Гибридные силовые установки автомобилей

Устройство гибридного автомобиля

Прототип автомобиля с гибридным двигателем появился еще в конце 19 столетия. Сегодня он представляет собой транспортное средство, способное при небольшой скорости не использовать топливо, а осуществлять движение за счет электрической энергии.

Гибридный двигатель – это система, состоящая из электрического и топливного двигателей. При этом, в период работы каждый может быть задействован как по отдельности, так и оба в независимых циклах.

Устройство и принцип работы

Самый распространенный режим работы гибридного двигателя заключается в том, что при движении авто на небольшой скорости, например, в черте города, используется его электрический блок. При движении машины по трассе – в работу включается двигатель внутреннего сгорания (ДВС). В случае большой нагрузки, например, при резких подъемах в гору, в работу включаются оба двигателя.

Безусловно, к плюсам такого устройства можно отнести то, что при использовании электрического двигателя, значительно сокращается расход топлива, так как он работает от постоянно восполняемой энергии аккумулятора.

Возможность, хотя бы отчасти, снизить количество выбрасываемых вредных веществ в воздух – еще один плюс гибридной системы автомобиля.

Гибриды характеризуются малой мощностью, которую помогает компенсировать ДВС.

Двигатели в гибридах могут быть как бензиновые, так и дизельные. Более того, производители газобаллонного оборудования (ГБО) разработали системы способные работать на этих автомобилях.

Пример конструкции гибрида

Устройство гибрида включает в себя:

— Двигатель внутреннего сгорания. Его устройство и размеры сконструированы таким образом, что позволяет снизить вес, вредные выбросы и расход топлива.

— Электродвигатель разработан с учетом особенностей гибрида. Его сделали не только сгенерировано работающим с топливным блоком, но и уделили особое внимание показателям мощности. Параллельно он вырабатывает энергию для подзарядки АКБ автомобиля. Может быть выполнен встроенным в силовую установку или размещаться отдельно от неё, в некоторых моделях используются сразу оба варианта.

— Трансмиссия. Работа трансмиссии гибрида фактически совпадает с ее устройством на обычных автомобилях. Но, в зависимости от вида гибридного двигателя, они могут отличаться. Коробки передач в них бывают, как гибридные с интегрированным электродвигателем, так и обычные механического и автоматического исполнения. Например, трансмиссия автомобиля Toyota устроена с разветвлением потоков мощности. Двигатель такого типа работает в режиме плавных нагрузок, что помогает значительно экономить расход топлива.

— Топливный бак. Необходим для питания топливом ДВС. Для наглядности того, что топливная система имеет ряд преимуществ, хотелось бы привести один факт в пользу этого: энергия, получаемая при сгорании 1 литра бензина сопоставима с энергией, вырабатываемой аккумулятором весом около 450 кг.

— Аккумулятор. Его главная функция – выработка достаточного уровня энергии для работы электродвигателя. В авто используется две батареи, высоковольтная и обычная на 12 (В) для питания бортовой сети. Изначально до запуска всех систем питание идет только от стандартного аккумулятора, так как для работы высоковольтной батареи и инвертора необходимо постоянное охлаждение.

-Инвертер преобразует постоянный ток высоковольтной батареи в переменный трехфазный для электродвигателя и наоборот. Также регулирует распределение энергии и управляет электродвигателем.

— Генератор. Его принцип работы такой же как у электродвигателя, но направлен на вырабатывание электрической энергии.

3 типа гибридных агрегатов

Как было уже отмечено ранее, гибридная система автомобиля представляет собой комбинирование моторов, своего рода, две разных скрещенных технологии. Технику гибридного привода характеризуют в двух направлениях – это двухтопливный или бивалентный и гибридный силовой агрегат.

Данное разделение на две комбинации силовых агрегатов определено для их классификации по разному принципу работы.

Устройство гибридного силового агрегата включает в себя двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель-генератор. Таким образом, электродвигатель это и генератор энергии, и тяговый электродвигатель, и стартер для пуска ДВС.

Существует три типа гибридного силового агрегата. Главным критерием для классификации служит исполнение основной конструкции. Следовательно, выделяют: микрогибридный силовой агрегат, среднегибридный силовой агрегат и полногибридный силовой агрегат.

Микрогибридный силовой агрегат

Концептуальная особенность данного типа привода заключается в его электрической части, которая необходима только для выполнения функции «старт-стоп». При этом, часть выработанной кинетической энергии повторно используется как электроэнергия (процесс рекуперации).


Привод исключительно за счет работы электрической тяги не возможен. Рабочие характеристики 12-вольтного аккумулятора гибрида с наполнителем из стекловолокна приспособлены к частым пускам двигателя. Также для накопления энергии от рекуперации может использоваться накопитель в виде электрохимического конденсатора.

Микрогибрид от компании Mazda

Среднегибридный силовой агрегат

Электрический привод помогает работе двигателя внутреннего сгорания. При этом, движение гибрида лишь за счет электротяги не осуществляется. У данного типа гибридного мотора электрическая энергия регенерируется при торможении, а затем накапливается в высоковольтной аккумуляторной батарее.


Устройство высоковольтной АКБ гибрида и всех его электрических частей отвечает необходимому уровню напряжения, что позволяет вырабатывать достаточно высокую мощность. В итоге, благодаря поддержке ДВС электродвигателем, его работа характеризуется максимальной эффективностью.

Полногибридный силовой агрегат

Работа двух моторов: электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания, в данном типе комбинируется между собой. Полногибридный тип позволяет машине двигаться только за счет электрической тяги и достаточно большое расстояние. При определенных условиях силовой агрегат функционирует как среднегибридный.


В этих автомобилях устанавливаются достаточно мощный электродвигатель и высоковольтные АКБ большего объема, что и позволяет им выдавать такие характеристики. Основой подзарядки батареи выступает также процесс рекуперации энергии.

Функция «старт-стоп» реализована для двигателя внутреннего сгорания, который запускается только при необходимости. А разъединение ДВС с электродвигателем осуществляется за счет установленного сцепления между ними, поэтому они могут функционировать независимо друг от друга.

Схемы взаимодействия работы электродвигателя и ДВС

Автомобили-гибриды сконструированы по трем схемам взаимодействия двигателей. Рассмотрим каждую из них.

Последовательная схема взаимодействия

Данный принцип устройства представляет собой самый простой вариант автомобильного двигателя-гибрида. Его схема работы такая: крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания идет к генератору. Затем генератор вырабатывает необходимое для работы электричество и передает его в аккумулятор. Дополнительно подзаряд аккумулятора осуществляется и путем процесса рекуперации кинетической энергии. В этой схеме движение автомобиля осуществляется лишь за счет электрической тяги.


Данная схема характеризуется последовательным преобразованием энергии, т.е. энергия, поступающая от сгораемого топлива в двигателе внутреннего сгорания, превращается в механическую, далее трансформируется в электрическую за счет генератора, и затем вновь преобразуется в механическую энергию.

Положительные стороны последовательной схемы:

  1. Работа двигателя внутреннего сгорания осуществляется на неизменных оборотах.
  2. Не возникает необходимости в двигателе с большой мощностью и потреблением топлива.
  3. Коробка передач, как и сцепление здесь не нужны.
  4. Электрическая энергия высоковольтной АКБ гибрида позволяет двигаться автомобилю с заглушенным ДВС.

Отрицательные стороны последовательной схемы:

  1. На этапах преобразования энергии происходит ее потеря.
  2. Габариты и стоимость АКБ достаточно высокие.

Самый яркий представитель гибридного автомобиля с последовательной схемой взаимодействия Chevrolet Volt

Если говорить о самом подходящем варианте движения автомобиля с последовательной схемой взаимодействия, то это городской трафик с частыми остановками, когда постоянно в работу включается система рекуперации энергии.

Параллельная схема взаимодействия

Такое название эта схема получила потому что, двигатели авто работают постоянно вместе. Принцип работы данного типа взаимодействия двух модулей происходит за счет электроники авто, электродвигателя и ДВС. Оба двигателя соединены с коробкой передач по средствам планетарной передачи.


Чисто на электрической энергии такие гибриды способны ехать не продолжительное время, при этом ДВС отключается от трансмиссии сцеплением.

Блок управления распределяет крутящий момент от обоих двигателей в зависимости от режима движения автомобиля. Двигателю внутреннего сгорания отведена более важная роль, а электродвигатель запускается при необходимости дополнительной тяги, например, когда авто резко ускоряется. При торможении или плавном движении электромотор работает как генератор электроэнергии.

Электромотор внедрен в коробку передач BMW 530E iPerformance

Существуют модификации с электродвигателем отдельно от ДВС, они представляют собой сложную систему, но в тоже время эффективную. Этот модуль состоит из двух электромоторов, тягового соединенного через планетарную передачу со вторым, который служит генератором и стартером.

В такой схеме ДВС не связан напрямую с колесами, что позволяет постоянно передавать часть момента генератору и подзаряжать батарею.

Силовая установка параллельного гибрида с независимыми электромоторами

Положительные стороны параллельной схемы:

Так как основная работа отведена ДВС, то не возникает необходимости в установке мощной высоковольтной батареи. Двигатель внутреннего сгорания напрямую связан с ведущими колесами, поэтому потери энергии значительно меньше.

Отрицательные стороны параллельной схемы:

Самый главный минус данной схемы – это больший расход топлива в сравнении с другими схемами взаимодействия двигателей. Получается, что сэкономить на городском трафике не получится, наиболее удачным вариантом будет движение по трассе.

Последовательно-параллельная схема взаимодействия

Уже само название этой схемы указывает на то, что данный тип – это вариант совмещения двух ранее рассмотренных схем: последовательной и параллельной. Движение автомобиля на низкой скорости и его старт с места осуществляется только за счет силы электрической части. ДВС поддерживает работу генератора авто, как при последовательной схеме взаимодействия. Передача крутящего момента от ДВС на колеса происходит при движении на большой скорости.

При высоких нагрузках, требующих повышенной мощности, генератор автомобиля может не выдать нужное количество энергии, и в таком случае электродвигатель питается дополнительно от аккумулятора, как при параллельной схеме взаимодействия.

В данной схеме предусмотрен дополнительный генератор, он подзаряжает АКБ. Электродвигатель необходим только для привода ведущих колес и для обеспечения рекуперативного торможения.

Часть крутящего момента, переходящая от двигателя внутреннего сгорания, уходит на ведущие колеса, а некоторая его часть – для работы генератора, который в свою очередь питает электродвигатель и заряжает АКБ.

За направление крутящего момента на колеса, генератор или электродвигатель и его соотношении отвечает планетарный механизм – распределитель мощности. Регулировкой подачи мощности из генератора и батареи занимается электронный блок управления автомобиля.

Также эта технология применяется и на гибридных полноприводных авто. На передней оси установлен ДВС с электродвигателем по параллельной схеме, а на задней только электродвигатель имеющий связь с ДВС по последовательной схеме.

Полноприводный гибрид от компании Mitsubishi

Положительные стороны последовательно-параллельной схемы:

Не сложно догадаться, что неоспоримым плюсом данной схемы гибрида является его большая экономичность топлива в сочетании с хорошими мощностными характеристиками. Ценители природы оценят ее экологичность.

Отрицательные стороны последовательно-параллельной схемы:

Среди отрицательного – это более сложная конструкция по сравнению с предыдущими схемами, и как следствие, большая цена. Поскольку необходим дополнительный генератор, емкая АКБ и сложная электронная схема управления.

Заключение

Мы рассмотрели все типы гибридов и схемы их взаимодействия, но в целом существует множество видов, которые сложно отнести к одной из них, поскольку с течением времени технологии все больше смешиваются и дорабатываются.

На одних используют гидромуфты с редуктором вместо планетарной передачи, на других экспериментируют с задним расположением ДВС или вообще разносят по двум осям ДВС и электродвигатель. Конструкторы не останавливаются на достигнутом и все больше развивают это направление.

Всё о гибридах: как они устроены и какими бывают

Гибридные автомобили уже перестали вызывать удивление на улицах, но их конструкция до сих пор является для многих загадкой

Ответить на вопрос об устройстве современного гибрида одновременно и просто, и сложно. В общем понимании, это автомобиль, силовая установка которого состоит из электромотора и двигателя внутреннего сгорания, которые так или иначе совместными усилиями вращают колёса. Этого достаточно, чтобы объяснить любому непосвящённому, что значит загадочное слово Hybrid на кузове обычной с виду машины. Но стоит копнуть глубже — и голова идёт кругом от того, какое количество технических решений и вариантов компоновок наворотили создатели современных гибридов! Запутаться в обилии терминов и инженерных решений проще простого, но в нашем материале мы разобрались, какими вообще бывают гибриды и как они все устроены. Первый критерий, по которому можно разделить все гибридные автомобили, — насколько развита их способность двигаться на электротяге.

Микрогибриды — простейшая форма гибридной жизни

Самая примитивная форма гибридизации — это продвинутая версия системы «старт-стоп». Здесь никакие электромоторы не толкают автомобиль вперёд, и гибридной такая технология является достаточно условно, поэтому сразу выделим микрогибриды в особую категорию вне всяких классификаций. В таких автомобилях специальный мощный стартер способен не только раскручивать двигатель для запуска, но и работать как генератор при рекуперативном торможении. Собираем «бесплатное» электричество — экономим на паразитной нагрузке ДВС (у которого нет необходимости вырабатывать бортовое электричество в дополнение к основным тяговым обязанностям), а значит и расходе топлива. Подобранная буквально с дороги и сохранённая в усиленной батарее и/или специальном накопителе электроэнергия идёт потом на перезапуск двигателя внутреннего сгорания при работе системы «старт-стоп», питание климатической установки, электроприводов, светотехники и других бортовых устройств, а сэкономленное на этом топливо — на дополнительные километры пробега. Подобные технологии используют многие производители: это i-ELOOP от Mazda, e-HDI от Peugeot, Blue Drive от Hyundai и другие.
Производители заявляют, что микрогибридная технология позволяет экономить до 10-15% топлива

Высшая степень электрификации: гибриды типа plug-in

Но настоящие, полноценные гибриды всё-таки способны на большее, как с точки зрения экономии топлива, так и в плане тяговых возможностей. Всё потому, что их электродвигатели не только собирают электроэнергию в роли генераторов для зарядки батарей, но и вращают колёса совместно с двигателем внутреннего сгорания. Только делают это по-разному. Самые совершенные конструкции обеспечивают возможность двигаться как с помощью совместных усилий ДВС и электромотора, так и на чистой электротяге, причём достаточно продолжительное время. Для этого их батарея имеет увеличенный объём, электромотор — высокую мощность (70-100 л.с. и выше), а наряду с лючком бензобака в кузове имеется и порт для подключения электрического шнура для зарядки от обычной розетки. Это решение получило общераспространённое обозначение plug-in (плаг-ин) и по своей сути представляет собой промежуточное звено между традиционными автомобилями и электрическими

Всё потому, что благодаря в разы более объёмной, чем у обычных гибридов, батарее «плагины» могут преодолевать на электротяге без единой вспышки в цилиндрах ДВС до 50 километров. Это вполне приличная по городским меркам дистанция, безвредно для окружающей среды повторять которую можно снова и снова при условии регулярной «дозаправки» батарей из розетки. Но усреднённый показатель с учётом условий движения и разницы в технических характеристиках — около 25-30 км. Что тоже, впрочем, немало. Ведь способность полноценно передвигаться на электричестве в коротких городских поездках является серьёзным конкурентным преимуществом перед другими, более простыми гибридами, которые едва ли доедут на электротяге до следующего светофора!

Читать еще:  Монтаж предпускового подогревателя

Меньшая степень электрификации: полные и умеренные гибриды

Гибридные автомобили, которые не умеют заряжаться от розетки, также делятся на подвиды: это полные и так называемые умеренные (mild в англоязычных источниках). Первые благодаря большему объёму батарей, большей мощности электромотора способны двигаться исключительно на электротяге обычно в пределах 2-4 километров, а вторые используют слабенький электромотор только в качестве помощника для ДВС и «на батарейках» (ввиду их скромного объёма и общей примитивной конструкции системы) не способны проехать и метра. При этом умеренные гибриды запасают энергию только посредством рекуперативного торможения, а полные ещё и с помощью двигателя внутреннего сгорания, соединённого, как правило, с отдельным генератором.
Типичный представитель класса умеренных гибридов — Honda Civic Hybrid, CR-Z и все остальные «Хонды», использующие фирменную технологию IMA (Integrated Motor Assist). Умеренными гибридами также являются американцы Buick LaCrosse, Chevrolet Malibu и Impala, BMW ActiveHybrid 7. А ещё умеренным гибридом является… гиперкар Ferrari LaFerrari! Ему ни к чему чистая электрическая тяга, а вот дополнительная мощность в 163 л.с. в дополнение к бензиновым 800 будет очень кстати!
Идеологически умеренные гибриды ближе к классу микрогибридов и часто понимаются как единое целое. Хотя различие между ними всё же есть: в отличие от умеренных, микрогибриды неспособны поддержать бензиновый двигатель своей тягой. Полные же гибриды концептуально стремятся к классу «плагинов» и кратковременно способны произвести на неподготовленного человека примерно такое же впечатление — могут ведь ехать бесшумно! Однако реальное использование чётко обозначает пропасть между потребительскими качествами первых и вторых, если, конечно, использовать преимущество зарядки от розетки гибрида типа plug-in.
Все гибриды также делятся на подвиды в зависимости от того, какой двигатель непосредственно вращает колёса. Здесь мы переходим ко второму основному критерию классификации гибридных машин — компоновке.
Умеренные гибриды ещё и едут более чем умеренно, так как электродвигатели там применяются слабые (10-20 кВт), максимальный запас электроэнергии ничтожен, а масса выше, чем у не гибридных версий той же модели. Впрочем, то же самое, только в чуть меньшей степени, можно сказать и про большинство полных гибридов. Взять хотя бы наши впечатления от теста гибридного Nissan Pathfinder нового поколения

Компоновка: последовательные гибриды

В случае, когда двигатель внутреннего сгорания в принципе не вращает колёса механическим способом, гибрид представляет собой по сути электромобиль с бортовым генератором электричества, роль которого и исполняет ДВС. Такие гибриды принято именовать последовательными. Эта схема отличается простотой, так как нет необходимости сооружать сложную трансмиссию — электромоторы вращают колёса через единственную главную передачу, которая служит для формирования нужного крутящего момента. Но класс последовательных гибридов сегодня представлен единичными моделями, так как эффективность подобного решения неоднозначна. Ведь энергию сгорания топлива приходится преобразовывать сначала в механическую, потом механическую в электрическую, а в конце электрическую — в работу непосредственно на колёсах
Поэтому функционирующий по такой схеме гибрид должен обязательно иметь хорошо развитые электрические способности. Ярким представителем этого класса электромобилей-гибридов был более не выпускаемый седан Fisker Karma, а из современников упомянем, прежде всего, Chevrolet Volt и BMW i3. Volt способен проезжать на электротяге 80 километров (благодаря тому, что он относится к категории подзаряжаемых гибридов plug-in), а если систему будет подпитывать генерирующий электричество 1,5-литровый ДВС, то непрерывный пробег увеличится до 676 км. Для электромобиля BMW i3 бензиновый двигатель — вообще опция, с которой чисто электрический запас хода в 160 км превращается в гибридный 300-километровый.

Компоновка: параллельные гибриды с электромотором между ДВС и трансмиссией

Но если вышеупомянутая схема по своей сути ближе к электромобилю, то такие автомобили, как Porsche Panamera S E-Hybrid и Cayenne S E-Hybrid, Volkswagen Golf GTE и Passat GTE, Mercedes-Benz S 500 e и С 350 e, BMW X5 xDrive40e и другие сочетают в себе привычные нам свойства бензиновых машин и способность проехать получасовой маршрут на электричестве. Для того, чтобы сохранить все «бензиновые» преимущества, мощные моторы таких машин имеют жёсткую связь с колёсами. Электродвигатель не нарушает привычную компоновку этих моделей, потому как встроен в коробку передач, и при необходимости мощности ДВС и электромотора суммируются. Эта схема называется параллельной, так как моторы обоих типов работают одновременно. В зависимости от выбранного водителем режима, бензиновый мотор может либо вращать колёса совместно с электродвигателем, либо последний будет работать в качестве генератора и запасать электричество в батарее на будущее. Чисто электрический режим реализован посредством сцепления между трансмиссией и ДВС: если оно разомкнуто, то электромотор вращает колёса в одиночку.

Компоновка: параллельные гибриды с электромотором отдельно от ДВС и трансмиссии

Отдельно стоит достаточно обширная и одновременно разношёрстная группа гибридных автомобилей, у которых один или несколько электромоторов не сблокированы с коробкой передач и двигателем, а вынесены на периферию. Первопроходцем в таких решениях стала компания Toyota со своей технологией HSD (Hybrid Synergy Drive), которая лежит в основе подавляющего большинства бензиново-электрических Toyota и Lexus. Это очень сложная и достаточно эффективная конструкция: помимо батареи и обслуживающей систему электрики, она состоит из двигателя внутреннего сгорания и двух электромоторов, объединённых посредством планетарной передачи. Планетарная передача — это механическая конструкция из нескольких шестерён и осей, которая объединяет, разделяет и преобразует крутящий момент от нескольких источников.

Один из электромоторов системы служит стартером и генератором, а второй является тяговым и рекуперирующим электричество при замедлении. Благодаря особенностям планетарного механизма, ДВС не связан напрямую с колёсами, и часть его энергии всегда отдаётся на вращение заряжающего батареи и питающего тяговый электродвигатель генератора. Для подробного разбора устройства гибридной установки Toyota потребуется отдельный большой материал, а в рамках этого общего нужно понимать главное: традиционная трансмиссия здесь заменяется планетарной передачей и контролирующей силовые модули (ДВС и два электромотора-генератора) электроникой — в зависимости от потребностей водителя, тяговый электромотор выдаёт определённую мощность отдельно или совместно с двигателем внутреннего сгорания, а избыточная тяга последнего средствами планетарного механизма идёт на вращение второго мотора-генератора и, соответственно, зарядку основной батареи.

Однако не одна только Toyota решилась на инженерные извращения в области гибридов. Несколько более простую схему разнесённых ДВС и электромоторов используют Volvo и Peugeot для создания гибридных полноприводников. Идея проста и одновременно красива: переднюю ось пусть приводит турбодизель (ещё одно экзотическое решение в мире питающихся обычно бензином гибридов), а заднюю — электродвигатель. При необходимости (или по принуждению водителя) включения полного привода гибрид начинает работать как последовательно-параллельный: ДВС одновременно вращает через обычную автоматическую коробку передач переднюю ось и питает через генератор электромотор, который крутит колёса задней оси. В чистом же электрорежиме автомобиль является заднеприводным. Volvo V60 Plug-In Hybrid ещё и оказалась самой дальнобойной в электрическом плане за всю историю наших тестов гибридов — за счёт ёмкой батареи и хорошо отлаженных алгоритмов универсал покрыл на электротяге 46 километров!

Нечто подобное, только наоборот, изобрели в BMW, когда проектировали футуристичный суперкар i8. У него бензиновая установка с автоматической коробкой передач и электромотором-генератором находится сзади, а тяговый электродвигатель — на передней оси. Система работает таким образом, что гибридное купе может быть либо переднеприводно-электрическим, либо полноприводно-гибридным. Переход на задний привод невозможен по той причине, что в случае опустошения батареи ДВС, по задумке инженеров, начинает работать одновременно в режиме вращения колёс задней оси и питания переднего электродвигателя через второй мотор-генератор — это всё та же последовательно-параллельная схема. Интересной особенностью BMW i8 является то, что передний электродвигатель вращает «ось» через двухступенчатую коробку передач, что позволяет достигать на одной только электрической тяге скорости 120 км/ч.

Так что же лучше?

Гибридное будущее однозначно за конструкциями типа plug-in, потому что именно они дают реальную экономию топлива. К тому же, большинство «плагинов» — это два автомобиля в одном: бесшумный и плавный электрический плюс бензиновый со взрывной динамикой, которую обеспечивает увесистый электрический «буст». Однако для полноценного использования такого автомобиля владелец должен иметь возможность обеспечить его зарядной инфраструктурой. В противном случае проще остановиться на обычном полном гибриде, не имеющем функционала подключения к розетке — пусть его пробег на электричестве и ничтожен в сравнении с «плагинами», но и весит вся конструкция меньше, и стоит дешевле. Смысл в вымирающих умеренных гибридах, которые неспособны двигаться без участия ДВС, практически отсутствует — эффект от применения электротяги здесь едва ли оправдывает лишнюю массу и более высокую стоимость в сравнении с негибридными версиями. Есть будущее и у микрогибридов: отношение затрат к достигаемому с помощью этой технологии эффекту выглядит выгодным. Что касается механической схемы, то это больше вопрос настройки: конечного пользователя не должно волновать как и с помощью чего распределяются потоки мощности и энергии в недрах автомобиля — индустрия знает примеры как отличной, так и не слишком идеальной работы любой из известных схем.

Гибридная силовая установка автомобиля

Общее описание

Совершенствование двигателей внутреннего сгорания (ДВС) едва-едва поспевает за предъявляемыми к ним требованиями. С одной стороны, потребители с мечтами об одновременно мощном и экономичном моторе, с другой — экологи, ужесточающие нормы токсичности. А в завершение — геологи, все настойчивее напоминающие об истощении запасов «черного золота». Одним из вариантов решения этой проблемы являются гибридные силовые установки, состоящие из обычного ДВС и электродвигателя. В отличие от электромобилей и автомобилей на топливных элементах, которые все еще остаются «автомобилями будущего», гибриды уже с 1997 года выпускаются серийно.

Давайте сравним автомобиль с обычным ДВС и электромобиль. Обыкновенный автомобиль способен проехать без дозаправки четыре-пять сотен километров и при этом отравить атмосферу некоторым объёмом вредных веществ. Заправочных станций предостаточно в любом регионе, и пополнить запасы топлива можно за считанные минуты. Электромобиль может проехать на одном заряде батарей порядка 80-160 км. Он экологически чист, бесшумен и практически безупречен до того момента, пока не наступает очередь подзарядки аккумуляторов. У существующих в наше время «электрических» машин этот процесс длится несколько часов.

Гибридные автомобили берут все лучшее от обоих моторов: ДВС и электрического. Достоинство первого – в удобном энергоносителе, жидком топливе, а второго – в выдающихся моментных характеристиках. В отличие от ДВС, электромотор не нужно заводить и «раскручивать». Он может «стоять и ждать» не потребляя энергии. Но как только дали ток, сразу получили максимальную тягу на колесах. Электродвигатель эффективнее двигателя внутреннего сгорания в режиме частых стартов и стопов (т.е., при езде в городском цикле). Двигатель внутреннего сгорания, наоборот, более эффективен на постоянных, оптимальных для данного двигателя оборотах.

В гибриде оба двигателя работают друг на друга. ДВС крутит генератор и питает энергией электромотор. Тот, в свою очередь, позволяет ДВС работать без резких разгонных нагрузок, в наиболее благоприятных режимах. Практически все современные гибриды имеют систему рекуперации или, по-русски, «возврата энергии». Суть ее в том, что при торможении или при движении машины накатом, электродвигатели начинают крутиться от колес и работать как генераторы, заряжая батарею. Отсюда – меньший износ, экологичность и экономичность (особенно в городском цикле.)

Итак, перед нами технологичный прогрессивный автомобиль, в котором нивелируются недостатки и объединяются достоинства двух моторов. Но. рано хлопать в ладоши, и послушаем, что говорят скептики.

Гибридные автомобили сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, не любят морозов, подвержены саморазряду, срок службы их ограничен несколькими годами. А «экономность» гибрида прямо связана с состоянием АКБ. Кроме того, существует проблема утилизации отработанных батарей. Гибриды дороже в ремонте, да и за сам ремонт возьмется далеко не каждый. Кроме того, высокую экологичность и экономичность гибридов многие тоже ставят под сомнение. Так, ряд тестов, проведенных авторитетными автомобильными изданиями, показал, что гибриды дают заметную экономию топлива только в городе, при движении же в смешанном цикле незначительно, а за городом существенно проигрывают современным дизелям. Почетное звание «Самый экологичный автомобиль года» в 2007 и 2008 годах присуждалась также автомобилям с дизельными моторами.

Рассмотрим подробнее, какими бывают и как устроены гибриды.

По степени гибридизации их делят на «умеренные»,«полные» и plug-in. «Полный» в состоянии двигаться лишь на электричестве, не потребляя топлива. «Умеренный» всегда задействует ДВС, а электромотор подключается, если требуется дополнительная мощность. Гибрид с подзарядкой (plug-in hybrid) — такой гибрид можно включать в розетку для подзарядки. В результате обладатель подобного гибрида получает все преимущества электрического автомобиля, без самого большого недостатка: ограниченного пробега на одном заряде. Когда электрический заряд заканчивается, подключается ДВС и автомобиль превращается в обычный гибрид.

По принципу взаимодействия электрической и топливной составляющих авто, гибридные приводы принято разделять на три вида: последовательный, параллельный и последовательно-параллельный.

Схемы работы

Последовательная схема

Это — самая простая гибридная конфигурация. ДВС используется только для привода генератора, а вырабатываемая последним электроэнергия заряжает аккумуляторную батарею и питает электродвигатель, который и вращает ведущие колеса. Это избавляет от необходимости в коробке передач и сцеплении. Для подзарядки аккумулятора также используется рекуперативное торможение. Свое название схема получила потому, что поток мощности поступает на ведущие колеса, проходя ряд последовательных преобразований. От механической энергии, вырабатываемой ДВС в электрическую, вырабатываемую генератором, и опять в механическую. При этом часть энергии неизбежно теряется. Последовательный гибрид позволяет использовать ДВС малой мощности, причем он постоянно работает в диапазоне максимального КПД, или же его можно совсем отключить. При отключении ДВС электродвигатель и батарея в состоянии обеспечить необходимую мощность для движения. Поэтому они, в отличие от ДВС, должны быть более мощными, а, значит, они имеют и большую стоимость. Наиболее эффективна последовательная схема при движении в режиме частых остановок, торможений и ускорений, движении на низкой скорости, т.е. в городе. Поэтому используют ее в городских автобусах и других видах городского транспорта. По такому принципу работают также большие карьерные самосвалы, где необходимо передать большой крутящий момент на колеса, и не требуются высокие скорости движения.

Читать еще:  Содвора или со двора

Параллельная схема

Здесь ведущие колеса приводятся в движение и ДВС, и электродвигателем (который должен быть обратимым, т.е. может работать в качестве генератора). Для их согласованной параллельной работы используется компьютерное управление. При этом сохраняется необходимость в обычной трансмиссии, и двигателю приходится работать в неэффективных переходных режимах. Момент, поступающий от двух источников, распределяется в зависимости от условий движения: в переходных режимах (старт, ускорение) в помощь ДВС подключается электродвигатель, а в устоявшихся режимах и при торможении он работает как генератор, заряжая аккумулятор. Таким образом, в параллельных гибридах большую часть времени работает ДВС, а электродвигатель используется для помощи ему. Поэтому параллельные гибриды могут использовать меньшую аккумуляторную батарею, по сравнению с последовательными. Так как ДВС непосредственно связан с колесами, то и потери мощности значительно меньше, чем в последовательном гибриде. Подобная конструкция достаточно проста, но ее недостатком является то, что обратимая машина параллельного гибрида не может одновременно приводить в движение колеса и заряжать батарею. Параллельные гибриды эффективны на шоссе, но малоэффективны в городе. Несмотря на простоту реализации этой схемы, она не позволяет значительно улучшить как экологические параметры, так и эффективность использования ДВС.
Приверженцем такой схемы гибридов является компания «Хонда». Их гибридная система получила название Integrated Motor Assist (Интегрированный помощник двигателя). Она предусматривает, прежде всего, создание бензинового двигателя с увеличенным кпд. И только тогда, когда двигателю становится трудно, на помощь ему должен приходить электрический мотор. В этом случае система не требует сложного и дорогостоящего силового блока управления, и, следовательно, себестоимость такого автомобиля оказывается ниже. Система IMA состоит из бензинового двигателя (который предоставляет основной ресурс мощности), электромотора, который предоставляет дополнительную мощность и дополнительной батареи для электромотора. Когда автомобиль с обычным бензиновым двигателем замедляется, его кинетическая энергия гасится сопротивлением мотора (торможение двигателем) или рассеивается в виде тепла при нагреве тормозных дисков и барабанов. Автомобиль с системой IMA начинает тормозить электромотором. Таким образом, электромотор работает как генератор, вырабатывая электричество. Сохранённая при торможении энергия запасается в батарее. И когда автомобиль вновь начнёт ускоряться, батарея отдаст всю накопленную энергию на раскрутку электромотора, который снова перейдёт на свои тяговые функции. А расход бензина уменьшится ровно настолько, сколько энергии было запасено при предыдущих торможениях. В общем, в компании Honda считают, что гибридная система должна быть максимально простой, электрический мотор выполняет лишь одну функцию — помогает двигателю внутреннего сгорания сэкономить как можно больше горючего. Honda выпускает две гибридные модели:Insight и Civic.

Последовательно-параллельная схема

Компания «Тойота» при создании гибридов пошла своим путем. Разработанная японскими инженерами система Hybrid Synergy Drive (HSD) объединяет в себе особенности двух предыдущих типов. В схему параллельного гибрида добавляется отдельный генератор и делитель мощности (планетарный механизм). В результате гибрид приобретает черты последовательного гибрида: автомобиль трогается и движется на малых скоростях только на электротяге. На высоких скоростях и при движении с постоянной скоростью подключается ДВС. При высоких нагрузках (ускорение, движение в гору и т.п.) электродвигатель дополнительно подпитывается от аккумулятора- т.е. гибрид работает как параллельный. Благодаря наличию отдельного генератора, заряжающего батарею, электродвигатель используется только для привода колес и при рекуперативном торможении. Планетарный механизм передает часть мощности ДВС на колеса, а остальную часть на генератор, который либо питает электродвигатель, либо заряжает батарею. Компьютерная система постоянно регулирует подачу мощности от обоих источников энергии для оптимальной эксплуатации при любых условиях движения. В этом типе гибрида большую часть времени работает электродвигатель, а ДВС используется только в наиболее эффективных режимах. Поэтому его мощность может быть ниже, чем в параллельном гибриде.

Важной особенностью ДВС также является то, что он работает по циклу Аткинсона, а не по циклу Отто, как обычные двигатели. Если работа двигателя организована по циклу Отто, то на такте впуска поршень, двигаясь вниз, создает в цилиндре разрежение, благодаря которому происходит всасывание в него воздуха и топлива. При этом в режиме малых оборотов, когда дроссельная заслонка почти закрыта, появляются так наз. насосные потери. (Чтобы лучше понять, что это такое, попробуйте, например, втянуть воздух через зажатые ноздри). Кроме того, при этом ухудшается наполнение цилиндров свежим зарядом и соответственно повышается расход топлива и выбросы вредных веществ в атмосферу. Когда поршень достигает нижней мертвой точки (НМТ), впускной клапан закрывается. В ходе такта выпуска, когда открывается выпускной клапан, отработанные газы еще находятся под давлением, и их энергия безвозвратно теряется- это так наз. потери выпуска.

В двигателе Аткинсона на такте впуска впускной клапан закрывается не вблизи НМТ, а значительно позже. Это дает целый ряд преимуществ. Во-первых, снижаются насосные потери, т.к. часть смеси, когда поршень прошел НМТ и начал движение вверх, выталкивается назад во впускной коллектор (и используется затем в другом цилиндре), что снижает в нем разрежение. Горючая смесь, выталкиваемая из цилиндра, также уносит с собой часть тепла с его стенок. Так как длительность такта сжатия по отношению к такту рабочего хода уменьшается, то двигатель работает по так наз. циклу с увеличенной степенью расширения, при котором энергия отработанных газов используется более длительное время, т.е., с уменьшением потерь выпуска. Таким образом,получаем лучшие экологические показатели , экономичность и больший КПД, но меньшую мощность. Но в том-то и суть, что мотор тойотовского гибрида функционирует в малонагруженных режимах, при которых этот недостаток цикла Аткинсона не играет большой роли.

К недостаткам последовательно — параллельного гибрида следует отнести более высокую стоимость, в виду того, что он нуждается в отдельном генераторе, большем блоке батарей, и более производительной и сложной компьютерной системе управления.

Система HSD устанавливается на хэтчбеке Toyota Prius, седан бизнес-класса Camry, внедорожника Lexus RX400h, Toyota Highlander Hybrid, Harrier Hybrid, спортивном седане Lexus GS 450h и автомобиле люкс-класса — Lexus LS 600h. Ноу-хау компании Тойота куплено компаниями Форд и Ниссан и использовано при создании Ford Escape Hybrid и Nissan Altima Hybrid. Toyota Prius лидирует по продажам среди всех гибридов. Расход бензина в городе составляет 4 л на 100 км пробега. Это первый автомобиль, у которого потребление топлива при движении в городе меньше, чем на шоссе. На Парижском автосалоне 2008 была представлена модель Приус plug-in hybrid.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что, наверное, нет смысла считать гибридные автомобили решением всех проблем. Это скорее промежуточный этап на пути к будущей машине с нулевым выбросом вредных веществ. Гибридные технологии дают возможность отработать ее ключевые технические компоненты — емкие компактные аккумуляторы, оптимизированные системы «повторного использования» энергии, технологию быстрой зарядки от внешних источников, новые электродвигатели, облегченные кузова. Только массовое производство этих узлов сможет приблизить то время, когда вместо поездки на заправку достаточно будет подключить железного коня на часок к обычной домашней электросети — а потом ездить целый день без подзарядки.

Достоинства автомобилей с гибридной установкой

Экономная эксплуатация

Экономная эксплуатация — главное преимущество гибридов. Чтобы достичь её, необходимо было искать баланс, то есть уравновесить все технические показатели машины, но при этом сохранить все полезные параметры обычного автомобиля: его мощность, скорость, способность к быстрому разгону, и множество других, весьма важных характеристик, заложенных в современных автомобилях. Мало того, способность накапливать энергию, в том числе и не терять понапрасну кинетическую энергию движения во время торможения, а заряжать аккумуляторные батареи, помимо основных явных преимуществ, привнесло автолюбителям некоторые побочные «мелкие радости», например, меньший износ тормозных колодок.

Как была достигнута экономия:
— Снижением объема и мощности двигателя;
— Работа двигателя в оптимальном и равномерном режиме, в гораздо меньшей зависимости от условий езды;
— Полная остановка работы двигателя, когда это необходимо;
— Возможность движения только на электродвигателях;
— Рекуперативное торможение с зарядкой аккумулятора.

Вся эта система до такой степени сложна, что стала возможна в полной мере только в современных условиях, с применением достаточно непростых алгоритмов работы бортового компьютера. Даже правильное и эффективное (с точки зрения безопасности) торможение управляется бортовым компьютером.

Экологическая чистота

Снижение расхода углеродного топлива, немедленно сказалось на экологической чистоте. Полная остановка работы двигателей в местах скопления автомобилей на дорогах городов, и прежде всего в пробках, имеет самую первостепенную роль. Применение же аккумуляторных батарей, гораздо меньшей емкости, чем в электромобилях, снизила проблему утилизации использованных аккумуляторов. Развитие гибридной технологии в общественном транспорте, и для грузовых автомобилей, ещё больше улучшит экологическую обстановку городов.

Хорошие ходовые характеристики

Теперь нет необходимости устанавливать двигатель из расчёта пиковых нагрузок эксплуатации. В момент, когда необходимо резкое усиление тяговой нагрузки, в работу включаются одновременно как электро-, так и обычный двигатель (а в некоторых моделях и дополнительный электродвигатель). Это позволяет сэкономить на установке менее мощного двигателя внутреннего сгорания, работающего основное время в наиболее благоприятном для себя режиме. Такое равномерное перераспределение и накопление мощности, с последующим быстрым использованием, позволяет использовать гибридные установки в автомобилях спортивного класса и внедорожниках. Несмотря на то, что электродвигатели обладают достаточно сильным крутящим моментом в пересчёте на массу и габариты двигателя, по сравнению с другими двигателями, разработчики всё же в ряде моделей устанавливают не слишком мощные электродвигатели, уменьшая их габариты. При этом, в целях суммирования мощностей, применяются комбинированные схемы передачи крутящего момента, с прямой передачей механического крутящего момента, непосредственно от двигателя. Такая схема называется «гибридно-совместный привод».

Увеличение дальности пробега

Время — это самый ценный ресурс для человека. Исключение половины заездов на заправочные станции, и даже большего количества таких заездов, при езде по городу, высвобождает у автовладельца некоторое количество времени для других больших и важных дел.

Сохранение и повторное использование энергии

Устранён главный недостаток двигателя на углеродном топливе — невозможность возврата энергии обратно в углеродное топливо. Инженеры по транспорту давно пытались сохранить энергию движения при торможении, чтобы её повторно использовать. Например, применялись специальные конструкции с большим маховиком. Но только электрическую энергию удаётся сохранить с самыми минимальными потерями и максимально дёшево. В качестве накопителя применяются как аккумуляторы, так и специальные конденсаторы.

Обычная заправка топливом

У электромобилей пока есть один большой недостаток — необходимость зарядки аккумулятора. Процесс долгий, и требует некоторого специально оборудованного пункта зарядки. Таким образом он становится непригодным для длительных и дальних поездок. Но уже разработаны технологии, позволяющие заряжать литий-ионные аккумуляторы с электродами из наноматериалов до 80% ёмкости за 5-15 минут.

У гибридного автомобиля этот недостаток устранён. Заправка осуществляется по привычной схеме, обычным углеродным топливом, тогда, когда это необходимо, и дальнейшее движение можно немедленно продолжить.

В городском цикле эксплуатации гибридный автомобиль 80% времени работает в режиме электромобиля. В феврале 2006 года автолюбители из США смогли взломать электронную систему управления Toyota Prius, и научились принудительно переключать автомобиль в режим электромобиля. Французская компания PSA Peugeot Citroen к 2010 году начнет серийное производство гибридных версий Peugeot 307 и Citroen C4. В автомобилях предусмотрен режим электромобиля на скоростях менее 50 км/ч. Водитель может по желанию включать режим электромобиля.

Недостатки автомобилей с гибридной установкой

Высокая сложность

Гибридные автомобили сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, подвержены саморазряду. Кроме того, они дороже в ремонте. Опыт автоиндустрии США говорит о том, что автомеханики берутся за ремонт гибридных автомобилей с большой неохотой. США пытаются решить проблему дороговизны налоговыми льготами.

Далеко не все крупные автопроизводители смогли создать собственную гибридную систему. Компания Porsche отказалась от попыток самостоятельного производства гибридного автомобиля. Компания Mitsubishi изначально не пыталась создать гибридный автомобиль, а сконцентрировала все свои усилия на разработке электромобилей. Наиболее удачная на сегодня серийная разработка — Hybrid Synergy Drive (произносится [ха?йбрид си?неджи драйв]) компанией Toyota.

Утилизация аккумуляторов

Гибридные автомобили, как и электромобили, хоть и в меньшей степени, подвержены проблеме утилизации аккумуляторов. Влияние выбрасываемых аккумуляторов на окружающую среду, по-видимому, никто не исследовал. А ведь оно может быть опасным.

Высокая стоимость некоторых моделей

Естественно сложность и «нетрадиционность» создания некоторых моделей влечет за собой увеличение цены на автомобили.

Рейтинг 20 гибридных автомобилей в России с ценами в 2020-2021 году

Популярные и экологически чистые гибридные автомобили востребованы благодаря универсальности и ряду удобных конструктивных решений. Такие машины помимо обычных бензиновых или дизельных двигателей имеет альтернативный источник – усовершенствованный электродвигатель.

Рост продаж гибридных автомобилей в России обусловлен экономичностью моделей, заметным уменьшением расходов горючего, низким уровнем токсичности. Принцип работы гибридного автомобиля основан на синхронных усилиях двигателей. Основную работу при создании вращательного момента выполняет топливный двигатель, тогда как электрический функционирует как вспомогательный элемент.

Работа гибридного автомобиля заключена в сохранении энергии после сгорания топлива, за счет которой включается и электродвигатель. Новые гибридные автомобили в России выгодно выделяются бесшумным движением, длительным сроком службы тормозной системы, экономией топлива, простотой обслуживания гибридов.

  1. Рейтинг гибридных автомобилей в России
  2. 1. Chevrolet Volt Hybrid
  3. 2. Toyota Camry Hybrid
  4. 3. Ford Fusion Hybrid
  5. 4. Honda Clarity
  6. 5. Chevrolet Malibu Hybrid
  7. 6. Volvo XC90
  8. 7. KIA Niro
  9. 8. Lexus RX 450h
  10. 9. Hyundai Ioniq Hybrid
  11. 10. Honda Insight III
  12. 11. Toyota Prius
  13. 12. Honda Accord
  14. 13. Toyota Highlander III
  15. 14. Audi A6
  16. 15. Toyota Corolla Fielder
  17. 16. BMW i3
  18. 17. BMW 5
  19. 18. Volkswagen Passat B8
  20. 19. Nissan Pathfinder
  21. 20. Lexus NX

Рейтинг гибридных автомобилей в России

1. Chevrolet Volt Hybrid

Востребованный переднеприводный плагин-гибрид с мощным электромотором, электрическим усилителем руля. В четырехместном хетчбэке установлены дисковые тормоза, независимая подвеска, система подушек безопасности, круиз-контроль, прочие опциональные элементы. Предусмотрены мониторинг слепых зон, датчик автопарковки, комфортный салон с подогревом и климат-контролем.

Вид Плагин-гибридный
Двигатель Бензиновый + Электрический
Батарея 18.4 кВт/ч
Запас хода 85 км
Время зарядки (220В/380B/DC) 4.5 ч./ — /40 мин.
Разгон до 100 км/ч 8,4 сек
Тип привода Передний
Объем багажника 300 л
Мощность электродвигателя 149 л.с./111 кВт
Цена от 9 267,00 $ до 23 870,00 $

2. Toyota Camry Hybrid

Экономит топливо, отличается высоким уровнем безопасности и привлекательным дизайном. Гибридное авто Toyota оснащено высокими технологиями, а для отделки комфортного салона производитель применил качественные материалы. Как и другие гибридные автомобили из Японии на российском рынке, машина сочетает аристократичность представительного седана с достоинствами гибридных технологий.

Помимо превосходной динамики заряжаемый гибридный автомобиль Тойота выделяется экологической чистотой работы двигателей и незначительным расходом топлива.

Вид Плагин-гибридный
Двигатель Бензиновый L4, 16-клапанный, DOHC, Dual VVT-i
Объем багажника 469
Расход топлива от 4,4 л/100 км
Разгон до 100 км/ч 8,3 сек
Тип привода Передний
Общая максимальная мощность гибридной системы (кВт (к. с.))* 160 (218)
Максимальная мощность электромотора (кВт (к. с.)) 88 (120)
Цена От 8 094,00 $ до 35 569,00 $
Читать еще:  Poly black отзывы сайлентблоки

3. Ford Fusion Hybrid

Ford Fusion Hybrid отмечен лаконичностью спортивного дизайна и просторного салона.

Этот среднеразмерный семейный седан отличается мощным гибридным двигателем. Модель обладает стабильностью управления, за счет стабилизаторов поперечной устойчивости хорошо держится на заносах, многорычажная подвеска легко смягчает удары.

Элегантный гибрид оснащен сенсорным дисплеем, электрическим усилителем руля, многофункциональной приборной панелью, которая управляет мультимeдийным устройством и климат-контролем.

Вид FHEV (полный гибрид)
Двигатель Бензиновый + Электрический
Расход топлива 5.4-5.7 л/100 км
Емкость аккумулятора 1.4 кВтч
Объем багажника минимальный 340 л
Разгон до 100 км/ч 8,5 сек
Тип привода Передний
Модификация (двигатель) 2.0 (188 лс) Atkinson Hybrid eCVT
Цена от 26 000 $

4. Honda Clarity

Honda Clarity – востребованный плагин-гибрид, высокотехнологичный седан с хорошим запасом хода предназначен для передвижения по трассе. Это минимальное потребление топлива, низкий уровень выбросов, высокая экологичность. За счет электрической тормозной системы гибрид с передним приводом обеспечит рекуперативное торможение.

Honda hybrid полностью заряжается за 6 часов от сети. Авто оборудовано многослойным ветровым стеклом и усиленной шумоизоляцией. Вместительный салон гибрида позволяет комфортно разместиться пассажирам и багажу.

Вид РHEV (плагин гибридный электромобиль)
Модификация (двигатель) 1.5 (212 лс) Plug-in Hybrid Automatic
Емкость аккумулятора 17 кВтч
Расход топлива 5.3-5.9 л/100 км
Разгон до 100 км/ч 9,5 сек
Тип привода Передний привод
Объем багажника 439 л
Мощность электродвигателя 181 лс / 5000-6000 об./мин.
Цена от 1 899 000 рублей

5. Chevrolet Malibu Hybrid

В седане Chevrolet Malibu Hybrid помимо выразительного дизайна автолюбителей привлекает облегченный вариант в плане веса и высокая технологичность, безупречное качество обновленного салона.

В переднеприводном седане класса «D» благодаря адаптивному круиз-контролю, автоматическому торможению и парковке, системе мониторинга мертвых зон созданы безопасные условия для путешествий.

Экономичный расход топлива, хорошая управляемость автомобиля дополняют системы рекуперации торможения.

Вид FHEV (полный гибрид)
Двигатель 1.8 (185 лс) Hybrid
Расход топлива 4.8-5.4 л/100 км
Время зарядки 5 ч.
Разгон до 100 км/ч 6.2 до 19.8 сек
Тип привода Передний
Мощность электродвигателя 103 лс
Цена от $29 095

6. Volvo XC90

В рестайлинговой версии кроссовера Volvo XC90 заметно изменился дизайн. Среди гибридных автомобилей 2020 года модель выделяют инновационные материалы отделки салона, обновленная решетка радиатора и графика колесных дисков. Просторный пятиместный салон дополнен двухзонным климат-контролем, электроприводом водительского кресла и задней двери, подогревом сидений, графической панелью приборов.

Бензиновые двигатели с рекуперацией энергии сокращают расход топлива, а гибридная подзарядка имеет мощность в 420 л.с. Доступна также дизельная модификация автомобиля. Помимо передовых функций безопасности модель оснащена системой защиты при сходе авто с трассы.

Вид РHEV (плагин гибридный электромобиль)
Двигатель 2.0 T8 (391 лс) AWD Automatic Hybrid
Расход топлива 2.5 л/100 км
Экологический стандарт Euro 6d-Temp
Время зарядки (220В/380B/DC) 4.5 ч./ — /40 мин.
Разгон до 100 км/ч 5,8 сек
Тип наддува Турбонаддув / Механический наддув, Интеркулер
Тип привода Полный
Мощность электродвигателя 88 лс / 7000 об./мин.
Цена 4 830 000 — 7 119 000 рублей

7. KIA Niro

Высокое качество сборки отличает компактный корейский кроссовер KIA Niro, который идеально зарекомендовал себя на городских трассах. Такие модели гибридных автомобилей отличаются хорошей сборкой, удачными дизайнерскими решениями и уникальностью интерьера. Кроме 4-цилиндрового двигателя авто гибрид оснащен электромотором, оба двигателя в итоге выдают не меньше 146 л.с.

Модель выгодна для покупки в России по причине экономичного расхода топлива, быстрой зарядке электродвигателя при спуске или торможении.

С декабря 2018 года покупателям доступен электромобиль Kia Niro 64 kWh (204 лс) Electric.

Вид РHEV (плагин гибридный электромобиль)
Двигатель 1.6 GDI (141 лс) Plug-in Hybrid DCT
Батарея 8.9 кВтч
Расход топлива 1.3 л/100 км смешанный цикл
Экологический стандарт Euro 6
Разгон до 100 км/ч 10.8 сек
Тип привода Передний
Мощность электродвигателя 61 лс @ 1798-2500 об./мин.
Цена от 24.755 €

8. Lexus RX 450h

В надежном кроссовере Lexus RX 450h с качественной сборкой потребителей привлекают светодиодная оптика, спортивный обвес, обновленный дизайнерский салон. Агрессивный по внешнему виду гибридный автомобиль оснащен 4-цилиндровым двигателем объемом 2.5 л. Итоговая отдача рестайлингового гибрида оценивается в 313 л.с.

Автомобиль признан одним из лучших японских гибридов-внедорожников на российском рынке.

Вид FHEV (полный гибрид)
Двигатель 450h F Sport V6 (308 лс) Hybrid AWD Automatic
Батарея 18.4 кВт/ч
Расход топлива 7.5-7.8 л/100 км
Экологический стандарт Евро-6
Разгон до 100 км/ч 7.7 сек
Тип привода Полный
Мощность переднего электродвигателя 123 кВт
Мощность заднего электродвигателя 50 кВт
Цена от 6 396 000 рублей

9. Hyundai Ioniq Hybrid

Корейский хэтчбек Hyundai Ioniq Hybrid оснащен светодиодной оптикой, 17-дюймовыми колесными дисками, декором радиаторной решетки, оригинальным дизайном.

При полностью зараженных батареях модель гибрида рассчитана на 250 км пути и максимальное ускорение до 165 км/ч.

Доступны несколько режимов передвижения, быстрая заправка гибридных аккумуляторов (25 минут).

Вид РHEV (плагин гибридный электромобиль)
Двигатель 1.6 GDI (141 лс) Plug-in Hybrid DCT
Батарея 1.56 кВт•ч
Расход топлива 1.1 л/ 100 км
Экологический стандарт Euro 6d-TEMP
Разгон до 100 км/ч 10,6 сек
Тип привода Задний или полный
Мощность электродвигателя 43,5 л.с./32 кВт
Суммарная мощность эл. и бенз. двигателей 141 л.с./103,6 кВт
Цена От 9 700,00 $ до 29 900,00 $

10. Honda Insight III

В переднеприводном гибридном седане Honda Insight III органично сочетаются высокотехнологичный дизайн и богатство оснащения. Японский гибрид, который можно недорого купить в России, оснащен 1,5-литровым бензиновым двигателем и двумя электромоторами.

Один из двигателей выступает в качестве генератора, функция второго заключается во вращении колес оси на незначительных скоростях. При движении на высокой скорости в дело вступает бензиновый двигатель. Большую часть времени гибрид передвигается за счет мощных электромоторов.

Вид FHEV (полный гибрид)
Двигатель 1.5 (152 лс) Hybrid e-CVT
Батарея 1.2 кВтч
Расход топлива 4.5-5.2 л/ 100 км
Экологический стандарт Евро-5
Разгон до 100 км/ч 8-14.2 сек
Тип привода Передний
Мощность электродвигателя 129 лс @ 4000-8000 об./мин.
Цена От 6 400,00 $ до 23 999,00 $

11. Toyota Prius

Хэтчбек Toyota Prius гибрид выделяется из аналогов повышенным спросом. Этот сравнительно недорогой и экономичный гибридный автомобиль с бензиновым мотором и двумя мощными электромоторами дает в итоге 134 л.с.

Достоинством авто считают многофункциональный бортовой компьютер с возможностью контроля работы гибридного двигателя и оптимального заряда батареи. Среди плюсов модели Тойота Приус – доступная цена японского гибрида в России, возможность езды в электрическом либо смешанном режимах.

Вид FHEV (полный гибрид)
Двигатель 1.8 (122 лс) Hybrid e-CVT AWD-i
Батарея 1.3 кВтч
Расход топлива 4.4-5.8 л/100 км
Экологический стандарт Euro 6 AG
Разгон до 100 км/ч 10,9 сек
Тип привода Полный
Мощность 1 электродвигателя 72 л.с.
Мощность 2 электродвигателя 7 л.с.
Цена от 2 322 000 рублей

12. Honda Accord

Honda Accord представлен переднеприводным седанам класса «D». Гибридная силовая установка с двумя электромоторами. Первый позволяет стартовать, второй выступает в роли генератора. Тяговую батарею разработчики расположили под полом багажника.

Обновился внутренний дизайн, добавлен пакет электронных помощников с множеством удобных функций, а также сенсорный мультимедийный экран, светодиодная подсветка салона, системы предупреждения об опасностях на дороге.

Вид FHEV (полный гибрид)
Двигатель 2.0 (212 лс) Hybrid CVT
Мощность системы 212 лс /6200 об./мин.
Экологический класс Euro 6
Мощность двигателя ДВС 143 лс /6200 об./мин.
Разгон до 100 км/ч 10,8 сек
Тип привода Передний
Мощность электродвигателя 181 лс /5000-6000 об./мин.
Цена От 1 149 000 рублей

13. Toyota Highlander III

Переработанная внешность гибрида Toyota Highlander III с модернизированным перечнем оборудования и новой восьмидиапазонной коробкой передач привлекает покупателей комфортом и легкой ездой на любой трассе.

Благодаря грамотной настройке ESP можно добиться идеального распределения крутящего момента на колеса. За счет полного привода Dynamic Torque Vectoring водитель управляет вектором тяги и переключает режимы работы.

Вид FHEV (полный гибрид)
Двигатель 3.5 V6 (310 лс) Hybrid 4×4 CVT
Батарея 1.9 кВт/ч
Экологический стандарт Euro 5
Мощность на литр рабочего объема 81 лс/л
Разгон до 100 км/ч 7.3 сек
Тип привода Полный
Мощность электродвигателя 310 лс
Цена от 3 577 000 рублей

14. Audi A6

В плагин-гибридной модификации популярного седана Audi A6 удачно сочетаются топливный и электрический двигатель. Авто стало более экологичным, экономно расходует бензин. В полноприводном A6 55 TFSI e quattro установлены четырехцилиндровый бензиновый мотор с двигателем 2.0 TFSI и электромотором. Литий-ионный гибридный аккумулятор размещен в задней части автомобиля.

Конструкция разработана с расчетом на эргономичное обустройство салона и совершенные системы безопасности.

Дополняют спортивный дизайн матричные фары, система четырехзонного климат-контроля, виртуальная приборная панель.

Двигатель Plug-in Гибридный / Бензин
Батарея 14.1 кВт/ч
Расход топлива 1.6-1.9 л/ 100 км
Экологический стандарт Евро-5
Разгон до 100 км/ч 5,6 сек
Тип привода Полный
Мощность электродвигателя 105 кВт
Цена от 4 900 000 рублей

15. Toyota Corolla Fielder

В 2015 году увидел свет универсал Corolla Fielder, выполненный в фирменном стиле концерна Toyota. Визуальные изменения коснулись дизайна передней части, фар и решетки, укрупнен воздухозаборник, установлены круглые противотуманные фары. Помимо обновления задней оптики эту рестайлинговую модель отличает усовершенствованный комплекс систем безопасности. Главным техническим новшеством стал бензиновый двигатель 2NR-FKE.

Вид FHEV (полный гибрид)
Двигатель 1.5i (74+61 лс) Hybrid Automatic
Расход топлива 2,9 л/100 км
Экологический стандарт Евро-4
Разгон до 100 км/ч 8,4 сек
Тип привода Передний
Мощность электродвигателя 61 лс
Цена От 1 158,00 $ до 20 420,00 $

16. BMW i3

Модель представлена серийным электромобилем с компактными габаритами. В основе создания лежат требования к экологичности, экономии ресурсов.

Особенность электромобиля – возможность управлению скоростью посредством педали. При отпускании педали «газа» электромотор работает в режиме рекуперации, создание тормозящего момента заряжает аккумулятор.

Авто оснащено встроенной SIM-картой, встроенными датчиками контроля и синхронным электродвигателем.

Вид РHEV (плагин гибридный электромобиль)
Двигатель 18.8 kWh (170 лс) Range Extender
Батарея 18.8 кВтч
Электрический запас хода 170 (150) км
Экологический стандарт Евро-6
Разгон до 100 км/ч 7.3 сек
Тип привода Задний или полный
Мощность электродвигателя 170 л.с./125 кВт
Цена от 3 840 000 до 4 590 000 рублей

17. BMW 5

Подзаряжаемый hybrid BMW 5 получил обновление салона в фирменном стиле, кнопку eDrive, выбирающую режим работы гибридного двигателя.

Предусмотрены также автоматическое переключение и эконом-режим Eco Pro, направленный на экономию бензина и заряда батарей.

Тяговый аккумулятор занял место под задним сиденьем. В режиме AUTO eDRIVE органично работают оба двигателя, тогда как в режиме MAX eDRIVE предполагается максимальная мощность ресурсов электромотора.

Вид Плагин-гибридный
Двигатель Бензиновый + Электрический
Батарея 9.2 кВт/ч
Запас хода 50 км
Экологический стандарт Евро 5
Разгон до 100 км/ч 6.2 сек
Тип привода Задний
Мощность электродвигателя 113 л.с./83 кВт
Цена От 10 418,00 $ до 66 381,00 $

18. Volkswagen Passat B8

В гибридной силовой установке Volkswagen Passat B8 установлен мощный бензиновый турбомотор, его работу дополняет электродвигатель на литий-ионных батареях. Тягу моторов передает шестиступенчатая DSG.

Обновленный автомобиль выделяется быстрой зарядкой от сети (2,5 часа), впечатляющей максимальной скоростью (до 220 км/ч) и огромной выносливостью. Наполнив бензином 50-литровый бак и зарядив батарею до отказа, можно проехать до тысячи километров.

Модель оснащена новым бампером и решеткой радиатора, светодиодной оптикой, богатым декором салона и мультимедийным комплексом.

Вид РHEV (плагин гибридный электромобиль)
Двигатель GTE 1.4 TSI (218 лс) DSG Plug-in Hybrid
Батарея 9.9 кВтч
Расход топлива 1.7-1.8 л/100 км
Экологический стандарт Euro 6
Разгон до 100 км/ч 7,4 сек
Тип привода Передний
Мощность электродвигателя 115 л.с./ 2500 об./мин.
Цена от 1 829 000 до 2 479 000 рублей

19. Nissan Pathfinder

Nissan Pathfinder с усовершенствованной колесной базой и вместительным салоном обновлен 3,5-литровым V6 двигателем и гибридной силовой установкой. Есть электропривод регулировки кресел, кнопочное включение зажигания.

Привлекает покупателей наличие трехзонного климат-контроля, дисплея с маршрутным компьютером. Несущий кузов и многорычажная подвеска способствуют высокому уровню комфорта при передвижении по твердому дорожному покрытию.

Вид CVT Hybrid
Двигатель Бензиновый + Электрический
Батарея 0.6 кВт/ч
Расход топлива 7,5-8,9/100 км
Разгон до 100 км/ч 8,7 сек
Тип привода Полный
Мощность электродвигателя 15 кВт
Цена От 4 228,00 $ до 25 140,00 $

20. Lexus NX

В базовых комплектациях компактного кроссовера премиум класса Lexus NX силовая установка представлена мощным бензиновым двигателем и электромотором. Помимо обновленного салона и технологического оснащения японский автомобиль получил двигатель , работающий синхронно с шестиступенчатой автоматической трансмиссией. В новом кроссовере мощность гибридной системы в сумме составляет 145 кВт (197 л. с.).

Вид FHEV (полный гибрид)
Двигатель 300h (197 лс) Hybrid AWD Automatic
Расход топлива 7.1-7.6 л/100 км
Экологический стандарт Euro 5
Разгон до 100 км/ч 9,4 сек
Тип привода Полный
Мощность 1 электродвигателя 143 лс
Мощность 2 электродвигателя 68 лс
Цена от 4 058 500 до 4 662 500 руб

Преимущества и особенности моделей

  • Новые гибридные автомобили обладают весомыми преимуществами в виде заметной экономии расхода горючего и снижения уровня токсичности гибридов.
  • Стоит ли покупать гибридный автомобиль? Плюсы гибридных автомобилей – значительный запас хода, универсальность, быстрая подзарядка от электросети и заправка бензином.
  • Конструктивные решения позволят сэкономить топливные ресурсы и рационально использовать электричество, сократить объемы вредных выбросов.
  • Среди минусов гибридных автомобилей владельцы называют их солидную стоимость, некоторые трудности техобслуживания, поиск деталей и элементов к ним.
  • Также к недостаткам относят быструю разрядку аккумулятора в условиях суровых температур и нестабильного климата.

Взвесив плюсы и минусы гибридных автомобилей, можно купить гибрид по доступной стоимости. Цены на гибридные автомобили в России 2020 начинаются от 15 880 $.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector