В этой статье поговорим о том, чем сегодня являются разные варианты гибридных авто, когда впервые пришла эта идея и кому и почему, на наш взгляд сейчас это самый крутой вариант для жизни в городах.
Предыстория:
Если совсем коротко, то история гибридных автомобилей началась еще в 1899 году с Фердинанда Порше. Он создал автомобиль на Lohner Electric Chaise с передними мотор-колесами, сконструированный на базе электромобиля Lohner-Porsche. Впервые его показали на Парижском автосалоне в 1901 году. В то время гибридный авто разошелся рекордным тиражом более 300 штук. В 1901 году, полностью заряженный гибрид проходил порядка 65 километров. На самом деле это очень важная цифра и стоит её зафиксировать. Но в то время этой технологии не удалось реализоваться в полной мере. Гибридный автомобиль был сложен в сборке, хоть и практичен в использовании. Поэтому Генри Форду с его революционной конвейерной сборкой удалось на многие десятилетия (даже на столетие) отодвинуть развитие гибридных технологий в автомобилестроении. Вот так просто. За счет цены.
Машина с двумя моторами.
Хочется сразу разочаровать - не на всех гибридах 2 мотора. Дальше в статье мы расскажем про каждый тип гибрида подробнее. Но в целом задумка была именно такая.
Почему именно так?
Все дело в разбросе КПД на различных типах моторов и среде эксплуатации машины.
Если рассказывать прям просто, то ситуация такая:
Бензиновый двигатель - КПД достигается за счет высоких оборотов двигателя. Больше оборотов - выше КПД.
В дизельных моторах ситуация приятнее, но не радикально. Дизельный мотор выдаёт хороший КПД с низких оборотов, но при увеличении скорости и увеличении количества оборотов, КПД теряется и не особо увеличиваться соответственно.
Электрический двигатель крайне эффективен на старте и далее. Если упрощенно: больше выдачи энергии - больше оборотов у колеса. Но и здесь есть свой минус. В мире пока не научились эффективно запасать электрическую энергию в малых легких батареях. Поэтому на большой скорости батарея начинает греться, и активно терять заряд.
Зачем такое делать?
Инженеры решили собрать знания за огромный период времени и создать установку, которая будет собирать в себе лучшие качества от существующих моторов.
Таким образом великие умы мира пришли ко мнению, что стартовать и ехать на малой скорости эффективнее на электричестве, а вот при больших скоростях очень эффективно показывает себя стандартный (желательно турбовый) ДВС.
Если уходить от вопроса экологической повестки, то можно сказать, что на глобальном рынке цена на топливо проигрывает цене на электричество (как когда то Порше проиграл Форду), поэтому автомобиль с низким потреблением топлива и условно не требующий много внимания становится востребованнее с каждым днем.
С другой стороны электрический автомобиль требует одного главного фактора - инфраструктуры. Нет зарядки - нет поездки. Поэтому в текущих условиях хотим мы или нет следующий тип автомобиля будет гибридным.
Как работает гибрид?
В целом гибриды делят на 5 типов (5ый тип - точно гибрид, только наоборот).
1 тип - самое слабое вмешательство в систему работы ДВС представляет собой система micro-hybrid.
В такой системе электрическая тяговая установка в основном помогает запуску двигателя, и заряжает батарею при торможении и при движении накатом (система рекуперации). Пониженный расход топлива достигается за счет того, что машина глохнет при полной остановке и запускает мотор, когда отпускаешь педаль тормоза.
В micro-hybrid расход топлива снижается в среднем всего на 3%, а по динамическим характеристикам, обычный городской житель вряд ли что то почувствует кроме глохнущего на светофорах моторе. На данное время это самый недорогой вид гибридных установок.
2 тип гибридов называется в народе “мягкий гибрид” или MHEV (МХЕВ).
Здесь уже устанавливается более мощный стартер-генератор, который помогает ДВС крутить распредвал, что уже ощущается при езде. У такого типа установки уже появляется собственная батарея. Эта батарея оснащена системой рекуперации (заряжается при торможении и езде накатом).
MHEV в среднем снижает расход топлива до 10% в сравнении со стандартным ДВС.
Батарея небольшая, расположено в нижней точке автомобиля и на динамические качества автомобиля влиять не будет. За счет наличия системы рекуперации, водитель заметит более бодрое торможение “мотором”.
3 тип гибридов называется FHEV - это уже полноценный в нашем понимании гибрид, с электрической установкой, которая будет иметь уже от 10 до 50 электрических лошадок. За счет электрической установки уже можно проехать несколько километров (может даже десяток) с заглушенным ДВС. Этот тип автомобилей уже обладает высоковольтной тяговой батареей, которая уже имеет ощутимый вес.
Этот тип батарей умеет заряжаться от двигателя и от рекуперации.
Расход топлива в таких автомобилях уже возможно снизить до 20%.
На дороге такой гибрид будет уже ощутимо устойчивее в поворотах за счет низкого центра тяжести и стартовать более уверенно за счет Большей доли электромотора в работе.
4 тип - PHEV - или пушка гибрид електрика Вити (Plug-in hybrid electric vihcle). В народе подключаемый гибрид.
Такой тип гибрида имеет уже порядка 100-120 электрических коней под капотом.
На полной зарядке едет до 60 км (по заверениям автопроизводителей).
Эти автомобили уже имеют розетку для зарядки (как же электрик Витя без розетки?), так как батарея уже огромная и одного ДВС с рекуперацией точно не хватит.
Такие машины умеют ехать отдельно на электротяге, отдельно на ДВС и в совместном режиме. Если вы живете в частном доме и основные ваши поездки это маршрут до-работа-садик-дом, то это ваш лучший вариант.
По рассказам различных автопроизводителей можно сказать, что данный тип гибридов экономит до 35% топлива. В динамике разгона в спорт режиме этот автомобиль будет ощутимо быстрее своего аналога с ДВС и в поворотах будет себя чувствовать в разы уверенней.
5 тип - EV то есть электромобиль. Слышу немой вопрос про что же тут гибридного?
Сейчас объясню на пальцах: в некоторых таких автомобилях в целях упрощения жизни с ними ставится бензиновый генератор. В таком случае тяговая батарея и электромоторы являются основными агрегатами а ДВС работает только в режиме генератора энергии для заряда батареи и никак с колесами не связан.
Ярким примером таких авто выступает BMW I3 с REXом. По городу почти не потребляет топлива. Есть возможность зарядить от розетки, есть возможность заряжаться от генератора. В сравнении с чисто электричкой (допустим с Tesla) у водителя не будет болеть голова за то, что когда сядет батарея, машину придется катить на эвакуаторе.
Она быстро не поедет, в поворотах будет вести себя как гоночный болид и наэкономит на следующую машину примерно за 3-5 лет (в зависимости от интенсивности езды. Идеальный вариант, если из города вы выбираетесь редко.
Заключение.
На самом деле наше общество пока не особо готово к высокотехнологичным plug-in гибридам. По большей части это обусловлено инфраструктурой. Просто зарядок нет. Но наряду с постоянно растущими ценами на бензин и дизель можно сказать, что гибриды довольно скоро придут в нашу жизнь.
Главное подобрать авто под задачи. Несмотря на то, что гибриды совмещают в себе лучшие черты ДВС и электричек, чем точнее машина будет подобрана именно под вас, тем проще будет с ним существовать. Будем надеяться, что инфраструктура вскоре подъедет)
