Бензин, дизель, газ, электро- или гибрид — вот список вопросов, которые пытается решить для себя потенциальный покупатель. И, что интересно, правильные ответы — разные!
Сразу скажу, что «правильный» ответ зависит от множества стартовых факторов. Где вы живете и работаете — в большом или маленьком городе? За городом? В какой климатической зоне и сколько проезжаете за день-неделю-год? И так далее. Если вы ответите на большинство этих и других подобных вопросов, тогда и мук выбора будет значительно меньше, чем покажется сначала.
Установкой электро- и гибридных силовых установок производители пытаются добиться сразу нескольких целей:
- Во-первых, КПД подобных схем двигателей выше, чем у традиционных ДВС;
- Во-вторых, есть возможность снизить выбросы СО-2, хотя эта причина скорее «казённая», то есть законодательно требуемая;
- Третье — уменьшения расходов топлива, а это уже куда более существенный плюс для покупателя;
- И, наконец, — увеличения динамики разгона благодаря двум (а то и нескольким) источникам крутящего (тягового) момента.
Плюс сопутствующие вопросы экономии — режим рекуперации энергии при торможении, торможение электродвигателем, а не тормозными механизмами (а это экономия на колодках, в частности), подзарядка аккумуляторов, выключение ДВС при остановках в системах start-stop, что дает дополнительную экономию топлива и так далее.
Конструктивно, компоновочно и технически все эти процессы происходят по-разному, из этого следует, что каждый из вариантов приносит выгоду в разных сегментах. В чем-то выигрываем, а где-то уступаем матушке-природе и законам физики.
Электрички
Начну с электромобилей, поскольку это — самый больной и при этом наименее значимый вопрос для России. Причин тут две — климатическая особенность страны, где морозов «достаточно много», а отрицательные температуры понижают эффективность аккумуляторных батарей едва ли не на 30-40%. Вторая вытекает из первой — совсем неразвитая инфраструктура. Если в большом городе подзарядные станции и пункты подзарядки найти еще можно, то ближе к окраинам, в пригороде или в селе — так и вовсе не найдешь. В помощь только бытовая розетка.
Примечание: правда, тому есть обратный пример — Норвегия: страна хоть и северная холодная, а процент «электричек» тут самый высокий по Европе.
Примечание 2: электромобили не нужно путать с электрокарами — служебным транспортом на иных южных курортах и в аэропортах, а также с тяговыми и другими электро- и гидравлическими механизмами (электропогрузчиками), которые работают в относительно теплых цехах и в шаговой доступности до ближайшей розетки.
В общем, эта тема для нашей страны скорее закрытая, чем обсуждаемая.
Виды гибридов
Их — несколько: последовательный гибрид, параллельный, последовательно-параллельный и некоторые их комбинации с другими устройствами и приборами — в частности, с аккумуляторами, стартер-генераторами, мотор-колёсами и тд.
Последовательный гибрид
Этоконструкция, где традиционный ДВС (бензиновый, пропановый/метановый или дизельный) питает генератор, а тот, в свою очередь, передает тяговый момент на колеса. В данной схеме двигатель мало того, что работает в режиме максимальной экономии, так еще и с минимальными показателями по износу.
Из личного опыта
Когда-то, еще на заре моей производственной деятельности, я работал токарем-расточником на авторемонтном заводе. И в числе прочих моторов нам иногда попадались двигатели (а точнее блоки цилиндров) из-под компрессоров и электростанций. Такой двигатель утром заводили, он всю смену работал в одном режиме оборотов и питал генератор или компрессор, а рабочие в это время долбали асфальт (или чего они там еще обычно долбают своими отбойными молотками). И вечером в конце смены двигатель глушили. То есть — ни перепадов по оборотам, ни коробки передач, никаких переменных нагрузок. Такие двигатели выхаживали по миллиону (!) так называемых приведенных километров, в то время как ресурс обычного двигателя ЗИЛ-120 еда дотягивал до двухсот тысяч. К слову, судовые, тепловозные и теплоходные двигатели работают в таких же щадящих условиях для цилиндропоршневой группы. Там и пробеги (те самые приведенные километры или нормо-часы работы) всегда – миллионные.
Преимущества этой схемы:
- работа ДВС в том самом экономичном режиме;
- простота управления «процессом» и вообще автомобилем;
- отсутствие сложных конструкций трансмиссии, а отсюда и минимальные механически потери при передаче крутящего или тягового момента.
Из минусов — не самый высокий КПД передачи энергии от двигателя к движителям (ведущим колесам). Но такая конструкция мало того, что имеет право на существование, но еще и применяется на таких автомобилях, как BMW i3 REx, купе Cadillac ELR, на автомобиле Chevrolet Volt 2015-го модельного года и многих других.
Параллельный гибрид
Тут есть ДВС и тяговый электромотор, которые (оба) связаны с движителями — ведущими колесами; а сам электродвигатель, плюс ко всему, питается еще и от аккумуляторных батарей (или пополняет их во время торможения).
Коэффициент полезного действия (КПД) такого гибрида значительно выше, поскольку в этой схеме есть возможность использовать один, а то и два (или даже несколько) источников тягового усилия — двигатель, мотор-генератор, плюс тяговый двигатель и/или мотор-колёса.
К слову, в иных конструкциях электромотор работает и как генератор, и как тяговый двигатель (ТЭД). Но здесь требуется довольно сложная трансмиссия, поскольку тяговый момент необходимо передавать и от мотора классического, и от электрического. Помимо прочего, данный конкретный ДВС не работает в экономичном режиме, а испытывает (как и любой другой традиционный двигатель) разнопеременные нагрузки.
Такие конструкции силовых установок применены, например в японских Хондах — Honda Civic Hybrid, Honda Insight и ее же модель CR-Z.
Последовательно-параллельный гибрид
В комбинированной схеме сочетаются преимущества обеих. Тут в наличии традиционный ДВС, и электродвигатель, а сам автомобиль «умеет ездить» и на электротяге, и на ДВС, и одновременно от обоих источников крутящего (тягового) момента.
Наиболее эффективную конструкцию придумали в Тойоте — это Toyota Hybrid System. В ней используется так называемый планетарный редуктор — делитель крутящего момента, и силовой поток поступает не только от ДВС и генератора, но и способен достаточно «гибко изменяться», отдавая часть энергии… обратно на генератор, то есть в АКБ. В свою очередь, вырабатываемая электроэнергия может уходить на тяговый электродвигатель. Именно эта конструкция применяется на автомобилях Toyota — Prius, Auris Hybrid Yaris Hybrid, Avalon Hybrid и, разумеется, — Camry Hybrid. А также в автомобилях Lexus (как же иначе) – CT 200h, GS 300h, IS 300h, GS 450h и некоторых других.
Комбинированный гибрид особенно эффективен в полноприводных моделях, однако и конструкции тут могут быть разными. Например, в той же Тойоте передняя ось «питается» по вышеописанной комбинированной схеме, а на задней оси установлен автономный электромотор. Подобный «полный» привод позволяет избавиться от всей задней части трансмиссии с ее карданными валами и редукторами. Тому примеры — Toyota Highlander Hybrid, Toyota RAV4 Hybrid (последних генераций) и некоторые другие.
Примечание о мотор-колёсах: электродвигатель, встроенный в ступицу колеса, — далеко не изобретение XXI века, его придумали ещё в 1884 году. А чуть позже знаменитый потом, а на тот момент всего лишь 22-летний молодой инженер Фердинанд Порше, спроектировал такую конструкцию, а компания, где он тогда работал, установила его в электромобиль, который чуть позже получил название Lohner-Porsche.
Однако следует признать, что в автомобильной промышленности широкого применения подобная конструкция не нашла. Мотор-колеса прекрасно работают, например, в огромных карьерных самосвалах, а также… в электросамокатах, велосипедах и тп.
Подзаряжаемые гибриды
До какого-то момента считалось, что мол гибриды могут подзаряжать только сами себя, когда при торможении «основным» мотором (ДВС) происходит рекуперация энергии торможения и электродвигатель «становится» генератором. Однако все та же японская компания Toyota взяла и сделала свой Prius — подзаряжаемым от внешнего источника. Подобная схема получила название PHEV — Plug-in Hybrid Electric Vehicle. Следом за Тойотой подтянулись и другие — Mitsubishi, Honda, Nissan, BMW, Porsche и многие прочие. Такой автомобиль имеет на борту АКБ большой емкости, которую сегодня можно заряжать даже от бытовой электрической сети. Однако на электротяге plug-in hybrid «умеет» передвигаться только на небольшие расстояния – максимум до 100 км.
Хотя, впрочем, и это — уже не мало, если «первоначальные конструкции» умели проезжать максимум 8-10 километров.
Что такое мягкий гибрид
Аббревиатура MHEV расшифровывается как Mild Hybrid Electric Vehicle, и схема его работы в общем-то довольно проста. Традиционные стартер и генератор заменяются небольшим электромотором небольшой чисто символической мощности. Он является неким «помощником» штатному ДВС.
Если «полный гибрид» имеет «больший» полноценный электродвигатель, то подключаемый можно заряжать, буквально от домашней розетки. Подобные (подключаемые) гибриды только на электрической тяге способны обеспечить высокую дальность хода благодаря электродвигателю и большему блоку АКБ.
Итоги
Преимущества гибридов и электромобилей:
- КПД приближается к 90%, в сравнении с ДВС, у которых максимум 42 %.
- Электромобиль не нуждается в громоздкой и дорогой трансмиссии (КПП, карданах/приводах и тп).
- Электромобиль/гибрид может использовать рекуперацию энергии;
- Гибриды имеют больший запас хода, чем современные классические авто — чуть ли не вдвое, а то и втрое; сегодняшние рекорды приближаются к 1300-1500 км совокупного пробега.
- Упрощается и удешевляется ТО и увеличивается межсервисный пробег и тд.
Недостатки электромобилей и гибридов:
- Во время морозов электромобили (и гибриды) значительно теряют в дальности хода.
- Аккумуляторы склонны к саморазряду, а со временем в процессе эксплуатации — деградируют, из-за чего снижается ёмкость и укорачивается запаса хода.
- Критично малое географическое покрытие пунктами и станциями зарядки, в сравнении с огромным количеством АЗС, что ограничивает степень свободы и дальность перемещения.
- На подзарядку электромобиля уходит значительно больше времени, чем на заправку традиционным топливом.
- Электромобили и гибриды стоят дороже классических авто с ДВС, поэтому выбирать имеет смысл такой автомобиль, который со временем будет окупаться, а не тянуть дополнительные расходы из кошелька.
- Высокая потеря остаточной стоимости, в сравнении с авто на традиционных видах топлива — ДВС (зависит от «сферы применения» и эффективности вложений).
ТОП гибридов с низким расходом традиционного топлива:
- Toyota Yaris Cross 1.5 Hybrid потребляет от 2,27 до 3,91-л/100 км пути (в городском и загородном режимах);
- Honda Jazz 1.5 i-MMD Hybrid — до 4,2 л на 100 км;
- Renault Clio 1.6 petrol hybrid 140 — до 4,56 л на 100 км пути;
- Toyota Prius 1.8 VVT-i — до 4,66 л на 100 км;
- Kia Niro Hybrid — до 4,69 л на 100 км;
- Toyota Corolla Touring Sports 2.0 Hybrid — до 4,76 л на 100 км;
- Toyota RAV4 2.5 Hybrid 2WD (последнего поколения) — до 4,8 л на 100 км.
ТОП наиболее прожорливых:
- Lexus RX L 3.5 petrol hybrid – от 7,6 л на 100 км;
- Toyota Highlander 2.5 Hybrid – от 6,8 л на 100 км;
- Toyota RAV4 2.5 Hybrid – от 6,3 л на 100 км, —
— …что все равно значительно ниже расходов этих автомобилей по сравнению с классическими традиционными типами ДВС.
Сергей Жебаленко,
автомобильный инженер, журналист, специально для сервиса autockidka.ru
Если вам нужна партия автомобилей с НДС, автомобили в лизинг или же автомобиль по самой выгодной цене звоните нам по телефону: +7 (499) 877 49 08, ежедневно с 8:00 до 19:00 (мск), скажите что вы нашли нас в Дзен и получите персональную скидку нашего подписчика!
Подробнее с нашими ценами и автомобилями можно познакомиться на сайте АвтоСкидка.
Также к вашим услугам — парк эвакуаторов. Мы возим автомобили по всей стране на эвакуаторах и автовозах. Каждый эвакуатор перевозит четыре автомобиля!
