Характеристика гибридных автомобилей

Гибридные автомобили появились уже не только за рубежом, но и на российских дорогах. Сегодня в мире насчитывается более 800 млн. таких автомобилей, а через 15 лет их число вырастет до 1,1 млрд. Все чаще из уст автопроизводителей и политиков звучит мнение о том, что мы не сможем решить наши транспортные проблемы, если будем зависеть от нефти на 98%. На этом этапе развития технологий гибридные модели остаются наиболее перспективными.

Гибридный автомобиль (Hybrid) — это высокоэкономичный автомобиль, который приводится в движение не ДВС, а сложной системой «электродвигатель — двигатель внутреннего сгорания», питаемой как горючим, так и зарядом от электрического аккумулятора.

Важнейшими неоспоримыми преимуществами «гибрида» являются пониженный расход топлива и снижение уровня вредных выхлопов в атмосферу.

Достигается это за счет полного автоматического управления режимом работы системы двигателей с помощью бортового компьютера: начиная от своевременного отключения двигателя во время остановки с возможностью продолжения движения без его запуска, исключительно на энергии аккумуляторной батареи, и заканчивая более сложным механизмом рекуперации — использования электродвигателя как генератора электрического тока для пополнения заряда аккумуляторов.

Первоначально идея организации принципа «электрической коробки передач», то есть замены механической коробки передач на электрические провода, была воплощена в железнодорожном транспорте и большегрузных карьерных самосвалах. Причина применения такой схемы обусловлена огромными сложностями механической передачи управляемого крутящего момента на колеса мощного транспортного средства. Суть принципа заключается в том, что двигатель, работающий на обычном топливе, приводит в движение электрогенератор, и через систему управления нужное количество электроэнергии передается на электродвигатели, приводя в движение транспортное средство.

Гибридный автомобиль работает по принципу электромобиля, вырабатывающего энергию для собственного движения. Однако схема работы гибрида значительно модифицирована, в первую очередь, добавлением аккумуляторной батареи, менее емкой и более легкой, чем в электромобиле. Сегодня существуют две принципиальные схемы работы гибридных установок: параллельная (parallel) и последовательная (series). По первой схеме колеса приводит в движение и бензиновый (или дизельный) двигатель, и электродвигатель. По второй схеме двигатель внутреннего сгорания работает лишь на зарядку батарей, а колеса вращает электромотор. Гибриды также подразделяются на «полные» (full) и «умеренные» (mild). Полные могут двигаться лишь на электричестве, не потребляя топлива. Умеренные всегда задействуют ДВС, а электромотор подключается в том случае, если требуется дополнительная мощность. С каждым годом подвидов гибридных автомобилей становится все больше. Преимущества гибридных автомобилей.

Главным преимуществом является экономная эксплуатация. В гибридах уравновешены все технические показатели, но при этом сохранены полезные параметры обычного автомобиля: мощность, скорость, способность к быстрому разгону и множество других важных характеристик. Гибридные автомобили способны накапливать энергию, в том числе не терять понапрасну кинетическую энергию движения во время торможения и заряжать ею аккумуляторные батареи.

Снижение расхода углеродного топлива положительно сказывается на экологической чистоте, а применение аккумуляторных батарей гораздо меньшей емкости, чем в электромобилях, снижает проблему утилизации использованных аккумуляторов. В гибридных автомобилях нет необходимости устанавливать двигатель из расчета пиковых нагрузок эксплуатации. В момент, когда необходимо резкое усиление тяговой нагрузки, в работу одновременно включаются электрои обычный двигатель (а в некоторых моделях еще и дополнительный электродвигатель). Это позволяет сэкономить на установке менее мощного двигателя внутреннего сгорания, работающего основное время в наиболее благоприятном для себя режиме.

Одно из самых ценных преимуществ эксплуатации гибридных автомобилей — экономия времени. Снижение количества заездов на заправочные станции позволяет автовладельцу осуществить другие важные дела. гибридный автомобиль ремонт выхлоп У электромобилей пока есть один большой недостаток — необходимость зарядки аккумулятора. Процесс этот долгий и требует специально оборудованного пункта зарядки. Таким образом, для длительных и дальних поездок электромобили непригодны. У гибридных автомобилей этот недостаток устранен. Заправка осуществляется по привычной схеме, обычным углеводородным топливом, тогда, когда это необходимо.

Недостатки гибридных автомобилей.

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.

Опыт США показывает, что автомеханики берутся за ремонт гибридных автомобилей с большой неохотой.

Далеко не все крупные автопроизводители смогли создать собственную гибридную систему. Компания Porsche отказалась от попыток самостоятельного производства гибридных автомобилей, Mitsubishi изначально не пыталась их создать, а сконцентрировала все усилия на разработке электромобилей. Наиболее удачными на сегодняшний день являются разработки компании Toyota.

Японская аналитическая компания Yano Research Institute провела исследование, результатом которого стал прогноз на 16-кратный рост рынка гибридных автомобилей в течение десяти лет — с 0,32 млн. единиц в 2005 г. до 5,37 млн. в 2015 г. Распространению этого типа автомобилей способствует растущее общественное давление, требующее снижения уровня воздействия на окружающую среду. Предполагается, что рынок будет расти на 28% в год и к 2015 г. достигнет 500 тыс. единиц.