В чем сила, брат? Все о гибридных двигателях и их особенностях

Статья от 15 марта 2021 года

Уже с середины 70 –х японская Toyota активно сотрудничала с американским концерном GM, перенимая опыт по разработке гибридных силовых установок. Интерес к ним вызвала зависимость страны от импорта нефти. Перед конструкторами стояла задача создать экономичный, но мощный мотор.

Японцы, как всегда, не стали изобретать велосипед. Они взяли все самое лучшее из передовых научных исследований, усовершенствовали и активно внедрили в производство. Так на свет появилось классическое трио «ДВС – электродвигатель - генератор». В 1995 году Toyota презентовала миру первый тестовый Prius, а уже через два года концерн смог наладить серийный выпуск этой модели.

Сегодня 7 автомобилей из 10, которые мы ввозим из Японии, имеют гибридные двигатели. Их покупают те, кто желает получить современный автомобиль с отличной динамикой и низким расходом топлива. Ведущие концерны постоянно совершенствуют гибридные силовые установки, предлагая автолюбителям более «продвинутые» варианты. Поэтому мы хотим познакомить вас с самыми актуальными типами гибридных двигателей.

Типы гибридных моторов

Микрогибриды: маленькие, да удаленькие
К микрогибридам относятся автомобили, оборудованные аккумуляторной батареей до 12 Вольт. Такие модели знакомы российским автолюбителям по системе «старт – стоп». Генератор здесь приспособлен для частого завода двигателя. Это особенно актуально для жителей мегаполисов: система «старт – стоп» позволяет меньше контролировать движение машины в пробках.
Запаса энергии такая силовая установка фактически не производит: заряд помогает машине стартовать, и частично расходуется на внешнее и внутреннее освещение. Здесь это скорее приятная дополнительная опция. При этом микрогибриды позволяют снизить расход топлива на целых 10%. К самым популярным японским микрогибридам, представленным в нашем каталоге, относятся:
Nissan Serena
Suzuki Ignis
Suzuki Hustler

Умеренные гибриды: резкие и дерзкие

К умеренному типу гибридных силовых установок относятся модели, оснащенные высоковольтной батареей мощностью до 10 кВт. Они уже умеют запасать энергию, но еще не обеспечивают движение на электротяге полностью. Гибридный двигатель здесь усиливает основной ДВС. Такое конструктивное решение помогает автомобилю резко стартовать с места, и ускоряться за какие – то миллисекунды. Если вы любите скорость и часто ездите по трассе, автомобиль с умеренным типом гибридной силовой установки – ваш вариант.

Среди умеренных гибридов, которые можно найти на аукционах Японии и заказать в нашей компании, выделяются:

Honda Insight

Honda Fit GP1

Subaru XV

Subaru Forester

Полный гибрид: превосходя ожидания

Это самые умные, самые шустрые, самые экономичные гибридные силовые установки. Высокая мощность электродвигателя позволяет ему работать самостоятельно и «тянуть» авто только за счет электрической энергии, или усиливать мощность бензинового мотора в нужный момент. Зарядка батареи в таких машинах происходит во время движения: бензиновая установка передает мощность на электродвигатель, либо заряжает аккумулятор. Японские инженеры реализовали несколько схем работы полных гибридов:

· Последовательная схема. Упрощенно схема выглядит так: двигатель сжигает топливо, преобразует газы в механическую, а затем – в электрическую энергию. В дело вступает электрическая силовая установка, которая частично запасает эту энергию в батарею, а часть – передает на колеса. Неоспоримыми достоинствами такого решения является низкий расход топлива, ведь двигателю нет необходимости использовать для движения механическую энергию. Кроме того, ДВС с полным гибридом работает, как швейцарские часы: без скачков и перепадов оборотов. В коробке передач и сцеплении в данной схеме нет необходимости вообще! Но не все так гладко: из – за постоянного преобразования, часть энергии просто теряется, а ЭКТ – довольно дорогое удовольствие.

В нашем каталоге представлены гибриды с последовательной схемой в следующих моделях:

Nissan Note E — Power

Nissan Serena

· Параллельная схема. Такие модели имеют привычную автоматическую коробку передач. Здесь крутящий момент на колеса передает и ДВС, и электродвигатель. Бензиновый мотор выступает и генератором энергии: за счет рекуперации ее часть запасается в батарее или преобразуется в инверт. Схема позволяет значительно снизить расход топлива на больших скоростях, что идеально для трассы. Увы, на низких оборотах электромотор не включается, а значит – расход в городском цикле будет существенным.

В каталоге вы найдете такие модели с параллельной схемой гибридного мотора, как:

Honda Insight

Honda Civic

· Последовательно – параллельная схема. Универсальное японское решение, которое позволило сохранить динамику и сэкономить топливо. Электрическая силовая установка и двигатель здесь работают в тандеме с планетарной трансмиссией или гидромуфтой. Схема позволяет электродвигателю включаться даже на низких оборотах, и длительное время двигаться только на электротяге. Если мощности не хватает – «планетарка» сама подключит ДВС, а автомобиль наберет скорость за несколько секунд. Конечно, если у вас заклинит двигатель, ездить на одном электромоторе не получится: это, все-таки, не электромобиль. Но такой тандем – впереди планеты всей по показателям экономии топлива и динамики.

На базе последовательно - параллельных гибридных схем реализованы силовые установки в таких авто из нашего каталога, как:

Toyota Prius

Honda Accord

Toyota Alphard

Практически все Mazda и другие рядовые гибриды.

PHEV: с проводами в багажнике

Нет, мы сейчас не о проводах для принудительного запуска. Мы о гибридах, которые можно подзаряжать от стационарной сети. Система Plug-in Hybrid Electric Vehicle позволяет подзаряжать батарею даже тогда, когда машина стоит. Это обеспечивает беспрецедентную экономию топлива, ведь на заряженной батарее в сочетании с полным баком автомобиль может проехать до 800 км. Кроме того, наличие ДВС обеспечивает независимость от внешних источников энергии: то, чего так не хватает электрокарам. Минус такого решения – высокая цена автомобилей с PHEV. Но оно того стоит.

Среди подзаряжаемых гибридов из нашего каталога такие модели, как:

Toyota Prius PHV

Toyota Prius Prime

Mitsubishi Outlander PHEV