А что мы знаем о гибридных автомобилях? Давайте разберемся.

Ну что, вот и настало то будущее о котором буквально 10 лет назад писали фантасты. Беспроводные технологии, роботы, дополненная реальность, лазеры, бионические имплантаты, ну и конечно автомобили, электрические или как их сейчас называют гибриды. Мы живем в мире, где технический прогресс опережает предложение. Так давайте вместе попробуем успеть разобраться в наступившим будущем, что за фрукты эти гибриды и как ими пользоваться. Современный мир вообще очень трудно представить без механизмов и машин. К изобретению этого сложнейшего транспорта приложили свою руку не один десяток светлых умов, а к усовершенствованию не одна тысяча. Следует понимать, что гибридный автомобиль это автомобиль который для передвижения использует более одного источника энергии. Автопроизводители прибегают к использованию двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Это позволяет избежать работы двигателя внутреннего сгорания в режиме малых нагрузок, а также проводить рекуперацию кинетической энергии, тем самым повышается топливная экономичность. А вот другой вид гибридов это где двигатель внутреннего сгорания совмещен с двигателем работающем на сжатом воздухе. Главная причина производства гибридных автомобилей, это цены на нефть и ужесточение экологических норм. В ряде стран владельцы гибридных автомобилей имеют всевозможные льготы которые стимулируют население на покупку гибридного автомобиля. Первым автомобилем с гибридным (бензоэлектрическим) приводом считается Lohner-Porsche (Лёнер-Порше), разработанный конструктором Фердинандом Порше в 1899 — 1901 годах. Но интерес к гибридным автомобилям усилился в конце 60-х-70е годах двадцатого века.

В1968 году инженеры кампании TRW создали первую гибридную систему она используется в современных автомобилях и по сей день. Эта технология нашла свое применений в модели GM 512 Hybrid. Этот автомобиль мог разогнаться до 16 км/ч на одном электромоторе. При увеличении скорости до 17км/ч автоматически включался бензиновый двигатель, помогая автомобилю достичь скорости 21км/ч. Ну а когда возникала потребность динамичного ускорения, электрическая система отключалась и автомобиль передвигался за счет только бензинового двигателя и разгонял максимальную скорость в 65км/ч.

В Советском Союзе работы по разработке гибридных автомобилей велись, в частности, под руководством Нурбея Гулиа. Первый в истории техники автомобиль с маховично - вариаторным гибридным приводом - грузовик УАЗ-450 1966 год. Расход топлива снизился вдвое. Передний мост остался приводным от двигателя, а задний - соединили карданом с "гибридом". Сам "гибрид" закрепили на месте снятого кузова автомобиля на раму, а рычаги ручного управления вывели вперед. Так как водитель не мог одновременно управлять автомобилем и "гибридом", то позади кабины закрепили кресло (спинкой вперед), где должен был сидеть оператор и управлять "гибридом". Разгонялся автомобиль так резво, что его автор Нурбей Гулиа - вынужден был пристегиваться к креслу, чтобы не слететь с него. В Курске в 1972-73 годах Н. В. Гулиа провёл испытания городских автобусов с маховичными гибридными агрегатами и вариаторами. В 1974 году УАЗ совместно с ВНИИЭМ Минэлектротехпрома изготовил партию из пяти электромобилей УАЗ-131 на шасси УАЗ-451ДМ с системой электропитания на переменном токе. Громоздкие и тяжелые аккумуляторы на этих автомобилях располагались в фургоне, поэтому внутренний объем кузова был невелик, а грузоподъемность автомобиля У-131 составляла всего 500 кг при полной собственной массе 2400 кг. Зато экономия топлива достигала 45 %. Однако эти технологии не были востребованы советской автомобильной промышленностью.

Последовательная гибридная система. Эта схема не предполагает жесткую связь между двигателем внутреннего сгорания и колесами. ДВС производит только энергию для электромоторов. В теории водитель получает удобство управления тягой без задержек, а двигатель внутреннего сгорания работает в оптимальном режиме. На практике не так все гладко этот метод приводит к двойным потерям энергии: сначала на преобразование топлива в электричество, а потом на передачу его к колесам.

Параллельная гибридная система. Эта схема очень распространенная, емкость гибридной батареи высокая, а электромотор располагается между двигателем внутреннего сгорания и трансмиссией, причем все эти элементы могут работать как вместе так и по отдельности. За счет этого автомобиль может передвигаться только на электротяге когда двигатель внутреннего сгорания заглушен и отсоединен от колес и в настоящем гибридном режиме где на разгон тратится и электричество и топливо. Так же аккумуляторы можно заряжать как за счет рекуперации но и за счет работы бензинового двигателя который работает как генератор, а так же от розетки или зарядной станции.

Последовательно-параллельные гибриды. Благодаря планетарной передаче и возникает синергия — взаимодействие двигателя внутреннего сгорания и электромотора. Тут ДВС крутит колёса в паре с электромотором, одновременно вращая генератор. В традиционной коробке передач нет необходимости: электроника регулирует обороты моторов и генератора, превращая такую систему в бесступенчатую трансмиссию ECVT. У гибридного кроссовера Lexus RX 450h за привод на задние колёса отвечает дополнительный электромотор. Преимущества: Экономная эксплуатация. Экономия была достигнута: использованием двигателя внутреннего сгорания меньшей мощности и, соответственно, объёма; работой двигателя в оптимальном режиме, его полной остановкой вместо работы на холостом ходу; применением рекуперативного торможения с зарядкой аккумулятора (что попутно снижает износ тормозных колодок). Экологическая чистота - обусловлена снижением расхода углеводородного топлива - полное отключение ДВС при остановке автомобиля (в пробках), в городском цикле эксплуатации гибридный автомобиль 80 % времени работает в режиме электромобиля. Улучшенные ходовые характеристики. В гибридных автомобилях в случае, когда тяговая нагрузка увеличивается, к энергии, вырабатываемой двигателю внутреннего сгорания мощности добавляется энергия, запасённая в батареях, — поэтому на них устанавливают двигатели меньшей мощности, которые при этом работают в наиболее благоприятном для себя режиме. Увеличение дальности пробега. Сохранение и повторное использование энергии. Электрическую и гидравлическую энергию удаётся сохранить с минимальными потерями и достаточно дёшево. В качестве накопителя применяются аккумуляторы, гидроаккумуляторы и специальные конденсаторы. Обычная заправка обычным углеводородным топливом (в отличие от электромобиля). Недостатки Высокая сложность. Гибридные автомобили имеют относительно больший вес, они сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, подвержены саморазряду. Кроме того, они дороже в ремонте. Подогрев салона. Высокий КПД определяет малую выработку тепла. В обычных автомобилях в зимнее время это тепло используют для обогрева салона. В гибридных автомобилях ДВС не глохнет, пока не нагреет салон до требуемой температуры, что, естественно, увеличивает расход топлива. Опасность для пешеходов. Согласно исследованию американского Института по оценке ущерба на дорогах гибриды представляют повышенную опасность для пешеходов по сравнению с традиционными автомобилями из-за своей бесшумности при движении на электрической тяге. В частности, наезды гибридных автомобилей на пешеходов происходят на 20 % чаще, а степень урона выше Большинство двигателей, установленных на гибридах, — бензиновые. Многие работают по циклу Аткинсона с более коротким тактом сжатия и более эффективным рабочим процессом. Это обеспечивает лучшие экологические и экономические показатели.

Гибридный автомобиль ничем внешне не отличается от своих «бензиновых» собратьев. Выпускаются различные виды, начиная от обычных городских автомобилей и заканчивая джипами-внедорожниками и спортивными моделями. При этом цена остаётся практически на том же уровне. Но всё же производители не рекомендуют джипы-внедорожники использовать в сложных геоклиматических условиях. В целом гибрид не доставляет проблем по сравнению со своими собратьями на углеводородном топливе. В остальном электрическая начинка не требует особенного внимания, хотя, безусловно, нельзя обойти вниманием вопрос ресурса аккумуляторов. Но как показала практика кампания TOYOTA превосходно справилась и с этим вопросом. Поэтому гибриду быть и развиваться дальше.