Преимущества и недостатки гибридных автомобилей

28 Августа 2019

В цивилизованных странах в последние годы всё больше популярности набирает мода на электромобили. Хотя армия поклонников «железных коней» с традиционным двигателем внутреннего сгорания по-прежнему остаётся довольно большой, в том числе ввиду целого ряда серьёзных недостатков, присущих машинам с электродвигателем. Определённым компромиссом в этом смысле многие считают так называемый «гибрид» — автомобиль, совмещающий в себе два и более вида силовых агрегатов. Действительно ли так хороша гибридная машина — попробуем разобраться.

Как работают гибридные авто

Для начала — немного теории. Слово «гибрид» происходит от латинского «hybrida», что означает «помесь», «смесь». Помимо привычного биологического смысла в последние годы это понятие нашло широкое применение и в автомобилестроении.

Важно! Строго говоря, под гибридным автомобилем следует понимать машину, которая может приводиться в движение за счёт нескольких альтернативных источников энергии.

Как правило, на подобного рода машинах помимо стандартного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) устанавливается также электродвигатель, но существуют модели, в которых бензиновый двигатель совмещён с пневматическим мотором, работающим на сжатом воздухе. Тем не менее последний вариант пока ещё не приобрёл широкого распространения на автомобильном рынке, поэтому остановимся более подробно на тандеме «ДВС плюс электромотор». Строение гибридного авто

Принципы, при которых две указанные составляющие сочетаются друг с другом в процессе движения, могут быть разными — от ассистирующей роли одного мотора при основной нагрузке на другой до полного «равноправия» обеих силовых установок.

В зависимости от этого сегодня специалисты выделяют пять разных вариантов «гибридов»:

Разновидность гибридного автомобиля Принцип работы Примеры на авторынке
Параллельный Двигатель внутреннего сгорания и электромотор функционируют автономно, а связь между ними осуществляется через дифференциал. Соответственно, если электромотор вышел из строя, автомобиль может работать исключительно на ДВС Toyota Prius Volvo XC90 T8 Twin Engine Большинство «гибридов» от Honda
Мягкий Для разгона и полноценного движения используется ДВС, в то время как электромотор выполняет поддерживающую функцию при ускорении, а также используется для запуска двигателя и подзарядки аккумулятора в момент торможения BMW 7 ActiveHybrid Suzuki Smart Hybrid Vehicle LaFerrari
Полный (последовательно-параллельный, гибрид с распределяемой мощностью) Оба мотора — электрический и внутреннего сгорания — используются полноценно и равноправно, а потоки мощности распределяются посредством планетарного редуктора. Например, в городском цикле используется только электродвигатель, за городом же подключается ДВС BMW X6 ActiveHybrid Toyota Hybrid Synergy Drive Все «гибриды» Lexus
Последовательный Прямая цепь: ДВС, аккумуляторная батарея, электромотор, колёса. Основная нагрузка при этом ложится на электромотор, ДВС же используется только для того, чтобы подзарядить аккумуляторную батарею Lohner-Porsche Mixte Hybrid BMW i3 Rex Chevrolet Volt Opel Ampera
Подключаемый (аккумуляторный) Похож на параллельный, но отличается более ёмкой батареей, позволяющей передвигаться на электромоторе с большей скоростью и на более дальние расстояния. Кроме того, в отличие от параллельного «гибрида», подключаемый может заряжаться не только от работающего ДВС, но и от розетки, как обычный электромобиль BYD F3DM Mitsubishi Outlander PHEV Chrysler Pacifica Plug-In Hybrid

Главная цель создания «гибрида» — помочь автовладельцу сэкономить топливо и уменьшить вредные выбросы в атмосферу в те моменты, когда это не отражается на ходовых характеристиках его машины.

Так, например, любой водитель знает, что самый большой расход бензина приходится на время процесса, когда автомобиль:

  • трогается с места (особенно при резком старте);
  • двигается на низких оборотах — с небольшой скоростью, на пониженной передаче (например, во время преодоления городской «тянучки» или при длительном спуске).

Гибридный автомобиль

Именно в такие моменты экологичный электромотор проявляет себя просто идеально. С другой стороны, высокие скорости или преодоление длительных дистанций для большинства современных электромобилей пока ещё либо вовсе не под силу, либо разряжают аккумулятор настолько быстро, что эксплуатировать такую машину попросту неудобно. Если для городского цикла лучше всего использовать электромобиль, а для дальних поездок — машину с традиционным двигателем, то «гибрид» по своей сути является совмещением двух этих средств передвижения.

Знаете ли вы? «Гибрид» принято считать современным изобретением, однако в действительности первая машина, в которой одновременно с бензиновым мотором был использован электродвигатель, была создана ещё в 1905 году. Самое интересное, что необычная идея пришла в голову одновременно двум инженерам — бельгийцу Генри Пайперу и немцу Фердинанду Порше.
Скажем больше: современные гибридные авто представляют собой высокоинтеллектуальные устройства, которые способны в процессе движения самостоятельно переключаться с одной силовой установки на другую.

Так, электродвигатель отвечает за:

  • поддержание машины на «холостом ходу» (остановка на светофоре и пр.);
  • плавный старт;
  • медленный разгон без использования форсирования.

Электродвигатель

После того, как машина разгоняется до 50 км/ч и быстрее, функцию приведения её в дальнейшее движение принимает на себя двигатель внутреннего сгорания. При этом одновременно начинается подзарядка батареи (электромотора). Когда необходимо сбросить скорость, электроника самостоятельно переключает тягу с бензиновой на электрическую.

Важно! Использование газа в качестве альтернативного источника топлива в «гибридах» возможно лишь в условиях длительной езды на стабильно высоких скоростях. В реальной жизни продолжительность такого режима обычно значительно уступает городскому циклу, а это, в свою очередь, означает, что игра просто не стоит свеч.

В завершение описания основных принципов работы «гибрида» стоит отметить, что сегодня многие умельцы умудряются в погоне за абсолютной универсальностью установить на подобного рода автомобили ещё одну альтернативную систему питания затем, чтобы машина могла ездить не только на бензине, но и на газу. Интересно, что такие эксперименты были замечены даже на Toyota Prius, используемых полицией.

Специалисты отмечают, что затраты на монтаж газобаллонного оборудования на гибридное авто не оправдывают себя, поскольку данный вид транспортного средства уже разработан в расчёте на максимальную экономию. Поэтому дополнительные ухищрения, связанные к тому же с несанкционированным вмешательством в очень «умную» систему, не имеют никакого смысла. Так, переход ДВС на использование газа происходит только после того, как мотор в достаточной степени прогреется. Toyota Prius

В городском цикле гибрид основную часть времени работает на электрике и переключается на бензиновый двигатель лишь в момент, когда аккумуляторная батарея разрядилась до критического уровня. Однако, поскольку ДВС к этому времени ещё холодный, в качестве топлива будет использоваться бензин. Когда же наступит время перехода на газ, батарея подзарядится, и ДВС отключится, уступив место электрике.

Плюсы

Казалось бы, современный гибридный автомобиль состоит из одних лишь достоинств. Нужно признать, что плюсов у такого устройства, действительно, достаточно.

Знаете ли вы? Самым известным гибридным автомобилем считается Toyota Prius. Скрытую рекламу этой машины можно увидеть в культовом сериале «Обмани меня» с великолепным Тимом Ротом, в мультфильме «Гриффины», а также в таких фильмах и сериалах, как «Три дня на побег», «Копы в глубоком запасе», «Ищу друга на конец света», «Клиника» и других.

В частности, по задумке производителей универсальная машина, эффективно сочетающая в себе обеспечиваемую ДВС тягу и современный экологичный электромотор, позволяет «совместить несовместимое», а именно:

  1. Добиться значительной экономии дорогостоящего топлива. По статистике гибридные авто используют на 30% меньше бензина, чем традиционные.
  2. Уменьшить количество токсичных выхлопов, причиняющих непоправимый вред окружающей среде.
  3. Сделать машину бесшумной, по крайней мере, в определённые периоды её эксплуатации — на холостых оборотах (когда автомобиль стоит на месте).
  4. Сохранить динамические качества традиционного авто. Большинство водителей, ценящих в своих железных конях, например, приёмистость, попробовав проехать в привычном для себя агрессивном режиме на «гибриде», отмечают практически полное отсутствие заметной разницы. Эти свойства, кстати, обусловливают упомянутую выше практику использования «гибридов» в качестве полицейских машин, ведь возможность быстрого разгона и длительного преследования — обязательные требования к транспортному средству.
  5. Обеспечить водителю и пассажирам полноценный комфорт, ставший неотъемлемой частью престижных иномарок и с трудом достигаемый в электрокарах за счёт специфики работы электромотора.
  6. Решить проблему длительной подзарядки и отсутствия достаточного количества станций, позволяющих заправить аккумуляторные батареи. На сегодняшний день эта проблема является главным недостатком электромобиля. Использование гибридного авто избавляет водителя от постоянной тревоги оказаться за городом с полностью разряженным аккумулятором.
  7. Продолжать движение даже в случае, если в дороге у машины неожиданно закончился бензин, что хотя и случается довольно редко, но может причинить водителю серьёзные неприятности. «Гибрид» в среднем позволяет проехать около 30 км на электромоторе, чего должно хватать до ближайшей автозаправочной станции.
  8. Использовать не слишком ёмкий аккумулятор (из-за упомянутого отсутствия проблемы с подзарядкой), что минимизирует затраты, связанные с утилизацией вышедших из строя батарей.
  9. Экономить на техническом обслуживании: за счёт того, что бензиновый мотор в гибридах используется в более щадящем режиме и меньшее количество времени (при одном и том же пробеге), он меньше изнашивается и, соответственно, требует не таких высоких затрат на поддержание его в исправном состоянии.
  10. Накапливать энергию для аккумулятора в процессе торможения и использовать её повторно.
  11. Экономить на налогах. Это правило действует не везде, но в некоторых странах приобретение (в том числе пресловутая «растаможка») и последующая эксплуатация электрических и гибридных автомобилей связаны с меньшими налоговыми платежами.

Гибридный автомобиль В России стоимость растаможивания бензинового и гибридного автомобиля мало отличается, а вот в Украине акцизный налог за такую машину составляет всего 100 евро (для сравнения, за пятилетнее авто с ДВС объёмом более 3000 см³ нужно заплатить 500 евро). США и вовсе компенсируют часть стоимости в случае покупки электрокара либо «гибрида», что, безусловно, является хорошим стимулом для правильного выбора новой машины.

Минусы

К сожалению, как бы привлекательно ни выглядела идея создания гибридного автомобиля, как и у любого устройства, претендующего на универсальность, у такой машины есть свои недостатки — и их немало.

Так, среди минусов гибридов выделяются:

  1. Довольно высокая цена. При прочих равных условиях гибрид может стоить существенно дороже машины с традиционным двигателем, причём разница может колебаться от существенных 25 до почти невероятных 50 процентов. Интересно, что на вторичном рынке данный недостаток не проявляется настолько заметно.
  2. Более дорогое и сложное обслуживание. При рассмотрении преимуществ отмечалось, что обращаться в сервисную службу с подобного рода автомобилем приходится реже, но когда это случается, ремонт имеет все шансы затянуться и обойтись в круглую сумму. Отчасти это связано с тем, что на отечественном рынке «гибриды» пока ещё являются редкостью, потому специалистов по их обслуживанию — опытных и квалифицированных — найти непросто. Хотя знатоки утверждают, что аналогичная проблема существует и в США, где эти машины встречаются на дорогах намного чаще. Трудности, как правило, возникают, если неполадки связаны с аккумуляторными батареями или электрическими силовыми блоками (компоненты трансмиссии дороже и сложнее в сборке), в то время как «бензиновая» часть авто ремонтируется по стандартной и хорошо известной схеме.
  3. Потенциальные проблемы с комплектующими. Очень часто найти нужную запчасть в пределах города и даже страны не получается, и её приходится заказывать. Более того, некоторые детали являются уникальными и не могут быть заменены дешёвым аналогом.
  4. Ограниченный ассортимент, особенно на отечественном рынке. Из-за высокой цены подобные машины пока не пользуются большим спросом, а потому завозятся дилерами весьма неохотно.
  5. Большая масса (по сравнению с традиционным авто) за счёт дополнительных батарей и электродвигателя. Дополнительный вес отрицательно сказывается на манёвренности машины. Кстати, по этой причине производитель известной на весь мир марки гоночных автомобилей, компания Lamborghini, принципиально отказывается от изготовления «гибридов».
  6. Недолговечность аккумуляторной батареи. После выхода из строя деталь необходимо менять, а стоит это недёшево. Самое неприятное, что практически нереально заменить в аккумуляторе только повреждённые ячейки, покупать нужно весь узел в сборе. Если же оставить рабочим только ДВС, машина сразу потеряет все свои преимущества, в том числе и касающиеся ходовых характеристик.
  7. Возможные проблемы с электромотором, особенно при минусовой температуре (аккумулятор может разряжаться практически мгновенно). Чем дольше гибрид эксплуатируется на морозе, тем быстрее выходит из строя батарея.
  8. Более высокая стоимость утилизации (за счёт аккумуляторной батареи).
  9. Проблемы безопасности из-за бесшумной работы.

Гибрид авто

Стоит отметить, что проблема безопасности бесшумно работающих авто (электрокаров и гибридных) стала настолько серьёзной, что в Японии уже введены обязательные требования по оснащению таких машин специальными генераторами, создающими отчётливый звуковой сигнал во время движения на малой скорости. Эта небольшая хитрость позволяет предупредить пешехода об опасности. Американские власти также не оставили без внимания неприятную статистику, но пока законодательная инициатива не обрела статус официального нормативного акта.

Знаете ли вы? Специалисты Highway Loss Data Institute (Институт по оценке убытков на дорогах, США) провели исследования, результаты которых показали, что по количеству наездов на пешеходов гибридные автомобили опережают традиционные аналоги на 20%, причём увечья в результате таких аварий обычно бывают более серьёзными.

Стоит ли покупать

Ответ на этот вопрос каждому автовладельцу следует искать самостоятельно. Заметим, что статистика в данном отношении свидетельствует не в пользу «гибридов». Например, в США из всех владельцев таких машин, которые приняли решение о покупке нового авто, почти 70% отдали предпочтение автомобилям с обычным двигателем внутреннего сгорания. Такой выбор одна часть американцев поясняет неоправданно высокой стоимостью новинок, другая — их недостаточно высоким качеством. Более того, даже та экономия, которая достигается за счёт меньшего расхода топлива, теряет смысл из-за дороговизны технического обслуживания. Поэтому за океаном принято считать, что «гибрид» может себе позволить либо богатый человек, либо борец за защиту окружающей среды, готовый платить за свои убеждения. Покупка гибридного авто

При принятии решения также очень важно учитывать конкретный регион проживания, ведь, как уже упоминалось, в холодном климате «гибриды» работают хуже и ломаются чаще. В этом смысле любителям технических новинок стоит обратить внимание на современные модели с экономичными ДВС (бензиновыми либо дизельными), позволяющими уменьшить расход топлива до почти фантастических 4,5 л на 100 км. Однако если соблазн приобрести гибридный автомобиль всё же велик, часть рисков, которые таит в себе такая машина, можно в значительной мере уменьшить, если покупать и обслуживать транспортное средство с умом.

Важно! По статистике в восьми случаях из десяти выход из строя электрической силовой установки «гибрида» связан с поломкой инвертора, служащего для зарядки аккумулятора от основного двигателя. В результате машина не заводится, а ремонт по самым минимальным расценкам (без обращения на сертифицированное СТО) обходится в $2000.

Для того, чтобы избежать этих и других проблем, специалисты советуют потенциальным владельцем гибридных машин придерживаться следующих правил:

  • перед покупкой (особенно авто, бывшего в употреблении) проводить тщательную диагностику батареи, при этом полагаться лучше не на компьютерное сканирование, а на «опытный глаз» хорошего автоэлектрика;
  • делать полную проверку машины на сертифицированной СТО;
  • не реже одного раза в год осуществлять профилактику системы охлаждения, а также питания инвертора (это позволит нормально эксплуатировать автомобиль даже во время сильных холодов);
  • своевременно обеспечивать замену свечей (пыль и грязь для электроники более губительны, чем суровые морозы);
  • во время ремонта использовать исключительно оригинальные запасные части;
  • изучить и строго соблюдать все рекомендации производителя, касающиеся эксплуатации данной конкретной модели.

Диагностика гибридных авто

Сегодня с большой долей уверенности можно сказать, что будущее принадлежит электрокарам, однако времена, когда двигатель внутреннего сгорания полностью канет в Лету, наступят ещё не скоро. До тех пор, пока производителям электромобилей не удалось окончательно решить проблему быстрой зарядки аккумуляторной батареи, «гибриды» представляют собой весьма неплохой промежуточный вариант между изживающим себя «старым» и ещё не до конца проработанным «новым». При покупке новой модели нужно помнить, что недостатков у неё не меньше, чем достоинств, и возможно, по этой причине широкого распространения в мире гибридные машины так и не приобрели.

Была ли эта статья полезна?


Комментарии
up