Что такое гибрид двигатель: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Простыми словами о сложном

Что же представляет собой гибридный двигатель? Гибридный двигатель – это система, состоящая из двух связанных между собой агрегатов: электрического и бензинового. Они могут работать как по отдельности, так и одновременно. Управляет этой системой бортовой компьютер автомобиля. Он решает, в зависимости от режима движения, какой тип силового агрегата нужно задействовать в конкретный момент времени.

Для движения по городу, когда от двигателя не требуется выработки большой мощности, используется электродвигатель. Во время движения по загородным трассам компьютер отключает электродвигатель и задействует топливный агрегат.

При смешанном режиме езды, когда двигатель автомобиля работает под нагрузкой с периодическими ускорениями и остановками – два агрегата работают в тандеме. Причем во время работы топливного двигателя, идет зарядка электрического. Отдельного внимания заслуживают двигатели, работающие на водороде.

Экономия электроэнергии в гибридных двигателях

Известно, что на движение автомобиля затрачивается огромное количество энергии. В связи с этим возникает закономерный вопрос: как электромотор даже в условиях малых нагрузок может долго работать без дополнительного прицепа с аккумуляторами. Чтобы понять принцип работы электродвигателя автомобиля, нужно проследить весь процесс от начала движения до остановки.

Когда автомобиль трогается либо движется на малых скоростях, всю работу осуществляет электродвигатель, который питается от аккумулятора. Далее в его задачу входит разогнать автомобиль до предельно возможной для электродвигателя скорости. После этого компьютер дает команду на включение топливного двигателя. При этом ДВС часть энергии отдает на генератор, который подменяет АКБ и продолжает вместо нее питать электромотор, параллельно заряжая аккумулятор. Автомобиль при этом работает на двух силовых агрегатах одновременно.

При движении со средней скоростью электродвигатель отключается, работает только ДВС, пополняя запас энергии аккумулятора. При повышении нагрузки на ДВС ему на помощь снова приходит электромотор. Но электроэнергия пополняется не только за счет работы ДВС. Тормозной механизм автомобиля с гибридным двигателем устроен таким образом, что образовавшаяся во время торможения энергия, преобразовывается в электрическую и тоже идет на питание электромотора. Такое торможение получило название «рекуперативное».

Рассмотренный выше алгоритм работы описывает общую картину работы гибридного силового агрегата автомобиля. На сегодняшний день существует три типа таких двигателей: последовательный, параллельный и смешанный.

Последовательная схема гибрида

Принцип работы такой схемы можно считать самой простой из гибридов. Двигатель внутреннего сгорания в данном типе является вспомогательным элементом и предназначен для работы генератора. Генератор, получая энергию от ДВС, преобразует ее в электрическую и запитывает электромотор, который приводит автомобиль в движение.

Параллельная схема гибридного автомобиля

Принцип работы параллельной схемы заключается в том, что ДВС и электромотор установлены таким образом, что появляется возможность их использовать как вместе, так и по отдельности. Но все же основная функция электромотора в такой схеме – это создание дополнительной мощности ДВС при ускорении. Кроме того электродвигатель выполняет функции стартера и генератора. Аккумуляторы при такой схеме не требуют дополнительной подзарядки, им хватает энергии, вырабатываемой при движении.

Honda Insight, Honda Civic Hybrid, BMW Active Hybrid 7, Volkswagen Touareg Hybrid – модели с параллельной схемой гибридного двигателя.

Последовательно – параллельная схема гибрида

В этой схеме ДВС и электромотор связывает между собой планетарный редуктор, при помощи которого мощность от обоих двигателей передается на ведущие колеса.

Смешанная схема отличается от параллельной наличием генератора, создающего энергию для электродвигателя.

Положительные стороны гибридных двигателей

1. Основное достоинство гибридов заключается в его экономичности. Минимальная экономия топлива составляет 20%, что в условиях роста цен довольно ощутимое преимущество.
2. Совместное использование двух двигателей снижает количество выбросов СО2.
3. Отличные ходовые характеристики, которые достигнуты благодаря рациональному накоплению и последующему перераспределению мощностей, выработанных совместно двумя двигателями.
4. В сравнении с традиционным автомобилем гибрид обладает ощутимым запасом хода, то есть он может продолжать движение даже с пустым баком.
5. Характеристики гибридных двигателей полностью идентичны традиционным моделям с ДВС, вопреки сложившимся стереотипам, а с учетом других преимуществ порой даже превосходит их.
6. Электродвигатели практически бесшумны, что добавляет комфорта при эксплуатации автомобиля.
7. В сравнении с электромобилем, АКБ гибрида заряжается от топливного двигателя, что увеличивает запас его хода.
8. Заправка автомобиля осуществляется тем же бензином, что и традиционные авто.

Недостатки гибридов

1. Высокая стоимость автомобиля.
2. Обслуживание автомобиля требует больших затрат. Ремонтировать такую машину самостоятельно вряд ли удастся, а квалифицированных мастеров найти большая сложность. С комплектующими также гарантированно будут проблемы.
3. Перепады климатических температур плохо влияют на АКБ и приводят к их саморазряду.

Что такое гибридный автомобиль?

Стоит ли покупать гибридный автомобиль?

Покупать ли вам гибридный автомобиль или нет, зависит от того, готовы ли вы заплатить немного больше в момент покупки за возможность большей экономии с течением времени. Несмотря на то, что изначально они дороже, гибридные автомобили, как правило, лучше сохраняют свою ценность с течением времени. А из-за меньшего воздействия на окружающую среду покупка гибридного автомобиля может давать вам право на налоговые льготы, льготы и скидки на федеральном уровне, уровне штата и местном уровне.

Дорого ли ремонтировать гибридные автомобили?

Техническое обслуживание и ремонт гибридных автомобилей могут быть более дорогими, потому что вы имеете дело с двумя системами питания (ДВС и электрическими компонентами) вместо одной. Но сумма, которую вы тратите на бензин с гибридным автомобилем, часто значительно меньше. Кроме того, гибриды также имеют более низкий уровень выбросов и более высокую эффективность использования топлива, что делает их более экологичными в управлении. Узнайте больше об автостраховании для электромобилей.

Гибридные автомобили: плюсы и минусы по типу

Существует три основных типа гибридных автомобилей, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки:

• Мягкие гибридные автомобили имеют электрическую систему, которая только обеспечивает краткосрочное ускорение газового двигателя, когда автомобиль полностью остановлен. Он также питает такие вещи, как отопление и кондиционирование воздуха, стереосистему и другие компоненты, не связанные с вождением. Автомобили с мягким гибридом, как правило, являются наименее дорогим гибридным типом и обеспечивают некоторую экономию топлива по сравнению с автомобилями, работающими только на бензине.
• Полногибридные автомобили имеют электрическую систему, которая приводит в движение трансмиссию. Электродвигатель обычно справляется с ездой по городу, а двигатель с ДВС / бензином берет на себя управление по шоссе. Полные гибриды дороже, чем мягкие гибриды (и автомобили только с ДВС), но могут сохранять более высокую стоимость на протяжении всего срока службы. Они также обеспечивают большую экономию топлива и меньшее воздействие на окружающую среду. Однако полные гибриды могут быть более дорогими в обслуживании из-за дополнительной сложности двигателя.
• Подключаемые гибридные автомобили (PHEV) предназначены для использования электродвигателя и аккумулятора в качестве основного источника энергии. ДВС может работать одновременно или только в качестве резервного — подключаясь к сети, когда электрическая батарея разряжается. Это, как правило, самые дорогие гибридные автомобили, и потенциальная экономия топлива самая высокая. Гибридные автомобили с подключаемым модулем также оказывают наименьшее воздействие на окружающую среду. Вы должны убедиться, что дома и на любых более длинных маршрутах есть зарядные станции, чтобы вы могли в полной мере воспользоваться преимуществами электродвигателя и аккумулятора.

Примечание: Электромобиль на топливных элементах (FCEV) можно считать четвертым типом гибридного автомобиля, но в настоящее время он не широко доступен. Вместо бензина в этих гибридах FCEV используется водородный топливный элемент с нулевым уровнем выбросов — из выхлопной трубы выходит только водяной пар и горячий воздух. Если преимущества и недостатки гибридных автомобилей для окружающей среды являются для вас основным фактором, FCEV может стать привлекательным вариантом после того, как заправочные станции станут более распространенными. Узнайте больше о различиях между гибридными и электрическими автомобилями, а также гибридными и бензиновыми автомобилями.

Распространенные проблемы с гибридными автомобилями

Вообще говоря, гибридные автомобили надежны, тем более, что технология используется для нескольких поколений автомобилей. Вот некоторые распространенные проблемы обслуживания гибридов, с которыми вы можете столкнуться:

• Аккумуляторы: Получение гибрида означает наличие в автомобиле второго аккумулятора, и он может (пока) работать не так хорошо, как его аналог с ДВС. Кроме того, он дороже и может нуждаться в замене чаще.
• Каталитические нейтрализаторы: Этот автомобильный компонент помогает преобразовывать выхлопные газы в менее токсичные выбросы. Замена каталитических нейтрализаторов на гибридах обходится дороже, чем на ДВС.
• Системы улавливания паров топлива (EVAP): Это еще одна часть автомобиля, которая контролирует выбросы. Необходимость устранения утечек и замены деталей, как правило, более характерна для гибридных автомобилей.
• Кислородные датчики: Кислородные датчики не обязательно чаще выходят из строя в гибридах по сравнению с автомобилями с ДВС. Однако неисправный датчик кислорода в гибриде может привести к значительному снижению эффективности использования топлива.

Стоит ли покупать гибридные автомобили?

Гибридные автомобили могут быть оправданы, если одним из ваших приоритетов является воздействие вашего автомобиля на окружающую среду, и вы можете инвестировать в автомобиль, который сейчас стоит дороже, но может сэкономить ваши деньги в долгосрочной перспективе.

Выбор гибрида зависит от того, где вы живете, как вы добираетесь до работы и от вашего образа жизни. Например, подключаемые гибриды лучше всего подходят для людей, которые владеют собственным домом, не ездят на работу слишком далеко и обычно не ездят на большие расстояния ради удовольствия. С другой стороны, полные гибриды хорошо подходят для коротких поездок на работу и вождения по городу, потому что этот тип вождения может привести к более широкому использованию аспекта электромобиля автомобиля. Полные гибриды также имеют отличную экономию топлива при длительных поездках.

Как застраховать гибридный автомобиль в Progressive

Что такое гибридный автомобиль? Вот что вы должны знать перед покупкой

Автомобильная промышленность гудит от новых, более экологичных автомобилей, таких как растущее число гибридных альтернатив. Если вы не уверены, подходит ли вам гибридный автомобиль или даже какой, эта статья ответит на ваши вопросы.

Что такое гибридный автомобиль?

Гибрид — это тип транспортного средства с бензиновым двигателем, электродвигателем и гибридной батареей. В зависимости от дорожной ситуации гибридные автомобили могут переключаться между бензиновым двигателем и электродвигателем или смешивать оба источника энергии.

Гибридные автомобили в основном используют свой электрический двигатель для движения на низкой скорости, движения накатом и замедления, что зависит от уровня заряда аккумулятора. Когда двигатель не используется, например, когда вы останавливаетесь по сигналу, он полностью выключается. Поскольку гибриды используют двигатель только для ускорения, подъема в гору или когда требуется дополнительная мощность, они чрезвычайно экономичны.

Управление гибридным автомобилем аналогично вождению обычного автомобиля с точки зрения функциональности. Гибриды автоматически заряжают собственную гибридную батарею, устраняя необходимость во внешней зарядной станции или заботу о запасе хода.

Как работают гибридные автомобили?

Существует три типа гибридов, каждый из которых функционирует по-своему.

Параллельные гибридные автомобили

Это самые популярные гибридные автомобили. Колеса автомобиля могут быть созданы в трех аспектах: непосредственно двигателем, только электрическим двигателем или комбинацией обеих систем питания. Он использует только электродвигатель для движения при трогании со скоростью до 15 миль в час, что делает его особенно эффективным для поездок по городу с частыми остановками. По мере увеличения скорости включается бензиновый двигатель, и он больше всего используется при резком ускорении.

Когда вы снижаете скорость или нажимаете на тормоз, технология рекуперативного торможения вырабатывает электричество и сохраняет его в аккумуляторе для последующего использования, увеличивая запас хода автомобиля.

Связанный: HERE Technologies избавляет владельцев электромобилей от беспокойства о запасе хода

Гибридные автомобили с увеличенным запасом хода

Эти гибридные автомобили просто используют свой стандартный двигатель для выработки электроэнергии для генератора для подзарядки батарей. Двигатель никогда не используется для приведения в движение транспортного средства; вместо этого он обеспечивает энергией электродвигатель. Гибриды также можно классифицировать как сильные или умеренные в зависимости от того, сколько у них заряда батареи. Сильные гибриды могут путешествовать дальше только на электроэнергии из-за большей емкости аккумулятора.

Подключаемые гибриды

Как следует из названия, этот тип гибрида можно заряжать, подключив его к электрической розетке, а также заряжая в дороге. По сути, они являются промежуточным звеном между традиционными гибридами и полностью электрическими автомобилями. У них обычный двигатель, но батареи большего размера, чем у типичных гибридов, что позволяет им преодолевать большие расстояния только на электроэнергии, в некоторых ситуациях до 30 миль.

Каковы преимущества гибридного автомобиля?

Вот несколько наиболее значительных преимуществ владения гибридным автомобилем:

Экологичный

Одно из самых больших преимуществ гибридного автомобиля по сравнению с автомобилем, работающим на жидком топливе, заключается в том, что он более экологичен в обращении и имеет больший расход топлива, что делает его гораздо более экологичным. Гибридный автомобиль оснащен двумя двигателями: электродвигателем и бензиновым двигателем, что обеспечивает более низкий расход топлива и экономию энергии.

Финансовые выгоды

Существует множество поощрений и скидок, чтобы сделать гибридные автомобили более доступными. Использование меньшего количества денег на топливо приводит к меньшему освобождению и ежегодным налоговым расходам от цен на пробки.

Система рекуперативного торможения

Каждый раз, когда вы нажимаете педаль тормоза на гибридном автомобиле, это помогает слегка подзарядить аккумулятор. Появляется встроенная система, которая поглощает генерируемую энергию и использует ее для перезарядки батареи, уменьшая время, необходимое для перезарядки батареи, и необходимость делать это на частой основе.

Снижение зависимости от ископаемого топлива

Гибридный автомобиль производит меньше выбросов и потребляет меньше энергии, что приводит к меньшему загрязнению окружающей среды и меньшей зависимости от ископаемого топлива. В результате отечественная экономика выигрывает от снижения цен на бензин.

Автоматический запуск и остановка

В гибридных автомобилях двигатель автоматически выключается, когда автомобиль останавливается, и перезапускается при нажатии на педаль акселератора. Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) могут преодолевать большие расстояния на более высоких скоростях, чем обычные гибридные автомобили. Автомобили на водородных топливных элементах производят только теплый воздух и водяной пар, что приводит к снижению выбросов энергии.

Техническое обслуживание гибридных автомобилей

По сравнению с обычными автомобилями, работающими только на ископаемом топливе, гибридные автомобили, как и все автомобили с двигателем и батареями, требуют особого внимания. Самым сложным в обслуживании компонентом является аккумулятор, замена которого обходится довольно дорого. Хотя это может показаться сложной задачей, при надлежащем обслуживании уровень отказов относительно низок.

Перед тем, как праздновать свой «новый» автомобиль, неплохо было бы проверить состояние аккумулятора. Если не хотите трудностей, просто посчитайте лишние деньги и приобретите новый аккумулятор одновременно с гибридным автомобилем. Однако, даже если батарея находится в хорошем состоянии, ее необходимо регулярно обслуживать, чтобы избежать выхода из строя.

Связанный: Обзор Thinkcar Thinkscan Plus S6

Фильтр вентилятора — это наиболее важная операция по техническому обслуживанию высоковольтной батареи, поскольку она обеспечивает эффективный отвод тепла и предотвращает отмирание элементов батареи.

Гибридные автомобили, как и любое другое транспортное средство, имеют свой набор проблем, но это не должно удерживать никого от приобретения автомобиля своей мечты. С другой стороны, они менее затратны в эксплуатации. Помимо экономии топлива, гибридные автомобили не имеют стартеров или генераторов переменного тока, а это означает, что плановое техническое обслуживание обходится дешевле.