Гібридний автомобіль – як працює та його особливості

Сьогодні на вулицях кожного обласного центру та більш менш великого міста України можна часто зустріти патрульну поліцію, що пересувається на, так званих, гібридних автомобілях (Toyota Prius). Виникає питання – що ж це за такий вид авто – гібридні автомобілі, та які їх переваги перед звичайними. У цьому матеріалі розповімо про особливості гібридного автомобіля та про те, як він працює.

Особливості гібридних автомобілів

Гібридний автомобіль – це автомобіль, у якому поєднується бензиновий та електричний двигун, причому чудово доповнюючи один одного.

Електродвигун моментально забезпечує додаткову потужність, не витрачаючи паливо і не забруднюючи навколишнє середовище. Бензиновий двигун дозволяє розвинути високу швидкість. Робота в парі дозволяє кожному джерелу енергії працювати в оптимальному режимі, забезпечуючи автомобілю чудові ходові якості і паливну економність.

Одне з джерел економії – зниження споживаної енергії. Гібридні технології дозволяють повертати енергію, яка в звичайних умовах втрачається безповоротно. Зокрема, при гальмуванні електродвигуни діють як генератори, і з подачі блоку керування силовою установкою енергія руху «перекачується» назад в батарею високої напруги.

В якості основного джерела енергії використовується двигун внутрішнього згоряння. Складна комп’ютерна система здійснює безперервну зміну забору повітря з метою забезпечення оптимальних умов роботи двигуна. Це не тільки забезпечує мотору додаткову потужність, але і сприяє значній економії палива і зменшенню викидів вихлопних газів. При цьому не збільшується рівень шуму і не виникають вібрації.

Вдосконалений електромотор-генератор, з’єднаний з бензиновим двигуном, забезпечує плавний розгін, коли ви натискаєте на педаль газу до упору. Високовольтний електромотор гібридної силової установки становить складну і одночасно компактну комбінацію електромотора і електрогенератора.

Для забезпечення енергією електромоторів гібридна силова установка використовує в своїй роботі високопродуктивну нікель-метал-гідридну батарею. У той час як генератор і електромотор є пристроями змінного струму, батарея являє собою пристрій постійного струму. Крім того, вихідна напруга батареї не відповідає вихідній напрузі генератора і величині вхідної напруги електромотора. Тому ці пристрої здійснюють перетворення електроенергії згідно з потребами системи.

При гальмуванні генератор використовується для уповільнення руху авто. При цьому він виробляє електроенергію, яка акумулюється в батареях. У традиційних системах енергія, яка використовується для гальмування, втрачається повністю. На відміну від них, гібридна система надзвичайно ефективна при їзді саме в умовах міста, де часто чергуються розгін і гальмування.

Як працює гібридний автомобіль?

Більш детально розповімо про фази руху гібридних автомобілів.

Початок руху гібридного автомобіля

Для початку руху і при русі на малих швидкостях використовується тільки електромотор. При наборі швидкості батарея спрямовує енергію на блок управління електроживленням. Блок управління в свою чергу направляє енергію на електромотори, розташовані в передній і задній частинах автомобіля. Передній і задній електромотори дозволяють автомобілю плавно рушати з місця.

Рух гібридного автомобіля

При русі автомобіля в нормальному режимі привід коліс здійснюється за рахунок бензинового двигуна і електромоторів. Енергія двигуна розподіляється між колесами і електричним генератором, який в свою чергу приводить в рух електромотори. Генератор також здійснює зарядку батареї, віддаючи йому надлишки енергії.

Розгін гібридного автомобіля

Бензиновий двигун розганяє машину, працюючи в нормальному режимі. Для поліпшення динаміки додаткова енергія надходить від електромотора. При роботі в нормальному режимі бензиновий двигун забезпечує енергією генератор. Генератор направляє надлишки енергії на блок управління електроживленням.

Гальмування гібридного автомобіля

При гальмуванні кінетична енергія перетворюється в електричну. Електромотори направляють його на блок управління електроживленням. Блок управління електроживленням повертає енергію на високовольтну батарею. Бензиновий двигун працює в звичайному режимі.

Популярні в Україні моделі гібридних авто

Сьогодні практично всі провідні світові автоконцерни представили власні моделі гібридних автомобілів. Проте, далеко не всі з них стали скільки-небудь популярними на ринку, а тому ми спробуємо розглянути найбільш відомі «гібриди», які користуються попитом. Отже:

Toyota Prius

Цей японський «гібрид», який нещодавно в черговий раз змінив покоління, можна назвати знаковою моделлю даного сегмента. По суті, саме Пріус став основоположником ринку гібридів, принісши всі переваги гібридної складової на ринок масових транспортних засобів. З часом автомобіль піддавався доопрацюванням і в підсумку «розділився» на дві моделі – власне Toyota Prius (саме той, на якому «розсікають» наші копи) і футуристичний Toyota Prius Plug-in hybrid, пропонований виключно на ринку Сполучених Штатів Америки.

Chevrolet Volt

Цей автомобіль не можна назвати ринковим проривом – попит на машину попереднього покоління був більш ніж скромним. Однак слід зазначити дану модель варто хоча б тому, що цей автомобіль став першим масовим гібридом, здатним проїхати 40 кілометрів, не використовуючи двигун внутрішнього згоряння

Lexus RX450h

Цей кросовер став першим автомобілем даного класу з гібридною трансмісією. Власне кажучи, поява цієї машини довела, що великий автомобіль преміум-класу здатний бути економним в місті як звичайна малолітражка. Навіть не дивлячись на різницю в ціні в порівнянні зі звичайними модифікаціями, кросовер Lexus RX450h виявився успішним на ринку, довівши, що забезпечені люди теж не проти придбати технічно досконалий транспортний засіб з малою витратою палива.

Підводячи підсумки, можна зазначити, що саме гібридні автомобілі можуть з часом скласти гідну альтернативу сьогоднішнім автомобілям лише з одним двигуном. І навіть незважаючи на ще дещо високу ціну та дороге обслуговування їх економність вже говорить сама за себе.