Экономная эксплуатация
Экономная эксплуатация — главное преимущество гибридов. Чтобы достичь ее, необходимо было искать баланс, т. е.
уравновесить все технические показатели машины, но при этом сохранить все полезные параметры обычного автомобиля: его мощность, скорость, способность к быстрому разгону и множество других весьма важных характеристик, заложенных в современных автомобилях.
Мало того, способность накапливать энергию, в том числе и не терять понапрасну кинетическую энергию движения во время торможения, но заряжать аккумуляторные батареи, помимо основных явных преимуществ, принесло автолюбителям некоторые побочные «мелкие радости» — например, меньший износ тормозных колодок.
Переключатели Hybrid Synergy Drive
- Как была достигнута экономия:
- • снижение объема и мощности двигателя;
- • работа двигателя в оптимальном и равномерном режиме, в гораздо меньшей зависимости от условий езды;
- • полная остановка работы двигателя, когда это необходимо;
- • возможность движения только на электродвигателях;
- • рекуперативное торможение с зарядкой аккумулятора.
Вся эта система до такой степени сложна, что стала возможна в полной мере только в современных условиях, с применением достаточно непростых алгоритмов работы бортового компьютера. Даже правильное и эффективное (с точки зрения безопасности) торможение управляется бортовым компьютером.
Высоковольтная батарея
Что касается снижения объема двигателя, то хорошо все показывает простой и наглядный пример. Возьмем два одинаковых автомобиля с разными двигателями: один 3-литровый, другой — 4-литровый, и поедем, например, со скоростью 100 км/ч. Расход топлива у двигателя с большим объемом будет больше.
А дополнительный объем нам понадобится только при интенсивном ускорении. Собственно, на этом эффекте работает система экономии с отключаемыми цилиндрами — при неторопливой езде половина двигателя просто не работает.
Гибридный же автомобиль эту вторую половину с собой вовсе и не возит — он возит электрическую составляющую двигателя, более эффективную в рассматриваемых условиях.
Toyota energy monitor
Сравнительно небольшой износ авто при чисто городской эксплуатации
Благодаря тому, что ДВС гибридных автомобилей куда чаще эксплуатируется в эффективном диапазоне оборотов, его износ при эксплуатации в постоянных пробках будет относительно малым. Износ же силовой установки автомобиля с традиционным ДВС, который постоянно эксплуатируется в рваном режиме пробок, как правило, заметно больше.
Суммарный коэффициент полезного действия автомобилей с электродвигателями, передвигающихся на короткие расстояния, куда выше, чем у машин, передвигающихся в пробках на ископаемом топливе.
Режимы низких оборотов и частичных нагрузок с частыми торможениями плохи для двигателей внутреннего сгорания, но хороши для тяговых электрических моторов с их мощной троллейбусной тягой на низах и рекуперативным торможением.
Панель приборов Toyota RAV4 Hybrid
Здесь следует сделать небольшое отступление в теорию двигателей внутреннего сгорания. Эксплуатация на пониженных оборотах, т. е. оборотах, далеких от режима максимального крутящего момента, не только снижает суммарный КПД за все время использования — она приводит к массе вредных особенностей в работе силовой установки.
Так, при низкой скорости вращения коленчатого вала (а в современной пробке он будет вращаться едва ли в 40 % от оптимальной скорости) нагрузки на поршневую группу будут весьма высоки. ДВС не любит слишком низких и слишком высоких оборотов. При таких режимах он плохо смазывается, плохо охлаждается, легко перегревается, несет огромные насосные потери.
Бензиновый ДВС по циклу Отто проектируется из расчета его эксплуатации в оптимальных условиях.
Передняя панель Toyota RAV4
Цикл Дизеля, с учетом применения современных систем непосредственного впрыска, имеет некоторый выигрыш, но все равно может быть изношен частичными нагрузками куда больше, чем ДВС с циклом Аткинсона в составе гибридной силовой установки.
Экологическая чистота
Снижение расхода углеродного топлива гибридной силовой установкой немедленно сказалось на экологической чистоте. Полная остановка работы двигателей в местах скопления автомобилей на дорогах городов, прежде всего в пробках, играет самую первостепенную роль.
Применение же аккумуляторных батарей гораздо меньшей емкости, чем в электромобилях, снизило остроту проблемы производства и утилизации использованных аккумуляторов.
Развитие гибридной технологии в общественном транспорте и для грузовых автомобилей, еще больше улучшит экологическую обстановку городов.
Lexus RX 400h
Так, Lexus RX 400h имеет удивительно низкий уровень токсичности — выбросы CO2 находятся на уровне малолитражек, а содержание окислов азота NOx удалось довести почти до нуля, что значительно ниже норм Euro-4.
Это достигается, во-первых, тем, что бензиновый двигатель почти не работает в предельных, самых «грязных» режимах. Во-вторых, в пробках и при остановке двигатель автомобиля глушится, и Lexus, подобно подводной лодке, начинает передвигаться на аккумуляторах.
В-третьих, как уже было сказано выше, ДВС, работающий по циклу Аткинсона, теряет в мощности, но выигрывает в экологичности.
Хорошие ходовые характеристики
В случае применения гибридной силовой установки нет необходимости устанавливать двигатель из расчета пиковых нагрузок эксплуатации.
В момент, когда необходимо резкое усиление тяговой нагрузки, при котором у обычного ДВС потребление топлива возрастает раза в полтора, в работу включаются одновременно как электрический, так и обычный двигатели (а в некоторых моделях и дополнительный электродвигатель).
Это позволяет сэкономить путем установки менее мощного двигателя внутреннего сгорания, работающего основное время в наиболее благоприятном для себя режиме.
Такое равномерное перераспределение и накопление мощности, с последующим быстрым использованием, позволяет использовать гибридные установки в автомобилях спортивного класса и внедорожниках. Таким образом, гибридный автомобиль при ускорении, перед тем как начинать глотками поглощать бензин, сначала пытается «выпить» батареи, чего, как правило, оказывается достаточно.
Lexus RX 330
Увеличение дальности пробега
Время — это самый ценный ресурс для человека. Исключение благодаря уменьшенному расходу топлива половины заездов на заправочные станции, и даже большего количества таких заездов при езде по городу, высвобождает у автовладельца некоторое количество времени для других больших и важных дел.
Сохранение и повторное использование энергии
Устранен главный недостаток двигателя на углеродном топливе — невозможность возврата энергии обратно в углеродное топливо. Обычный автомобиль при торможении переводит избыточную энергию в тепло.
Если очень интенсивно тормозить на мощной машине, то это можно увидеть даже невооруженным взглядом — тормозные диски раскалятся докрасна.
Инженеры по транспорту давно пытались сохранить энергию движения при торможении, чтобы ее повторно использовать.
Например, применялись специальные конструкции с большим маховиком. Но только электрическую энергию удаётся сохранить с самыми минимальными потерями и максимально дешево.
Гибридные автомобили поступают более гуманно: при торможении их электромоторы начинают работать как генераторы, преобразуя кинетическую энергию в электрическую и заряжая аккумуляторы.
Хотя и нормальные дисковые тормоза не простаивают, дополняя и подстраховывая электрические. В качестве накопителя применяются как аккумуляторы, так и специальные конденсаторы.
Обычная заправка топливом
У электромобилей пока есть один большой недостаток — необходимость зарядки аккумулятора. Процесс долгий, и требует некоторого специально оборудованного пункта зарядки.
Таким образом, он становится непригодным для длительных и дальних поездок.
Уже разработаны технологии, позволяющие заряжать аккумуляторы до 80 % емкости за 15 … 20 минут — однако такая зарядка требует мощного зарядного устройства и отрицательно сказывается на ресурсе аккумулятора.
Кроме того, для получения электричества сейчас в основном используются невозобновляемые источники энергии. Таким образом, экологический вред просто-напросто смещается в район электростанции.
Нельзя также забывать и потери при передаче электроэнергии от электростанции к пункту зарядки, а также не стопроцентный КПД самого зарядного устройства.
Если учесть все вышеперечисленные факторы, полностью электрические автомобили становятся уже не настолько экономичными и экологичными, насколько кажется на первый взгляд.
У гибридного автомобиля этот недостаток устранен. Заправка осуществляется по привычной схеме, обычным углеродным топливом, тогда, когда это необходимо, и дальнейшее движение можно немедленно продолжить.
Но при этом в городском цикле эксплуатации гибридный автомобиль около 80 % времени работает в режиме электромобиля.
А так как электричество вырабатывается прямо на месте, потери при преобразовании химической энергии топлива в электрическую можно признать весьма небольшими.
Старые аккумуляторы
Цена вопроса
Во что же обходится превращение обыкновенного автомобиля в гибрид? Сравним автомобили Lexus RX 400h и Lexus RX 330.
С одной стороны, из автомобиля исчезают карданный вал, традиционная трансмиссия и различные навесные агрегаты двигателя, например стартер и генератор.
С другой — прибавляются блок управления и преобразования напряжения (32 кг), высоковольтные (288 вольт) батареи Panasonic (70 кг), задний электромотор (40 кг) и электромеханическая трансмиссия со встроенным электромотором и генератором (118 кг).
В итоге вес гибридного Lexus RX 400h на 200 кг превышает массу «донорского» Lexus RX 330. По утверждению уже упомянутого выше Масаки Санаяма, такая переделка увеличивает себестоимость автомобиля на $3 000. Хотя на российском рынке Lexus RX 400h продавался за $77 300 по сравнению с $66 100 за бензиновый Lexus RX 300 в аналогичной комплектации. Вот такая японская математика.
Утилизация аккумуляторов
Не секрет, что в бытовой электронике аккумуляторы приходится периодически менять — они постепенно теряют часть своей емкости.
Каков же ресурс ресурс установленных в Lexus RX 400h аккумуляторов? Масаки Санаяма рассказал, что на аккумуляторы в первых Toyota Prius давалась отдельная гарантия — восемь лет.
Но время доказало, что высоковольтная батарея не нуждается в замене в течение всего срока службы автомобиля, поэтому сейчас никаких отдельных оговорок уже не делается.
Недостатки автомобилей с гибридной установкой
Сложность
Гибридные автомобили сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, подвержены саморазряду. Кроме того, они дороже в ремонте. Далеко не все крупные автопроизводители смогли создать собственную гибридную систему.
Компания Porsche вначале отказалась от попыток самостоятельного производства гибридного автомобиля, начав разработку автомобилей с гибридной силовой установкой заметно позже других. Компания Mitsubishi изначально также не пыталась создать гибридный автомобиль, а сконцентрировала все свои усилия на разработке электромобилей. Однако позже и она выпустила гибрид — Mitsubishi Outlander PHEV.
Утилизация аккумуляторов
Гибридные автомобили, как и электромобили, хоть и в меньшей степени, подвержены проблеме утилизации аккумуляторов.
В соответствии с классификацией отходов аккумуляторы отнесены ко 2-му классу опасности ввиду содержания тяжелых металлов, кислот, щелочей и других компонентов, вредных для экологии и человека.
Исходя из этого утилизация аккумуляторов — важный экологический вопрос. Ресурс любого аккумулятора имеет определенный срок годности, по окончании которого он становится непригодным к дальнейшей эксплуатации.
Сегодня используются различные виды автомобильных аккумуляторов. Они имеют разную сферу применения, отличаются параметрами: размер, внешний вид, цикл перезарядки, емкость, срок хранения и химический состава.
• Свинцовые модели в качестве реагента содержат свинец и его диоксид. Электролит — раствор серной кислоты. Распределяются на четыре группы — портативные, стационарные, стартерные и тяговые. В гибридных автомобилях применяются крайне ограниченно.
• Никель-кадмиевые типы батарей. Реагент — кадмий и гидроксид никеля. Электролит — гидроксид калия.
• Железо-никелевый аккумулятор имеет в своем составе железо, гидроксид натрия или калия, окись никеля.
• Никель-металлгидридные модели включают в себя такие химические элементы, как никель, литий, гидроксид калия и оксид никеля.
• Никель-цинковые виды АКБ содержат цинк, гидроксид калия, литий и оксид никеля. Серебряно-цинковые (кадмиевые) виды состоят из цинка или кадмия, гидроксида калия, оксида серебра.
• В состав литий-ионных аккумуляторов входят литий и оксид кобальта
.• Литий-полимерные аккумуляторы содержат литий, оксиды ванадия, марганца или кобальта.
Наиболее часто используемые в гибридах и перспективные автомобильные аккумуляторы содержат в себе литиевый компонент, который крайне опасен для окружающей среды.
Учитывая тот вред, который подобный «букет» химических веществ может причинить экологии, не остается никаких сомнений, что утилизация и переработка автомобильного, а также авиационного, производственного и всех остальных видов аккумуляторов — единственная возможность не допустить критического уровня загрязнения планеты.
Стоит отметить, однако, что заметными темпами развивается и отрасль переработки отслуживших свое аккумуляторов, в первую очередь свинцово-кислотных, но и другие типы также принимаются в переработку.
Экономичность и экологичность
Высокую экологичность и экономичность гибридов многие ставят под сомнение.
Так, ряд тестов, проведенных авторитетными автомобильными изданиями, показал, что гибриды дают заметную экономию топлива только в городе, при движении же в смешанном цикле — незначительную, а за городом проигрывают современным дизелям, хоть и не критично.
Почетное звание «Самый экологичный автомобиль года» в 2007 и 2008 гг. присуждалось также автомобилям с дизельными двигателями. Поэтому, делая выбор между дизельным двигателем и гибридной силовой установкой, всегда стоит учитывать преимущественные условия эксплуатации.
(Окончание следует)
Статья была опубликована в журнале «Наука и техника»
Дизель, бензин или гибрид — что выбрать в 2021 году?
В чём разница между дизелем и бензином?
Первое важное отличие — это конструкция двигателя и способ зажигания. Бензиновым двигателям для этого нужна искра, в то время как дизельные двигатели зажигаются автоматически. Более того, дизели отличаются меньшим расходом топлива. Дизельное топливо обладает такими свойствами, которые позволяют создавать очень экономичные двигатели.
Однако следует помнить, что дизельное топливо намного дороже в эксплуатации, чем бензиновые двигатели. Детали, которые в них устанавливаются, например, турбокомпрессоры или сажевые фильтры, часто требуют замены или ремонта. К сожалению, цена у них выше, чем у бензиновых.
К тому же оба двигателя различаются массой — дизель намного тяжелее бензинового.
Какой двигатель лучше выбрать: дизельный, бензиновый, гибридный или электрический?
На этот вопрос нет правильного ответа. Например, дизельные двигатели не так экологичны, как обещали, и дороги в обслуживании. К тому же это не автомобили для городов — небольшие расстояния плохо справляются с сажевыми фильтрами. Но в качестве машины для дальних поездок идеально подойдёт дизель.
Однако, если нужна лучшая производительность, лучше выбрать бензин. К сожалению, это не экологичные автомобили, но они обеспечивают гораздо лучшую динамику и относительно дешёвы в обслуживании. Гибриды и электрика отлично подходят для городов.
Однако экоавтомобили не будут работать на большие расстояния, в городах и на трассе для них сложно найти зарядку.
Что быстрее: дизель, бензин или гибрид?
Скорость данного автомобиля зависит от мощности установленного в нём двигателя и мощности, достигаемой данным агрегатом. Поэтому ответ на вопрос, какой двигатель внутреннего сгорания быстрее, неочевиден.
Считается, что бензиновые двигатели будут самыми быстрыми в этом рейтинге. Это потому что автомобили, работающие на этих агрегатах, очень динамичны.
Сам факт, что спортивные автомобили оснащены почти исключительно бензиновыми двигателями, указывает на то, какой агрегат самый быстрый.
Какой гибрид дороже, бензин или дизель?
Автомобили с дизельными и гибридными двигателями дороже бензиновых. Однако следует помнить, что в долгосрочной перспективе эти двигатели окупятся.
Из-за их низкого расхода топлива платить за топливо придётся гораздо меньше. Бензиновые двигатели дешевле на момент покупки, но заправка обойдётся намного дороже.
А ремонт автомобилей с дизельным или гибридным двигателем обычно обходится дороже.
Что тише: дизель или бензин?
Бензиновый двигатель работает намного тише. Шум, сопровождающий работу дизеля, обусловлен его принципом работы. В таких двигателях дизельное топливо впрыскивается в тот момент, когда температура и давление воздуха самые высокие. Именно это горение создаёт шум.
Сгорание: дизельное топливо или бензин — что дешевле?
Считается, что дизель сжигает меньше топлива, чем бензиновый двигатель. Раньше такое утверждение было абсолютно правдой, но теперь это не совсем так. Современные бензиновые двигатели сконструированы таким образом, чтобы выделять как можно меньше CO2. Как результат — они производят меньший расход топлива.
в конечном счёте дизели должны были быть экономичными автомобилями, но сегодня данные практически совпадают. А также важна цена на топливо, которая либо совпадает, либо цена дизельного топлива выше.
Однако, несмотря ни на что, использование дизельного топлива на дальние расстояния на заправках непременно обойдётся дешевле.
Что менее аварийно и дешевле ремонтировать: бензин или дизель?
Старые автомобили с дизельными двигателями могут часто ломаться. Комплектующие двигателя, турбокомпрессор или форсунки двигателя — это лишь некоторые из частей, которые могут часто ломаться.
Однако старые бензиновые двигатели ломаются ненамного реже. Однако современные автомобили строятся из гораздо более совершённых и современных деталей.
Что касается затрат на ремонт, к сожалению, придётся заплатить гораздо больше за дизельный двигатель, чем за бензиновый.
Стоит ли покупать дизельный автомобиль для коротких поездок по городу?
Ответ прост — нет. Дизельные двигатели не предназначены для работы на короткие расстояния. Если нужна машина только для поездок на работу, тогда нужно выбрать что-нибудь другое.
Езда по городу может быть почти смертельной для дизеля. Установленный сажевый фильтр часто очень быстро забивается, и дополнительное оборудование двигателя выходит из строя. Эти детали очень дороги в ремонте.
Поэтому может быть лучше выбрать другой двигатель.
Какие преимущества и недостатки есть у дизельного двигателя?
Люди, выбирающие дизельное топливо, обязательно обращают внимание на низкий расход топлива. Действительно, это одно из самых больших преимуществ этого двигателя. Сравнивая это с бензиновыми агрегатами, легко заметить, что разница до 3 литров меньше на 100 км.
Дизель также отличается более высоким крутящим моментом. Ещё одно преимущество — большая долговечность этих двигателей. Однако у него есть и недостатки. И это цена такой машины. Автомобиль с дизельным двигателем, к сожалению, намного дороже, чем автомобиль с бензиновым двигателем.
Ещё один минус — затраты на ремонт.
Что быстрее нагревается дизель или бензин?
Бензиновые двигатели нагреваются быстрее, чем дизельные. Дизельные установки требуют больше времени для обработки, но, следовательно, они более долговечны. Однако, если мы хотим, чтобы двигатель быстро прогревался, следует выбирать бензин. Испытания показали, что таким агрегатам на полный прогрев требуется до 4 минут меньше, чем у дизельных двигателей.
Будет ли дизель работать на бензине?
Дизельный двигатель не может работать на бензине. Если случайно залили бензин в бак, следует вызвать эвакуатор и отвезти машину к механику.
Если не успели завести машину, достаточно выкачать топливо из бака и очистить всю топливную систему. Топливный фильтр также необходимо заменить.
Однако, если машина завелась, приходится учитывать более высокие затраты на ремонт. Это может повредить форсунки и ТНВД. Тогда ремонт обойдётся недёшево.
Как водить дизель на короткие расстояния?
Есть несколько вещей, о которых следует помнить, если нужно проехать небольшое расстояние на дизельном топливе. Прежде всего, не нужно садиться за руль сразу после запуска автомобиля.
Нужно дать двигателю время прогреться и подняться до более высокой температуры. Во время движения не нужно ехать слишком быстро, нужно избегать резких ускорений и торможений. Добравшись до места, необходимо сразу выключить двигатель.
А также обязательно подождать несколько минут, пока турбина остынет.
LPG или дизель — что выбрать?
Водители всегда хотят найти решение, при котором они смогут платить за топливо как можно меньше. Дизельные двигатели имеют относительно небольшой расход топлива, поэтому на заправках не придётся много платить.
Однако весь ремонт будет дорогостоящим, и в этих двигателях многие элементы требуют частой замены. Поэтому кажется, что установка LPG более эффективна. Однако необходимо помнить, что его установка стоит довольно дорого. К тому же далеко не всякая машина справится с таким решением.
Более того, бензиновый автомобиль требует более частого обслуживания.
Что лучше для города: гибридный, электрический, бензиновый или дизельный автомобиль?
Гибридные и электромобили определённо лучше всего подходят для города. Дизельные двигатели не подходят для коротких поездок, а бензиновые двигатели будут сильно гореть. Электромобили и гибриды не только экологичны, но и очень удобны.
Гибрид на короткой дистанции и с более расслабленной ездой может вообще не использовать блок сгорания. В итоге — за газ много платить не будем. Электромобиль, напротив, не подходит для дальних поездок, но идеален для города.
Эти тихие и комфортабельные автомобили — отличный выбор для людей, которые не ездят на большие расстояния.
Отзывы (0)
Почему не нужно покупать гибрид: аргументы против
Однако же Россия не спешит навстречу гибридам – у нас таких машин, не считая праворульный секонд-хенд из Японии (как правило, это Toyota Prius), практически нет.
Есть какие-то автомобили с космическими ценниками, покупатели которых могут и не знать, что купили какой-то гибрид. Еще есть китайский Geely Atlas – и, в общем-то, всё.
А так ли это плохо? Кому он вообще нужен, это гибрид, особенно в нашей стране?
Задумка гибрида, в общем-то, неплохая. Электрический мотор помогает «рвать с места», но быстро сажает батарею. А вот ДВС хорошо себя ведет при постоянной нагрузке. Объединяем одно с другим и получаем, казалось бы, сплошной компромисс. Большой запас хода, сниженный расход топлива, хорошая экология – звучит красиво. А на практике?
А на практике не все понимают, что гибрид дает какую-то экономию только в переменных условиях движения, чередующих разгоны и торможения.
В городских условиях это худо-бедно работает: вместо того, чтобы отдавать при торможении всю энергию в тепло, гибрид подзаряжает батарею. Примерно то же происходит на горных дорогах: при спуске можно компенсировать часть энергии, потраченной на подъем.
Но вот на автобане оптимизм иссякает: проку от гибрида ноль. Хуже того, он вреден, поскольку вся электрическая начинка фактически становится тяжелой и бесполезной обузой, ухудшающей расход.
Россказни насчет расхода в литр на сотню километров не стоит принимать всерьез: речь всегда идет о том, что гибрид расходует энергию, накопленную в батарее. Вскоре эту батарею придется каким-то образом подзаряжать.
Реальные источники экономии гибрида – это рекуперация энергии в описанных выше условиях, оптимальный режим работы ДВС, а также поддержка государства – при наличии таковой.
Во многих странах (но не в России) покупателям гибридных машин могут предоставлять скидку в несколько тысяч долларов. Однако же подобная скидка – это, в общем-то, рекламный ход, не имеющий никакого отношения к реальным достоинствам такого транспорта.
Сегодня такая поддержка есть, завтра ее отменят: так уже было с электромобилями.
Хороший, казалось бы, источник экономии для некоторых типов гибридов – это возможность подзаряжаться от сети 220 В. Это позволяют гибриды PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle).
Однако и здесь есть знак вопроса: а за чей счет, извините, банкет? Извечная жажда халявы – явление понятное: мол, приехал на работу, подключился к казенной розетке, а вечером, довольный, отбыл домой. Но это – разовое явление: ни одному руководителю не понравится подобный способ грабежа его конторы.
Подзарядка дома быстро теряет свою привлекательность – за это уже придется платить. Да и как подзаряжаться, проживая, скажем, на 11-м этаже?
Еще один сложный момент – это подержанные гибриды. В первую очередь в них изнашивается, конечно же, аккумуляторная батарея. Но тут все определяется тем, как использовал гибрид первый владелец.
Если она не пребывала месяцами в разряженном состоянии, не перегревалась и не переохлаждалась, то, вполне возможно, она послужит и второму хозяину. Но если все наоборот, то покупателю в этом случае не позавидуешь.
Правда, умельцы кое-где освоили замену как батарей, так и отдельных ее ячеек, но это уже приключение на любителя.
В современной России продажи любых «электричек» уступают европейским примерно в тысячу раз. И это понятно: никакого «кайфа» от такой покупки владелец не испытает. Цена высокая, а инфраструктура практически отсутствует. В нашем своде обязательных нормативов требования энергоэффективности отсутствуют. Европеец может проявить эдакую «сознательность», увидев шильдик типа «
Сколько можно сэкономить с гибридным автомобилем? Ответ экспертов
Кому подойдет автомобиль, у которого есть и двигатель внутреннего сгорания, и электропривод, выяснили эксперты «За рулем».
В европе гибридов уже больше, чем дизелей!
В третьем квартале 2021 года гибриды составили более 20% от всех автомобилей, зарегистрированных в Евросоюзе. Впервые этот показатель оказался выше, чем у дизельных машин.
Материалы по теме
Причем в этой статистике подзаряжаемые гибриды, как и электрокары, идут отдельными строками — пятой и четвертой соответственно.
Итак, по популярности:
- бензиновые
- гибридные
- дизельные
- подзаряжаемые гибридные
- электрические
Для справки: гибриды бывают подзаряжаемые, когда аккумулятор можно пополнить от электросети, и «обычные», где электричество берется только от генератора на борту.
Материалы по теме
А что у нас?
Материалы по теме
В России всё иначе. Гибриды представлены лишь несколькими моделями топ-уровня с заоблачными ценами. Если «гибридность» — путь к экономии, то точно не у нас: это просто дорогие игрушки с непривычными инновациями. А по цене «простых собак» (по терминологии мультипликационного Шарика) остается разве что китайский Geely Atlas Pro (от 2 млн руб.).
Хотя потенциально россияне гибридам симпатизируют. Эксперты «Авито Авто» сообщают, что бензиновый двигатель считают оптимальным 42% опрошенных, а на втором месте как раз гибридный привод — его бы предпочли 22% россиян. Дизелю рады были бы 13% опрошенных, а 10% склоняются к электрической силовой установке. Но реальная жизнь и реальные цены дают другие соотношения.
Что дает гибрид?
Материалы по теме
Гибридный привод позволяет нивелировать недостатки и ярче проявить достоинства двух очень разных типов силовой установки — двигателя внутреннего сгорания и электромотора. Последний прекрасно ведет себя при троганье с места и на переходных режимах.
А ДВС такому режиму не рад — тратит уйму топлива, выбрасывает много вредных веществ, да и сам быстро изнашивается. Зато при равномерном движении по шоссе всё наоборот.
Электродвигатель быстро опустошает батарею, а ДВС на режиме постоянной нагрузки довольно экономичен, обеспечивает большой запас хода и обладает сравнительно низкой токсичностью.
Но чтобы ужиться, эти два антагониста должны постоянно «залезать на чужую территорию». Самый эффективный режим для гибрида — рваный, чередующий разгоны и торможения (или подъемы и спуски).
Чем больше торможений — тем больше рекуперативной энергии закачивается в аккумулятор. Только не думайте, что если вы специально поедете в таком рваном режиме из точки А в точку Б, вы будете экономить топливо относительно равномерного движения.
Нет! Закон сохранения энергии еще никто не обманул.
Приращение крутящего момента на гибридном автомобиле: 1 — суммарный крутящий момент (ДВС 1,2л + электромотор); 2 — крутящий момент ДВС 1,6 л (для сравнения); 3 — крутящий момент ДВС 1,2 л; 4 — момент электродвигателя.
Приращение крутящего момента на гибридном автомобиле: 1 — суммарный крутящий момент (ДВС 1,2л + электромотор); 2 — крутящий момент ДВС 1,6 л (для сравнения); 3 — крутящий момент ДВС 1,2 л; 4 — момент электродвигателя.
Материалы по теме
Речь о другом. Если вы вынуждены ехать в рваном городском режиме (разгоны, торможения на светофорах, толкания в пробках), то наличие гибридного привода на руку: часть энергии вернется в батарею. Именно часть, поскольку эффективность рекуперации тем выше, чем выше скорость, с которой начинается рекуперативное торможение — а где в городе особо разогнаться?
На трассе толку от гибридности никакой. Разве что на затяжных спусках, когда лучше не жечь тормоза, а запасти энергию.
Для равномерного движения на электротяге необходимо длительно и постоянно обеспечивать мощность, составляющую примерно от трети до половины максимальной мощности моторов, установленных на обычные автомобили того же класса. Это батарее не под силу.
А когда мы «тянем» по шоссе на ДВС, то вся электрическая начинка фактически оказывается балластом, ухудшающим характеристики машины.
На бездорожье гибридная компоновка с двумя (иногда даже с тремя) разными моторами позволяет простейшим образом организовать привод на вторую ось, не прибегая к карданам и двум угловым редукторам.
Крутящий момент доступен с минимальных оборотов (благодаря электротяге) и достигает высоких значений. Никакой муфты подключения задней оси нет — значит, ничего не перегреется.
Из других достоинств гибрида — динамичное троганье с места благодаря электроприводу (опять же высокий крутящий момент «с нуля») и порой более низкий уровень шума.
Гибрид без электричества Материалы по теме |
Откуда экономия?
Материалы по теме
Экономичность гибридных автомобилей обеспечивают несколько факторов.
- Рекуперация энергии. Обычный автомобиль с ДВС при снижении скорости способен разве что временно отключить подачу топлива. Накопленная энергия движения будет расходоваться на нагрев тормозных механизмов. А вот гибрид при замедлении переводит электромотор в режим генератора и частично возвращает энергию в батарею.
- Оптимальный режим работы ДВС. Он работает без резких изменений частоты вращения и нагрузки, а потому обеспечивает минимальный удельный расход топлива.
- Поддержка государства. В том же Китае покупателям гибридных машин могут предоставлять скидку в несколько тысяч долларов.
Электричество из розетки
Материалы по теме
Немного другая история — подзаряжаемые гибриды PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle). С полностью заряженной от сети батареей они способны, пусть и не очень быстро, преодолеть несколько десятков километров пути только на чистой электротяге.
Приехал на работу, подключился к городской электросети, а вечером — снова на «халявном топливе». Не хватит заряда — доедешь на бензине, удобно! Правда, дармовая подзарядка за чей-то счет рано или поздно перестанет нравиться владельцам розетки, если владелец — не вы. А без халявы привлекательность идеи сразу меркнет.
Дело даже не столько в стоимости электричества, сколько в удобстве — попробуй найти розетку на улице!
Именно поэтому подзаряжаемые гибриды — обладатели самых «красивых» расходов топлива в рекламных буклетах. Аж до 1 л/100 км! Секрет, как вы поняли, прост: первые 90 км из этих ста машина проходит на чистой электротяге, а затем включается ДВС — и вся магия пропадает. На следующие 100 км понадобятся уже привычные 10 литров бензина.
Только в рваном режиме движения гибрид кое-что экономит. А при равномерном он становится балластом
Гибрид из вторых рук
Благодаря соседству с Японией наш Дальний Восток познакомился с гибридными автомобилями лет двадцать назад. Подержанных Приусов и иже с ними продают куда больше, чем новых гибридных автомобилей.
Материалы по теме
Что в них изнашивается?
Первым делом — аккумуляторная батарея. Гораздо реже — управляющая электроника и система охлаждения батареи.
Состояние подержанного гибрида очень сильно зависит от того, как его эксплуатировал первый владелец. Если автомобиль не гоняли на высоких скоростях, не держали аккумуляторную батарею разряженной по несколько суток, не перегревали ее (например, не следя за системой охлаждения), то батарея может прослужить намного дольше гарантийного срока — обычно он составляет пять, а то и восемь лет.
За эти годы мастера освоили обслуживание гибридной электроники и научились менять не только сами батареи, но и отдельные блоки. Заодно освоили и «прошивку мозгов» под новую или доработанную батарею. Поэтому, если разобраться со спецификой эксплуатации и ремонта, бояться подержанного гибрида не стоит.
Нужно ли это в России?
Материалы по теме
Уровень продаж всех новых электрифицированных машин в России уступает европейскому примерно в тысячу раз! Причина проста: никакой выгоды от их приобретения владелец не получает.
Дорожные знаки типа «Въезд разрешен только гибридам» появятся у нас ох как нескоро. Новый гибрид — штука дорогая, значительной экономии не дает — особенно в замученных пробками городах.
А преимущества еще более дорогих подзаряжаемых гибридов сложно реализовать из-за отсутствия зарядной инфраструктуры.
Все успехи зарубежной «гибридизации» — это прежде всего политические игры в экологичность. Видимо, там могут позволить себе покупать условный гибридный Atlas Pro за 2 миллиона, тогда как есть «обычный» Atlas меньше чем за полтора — на небольшой бензиновой экономии разницу условно «отобьет» лишь второй, а то и третий владелец машины,
Нам пока не до дорогих инноваций: обычную «бензинку» прокормить бы.
Комментарий специалистаПочему гибриды популярны в Европе?Денис Загарин, директор Центра испытаний НАМИДенис Загарин, директор Центра испытаний НАМИВопрос лежит в плоскости более высоких европейских экологических норм и так называемых требований энергоэффективности, которые у нас в своде обязательных нормативов отсутствуют — хотя этот вопрос обсуждается довольно давно.Заходя в дилерский салон, европейский потребитель видит на автомобиле этикетку с указанием эмиссии углекислого газа CO2 в граммах на километр пробега и может проявить экологическую сознательность, выбрав автомобиль «самого зеленого» класса А ( |
Загрузка...
