О чем эта статья — по пунктам

• Что такое микрогибриды
• Зачем нужен мягкий гибрид
• Гибриды, их плюсы и минусы
• Параллельные гибриды — в чем фишка?
• Последовательно-параллельные гибриды: на примере Prius
• Последовательные гибриды и льготы
• Подключаемые гибриды: чем они лучше электромобилей?

Что такое микрогибриды

Прежде чем перейти к полноценным гибридам, расскажем про их младших собратьев. Простейший тип — микрогибриды. У них нет электромотора и, соответственно, дополнительного аккумулятора или силовой электрики, хотя могут использоваться суперконденсаторы, которые питает специальный генератор (при разгоне он отключается, чтобы уменьшить нагрузку на двигатель и, соответственно, снизить расход топлива и вредные выбросы; также есть режим выработки энергии при замедлении).

Некоторые производители используют продвинутую систему start-stop в сочетании со стартером-генератором. Она глушит двигатель не только во время остановки, но и при движении накатом на малой скорости.

Естественно, такие модели не дают большого выигрыша в экономичности (обычно декларируется снижение расхода топлива до 10%). Скорее микрогибриды позволяют вписаться в жесткие экологические нормы. И в основном такие модели есть в линейках европейских марок Audi, BMW, Citroen, Peugeot, хотя предлагают их и такие производители, как Mazda и Hyundai.

Зачем нужен мягкий гибрид

В таких моделях уже используется электромотор, который попутно выполняет роль стартера-генератора. Как правило, он связан с двигателем внутреннего сгорания при помощи ремня, работает с напряжением 48 В (для этого используется отдельная батарея небольшой емкости) и развивает порядка 20—25 л. с. и 100—150 Н·м.

Этого недостаточно, чтобы использовать режим электротяги, но оно и не требуется: мягкий гибрид нужен для того, чтобы запускать ДВС (также в сочетании с функцией start-stop) и помогать ему при разгоне, что улучшает динамику автомобиля и снижает расход топлива примерно на 10—15%. Сейчас многие производители переводят свои топливные модели на такую технологию, что позволяет формально электрифицировать всю линейку, также включающую полноценные гибриды и электромобили.

Самый наглядный для нас пример — Geely Atlas Pro / Belgee X70, который в дорогих версиях имеет такой электрический довесок под названием 48V EMS (Electric Motor Synergy). В составе системы — приводной стартер-генератор, который дает дополнительные 13 л. с. и 50 Н·м. В движении такой мягкий гибрид мало чем отличается от обычного бензинового автомобиля, разве что система start-stop срабатывает мягче обычного, а вибрации при запуске 3-цилиндрового двигателя практически не ощущаются. Несмотря на большую мощность и наличие полного привода, такой Х70 расходует на 0,6 литра меньше топлива, чем чисто бензиновая версия с передним приводом (но с классическим «автоматом» вместо роботизированной коробки).

Гибриды, их плюсы и минусы

И все же под гибридами мы чаще всего подразумеваем автомобили с полноценными силовыми установками, в которых помимо двигателя внутреннего сгорания используется один или несколько электромоторов, имеется высоковольтная силовая электрика, а также тяговая батарея, пусть даже с очень скромной емкостью.

И вот здесь как раз начинаются отличия в конфигурации силовой установки и, соответственно, в том, в каких режимах и на каких источниках энергии передвигаются эти автомобили. Ведь одни модели используют электропривод лишь как вспомогательный — для снижения вредных выбросов, а также увеличения общей отдачи силовой установки. Другие прямой связи ДВС с колесами и вовсе могут не иметь. Ну а некоторые машины способны передвигаться как при помощи ДВС, так и при помощи электропривода.

Параллельные гибриды — в чем фишка?

Они могут приводиться в движение и двигателем внутреннего сгорания, и электромотором, причем на некоторых моделях последний еще и отвечает за реализацию полного привода, как, например, у Peugeot 3008. Впрочем, это все же довольно экзотическая функция, в основном электромотор используется вместе или вместо ДВС для достижения экономического эффекта, а также дает возможность передвигаться в EV-режиме, например, там, куда бензиновым и дизельным автомобилям въезд запрещен.

К параллельным относятся в том числе мягкие гибриды, о которых мы рассказали выше, но в данном случае небольшой электромотор используется только как вспомогательный.

Схему с параллельным гибридом активно использует Honda. Кроме того, силовые установки такого типа применяют Volvo, Porsche, Land Rover и прочие.

Последовательно-параллельные гибриды: на примере Toyota Prius

Такую схему в свое время первой применила Toyota, причем в весьма оригинальном виде. Вместо традиционной коробки передач здесь используется особая электромеханическая трансмиссия, в которой планетарный механизм согласовывает работу ДВС и электромотора. Обычный двигатель при этом может как приводить автомобиль в движение, так и питать тяговую батарею. А в целом силовая установка может работать в разных режимах в зависимости от условий движения, степени заряда тяговой батареи и так далее. Самые известные гибриды такого типа — модели Toyota и Lexus, ну а визитная карточка — модель Prius в любом из ее поколений.

Последовательные гибриды и льготы

У таких моделей ДВС (обычно атмосферный или турбо объемом до 1,5 литра) выступает в роли генератора: он заряжает тяговую батарею, которая в свою очередь питает один или несколько электромоторов. Прямой связи ДВС с колесами при такой схеме нет.

Существует несколько подходов к конструированию последовательных гибридов. Один из них предполагает использование тяговой батареи минимальной емкости. По сути, она является лишь буфером при передаче энергии от ДВС к электромотору. За счет этого снижается и масса автомобиля, и его стоимость, но бензиновый двигатель работает всегда, и чем больше энергии надо, тем выше будут обороты. Зато отзывчивость и эластичность у таких моделей — как у электромобиля.

Например, так едет седан Nissan Sylphy, 1,2-литровый двигатель которого никак не связан с колесами, поскольку в движение автомобиль приводит 136-сильный электромотор. Литий-ионная батарея емкостью 1,5 кВт·ч в зарядке не нуждается, а средний расход топлива в зависимости от версии составляет 3,73 или 4,18 литра на 100 км.

Ну а если поставить батарейку побольше?

Подключаемые гибриды: чем они лучше электромобилей?

Первые гибриды оснащались небольшой батареей емкостью 1—2 кВт·ч. Но затем на рынок вышли модели PHEV с более крупными аккумуляторами и возможностью зарядки.

Подзаряжаемыми могут быть и параллельные (Volvo V60 Plug-in Hybrid), и последовательно-параллельные (Toyota Prius Prime), и, конечно, последовательные гибриды, которые часто называют электромобилями с удлинителем хода. Классика жанра — BMW i3 REX, который оснастили 0,65-литровым моторчиком и 9-литровым бензобаком, что давало дополнительные 120—150 км запаса хода.

Ну а сейчас многочисленные китайские модели — это как раз и есть последовательные гибриды с большой батареей и возможностью подзарядки, причем часто скоростной. Взять, например, лифтбэк eπ007 EVR. Автомобиль оснащен электромотором мощностью 218 л. с., который питает тяговая батарея на 28,4 кВт·ч. Заявленный запас хода в режиме электротяги — 163 км, чего, по идее, должно хватать на несколько дней в условиях городских поездок. Ну а дальше в дело вступает 1,5-литровый двигатель мощностью 105 л. с. и 45-литровый топливный бак. С таким генератором заявленная дальнобойность достигает 1200 км, причем пользоваться этим запасом можно по-разному — предусмотрены режимы приоритета электромотора или ДВС, а также автоматическая программа.

Похожим образом устроены Voyah Free EVR, Seres/Aito M5 и прочие последовательные гибриды, которые остаются выбором для тех, кто уже хочет воспользоваться преимуществами электротяги, но еще не готов быть полностью привязанным к розетке.

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ga@onliner.by