Што е хибриден автомобил? Видови, шеми и начин на работа

Хибридниот автомобил комбинира мотор со внатрешно согорување (МВС) со електричен мотор, со што се постигнува помала потрошувачка на гориво и намалени издувни емисии. Колку е похибридниот систем поефикасен, толку помоќни батерии му се потребни — и, следствено, повисока е цената. Еве сè што треба да знаете за тоа како работат хибридните автомобили и што ги разликува.

Благи хибриди наспроти целосни хибриди: која е разликата?

Во зависност од улогата на електричниот мотор во погонскиот систем, хибридите се поделени во две главни категории: благи и целосни.

• Благи хибриди го користат електричниот мотор како помошник на моторот со внатрешно согорување. Познат пример е хечбекот Honda Insight. Електричниот мотор помага при забрзување, но не може самостојно да го движи автомобилот.
• Целосни хибриди можат да поминат одредена дистанца само на електрична енергија, без воопшто да работи МВС. Lexus RX 400h е класичен пример за овој тип.

Постои и трета, нерецизно дефинирана категорија, понекогаш наречена микрохибриди — маркетиншки термин кој се користи за опис на возила со систем за старт/стоп. Меѓутоа, тоа е во суштина само напреден генератор, а не вистинска хибридна поставка, бидејќи никој електричен мотор не пренесува момент на сила на тркалата.

3-те главни шеми на хибридниот погонски систем

Хибридните погонски системи доаѓаат во три основни конфигурации: серисна, паралелна и серисно-паралелна. Секоја има различни карактеристики, предности и типични примени.

1. Серисен хибрид

Серисниот хибрид е најстарата конфигурација, изумена во 1899 година од Фердинанд Порше. Во оваа шема:

• Тркалата се задвижуваат исклучиво со електричен мотор.
• МВС со мал работен волумен врти генератор за производство на електрична енергија — тој никогаш директно не ги задвижува тркалата.
• Не е потребна традиционална менувачка кутија ниту мотор со внатрешно согорување со висока моќност.
• Потребни се батерии со голем капацитет (обично никел-металхидридни).

Оваа шема е поретко застапена кај патнички автомобили денес, но е широко користена во рудничките самовари, автобусите и локомотивите.

2. Паралелен хибрид

Патентиран во 1905 година од германскиот инженер Анри Пипер, паралелниот хибрид е далеку најраспространетата конфигурација денес. Тој е основата на речиси сите благи хибридни возила. Клучните карактеристики вклучуваат:

• Моќен електричен мотор (обично 10–15 kW) му помага на МВС при забрзување.
• Електричниот мотор исто така враќа и складира енергија преку регенеративно кочење.
• Обично се користи CVT (безстепена трансмисија) или планетарен пренос.
• Извори на енергија вклучуваат литиум-јонски или литиум-полимерни батерии.
• Потребен е помал капацитет на батерии во споредба со серисните хибриди, со што трошоците се пониски.

Хонда зазеде уникатен пристап опремувајќи го својот CR-Z бензинско-електричен купе со шестостепена механичка менувачка кутија. Некои производители на автомобили исто така истражуваат суперкондензатори, кои можат да испорачаат многу висока излезна моќност за кратки периоди, како алтернатива на конвенционалните батерии.

3. Серисно-паралелен хибрид

Серисно-паралелната конфигурација ги комбинира елементите на двете шеми и е најдобро претставена со Toyota Prius и моделите на Lexus со ознаката „h”, сите напојувани со сопствениот систем на Toyota HSD (Hybrid Synergy Drive).

Како функционира:

• Планетарниот пренос му овозможува на МВС и електричниот мотор да работат заедно или независно.
• МВС ги задвижува тркалата истовремено напојувајќи генератор.
• Не е потребна традиционална менувачка кутија — наместо тоа, бортовата електроника ја регулира брзината на моторите и генераторот.
• Резултатот е ECVT (електронска безстепена трансмисија), кој нуди мазна и ефикасна испорака на моќност.

Каков вид мотори користат хибридните автомобили?

Огромното мнозинство хибридни возила користат бензински мотори, многу од кои работат по Аткинсоновиот циклус — дизајн со покус компресионен чекор кој ја подобрува топлинската ефикасност и ги намалува емисиите. Ова ги прави бензинско-електричните хибриди извонредни перформери во однос на потрошувачката на гориво и влијанието врз животната средина.

Зошто тогаш дизел-електричните хибриди не се почести? Неколку клучни причини:

• Најголемиот хибриден пазар — Северна Америка — историски имаше ниска застапеност на дизел патнички возила.
• Дизел моторите се поскапи за производство од бензинските, што би ја турнало веќе значителната ценовна надценка на хибридите уште повисоко.
• Бензинско-Аткинсоновите мотори веќе постигнуваат извонредна ефикасност кога се спарени со електричен мотор.

Ова е превод. Можете да го прочитате оригиналот тука: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html