Двигатель гибрид что это значит: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

MHEV, REV и другие гибриды: разбираемся в батарейных авто

Современный мир ударными темпами идёт навстречу электрификации. Отдельные попытки как-то защитить классические ДВС с каждым годом ослабевают. Именно по этой причине важно провести небольшой ликбез по батарейным автомобилям современности.

В первую очередь хотелось бы расставить все точки над i касательно терминологии питающих такие машины элементов. Батарейное транспортное средство – не смартфон, поэтому говорить, что он питается от аккумулятора некорректно. Здесь используется связка аккумуляторов, располагающихся в специальной ячейке, которую и называют батареей.

Но вернёмся к предмету обсуждения. Начать следует с промежуточного звена между автомобилями с ДВС и чистыми электромобилями, то есть с гибридов.

Мягкие гибриды, MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle)

На фото: схема работы технологии мягкого гибрида для кроссовера Geely Atlas Pro

Пожалуй, самая щадящая к ДВС вариация силовой установки. Суть достаточно проста – здесь традиционный стартер и генератор заменяются на небольшой электромоторчик с чисто символической мощностью. Он по своей сути выступает как помощник основному бензиновому или дизельному агрегату. Такая компоновка позволяет незначительно экономить топливо (примерно на 5-10%) и несколько динамичнее разгоняться. Однако ездить исключительно на электричестве не получится.

Самый актуальный пример «мягкого гибрида» – это недавно дебютировавший в России Geely Atlas Pro.

• Мягкий гибрид на кроссовере Geely Atlas Pro. Разбираемся, как это работает

Классические гибриды, HEV (Hybrid Electric Vehicle)

На фото Autohome: гибридная версия нового кроссовера GAC GS8

Что-то среднее между электромобилем и обычной машиной. Здесь электромотор уже не является просто навесным оборудованием, это полноценная часть силовой установки, которая радикально влияет на характеристики. В этом случае мощность ощутимо увеличивается, и примерно в 1,5 раза уменьшается расход топлива. Более того, пару километров вполне реально проехать исключительно на электротяге.

Судя по всему, главным примером такой компоновки является новейший GAC GS8, использующий технологию Toyota Hybrid System.

• Посмотрите, как играют светом «хрустальные» фары нового GAC GS8. Видео

Подзаряжаемые гибриды, PHEV (Plug-In Hybrid Electric Vehicle)

На фото Autohome: гибридный седан BYD Han DM на автосалоне в Шэньчжэне (на экране — электрический BYD Han)

Логичное развитие предыдущей технологии. В таких машинах электродвигателей может быть сразу несколько. Да и их расположение возможно в самых разных местах. Например, на некоторых французских кроссоверах Peugeot и Citroen электромотор стоит на задней оси, таким образом делая паркетники полноприводными, при этом не слишком утяжеляя конструкцию. Ещё одно важное отличие от HEV — это наличие пусть и малоёмких (8-15 кВт⋅ч), но всё-таки полноценных батарей, позволяющих проезжать исключительно на электротяге порядка 50-80 километров.

Самыми знаменитыми китайскими PHEV можно назвать автомобили BYD семейств Qin, Song и Tang, использующих технологию DM-i.

• BYD или не BYD? Китайский автозавод может появиться в Подмосковье

Последовательные гибриды, REV (Range extended vehicle)

На фото: кроссовер Li One

Очень часто последовательными гибридами является разного рода карьерная техника. Однако в последнее время технология стала весьма популярной и среди легковушек. Главной особенностью является отсутствие прямой связи ДВС с колёсами, которые крутят несколько электродвигателей. Бензиновый силовой агрегат здесь выступает в роли генератора или так называемого «расширителя диапазона». Подобные гибриды способны проезжать действительно огромные расстояния (800-1000 км), при этом имея возможность передвигаться сугубо на электротяге, обладая схожим с обычными электромобилями запасом хода на одной зарядке.

Основными примерами здесь служат крупные кроссоверы Li One и Voyah Free.

• Полтора года с Li One. Что говорит владелец об уникальном автомобиле с пожизненной гарантией

Газотурбинные гибриды, TREV (Turbine Rechargeable Electric Vehicle)

На фото: Techrules Ren — один из редких автомобилей, оснащенных газотурбинным гибридом

Самый экзотичный вариант из всех. Как можно догадаться, здесь в основе установки находится газотурбинный двигатель, который аналогично REV подпитывает электродвигатели. В целом, это все отличия от последовательно-гибридной схемы. Интересно, что такой компоновки придерживались только два производителя в мире – британский Jaguar и китайский стартап Techrules со своими моделями AT/GT96 и Ren. И если первый уже давно отказался от возможности выпуска таких машин, то последний ещё теплит надежду на старт серийного производства.

• На зависть Ferrari. В Китае показали 1800-сильный электрический гиперкар

***

Однако для многих станет открытием тот факт, что и среди электромобилей есть как минимум две разновидности.

Чистые электромобили, BEV (Battery Electric Vehicle)

На фото: электрическое купе Xpeng P7

Сейчас в Китае именно такие автомобили имеют наибольшую популярность. Достаточно вспомнить нашумевшие стартапы Nio и Xpeng. Впрочем, каждый новообразованный в Поднебесной производитель так или иначе сосредотачивается на разработке чистых электромобилей. Компоновка таких машин почти всегда одинакова – один или два электромотора на осях и батарея в пределах колёсной базы. Всё достаточно просто и понятно.

• Китайский электромобиль: опыт эксплуатации. Запас хода, мобильное приложение и техподдержка

Электромобили с водородными топливными элементами, FCEV (Fuel cell electric vehicle)

Главное отличие от обычных электромобилей — это наличие топливного элемента, чаще всего на основе водорода. В Китае такие силовые установки используются в автобусах Foton и Yutong. На легковушках технология FCEV пока что применяется крайне редко, тем не менее стартап Wuhan Grove Hydrogen Automobile считает, что за такой силовой установкой будущее. Да и GWM с одним из своих суббрендов, вполне вероятно, станет специализироваться на таких машинах.

• Great Wall переведут на водород. Внедорожники на новом топливе представят к Олимпиаде

Андрей ТРУБИН, редактор страницы «Китайских автомобилей» в соцсети «ВКонтакте»

Если вы нашли ошибку или хотите что-то сообщить редакции сайта, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Що таке гібридний автомобіль. Конструктивні особливості гібридного автомобіля

Ось уже 2022 рік на дворі, а багато хто досі не знає, чим є гібридний автомобіль і які вони бувають. Якщо з електромобілями все більш-менш розібралися, то щодо гібридів існує безліч домислів та нерозуміння. Якщо до таких людей ставитеся і ви, то ця стаття просто обовʼязкова до прочитання.

Що таке гібридний автомобіль

На відміну від електричного транспорту, де машину надає руху лише електричний двигун, гібрид оснащений і ДВС, і електромотором (а то й не одним), що працюють паралельно або послідовно. Навіщо це потрібно? За рахунок цього досягаються такі цілі:

1. Знімається навантаження із ДВС

Електромотор допомагає працювати бензиновому двигуну, завдяки чому збільшує його експлуатаційний ресурс та знижує ймовірність виходу мотора з ладу.

2. Зменшується витрата палива

За рахунок того, що електромотор найактивніше працює на стадії розгону (сама паливозатратна частина під час руху автомобіля), це допомагає суттєво знизити витрати пального, особливо в міських умовах. Також є варіанти гібридних систем, де електромотор може працювати зовсім окремо від ДВС.

3. Збільшується динаміка розгону

Гібридний автомобіль навіть з невеликим обʼємом двигуна 1,5 літра показують дивовижну динаміку при розгоні до 65 км/год (приблизно 4,5 секунди), чого для міських умов більш ніж достатньо.

Саме все це разом дає цей унікальний водійський досвід, розуміє який тільки той, хто володів автомобілем з гібридною системою.

Конструктивні особливості гібридного автомобіля

Давайте розбиратися в тому, яку конструкцію має гібридне авто, і що зробили інженери, щоб реалізувати ті переваги його експлуатації.

Основні відмінні елементи конструкції гібрида:

• двигун внутрішнього згоряння;
• один і більше електромоторів;
• високовольтна батарея;
• генератор;
• інвертор;
• редуктор;
• силовий контролер.

Решта елементів автомобіля нічим не відрізняється від стандартних для авто з ДВС. Це ті ж гальмівні колодки, деталі підвіски, малі акумулятори і кермові рейки, які ви можете придбати у звичайному магазині автозапчастин.

Що ж до деяких конструкційних особливостей, про які будь-який автовласник хоче знати, то тут можна виділити наступні моменти.

1. ДВС

За своєю суттю це звичайний двигун внутрішнього згоряння, який трохи модифікований для того, щоб працювати в парі з електромотором. Як правило, ДВЗ на гібриди встановлюються меншого розміру. Робиться так через те, що додатковий електродвигун сам собою збільшує потужність машини. Якщо висловлюватись дуже грубо, умовні обʼєми 1,3 та 1,5 на гібридному авто можуть бути еквівалентні ДВС на 1,8 літра за потужністю. При цьому він може бути турбованим або навіть мати можливість кастомної установки турбіни.

2. Трансмісія

Трансмісія гібридів, на відміну електрокарів, нічим не відрізняється від аналогів на ДВС. Більше того, на ринку навіть існують моделі в лінійці гібридних автомобілів на механічній коробці: Hyundai Tucson, Honda CR-Z і т.п.

3. Батарея

Зрозуміло, є у гібридних автомобілів та високовольтна батарея. Вона заряджається внаслідок рекуперації при гальмуванні або від побутової електромережі, але докладніше цей момент ми розберемо трохи згодом. Також гібриди мають і малу АКБ, яка виконує ті самі функції, що і в авто з ДВС, тобто харчування бортової системи.

4. Інвертор

Інвертор необхідний для перетворення постійного струму на змінний для правильної роботи електричного мотора.

За великим рахунком, це всі відмінності гібридів від автомобілів з ДВС. Так, принцип їх роботи може здатися трохи ускладненим, однак, як показує практика, самі гібридні системи виходять з ладу у цих машин в останню чергу.

Які силові установки бувають на гібридних автомобілях

Однак варто розуміти, що гібрид гібриду не відрізняється. Принцип їх роботи може відрізнятись залежно від типу силової установки. Таким чином виділяють такі види:

Мікрогібрид

Має невеликий електромотор, який заряджає енергією високовольтну батарею при гальмуванні і може працювати тільки в парі з двигуном внутрішнього згоряння.

Повний гібрид

Має трохи потужніший електромотор, на якому машина може повноцінно їздити. Ну як повноцінно, тільки на невеликій швидкості і не дуже довго (залежить від моделі автомобіля та рівня заряду акумулятора, але зазвичай це не більше 10 км), після чого автоматично підключається ДВС. При цьому заряджання батареї також відбувається в процесі рекуперації при гальмуванні.

Plug-in гібрид

Вже за назвою має бути зрозуміло, що цей тип силової установки має на увазі зарядку батареї не тільки внаслідок рекуперації, а й від мережі. Акумулятор у таких гібридних авто значно більше, що дозволяє використовувати його як повноцінний міський електрокар та проїжджати до 50 км на електротязі.

Який із них кращий? Питання тут суто фінансове. Зрозуміло, зручніше і економічніше пересуватися на plug-in гібриді, але й заплатити за таку можливість доведеться відчутно більше, ніж за машину з мікрогібридною силовою установкою.

Принцип роботи гібридного автомобіля

Принцип роботи гібридів у парі з ДВС цікавіший, ніж просто «заряджає при гальмуванні і віддає при розгоні». Виглядає він так:

1. Запуск автомобіля відбувається саме за допомогою генератора, а чи не стартера. У цьому просто немає необхідності, оскільки перший набагато сильніший. При цьому в системі авто стартер цілком може бути і використовуватися для запуску машини за екстремально низьких температур.
2. При початку руху і розгоні енергія, що затрачується, компенсується електромотором в більш значній мірі.
3. При рівномірному русі електричний двигун лише підтримує роботу основного, поставляючи йому енергію, надлишки якої забирає генератор і відправляє назад високовольтну батарею.
4. Під час гальмування відбувається заряджання батареї за рахунок перетворення кінетичної енергії на електричну за допомогою стартера-генератора.

Також стартер-генератор дозволяє реалізувати в гібридах систему старт-стоп, завдяки якій автомобіль глухне при зупинці і використовує тільки малу штатну АКБ для роботи бортової системи. Це значно економить паливо у міських умовах.

Гібридні автомобілі: плюси та мінуси

Підсумовуючи все сказане вище, хотілося б виділити переваги і недоліки гібридних авто, щоб допомогти зробити вам правильний вибір.

До плюсів слід віднести:

• економічність — у середньому витрата палива навіть у мікрогібридів менше на 30-50%, ніж у порівнянних моделей авто на ДВС;
• комфорт — гібрид працює тихіше, їде мʼякше, легко і просто заводиться;
• динамічність розгону — дуже актуально у міських умовах;
• можливість деяких моделей працювати тільки на електротязі.

Ще раз наголошуємо, що практично будь-яке обслуговування гібрида, як то ремонт рульового редуктора або заміна сайлентблоків, нічим не відрізняється від аналогічного для авто з ДВС.

Проте є й мінуси, про які не можна не згадати:

• ціна – гібрид відчутно дорожчий, ніж подібне авто з двигуном внутрішнього згоряння;
• амортизація батареї – більш актуальна для plug-in версій;
• складність у продажу – на вторинному ринку до гібридів досі ставляться з великою обережністю.

При цьому не рекомендувати до покупки гібридний автомобіль не можна. Це абсолютно новий водійський досвід, який увібрав у себе все найкраще і від машин з ДВС та від електричного транспорту.

Економічно, стильно, сучасно, зручно — все це про гібридне авто. Радимо долучитися до цієї теми, чи хоча б спробувати це зробити, після чого прийняти власне незалежне рішення щодо того, чи варто пересісти на гібрид.

Гибридный автомобиль: определение, преимущества и типы

Гибридные автомобили — это ступенька в будущее: чтобы сделать мобильность максимально нейтральной с точки зрения выбросов углерода, автомобильная промышленность все больше обращается к электромобилям. Тем не менее, есть еще ряд проблем, связанных с чисто электрическими автомобилями. Гибридная технология сочетает в себе преимущества двух разных систем привода — электродвигателя и обычного двигателя внутреннего сгорания.

Изменение климата, повышение уровня выбросов: согласно исследованию Межправительственной группы экспертов по изменению климата, на транспорт приходится 24% всех выбросов CO ₂ выбросов по всему миру. Вот почему мобильность должна стать углеродно-нейтральной — не в отдаленном будущем, а как можно скорее. Необходимо уменьшить зависимость от бензиновых и дизельных двигателей, чтобы можно было заменить ископаемое топливо. Их все чаще заменяют электрифицированными приводными системами.

Однако во многих случаях чистые электромобили не могут конкурировать с обычными транспортными средствами: у них меньший запас хода, дорогие аккумуляторы, что приводит к более высоким ценам на автомобили, и во многих регионах сеть зарядных станций является неадекватным. Гибридные автомобили предлагают решение: они сочетают в себе систему электропривода и двигатель внутреннего сгорания. Это означает, что автомобили могут проехать дальше, чем чистые электромобили, и они потребляют меньше бензина или дизельного топлива, чем автомобили, работающие исключительно с двигателем внутреннего сгорания.

Они также могут соответствовать все более строгим ограничениям для легковых автомобилей, установленным, например, ЕС.

С 2021 года средний целевой показатель выбросов новых автомобилей для всего парка автомобилей в ЕС составит 95 г CO ₂ на километр. А к 2030 году этот показатель должен снизиться еще на 37,5%. Многие другие страны также установили строгие ограничения.

Гибридные автомобили: обзор основных фактов

Что такое гибридный автомобиль?

Слово «гибрид» имеет греческие корни и означает «из двух источников». Соответственно, гибридное транспортное средство получает энергию из двух разных источников и, следовательно, имеет более одной системы привода: как правило, электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания — обычно с бензином в качестве топлива; дизель встречается реже.

Цель гибридного привода состоит в том, чтобы объединить преимущества обеих систем привода и сбалансировать их недостатки:

• В настоящее время основным преимуществом автомобиля с бензиновым или дизельным двигателем по сравнению с системой электрического привода является запас хода. Это не из-за самого двигателя, а из-за накопителя энергии: аккумулятора. По мере того, как батареи становятся более эффективными, радиус действия будет увеличиваться. Еще одним преимуществом автомобилей с двигателями внутреннего сгорания является то, что они все еще дешевле, чем электромобили. Но с другой стороны, они потребляют топливо, вызывают выбросы и шумные. Значительная часть энергии топлива тратится впустую.
• Автомобиль с электродвигателем не производит местных выхлопных газов и шума, не использует ископаемое топливо при условии, что электроэнергия поступает из возобновляемых источников. С электродвигателями ускорение также быстрее и динамичнее. Однако из-за батареи электромобили имеют меньший запас хода, чем автомобили с двигателями внутреннего сгорания.
  И им нужна большая и, следовательно, более дорогая батарея.

Синтез обеих систем привода позволяет снизить расход топлива и выбросы при приемлемых дополнительных затратах на покупку, динамичную управляемость и большой запас хода. Электродвигатель либо поддерживает, либо заменяет двигатель внутреннего сгорания, особенно там, где он неэффективен, и в определенных ситуациях повышает производительность.

По этой причине, а также в связи с различными государственными программами поощрения продажи автомобилей с гибридным приводом растут. В то время как в ЕС было зарегистрировано более миллиона новых гибридных автомобилей в

2019 , к 2020 году это число уже превысило 1,4 миллиона, по данным поставщика услуг данных Jato Dynamic. Это означает увеличение на 47 процентов по сравнению с 2019 годом.

Знаете ли вы?

Знаете ли вы?

Toyota Prius был первым серийным гибридным автомобилем еще в 1997. Но системы гибридного привода на самом деле намного старше: первым автомобилем с комбинацией бензинового и электрического привода был «Mixte Hybrid», который Фердинанд Порше построил для K. u. K. Hof-Wagen und Automobil-Fabrik Jacob Lohner u. Co. – венская компания по производству роскошных кузовов. В этом транспортном средстве 16-сильный бензиновый двигатель работал вместе с генератором, который давал электричество для зарядки аккумулятора, который, в свою очередь, приводил в движение колеса.

Как работает гибридный автомобиль?

Электроэнергия для гибридных автомобилей обеспечивается, с одной стороны, за счет ископаемого топлива, а с другой — за счет электроэнергии. Следовательно, гибридное транспортное средство имеет как минимум две системы накопления энергии — топливный бак и аккумулятор — и как минимум два преобразователя энергии, электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания. Другими важными компонентами гибридной системы привода являются электронное устройство управления, которое решает, когда переключаться между двумя системами привода, и инвертор, который преобразует постоянный ток от батареи в переменный ток и управляет электродвигателем.

Отдельные компоненты гибридного привода

Как и многие другие компоненты, следующие детали играют важную роль в гибридном автомобиле:

• Электродвигатель образует ядро. Он выполняет две функции: с одной стороны, в определенных дорожных ситуациях он приводит автомобиль в движение электрически. В качестве генератора он преобразует кинетическую энергию торможения в электрическую энергию и возвращает эту энергию аккумулятору через инвертор. Это известно как выздоровление.
• Двигатель внутреннего сгорания представляет собой обычную систему привода, которая получает энергию в основном от бензина или, иногда, дизельного топлива. Двигатель внутреннего сгорания особенно эффективен, когда он работает с постоянной скоростью в оптимальной рабочей точке.
• Электрическое устройство управления соединяет электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания и автоматически переключается на оптимальный привод, в зависимости от того, какой из них наиболее эффективен в данный момент. Электронное управление потоком энергии обеспечивает эффективную работу автомобиля.
• Инвертор
  соединяет аккумулятор с электродвигателем. Силовая электроника преобразует постоянное напряжение батареи в высокочастотное переменное напряжение, которое формирует электромагнитное поле для выработки электроэнергии в электродвигателе.
• Аккумулятор обеспечивает питание электродвигателя. В гибридном автомобиле литий-ионный аккумулятор работает с системой управления батареями. За исключением мягких гибридов (аккумулятор 48 В), используются высоковольтные аккумуляторы.
• Топливный бак хранит ископаемое топливо, другими словами, бензин или дизельное топливо. Дальность действия машины зависит от размера танка.

Как заряжается аккумулятор в гибридном автомобиле

Гибридные автомобили обычно вырабатывают электроэнергию для зарядки аккумулятора во время движения. Как и в чисто электрической системе привода, электродвигатель в гибридном автомобиле также действует как генератор. Другими словами, во время торможения или движения накатом, когда транспортное средство движется без использования энергии, оно преобразует кинетическую энергию обратно в электричество — это называется рекуперацией.

Если автомобиль представляет собой серийный гибрид (см. ниже), двигатель внутреннего сгорания также действует как генератор для выработки энергии. Только подключаемые гибриды также могут питаться электричеством от зарядной станции.

Когда в гибридном автомобиле активны разные системы привода

Большинство гибридных автомобилей автоматически переключаются между двумя системами привода или позволяют им работать вместе. Это зависит от реальной ситуации вождения. Например, электронный блок управления переходит в режим IC, когда автомобиль движется с постоянной высокой скоростью. В это время двигатель внутреннего сгорания работает особенно эффективно.

Комбинация двух систем может быть полезна, например, на подъемах или при обгоне. В этих ситуациях на короткое время требуется усилитель энергии, а электродвигатель дополняет мощность двигателя внутреннего сгорания.

Во многих гибридных автомобилях электродвигатель также может самостоятельно двигать автомобиль. В этом случае топливо не расходуется. Поскольку электродвигатель имеет высокий КПД даже при низких скоростях, он особенно подходит для пуска и для низких скоростей.

Типичная ситуация вождения автомобиля с параллельной гибридной конфигурацией (см. ниже) выглядит следующим образом: при запуске автомобиля работает только электродвигатель. Когда автомобиль набирает скорость, включается двигатель внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания обычно используется на автомагистралях. Если водитель тормозит или позволяет автомобилю двигаться по инерции, энергия захватывается и сохраняется в аккумуляторе, а затем используется электродвигателем по мере необходимости.

jpg_1414829238.jpg»> Какие существуют типы гибридных автомобилей?

Две системы привода в гибридном автомобиле могут работать вместе по-разному, и типы привода могут иметь разный вес.

Микрогибрид, мягкий гибрид и полный гибрид

Гибриды различаются по уровню электрификации. По данным немецкой автомобильной ассоциации ADAC, возможна экономия топлива от 15 до 25% по сравнению с автомобилем с ДВС и даже больше с подключаемым гибридом.

Микрогибрид
Микрогибрид использует автоматическую систему старт-стоп для рекуперации энергии торможения и хранения ее в классической 12-вольтовой стартерной батарее. Однако транспортное средство приводится в движение исключительно двигателем внутреннего сгорания, что объясняет, почему микрогибриды не указаны в качестве гибридной концепции во многих классификациях приводов. Другими словами, микрогибриды — это автомобили с системой привода ДВС и хорошо спроектированной электроникой привода. Уровень экономии топлива низкий.

Мягкий гибрид
В отличие от микрогибридов, мягкие гибриды (Mild Hybrid Electric Vehicle, MHEV) имеют в системе привода электродвигатель, но он никогда не работает сам по себе и используется только для поддержки двигателя внутреннего сгорания. Например, он увеличивает мощность двигателя при ускорении. В дополнение к обычному аккумулятору на 12 В в «мягких» гибридах используется еще и аккумулятор на 48 В. Из-за более высокого напряжения мягкий гибрид может рекуперировать больше энергии торможения, чем микрогибрид. Автоматическая система старт-стоп также более эффективна, так как двигатель можно останавливать чаще и дольше. Автомобили с мягким гибридом потребляют до 15% меньше топлива, чем автомобили с обычными двигателями внутреннего сгорания.

Полный гибрид
В полном гибриде (Full Hybrid Electric Vehicle, FHEV) электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания работают вместе интеллектуально и гибко. Чисто электрическое вождение также возможно, но обычно только при коротких поездках на несколько миль. В отличие от мягких гибридов, полные гибриды не имеют дополнительной батареи на 48 В, но имеют высоковольтную тяговую батарею на несколько сотен вольт. Мощность электродвигателя также выше, чем у мягкого гибрида. Федеральное агентство по охране окружающей среды Германии заявляет, что возможна экономия топлива более чем на 20% по сравнению с автомобилем с чистым ДВС.

Подключаемый гибрид

Подключаемые гибриды

(Plug-In Hybrid Electric Vehicle, PHEV) являются дальнейшим развитием полных гибридов. Что отличает их от всех других гибридов, так это то, что в дополнение к рекуперации батарея также может заряжаться от зарядной станции или сетевой розетки, что объясняет название «подключаемый гибрид».

Как и полные гибриды, подключаемые гибриды имеют высоковольтную батарею, хотя она намного больше и эффективнее. Например, в зависимости от модели возможна дальность до 100 километров (около 62 миль) и более в чисто электрическом режиме. Это позволяет, например, многим пассажирам совершать ежедневные поездки из дома на работу и обратно без каких-либо выбросов. Стандартный расход топлива подключаемого гибрида до 35% меньше, чем у сопоставимого автомобиля с ДВС. Однако то, будет ли это достигнуто в реальных дорожных условиях, во многом зависит от того, регулярно ли водитель заряжает аккумулятор и действительно использует потенциал экономии топлива. Также необходимо учитывать сезонные колебания, так как низкие зимние температуры сокращают запас хода батареи.

Параллельный и последовательный гибрид

В дополнение к уровню электрификации гибридные автомобили также различаются по конструкции. В настоящее время наиболее распространены параллельные гибриды, к которым относятся упомянутые выше мягкие, полные и подключаемые гибриды. Также доступны серийные гибриды, а гибриды с разделением мощности представляют собой комбинацию обеих концепций.

Параллельный гибрид
Эти типы транспортных средств имеют две системы привода – электродвигатель и двигатель внутреннего сгорания. Оба могут двигать автомобиль вперед и соединены с ведущим мостом. Они развертываются по мере необходимости: транспортное средство может приводиться в движение исключительно электрически, только с двигателем внутреннего сгорания или с их комбинацией. В этом типе системы привода мощность электродвигателя и ДВС суммируется, образуя общую мощность.

Гибрид серии
Гибриды серии имеют электродвигатель и ДВС, но только одну систему привода. Источники питания соединены последовательно: как правило, электродвигатель двигает транспортное средство вперед, а двигатель внутреннего сгорания вырабатывает электричество для аккумуляторной батареи. Источники питания механически не связаны.

Концепции расширения диапазона также относятся к этой категории. Проще говоря, двигатель внутреннего сгорания действует только как генератор для подзарядки батареи, когда она разряжена, пока транспортное средство не достигнет следующей зарядной станции.

Гибриды Power Split
Последовательные и параллельные гибридные приводы также можно комбинировать в одном автомобиле. В гибридах с разделением мощности или последовательно-параллельных, как их еще называют, водитель выбирает один из двух приводов.

Гибридные автомобили: преимущества и недостатки

Каковы преимущества гибридного автомобиля?

По сравнению с автомобилями, оснащенными только двигателем внутреннего сгорания, гибридные системы привода или полностью электрические двигатели имеют много преимуществ:

• В зависимости от ситуации и типа вождения гибридный автомобиль может использовать оптимальный режим движения, например, в городе и на загородных дорогах.
• Расход топлива снижается на 15–50 % в зависимости от типа автомобиля. Особенно это касается вождения в городском потоке с частыми остановками.
• Более низкое потребление и, в некоторых случаях, чисто электрический режим приводят к меньшему количеству выбросов.
• Транспортное средство движется более эффективно. Потери энергии меньше, чем при использовании бензина или дизельного топлива, поскольку энергия от торможения и движения накатом улавливается и используется.
• Также можно совершать длительные поездки, так как запас хода больше, чем у чисто электрического автомобиля.
• По сравнению с обычной системой привода ускорение увеличивается на 10–20 %. Двигателю внутреннего сгорания нужны более высокие обороты для большего крутящего момента. С электродвигателем это высоко с самого начала.
• Помимо подключаемых гибридов, транспортные средства не нужно заряжать электричеством – следовательно, водителям не нужно искать зарядную станцию.

Каковы недостатки гибридного автомобиля?

Гибридные автомобили также имеют несколько недостатков по сравнению с автомобилями с двигателями внутреннего сгорания или только с электродвигателями:

• Их покупка дороже, чем автомобилей с ДВС, поскольку конструкция технологии двойного привода более сложна. Однако этот недостаток со временем компенсируется меньшим расходом топлива.
• Автомобиль тяжелее из-за двух источников питания и дополнительной батареи. В некоторых моделях расход топлива может быть выше в определенных ситуациях, когда работает только двигатель внутреннего сгорания.
• Дополнительная батарея занимает место. Это может означать, что багажник меньше, чем в обычном автомобиле.
• У подключаемых гибридов общий углеродный след зависит от электричества, которое используется для зарядки аккумулятора — чем больше «зеленого» электричества, тем лучше.
• В отличие от чисто электрических транспортных средств, гибриды по-прежнему зависят от ископаемого топлива и производят выбросы.

jpg_1414829238.jpg»> Вклад Infineon в гибридные диски

Как обычно, при производстве, хранении или преобразовании электроэнергии микроэлектроника также играет важную роль в электрических и гибридных транспортных средствах. Датчики измеряют различные параметры; микроконтроллеры принимают решения, например, когда ток должен течь в определенной части системы, а когда нет. И силовые полупроводниковые приборы реализуют эти решения. Степень, в которой электроника работает разумно и эффективно, оказывает большое влияние на запас хода, производительность и стоимость, а для подключаемых гибридов и полностью электрических транспортных средств также на время зарядки аккумулятора.

Infineon очень рано начала разрабатывать полупроводники специально для электрических и гибридных автомобилей. В настоящее время компания является ведущим поставщиком чипов для электромобилей. Infineon ожидает дальнейшего роста. «В этом столетии мы достигнем точки, когда большинство всех новых автомобилей в мире будут полу- или полностью электрическими», — говорит Стефан Зизала, вице-президент и генеральный директор подразделения Automotive High Power компании Infineon. Соответственно, Infineon инвестирует в увеличение производственных мощностей. Например, в Филлахе в Австрии. Здесь строится новый завод стоимостью 1,6 миллиарда евро для производства силовой электроники для гибридных и электрических транспортных средств, а также для других целей.

Infineon также работает над технологическими инновациями, чтобы сделать электронику еще более мощной и эффективной. Примером этого является использование новых полупроводниковых материалов, таких как карбид кремния. В некоторых приложениях чипы из карбида кремния обеспечивают большую мощность и более высокую энергоэффективность, чем традиционные кремниевые чипы. Например, это снижает потери энергии при зарядке подключаемого гибрида и увеличивает запас хода электромобилей.

Обзор наиболее важных вопросов и ответов

Что такое подключаемый гибрид?

Подключаемый гибрид — это транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем. В отличие от других гибридных моделей, его аккумулятор заряжается не только за счет рекуперации при торможении и движении накатом; при необходимости подключаемый гибрид также может питаться от зарядной станции или настенной розетки, что объясняет название «подключаемый» гибрид. Аккумулятор подключаемого гибрида больше, чем у других гибридных автомобилей, поэтому на одном электричестве можно проехать дольше — в среднем 50 километров, а в некоторых автомобилях даже до 100 километров.

Что лучше: гибрид или подключаемый гибрид?

Какой тип мягкого, полного или подключаемого гибрида лучше всего подходит водителю, зависит от реальной ситуации. С подключаемым гибридом водители могут рассчитывать на более длительное вождение, используя только электричество. Аккумулятор также можно заряжать на зарядной станции или через настенную розетку. Это невозможно с другими типами гибридов: электроэнергия вырабатывается исключительно за счет рекуперации и с помощью двигателя внутреннего сгорания. Другие гибриды могут ездить исключительно на электричестве только на короткие расстояния, если вообще могут. Кроме того, электродвигатель увеличивает КПД двигателя внутреннего сгорания.

Как заряжается гибридный автомобиль?

Все гибридные автомобили получают электроэнергию за счет рекуперации: кинетическая энергия при торможении и движении накатом не теряется полностью; вместо этого часть его преобразуется в электричество и сохраняется в аккумуляторе. Это большое преимущество по сравнению с автомобилями с обычными двигателями внутреннего сгорания. Мощность бензинового или дизельного двигателя также может быть использована для выработки электроэнергии. Подключаемые гибриды также можно заряжать дома или на зарядной станции.

Подходят ли гибридные автомобили для чисто дальних поездок?

На гибридных автомобилях также можно ездить на большие расстояния. Однако преимущества системы комбинированного привода не столь ярко выражены, так как электроэнергия вырабатывается в основном за счет частых торможений при движении по городу. Кроме того, электродвигатель особенно поддерживает двигатель внутреннего сгорания при запуске автомобиля. На более низких скоростях некоторые гибриды также могут двигаться исключительно на электричестве. Как правило, из-за дополнительного электродвигателя топливный бак гибрида меньше, чем в автомобиле с двигателем внутреннего сгорания. Следовательно, он содержит меньше топлива, что может уменьшить дальность полета на большие расстояния.

Насколько практичны гибриды только для коротких расстояний?

В зависимости от типа транспортного средства гибриды могут ездить на короткие расстояния, например, по городу, используя только электричество. Тогда ископаемое топливо не потребляется. Однако, если водитель не тормозит часто, не так много энергии может быть рекуперировано, и двигатель внутреннего сгорания должен вступить во владение. Если преодолеваются в основном короткие расстояния, чисто электрический автомобиль может быть более подходящим, поскольку его можно подзарядить на зарядной станции. Подключаемый гибрид является альтернативой, если транспортному средству также необходимо проехать на большие расстояния.

Последнее обновление: июль 2021 г.

Короткое время зарядки, большой радиус действия

В настоящее время мало кто готов водить электромобиль. Но это быстро изменится — с развитием зарядных станций большой мощности.

Открой для себя больше

Путь к устойчивой мобильности

Узнайте больше о том, как Infineon ускоряет внедрение xEV на массовом рынке и помогает автомобильной промышленности достичь своих амбициозных целей по выбросам CO2.

Открой для себя больше

Ищете новые возможности для работы?

Познакомьтесь с нашими сотрудниками и откройте для себя целый мир карьерных возможностей в этой сфере нашей деятельности.

Узнать больше

Что такое гибридный автомобиль и как он работает?

Найти магазин

Выберите предпочитаемый магазин для более индивидуального обслуживания.

Пожалуйста, выберите

Загрузка магазинов…

Посмотреть все магазины

Найти магазин

СохранитьОтмена

Выберите предпочитаемый магазин для более индивидуального взаимодействия.

• Найти магазин

Найти магазин

СохранитьОтмена

Может показаться, что гибриды — относительно новая инновация. Тем не менее, Toyota производит гибридные автомобили уже более 20 лет и в настоящее время использует гибридную систему четвертого поколения. Узнайте, почему гибридные автомобили выбирают многие новозеландцы.

Что такое гибридный автомобиль?

Гибрид — это автомобиль, который приводится в движение обычным двигателем, электродвигателем и гибридной батареей. Гибридные автомобили, такие как гибрид Toyota RAV4, могут переключаться между бензиновым двигателем и электродвигателем или комбинировать оба источника энергии в зависимости от сценария вождения.

Для движения на низкой скорости, движения накатом и замедления гибридные автомобили в основном используют электродвигатель (в зависимости от уровня заряда аккумулятора). Когда двигатель не нужен, скажем, если вы работаете на холостом ходу на светофоре, он вообще отключается. Это делает гибриды невероятно экономичными, поскольку они, как правило, используют двигатель только для ускорения, подъема на холм или когда требуется дополнительная мощность.

С точки зрения производительности вождение гибрида очень похоже на вождение обычного автомобиля. Гибриды автоматически заряжают собственную гибридную батарею, поэтому вам не нужно использовать внешнюю точку зарядки или беспокоиться о расстоянии, которое вы можете проехать.

Вам неизбежно потребуется заправиться, но Toyota Corolla Hatch ZR Hybrid расходует 4,2 л/100 км по сравнению с бензиновым аналогом, потребляющим 6,0 л/100 км, что означает, что расходы на бензин при вождении гибрида значительно снижаются. Гибридные автомобили также выделяют меньше CO2, чем обычные автомобили с ДВС.

Сравните Corolla Hybrid и бензин

Как работают гибридные автомобили?

В гибридных автомобилях используется комбинация двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и приводного электродвигателя на аккумуляторной батарее. Двигатель и двигатель могут работать отдельно или вместе, приводя в движение колеса. Вот 5 различных сценариев вождения, чтобы вы могли увидеть, как работают гибридные автомобили.

1. При трогании с места

Сначала электродвигатель приводит автомобиль в движение, а для питания использует гибридную батарею.

2. При нормальном крейсерском режиме

И электродвигатель, и бензиновый двигатель могут работать вместе или независимо при движении на более высоких скоростях.

3.