что такое подключаемый гибрид

Все, что нужно знать о гибридных машинах: типы, нюансы, характеристики

Если максимально кратко, то гибрид — это автомобиль, в котором одновременно используются двигатель внутреннего сгорания и электромотор.

Во многом такое решение можно рассматривать как переходный этап между двумя мирами — машинами, которые сжигают топливо, и стопроцентными электрокарами.

Трудно сказать, когда состоится окончательный переход из одной эры в другую (и состоится ли он вообще), но прямо сейчас производители заявляют, что через 5-10 лет все выпускаемые модели будут в той или иной степени электрифицированы. Это не значит, что ДВС исчезнет как класс, но с высокой долей вероятности можно говорить, что гибриды станут повсеместной нормой. Правда, решать они будут очень разные задачи — в зависимости от конструкции и общей философии.

Типы гибридных автомобилей

Первое и главное, зачем делаются такие машины, — экономия топлива и необходимость вписываться во все более жесткие экологические нормы. Помимо прочего, оценивается средний уровень вредных выбросов по всей модельной линейке каждого производителя, поэтому компании идут на некоторые ухищрения.

«Мягкие» гибриды (mild hybrid)

Самая простая и доступная технология, позволяющая не сильно перекраивать конструкцию автомобиля и при этом демонстрировать нужные показатели по выбросам. В большинстве случаев все сводится к установке мощного стартер-генератора — электромотора, который может как запасать энергию, так и расходовать ее.

Например, в пробках это позволяет расширить функционал системы старт-стоп: двигатель глушится еще до полной остановки автомобиля (в это время как раз накапливается заряд), а при трогании стартер-генератор запускает его и помогает разгоняться в первые несколько секунд. Еще не полноценная езда на электротяге, но уже небольшие ее отголоски.

Помимо некоторой экономии топлива, такая система позволяет сгладить переходные процессы — ведь традиционная схема старт-стоп зачастую работает с рывками, например, когда мотор приходится запускать через секунду после того, как он был заглушен. Кроме того, «мягкому» гибриду не требуется большая батарея, которая увеличивала бы массу и отбирала пространство у пассажиров или багажа. Наконец, большинство подобных автомобилей вместо стандартной 12-вольтовой бортовой сети использует 48-вольтовую, от которой, помимо стартер-генератора, питаются современные технические решения вроде электрических турбонагнетателей и активных стабилизаторов поперечной устойчивости — особенно любят такие решения в немецком премиуме.

При этом традиционная 12-вольтовая сеть в «мягких» гибридах (как, впрочем, и полноценных электромобилях вплоть до Tesla) сохранена: гораздо проще питать фары, мультимедийку, дворники и прочие вспомогательные устройства от традиционного аккумулятора, чем заново изобретать все процессы.

Параллельные гибриды (parallel hybrid)

Именно такие машины можно называть обычными, самыми распространенными гибридами. Емкость батарей здесь уже выше, а электромотор обычно располагается между ДВС и трансмиссией, причем элементы этой цепочки могут работать и сообща, и отдельно друг от друга.

Это позволяет автомобилю перемещаться как на чистой электротяге — когда ДВС заглушен и отсоединен от колес — так и в настоящем гибридном режиме, когда на разгон работают и топливо, и электричество. Кроме того, аккумуляторы можно заряжать на торможениях за счет рекуперации, а также от обычного двигателя, который в этом случае выполняет роль генератора.

Получается своеобразная игра: во дворах и в пробках параллельный гибрид вполне может ездить, не загрязняя атмосферу, а если вам потребуется больше динамики — на помощь придут оба типа энергии и позволят разгоняться активнее, чем на одном только ископаемом топливе. И пусть запас хода на чистой электротяге чаще всего составляет всего несколько километров, при городских режимах эксплуатации экономия топлива оказывается уже ощутимой.

Последовательные гибриды (series hybrid)

В этой схеме вообще не предусмотрена механическая связь двигателя внутреннего сгорания и колес — он только производит энергию для электромоторов. Теоретические плюсы понятны: водитель получает «электрическое» удобство управления тягой без пауз и задержек, ДВС работает в оптимальном режиме и не крутится в отсечку, а машина превращается в милое и почти экологичное привидение с моторчиком.

Но в реальности этот метод приводит к двойным потерям энергии: сначала на преобразование топлива в электричество, а потом на передачу его к колесам. Поэтому в чистом виде такая схема не используется, зато отдельные модели вроде BMW i3 или Chevrolet Volt отметились опциями под названием range extender, то есть увеличитель запаса хода — ДВС в большинстве случаев бездействует, но готов прийти на помощь, если у вас закончилось электричество. Считайте, просто генератор, который всегда с собой.

Последовательно-параллельные гибриды (parallel-series-hybrid)

Особая категория, представленная, по сути, только запатентованными изобретениями компании Toyota и отдельными силовыми установками, сделанными по лицензии. Здесь ДВС и электричество работают как единое целое, постоянно и бесшовно распределяя энергию туда, где она нужна. Самое массовое применение технология нашла на Toyota Prius, где без особых изменений используется уже почти 15 лет.

Называется этот уникальный привод Hybrid Synergy Drive, а примечателен он в первую очередь тем, что лишен обычной трансмиссии — в то время как в большинстве гибридов используются вариаторы, «роботы» или классические «автоматы». Здесь же два электромотора объединены с ДВС через хитрую планетарную передачу, которая вообще стирает границу между двумя мирами для конечного пользователя. Самый яркий пример — бензиновый двигатель здесь может одновременно работать на разгон и заряжать батареи, если вы не требуете от машины максимальной динамики.

Подключаемые гибриды (plug-in hybrid, PHEV)

Главный принцип здесь один: наличие отдельного разъема для зарядки аккумуляторов. При этом сам гибрид может быть как последовательным (тот же BMW i3 или Fisker Karma), так и параллельным (Porsche Cayenne e-Hybrid или Volvo XC60 Recharge). И если с первым случаем все понятно (по сути это электромобили с бензиновыми генераторами), то параллельные подключаемые гибриды интереснее. Идея заключается в том, что емкость батарей у таких автомобилей уже действительно солидная — например, у современного «Кайена» это 18 кВтч, то есть примерно треть от того, что можно найти в среднем электромобиле. Да и электромотор вполне самостоятелен: на многих подключаемых гибридах его мощность превышает 100 лошадиных сил.

Иными словами, при определенных сценариях вы можете ездить на такой машине, как на настоящем электрокаре: запас хода составляет несколько десятков километров, разгоняться можно до сотни с лишним километров в час — но делать надо все плавно. Прикатили по пробкам в центр на работу, вечером вернулись домой, подзарядились от розетки — и никаких выбросов. При этом в вашем распоряжении остается и настоящий бензиновый двигатель — со всей своей мощностью, универсальностью и возможностью заправляться когда угодно и сколько угодно. Нажимаете акселератор посильнее, и он включается в работу.

Никто не отменял и дополнительной помощи от электромотора: в спортивном режиме бензоэлектрическая силовая установка даст динамику, на которую традиционный ДВС в одиночку будет не способен. Но надо понимать, что без питания от розетки подключаемые гибриды мало чем отличаются от обычных параллельных: да, запас электричества можно принудительно пополнять от бензинового мотора, но эффективности, экологичности и смысла в этом откровенно мало.

Экзотические разновидности

Не во всех случаях гибридная тяга применяется исключительно ради экономии топлива. Например, французы из Peugeot и Citroen при помощи электричества компенсируют отсутствие полноценных полноприводных машин: задние колеса вращаются при помощи электромотора. Для тяжелого бездорожья такая схема подходит слабо, но задачу всепогодного вождения решает довольно успешно.

А производители спорткаров уже давно используют гибридные технологии для того, чтобы их машины ехали быстрее — ведь максимум тяги электромотора доступен всегда и везде, и это здорово помогает на разгонах, когда бензиновый двигатель еще не вышел на пиковую отдачу. Среди ранних образцов подобных машин можно вспомнить Porsche 918 Spyder, а среди современных Koenigsegg Regera или Aston Martin Valkyrie— одни из самых быстрых гиперкаров планеты.

Гибридные автомобили в России

В наших широтах официальные продажи гибридов невелики, причем часть ранее представленных вариантов выкосило кризисом — например, Nissan Murano, Mitsubishi Outlander и даже Toyota Prius. В строю пока остаются кроссоверы Lexus NX и RX, Porsche Cayenne и Panamera, несколько моделей Mercedes-Benz, «подключаемый» Volvo XC90 и россыпь Audi — но там речь идет о «мягком» гибриде.

Впрочем, есть и пополнения: внезапно на российский рынок вышел «мягкий» Geely Atlas Pro, а плюс к тому недавно началось серийное производство отечественного седана Aurus Senat, который по конструкции является самым настоящим параллельным гибридом.

Источник

Всё о гибридах: как они устроены и какими бывают

Гибридные автомобили уже перестали вызывать удивление на улицах, но их конструкция до сих пор является для многих загадкой

Ответить на вопрос об устройстве современного гибрида одновременно и просто, и сложно. В общем понимании, это автомобиль, силовая установка которого состоит из электромотора и двигателя внутреннего сгорания, которые так или иначе совместными усилиями вращают колёса. Этого достаточно, чтобы объяснить любому непосвящённому, что значит загадочное слово Hybrid на кузове обычной с виду машины. Но стоит копнуть глубже — и голова идёт кругом от того, какое количество технических решений и вариантов компоновок наворотили создатели современных гибридов! Запутаться в обилии терминов и инженерных решений проще простого, но в нашем материале мы разобрались, какими вообще бывают гибриды и как они все устроены. Первый критерий, по которому можно разделить все гибридные автомобили, — насколько развита их способность двигаться на электротяге.

Микрогибриды — простейшая форма гибридной жизни

Самая примитивная форма гибридизации — это продвинутая версия системы «старт-стоп». Здесь никакие электромоторы не толкают автомобиль вперёд, и гибридной такая технология является достаточно условно, поэтому сразу выделим микрогибриды в особую категорию вне всяких классификаций. В таких автомобилях специальный мощный стартер способен не только раскручивать двигатель для запуска, но и работать как генератор при рекуперативном торможении. Собираем «бесплатное» электричество — экономим на паразитной нагрузке ДВС (у которого нет необходимости вырабатывать бортовое электричество в дополнение к основным тяговым обязанностям), а значит и расходе топлива. Подобранная буквально с дороги и сохранённая в усиленной батарее и/или специальном накопителе электроэнергия идёт потом на перезапуск двигателя внутреннего сгорания при работе системы «старт-стоп», питание климатической установки, электроприводов, светотехники и других бортовых устройств, а сэкономленное на этом топливо — на дополнительные километры пробега. Подобные технологии используют многие производители: это i-ELOOP от Mazda, e-HDI от Peugeot, Blue Drive от Hyundai и другие.
Производители заявляют, что микрогибридная технология позволяет экономить до 10-15% топлива

Высшая степень электрификации: гибриды типа plug-in

Но настоящие, полноценные гибриды всё-таки способны на большее, как с точки зрения экономии топлива, так и в плане тяговых возможностей. Всё потому, что их электродвигатели не только собирают электроэнергию в роли генераторов для зарядки батарей, но и вращают колёса совместно с двигателем внутреннего сгорания. Только делают это по-разному. Самые совершенные конструкции обеспечивают возможность двигаться как с помощью совместных усилий ДВС и электромотора, так и на чистой электротяге, причём достаточно продолжительное время. Для этого их батарея имеет увеличенный объём, электромотор — высокую мощность (70-100 л.с. и выше), а наряду с лючком бензобака в кузове имеется и порт для подключения электрического шнура для зарядки от обычной розетки. Это решение получило общераспространённое обозначение plug-in (плаг-ин) и по своей сути представляет собой промежуточное звено между традиционными автомобилями и электрическими

Всё потому, что благодаря в разы более объёмной, чем у обычных гибридов, батарее «плагины» могут преодолевать на электротяге без единой вспышки в цилиндрах ДВС до 50 километров. Это вполне приличная по городским меркам дистанция, безвредно для окружающей среды повторять которую можно снова и снова при условии регулярной «дозаправки» батарей из розетки. Но усреднённый показатель с учётом условий движения и разницы в технических характеристиках — около 25-30 км. Что тоже, впрочем, немало. Ведь способность полноценно передвигаться на электричестве в коротких городских поездках является серьёзным конкурентным преимуществом перед другими, более простыми гибридами, которые едва ли доедут на электротяге до следующего светофора!

Меньшая степень электрификации: полные и умеренные гибриды

Гибридные автомобили, которые не умеют заряжаться от розетки, также делятся на подвиды: это полные и так называемые умеренные (mild в англоязычных источниках). Первые благодаря большему объёму батарей, большей мощности электромотора способны двигаться исключительно на электротяге обычно в пределах 2-4 километров, а вторые используют слабенький электромотор только в качестве помощника для ДВС и «на батарейках» (ввиду их скромного объёма и общей примитивной конструкции системы) не способны проехать и метра. При этом умеренные гибриды запасают энергию только посредством рекуперативного торможения, а полные ещё и с помощью двигателя внутреннего сгорания, соединённого, как правило, с отдельным генератором.
Типичный представитель класса умеренных гибридов — Honda Civic Hybrid, CR-Z и все остальные «Хонды», использующие фирменную технологию IMA (Integrated Motor Assist). Умеренными гибридами также являются американцы Buick LaCrosse, Chevrolet Malibu и Impala, BMW ActiveHybrid 7. А ещё умеренным гибридом является… гиперкар Ferrari LaFerrari! Ему ни к чему чистая электрическая тяга, а вот дополнительная мощность в 163 л.с. в дополнение к бензиновым 800 будет очень кстати!
Идеологически умеренные гибриды ближе к классу микрогибридов и часто понимаются как единое целое. Хотя различие между ними всё же есть: в отличие от умеренных, микрогибриды неспособны поддержать бензиновый двигатель своей тягой. Полные же гибриды концептуально стремятся к классу «плагинов» и кратковременно способны произвести на неподготовленного человека примерно такое же впечатление — могут ведь ехать бесшумно! Однако реальное использование чётко обозначает пропасть между потребительскими качествами первых и вторых, если, конечно, использовать преимущество зарядки от розетки гибрида типа plug-in.
Все гибриды также делятся на подвиды в зависимости от того, какой двигатель непосредственно вращает колёса. Здесь мы переходим ко второму основному критерию классификации гибридных машин — компоновке.
Умеренные гибриды ещё и едут более чем умеренно, так как электродвигатели там применяются слабые (10-20 кВт), максимальный запас электроэнергии ничтожен, а масса выше, чем у не гибридных версий той же модели. Впрочем, то же самое, только в чуть меньшей степени, можно сказать и про большинство полных гибридов. Взять хотя бы наши впечатления от теста гибридного Nissan Pathfinder нового поколения

Компоновка: последовательные гибриды

В случае, когда двигатель внутреннего сгорания в принципе не вращает колёса механическим способом, гибрид представляет собой по сути электромобиль с бортовым генератором электричества, роль которого и исполняет ДВС. Такие гибриды принято именовать последовательными. Эта схема отличается простотой, так как нет необходимости сооружать сложную трансмиссию — электромоторы вращают колёса через единственную главную передачу, которая служит для формирования нужного крутящего момента. Но класс последовательных гибридов сегодня представлен единичными моделями, так как эффективность подобного решения неоднозначна. Ведь энергию сгорания топлива приходится преобразовывать сначала в механическую, потом механическую в электрическую, а в конце электрическую — в работу непосредственно на колёсах
Поэтому функционирующий по такой схеме гибрид должен обязательно иметь хорошо развитые электрические способности. Ярким представителем этого класса электромобилей-гибридов был более не выпускаемый седан Fisker Karma, а из современников упомянем, прежде всего, Chevrolet Volt и BMW i3. Volt способен проезжать на электротяге 80 километров (благодаря тому, что он относится к категории подзаряжаемых гибридов plug-in), а если систему будет подпитывать генерирующий электричество 1,5-литровый ДВС, то непрерывный пробег увеличится до 676 км. Для электромобиля BMW i3 бензиновый двигатель — вообще опция, с которой чисто электрический запас хода в 160 км превращается в гибридный 300-километровый.

Компоновка: параллельные гибриды с электромотором между ДВС и трансмиссией

Но если вышеупомянутая схема по своей сути ближе к электромобилю, то такие автомобили, как Porsche Panamera S E-Hybrid и Cayenne S E-Hybrid, Volkswagen Golf GTE и Passat GTE, Mercedes-Benz S 500 e и С 350 e, BMW X5 xDrive40e и другие сочетают в себе привычные нам свойства бензиновых машин и способность проехать получасовой маршрут на электричестве. Для того, чтобы сохранить все «бензиновые» преимущества, мощные моторы таких машин имеют жёсткую связь с колёсами. Электродвигатель не нарушает привычную компоновку этих моделей, потому как встроен в коробку передач, и при необходимости мощности ДВС и электромотора суммируются. Эта схема называется параллельной, так как моторы обоих типов работают одновременно. В зависимости от выбранного водителем режима, бензиновый мотор может либо вращать колёса совместно с электродвигателем, либо последний будет работать в качестве генератора и запасать электричество в батарее на будущее. Чисто электрический режим реализован посредством сцепления между трансмиссией и ДВС: если оно разомкнуто, то электромотор вращает колёса в одиночку.

Компоновка: параллельные гибриды с электромотором отдельно от ДВС и трансмиссии

Отдельно стоит достаточно обширная и одновременно разношёрстная группа гибридных автомобилей, у которых один или несколько электромоторов не сблокированы с коробкой передач и двигателем, а вынесены на периферию. Первопроходцем в таких решениях стала компания Toyota со своей технологией HSD (Hybrid Synergy Drive), которая лежит в основе подавляющего большинства бензиново-электрических Toyota и Lexus. Это очень сложная и достаточно эффективная конструкция: помимо батареи и обслуживающей систему электрики, она состоит из двигателя внутреннего сгорания и двух электромоторов, объединённых посредством планетарной передачи. Планетарная передача — это механическая конструкция из нескольких шестерён и осей, которая объединяет, разделяет и преобразует крутящий момент от нескольких источников.

Один из электромоторов системы служит стартером и генератором, а второй является тяговым и рекуперирующим электричество при замедлении. Благодаря особенностям планетарного механизма, ДВС не связан напрямую с колёсами, и часть его энергии всегда отдаётся на вращение заряжающего батареи и питающего тяговый электродвигатель генератора. Для подробного разбора устройства гибридной установки Toyota потребуется отдельный большой материал, а в рамках этого общего нужно понимать главное: традиционная трансмиссия здесь заменяется планетарной передачей и контролирующей силовые модули (ДВС и два электромотора-генератора) электроникой — в зависимости от потребностей водителя, тяговый электромотор выдаёт определённую мощность отдельно или совместно с двигателем внутреннего сгорания, а избыточная тяга последнего средствами планетарного механизма идёт на вращение второго мотора-генератора и, соответственно, зарядку основной батареи.

Однако не одна только Toyota решилась на инженерные извращения в области гибридов. Несколько более простую схему разнесённых ДВС и электромоторов используют Volvo и Peugeot для создания гибридных полноприводников. Идея проста и одновременно красива: переднюю ось пусть приводит турбодизель (ещё одно экзотическое решение в мире питающихся обычно бензином гибридов), а заднюю — электродвигатель. При необходимости (или по принуждению водителя) включения полного привода гибрид начинает работать как последовательно-параллельный: ДВС одновременно вращает через обычную автоматическую коробку передач переднюю ось и питает через генератор электромотор, который крутит колёса задней оси. В чистом же электрорежиме автомобиль является заднеприводным. Volvo V60 Plug-In Hybrid ещё и оказалась самой дальнобойной в электрическом плане за всю историю наших тестов гибридов — за счёт ёмкой батареи и хорошо отлаженных алгоритмов универсал покрыл на электротяге 46 километров!

Нечто подобное, только наоборот, изобрели в BMW, когда проектировали футуристичный суперкар i8. У него бензиновая установка с автоматической коробкой передач и электромотором-генератором находится сзади, а тяговый электродвигатель — на передней оси. Система работает таким образом, что гибридное купе может быть либо переднеприводно-электрическим, либо полноприводно-гибридным. Переход на задний привод невозможен по той причине, что в случае опустошения батареи ДВС, по задумке инженеров, начинает работать одновременно в режиме вращения колёс задней оси и питания переднего электродвигателя через второй мотор-генератор — это всё та же последовательно-параллельная схема. Интересной особенностью BMW i8 является то, что передний электродвигатель вращает «ось» через двухступенчатую коробку передач, что позволяет достигать на одной только электрической тяге скорости 120 км/ч.

Гибридное будущее однозначно за конструкциями типа plug-in, потому что именно они дают реальную экономию топлива. К тому же, большинство «плагинов» — это два автомобиля в одном: бесшумный и плавный электрический плюс бензиновый со взрывной динамикой, которую обеспечивает увесистый электрический «буст». Однако для полноценного использования такого автомобиля владелец должен иметь возможность обеспечить его зарядной инфраструктурой. В противном случае проще остановиться на обычном полном гибриде, не имеющем функционала подключения к розетке — пусть его пробег на электричестве и ничтожен в сравнении с «плагинами», но и весит вся конструкция меньше, и стоит дешевле. Смысл в вымирающих умеренных гибридах, которые неспособны двигаться без участия ДВС, практически отсутствует — эффект от применения электротяги здесь едва ли оправдывает лишнюю массу и более высокую стоимость в сравнении с негибридными версиями. Есть будущее и у микрогибридов: отношение затрат к достигаемому с помощью этой технологии эффекту выглядит выгодным. Что касается механической схемы, то это больше вопрос настройки: конечного пользователя не должно волновать как и с помощью чего распределяются потоки мощности и энергии в недрах автомобиля — индустрия знает примеры как отличной, так и не слишком идеальной работы любой из известных схем.

Источник

Что такое подключаемый гибрид или плагин-гибрид (plug-in hybrid)?

Подключаемые гибриды похожи на обычные машины-гибриды: и те, и другие используют бензиновый двигатель наряду с электромотором. Однако плагин-гибрид использует большие аккумуляторы, которые можно заряжать посредством подключения к обычной бытовой энергосети. Плагин-гибридные автомобили могут проезжать дальние расстояния, от нескольких километров до целых 40 миль (64 км), без использования бензина.

Подключаемый гибрид или плагин-гибрид (plug-in hybrid) Это гибридный автомобиль, оснащенный как двигателем внутреннего сгорания, так и электродвигателем, работающим от аккумуляторов повышенной емкости, которые можно подзаряжать от обычной бытовой энергосети.

«Toyota Prius plug-in hybrid»
«Toyota» продемонстрировала концептуальную плагин-версию «Prius», и ожидает производства 20000—30000 единиц в 2012 году.

Подключаемые гибриды дают все преимущества электромобилей, сохраняя при этом тот же запас хода, как и у обычных транспортных средств. При обычных локальных поездках водители плагин-гибридов в подавляющем большинстве случаев ездят в полностью электрическом режиме. При разрядке батареи используется уменьшенный двигатель внутреннего сгорания либо для подзарядки батарей (по мере движения машины), либо в качестве основного источника энергии пока аккумуляторы не зарядят от розетки.

Плагин-гибридные автомобили также известны как электромобили-гибриды с подзарядкой от сети (plug-in hybrid electric vehicles — PHEVS) [1]. Гибридные автомобили с подзарядкой от электросети, которые используют двигатель внутреннего сгорания исключительно для подзарядки аккумуляторов, — а не для того, чтобы приводить в движение напрямую колеса, — также называют электромобилями с увеличенным запасом хода без подзарядки (Extended-Range Electric Vehicles), или E-REVS.

Сравним подключаемый гибрид со стандартным гибридом

Инфографика: сравнение стандартного и подключаемого гибридов

У плагин-гибридных автомобилей значительные преимущества в плане экономии топлива по сравнению с другими транспортными средствами:

Несмотря на все внимание СМИ к плагин-гибридам, отдельному потребителю пока еще не представляется возможным купить такой. Несколько гибридов с подзарядкой от электросети были подготовлены для тестирования в коммерческих автопарках и государственных учреждениях (США). Многие крупные автомобилестроители выпустили концептуальный прототип гибрида, подзаряжаемого от сети, для демонстрации на международных автосалонах, но лишь немногие автопроизводители взяли на себя обязательства об оглашении конкретной даты производства этих транспортных средств [2].

Общая критика плагин-гибридов и возможные ответы

“Я всегда считал, что возможно создать машину, которая улучшит показатель 100 миль на галлон. Вот что нужно стране: создать машину с высокой производительностью и всеми прелестями обычного легкового автомобиля, но чтобы работала она на электричестве” — Доктор Энди Фрэнк (Andy Frank), считающийся отцом современного плагин-гибрида.

Дополнительные аккумуляторы весят слишком много.

Ответ: лишний вес батареи несколько компенсирован благодаря уменьшению веса двигателя внутреннего сгорания. На высоких скоростях, в частности, эффективность использования топлива зависит в первую очередь от аэродинамики, пробег зависит от дополнительного веса, что примерно соответствует одному или двумя лишним пассажирам.

Дополнительные батареи стоят слишком дорого.

Ответ: при продажах автопроизводителями в больших объемах, более мощные и дешевые никель-металлгидридные или литий-ионные батареи могут продаваться по ценам всего на несколько тысяч долларов большим, чем у сегодняшних гибридов. Зарядка будет происходить в основном ночью в более дешевые непиковые часы. Принимая в расчет покупку, топливо и обслуживание, общий срок службы, стоимость владения гибридным автомобилем с подзарядкой от электросети ниже, чем бензиновым автомобилем.

Получение энергии от сети (для зарядки машин) приведет к дополнительным выбросам.

Ответ: то, что промышленность называет выбросами, относящимися к «полному циклу производства топлива» (включая парниковые газы), у транспортных средств, получающих энергию от электросети, гораздо ниже, чем у бензинового автотранспорта, даже относительно американской энергосистемы (которая на 50 % включает уголь). Машины, заряжаемые в непиковые часы, используют энергию, произведенную объектами, которые не прекращают работу ночью. Многие районы страны получают большую часть энергии от более чистых источников, вроде природного газа и гидроэнергетики. Гораздо проще улучшить централизованные электростанции, чем миллионы машин с большим сроком службы. И, наконец, плагин-гибриды, подзаряжаемые от фотоэлектрических установок, расположенных на крыше, имеют практически нулевой уровень выбросов.

Модификации гибридов с подзарядкой от электросети

«California Cars Initiative»
В 2004 году «California Cars Initiative», — некоммерческая организация, основанная Феликсом Крамером (Felix Kramer) (второй слева), которая находится в Пало-Альто, во главе с техническим руководителем Роном Грембаном (Ron Gremban) (крайний слева), — переделала Toyota Prius 2004 года в плагин-гибридный прототип способный проехать больше 100 миль на галлоне. С тех пор, «CalCars» провела эффективную пропагандистскую кампанию, пропагандирующую преимущества электромобилей, подзаряжаемых от сети автопроизводителям, законодателям и общественности в целом.

Со времени первого прототипа плагин-гибридной модификации, более дюжины компаний стали предлагать плагин-гибридные варианты. Как и любые значительно переоборудованные машины, модификации стоят дорого, могут иметь проблемы с надежностью, не говоря уже о том, что краш-тестов в этом измененном виде они не проходили. Однако их владельцы пользуются превосходными показателями пробега на единицу расхода горючего, большим запасом хода на чистом электричестве, и привилегиями быть пионерами автомобилестроения.

Большинство современных плагин-гибридных модификаций начинаются со стоковой «Toyota Prius» последней модели (2004—2008 гг.). Добавляется увеличенный батарейный блок, и либо дополняется существующий аккумулятор, либо его совсем заменяют.

Список компаний, предлагающих плагин-модификации, оборудование или связанные с ними услуги, растет каждый день. Многие из них ориентированы на создание транспортных средств для государственных учреждений и других автопарков, но некоторые в настоящее время принимают заказы. На сегодняшний день по дорогам Северной Америки ездит несколько сотен гибридов, подзаряжаемых от сети, и еще несколько создаются каждый месяц.

Поучительно взглянуть на широкий диапазон производительности в плагин-гибридных модификациях. В чем же секрет компаний, предлагающих сервис и оборудование, относящийся к модификациям? В аккумуляторах.

Типы батарей, используемых в подключаемых гибридах

Батареи для подключаемых гибридов
Не все плагин-гибридные модификации одинаковы. Вся разница в аккумуляторах. Литий-ионные аккумуляторы стоят дороже всего, но дают самый большой запас хода на чистом электричестве. Свинцово-кислотные доступнее, но сокращают запас хода. А никель-металлогидридные находятся посередине шкалы в отношении цены и аккумулирования энергии.

Сегодняшние переоборудованные гибриды с подзарядкой от электросети на основе «Prius» аккумулируют в 2—7 раз больше энергии, чем стандартная батарея «Prius». В целом, средний показатель расхода у подзаряжаемых от сети гибридов на основе «Prius» составляет 65—95 миль на галлоне.

Чем больше энергии запасает аккумулятор, тем дальше транспортное средство может проехать в полностью электрическом режиме, и тем дольше оно сможет увеличивать пробег. Аккумулирование большего количества энергии зависит не только от размера батареи, — тип используемого аккумулятора также имеет значение.

Умеренное количество энергии от свинцово-кислотных аккумуляторов. На одном конце этого разнообразия находятся плагин-модификации на базе «Prius», которые аккумулируют не слишком много энергии: около 2-3 кВт∙ч. Основным преимуществом свинцово-кислотной технологии является ее доступность. Она также достаточно безопасна и имеет высокую производительность. Однако срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов не столь долог, как некоторых других типов батарей. Кроме того, они аккумулируют меньше электроэнергии, поэтому нужно использовать более массивные и тяжелые блоки.

В середине «энергоразнообразия» никель-металлогидридные аккумуляторы. В центре располагаются подзаряжаемые от сети гибридные автомобили со средним количеством бортовой энергии — около 4-5 кВт∙ч. Некоторые из таких транспортных средств сочетают дополнительные никель-металлгидридные аккумуляторы (NiMH) с нынешними никель-металлогидридными батареями в «Prius». Производительность, долговечность, безопасность и характеристики никель-металлогидридных аккумуляторов понятны. Однако, никель-металлогидридные батареи, как правило, аккумулируют меньше энергии, чем литий-ионные.

Обзоры гибридных автомобилей

Обзор гибридного автомобиля «Chevrolet Volt». «Volt» — это серийный гибридный автомобиль с подзарядкой от сети. Он принципиально отличается от «параллельного» гибрида, типа «Toyota Prius».

Читайте также

Электрифицированные дороги будут снабжать энергией автомобили будущего. Такая технология позволила бы электромобилям отказаться от своих тяжелых аккумуляторов.

Двухтопливная (метан плюс бензин) «Lada Vesta CNG» – очень выгодное предложение, единственным недостатком которого по сути является меньший объём багажника. Кроме того, сама «Vesta» имеет более богатую начальную комплектацию чем конкуренты.

Сноски

Комментарии

Я из России. Интересуюсь автомобилем «Опель Ампера» (он же «Шевроле Вольт», но недавно получил информацию из представительства «Опель» о том, что дата начала поставок «Ампера» в Россию пока не определен. С уважением

Источник