6 мая 2025
Согласно статистике, доля гибридных автомобилей в европейских странах уверенно перешагнула 20-процентный рубеж. В России показатели скромнее, однако, тенденция к увеличению прослеживается. Эти автомобили являются “золотой серединой” между электромобилями, требующими частой, долгой зарядки, и классическими моделями с бензиновыми, дизельными ДВС.
В чем особенности гибридных авто? По какому принципу они работают, как устроены? Какими классами представлены? Эти и другие вопросы требуют подробного рассмотрения.
Как устроен гибридный автомобиль?
Основная особенность гибрида – оснащение сразу двумя моторами, классическим ДВС и электрическим. Классический пример – использование ДВС на загородной магистрали, где требуется максимум мощности и скорости, электромотора – в плотном городском потоке, с постоянными остановками. Двигатели могут работать как поодиночке, так и совместно, что улучшает динамику разгона.
Первый серийный гибрид – Toyota Prius, выпущен японским концерном в конце 90-х годов. Тогда автомобиль казался диковинкой, но буквально через пару лет автомобилисты оценили преимущества, главное из которых – экономичность, ощутимое снижение топливного расхода. Сейчас подобные модели есть у подавляющего большинства автопроизводителей, представлены в формате не только компактных городских седанов, но кроссоверов и даже полноразмерных внедорожников.
Классификация
Гибридная схема представлена несколькими типами. Как сказано выше, моторы могут работать как совместно, так и отдельно друг от друга. Специфика их взаимодействия – основной классификационный признак.
Микрогибриды
Скорее, это маркетинговая уловка, а не реальный класс. Полноценный электрический мотор конструкцией не предусмотрен. К этой категории относятся автомобили, укомплектованные системой “start-stop”, автоматически глушит и запускает ДВС при остановках, за счет чего удается экономить топливо.
За повторный запуск отвечает стартер высокой мощности, являющийся также генератором. При нажатии на тормозную педаль активируются алгоритмы рекуперации, батарея стартера получает заряд. Таким моделям, конечно, далеко до “настоящих” гибридов, однако, конструктивно они проще, а значит – дешевле и надежнее.
“Мягкие” гибриды
В англоязычной литературе для их обозначения используется аббревиатура MHEV. Электрический мотор гибридного автомобиля напрямую связан с коленчатым валом бензинового. Он многофункционален, способен как аккумулировать энергию при торможениях, так и отдавать – для более динамичного разгона.
Алгоритм работы MHEV можно представить двумя главными этапами:
- При нажатии на тормозную педаль, движении накатом аккумулятор копит заряд.
- При нажатии на педаль газа батарея отдает заряд стартеру, благодаря которому улучшается динамика разгона.
Из схемы можно увидеть, что такие автомобили не могут осуществлять движение исключительно на электроэнергии, стартер задействуется только во время пиковой нагрузки. Впрочем, даже MHEV позволяет неплохо экономить топливо, продлевает срок службы ДВС.
Параллельные гибриды
Моторы напрямую связаны с колесами, могут работать как по отдельности, так и вместе. Электрический двигатель задействуется при движении на малой скорости, например, в дорожном заторе, на парковке или во дворе. Совместная работа оптимальна для загородных трасс и магистралей, где регулярно приходится совершать обгоны и опережения, а остановки – большая редкость из-за малой плотности потока, отсутствия светофоров и перекрестков.
Источник энергии для электромотора – аккумулятор, подзарядка которого происходит как благодаря рекуперации, на торможениях, так и непосредственно при равномерном движении, за счет энергии, вырабатываемой ДВС. Емкость АКБ значительно выше, чем у MHEV, но сильно зависит от модификации авто. В одних случаях автономность хода составляет 20-30 километров, в других – превышает 100.
Последовательные гибриды
Конструкция гибридной машины не предполагает прямой связи между ДВС и колесами, главная функция мотора – раскрутка генератора, вырабатывающего энергию для АКБ и электромоторов, формирующих тяговое усилие для движения. Некоторые специалисты склонны относить такие модели к электромобилям, ведь бензиновый мотор в них вспомогательный.
Последовательно-параллельные гибриды
Первые версии Toyota Prius были выполнены именно по такой схеме. Несмотря на “почтенный” возраст, она считается оптимальной, максимально сбалансирована и функциональна. Гибридный автомобиль может двигаться как на электрическом, так и на бензиновом моторе, использовать их совместно, заряжать аккумулятор за счет рекуперации и генератора.
Характерное отличие схемы – отсутствие трансмиссии в классическом понимании. Место АКПП и роботизированных коробок занимает планетарный редуктор, обеспечивающий механическую связь между двигателями. Разработка инженеров Toyota оказалась максимально удачной, а потому быстро была перенята коллегами из Nissan, Ford, GM и других концернов.
Подзаряжаемые гибриды
Главная особенность таких машин – возможность подзарядки АКБ от внешней сети. Основа схемы идентична предыдущей, однако, подключение к розетке упрощает поддержание заряда батареи, а потому ее емкость увеличена. Конечно, нужно учитывать, что движение только на электромоторе возможно при соблюдении определенных условий. Максимум скорости, как правило, ограничен 90 км/ч, при превышении – активируется ДВС.
Электроприводные гибриды
Необычные гибридные авто, где электромотор нужен для задействования полного привода. Такая схема не столь эффективна, как классическая “4x4”, однако, конструктивно проще и дешевле, позволяет обойтись без карданных валов, редукторов и других уязвимых механизмов, распределяющих крутящий момент по осям. В критической ситуации, когда автомобиль начинает буксовать, застревает в сугробе, она окажется крайне полезной.
Реальная экономия
Гибридные автомобили выбирают в первую очередь из практических соображений, рассчитывая, что их эксплуатация окажется максимально выгодной. Экономическую составляющую владения таким транспортом можно выразить в нескольких тезисах:
- Средний топливный расход – в среднем на 35% ниже, в сравнении с классическими ДВС. С учетом постоянно увеличивающейся цены топлива, экономия измеряется тысячами рублей, а при коммерческой эксплуатации – десятками тысяч. Близкие цифры применимы и к автомобилям других марок.
- В обслуживании гибриды сложнее и дороже, чем автомобили с ДВС. В особенности, если речь идет о современных версиях с электронным оснащением. Самая дорогая деталь – аккумулятор. При покупке на вторичном рынке нужно оценить его состояние, остаточную емкость, чтобы исключить скорую потребность в дорогом ремонте.
- Минимальная поддержка со стороны государства. Вектор сменился с гибридных автомобилей на электрические, в отношении которых сейчас действуют сниженные налоговые ставки и другие меры. Налог на гибриды при этом рассчитывается по суммарной мощности моторов, из-за чего очень высок.
Преимущества и недостатки гибридов
Главное преимущество машин рассматриваемого типа представлено выше – экономичный расход топлива. 35% экономия – усредненное значение, в современных версиях она может доходить до 40-45% и более. Это не только значимый финансовый фактор, но и способ сохранения окружающей среды. Автомобили вписываются в жесткие экологические нормы, объемы вредных выбросов минимальны. К достоинствам также нужно отнести следующее:
- Хорошая динамика. Совместная работа моторов обеспечивает быстрый разгон. Это особенно важно на междугородних трассах, где регулярно приходится совершать обгоны и опережения. Запас мощности поможет увереннее выполнять эти маневры.
- Надежность. Конструкция гибридов постоянно дорабатывается, так что современные версии ощутимо надежнее, чем дебютные Toyota Prius. Увеличен ресурс батарей, они лучше выдерживают эксплуатацию в регионах с экстремальным климатом, не теряют емкость из-за воздействия холода.
- Уверенность. Электромобили считаются более экономичными, однако, гибрид лучше подходит для дальних поездок. Отсутствует риск остаться посреди трассы с разряженной батареей, на помощь всегда придет ДВС.
Основной минус гибридных машин – сложность конструкции. Они дороже, при этом столкнуться с дополнительными тратами придется не только при покупке, но и при обслуживании. Пренебрегать сервисом нельзя: забывчивость или нерациональное стремление к экономии приведет к серьезным поломкам.
Будущее гибридных автомобилей
Несмотря на распространение электромобилей, гибриды продолжают пользоваться активным спросом. Они дешевле полностью электрических машин, считаются более надежными и, что главное, автономными. Для многих именно ограниченная дальность хода – основная причина отказаться от электрокара в пользу гибрида.
Конечно, гибридные машины продолжают совершенствоваться. Выражается это в следующем:
- Уменьшение расхода топлива.
- Повышение емкости батареи, как следствие – увеличение автономности.
- Увеличение мощности электродвигателя, что положительно сказывается на динамических характеристиках.
- Использование новых технологий при производстве батарей, что увеличивает эксплуатационный ресурс, устойчивость к низкотемпературным воздействиям.
- Совершенствование алгоритмов рекуперации, максимально эффективная зарядка АКБ на торможениях.
- Внедрение технологий быстрого заряда. Это актуально для подзаряжаемых гибридов, позволяет за 10-15 минут восполнить заряд АКБ.
Вместе с этим, развивается и инфраструктура для электрических автомобилей, гибридов, допускающих зарядку от внешней сети. Зарядные станции еще несколько лет назад были редкостью, в особенности в отдаленных регионах. Сейчас ситуация сильно поменялась. Станции, поддерживающие технологии быстрого заряда, есть на множестве АЗС.
Одно из явлений, стимулирующих рост популярности гибридных машин – регулярное подорожание топлива. При активной эксплуатации транспортного средства покупка очень быстро оправдает себя.
Изображения от unsplash