад, на гібридні автомобілі вУкаіни.

На сьогоднішній день досить добре відомі багато моделей гібридних автомашин від самих різних виробників - Тойота, Форд, Хонда випускають їх досить широко. І хоча в їх конструкції виробники реалізують різні технічні підходи і рішення, подібні авто можна вважати самостійним класом транспортних засобів, досить широко поширилися по всьому світу.

Оцініть корисність статті!