Що таке гібридний автомобіль?

Гібридна силова установка поєднує в собі двигун внутрішнього згоряння та електродвигун, що забезпечує меншу витрату палива та знижує токсичність вихлопних газів. Однак чим ефективніший гібридний автомобіль, тим потужніші акумулятори йому потрібні, а отже, тим вища ціна.

Залежно від того, яку роль в силовому агрегаті виконує електромотор, гібриди діляться на м’які і повні. У перших електродвигун служить помічником двигуна внутрішнього згоряння, як, наприклад, в хетчбеку Honda Insight. Другі здатні проїхати деяку відстань лише на електричній тязі, як Lexus RX 400h. Існують також нібито мікрогібриди – термін, який придумали маркетологи для реклами системи старт/стоп. Але останній по суті є генератором з розширеними функціями. І мова йде про схеми, де електродвигуни передають крутний момент на колеса.

Також існує три основних типи схем гібридних силових агрегатів: послідовний, паралельний і послідовно-паралельний. Першою з’явилася серійна гібридна схема (її винайшов у 1899 році сам Фердинанд Порше), але в легкових автомобілях вона менш поширена. Наприклад, за ним побудовані силові агрегати кар’єрних самоскидів, деяких автобусів і локомотивів. У серійній схемі колеса приводяться в рух від електродвигуна, а двигун внутрішнього згоряння невеликого об’єму обертає генератор, який виробляє електроенергію. Тут не потрібна коробка передач і потужний двигун внутрішнього згоряння. Але потрібні акумулятори, як правило, нікель-металгідридні, великої ємності.

Найпоширенішою схемою зараз є паралельна. Його запатентував ще в 1905 році німець Анрі Піпер. Йому відповідають майже всі м’які гібриди. Вони оснащені потужним електродвигуном (10-15 кВт), який допомагає двигуну внутрішнього згоряння під час розгону та накопичує регенеративну енергію під час гальмування. Як правило, в якості трансмісії використовується варіатор або планетарна передача.

Але Honda знайшла можливість оснастити своє газоелектричне купе CR-Z шестиступінчастою механічною коробкою передач. В якості джерела живлення використовуються літій-іонні або літій-полімерні акумулятори. М’які гібриди не вимагають ємних батарей на борту, тому вони доступні. Однак деякі автовиробники шукають дорогі суперконденсатори, які здатні видавати струм дуже великої потужності протягом короткого часу.

Поширені також послідовно-паралельні гібриди. Класичними представниками цього сімейства є хетчбек Toyota Prius і Lexus з індексом h, оснащені фірмовою системою HSD (Hybrid Synergy Drive). Зараз ми пояснимо принцип його дії. Завдяки планетарній трансмісії виникає синергія, взаємодія двигуна внутрішнього згоряння та електродвигуна. Тут двигун внутрішнього згоряння обертає колеса в поєднанні з електродвигуном, одночасно обертаючи генератор. Немає потреби в традиційній коробці передач: електроніка регулює швидкість двигунів і генератора, перетворюючи таку систему в ECVT (Електробезступінчату коробку передач).

Більшість двигунів, що встановлюються на гібриди, є бензиновими. Багато працюють відповідно до циклу Аткінсона з коротшим тактом стиснення та більш ефективним робочим процесом. Це забезпечує найкращі екологічні та ефективні показники. Поширенню, здавалося б, більш ефективних дизель-електричних силових установок заважає насамперед те, що більшість гібридів продається в Америці, яка не знайома з дизелем. Крім того, дизельний двигун дорожчий за бензиновий, а це лише збільшує значну ціну гібрида.