Шта је хибридни аутомобил? Врсте, шеме и начин рада

Хибридни аутомобил комбинује мотор са унутрашњим сагоревањем (МУС) са електричним мотором, што резултира нижом потрошњом горива и смањеним издувним емисијама. Што је хибридни систем ефикаснији, то су снажније батерије које захтева — и самим тим, виша је цена. Ево свега што треба да знате о томе како раде хибридни аутомобили и шта их чини посебним.

Благи хибриди наспрам потпуних хибрида: у чему је разлика?

У зависности од улоге коју електрични мотор игра у погонском склопу, хибриди се деле у две главне категорије: благи и потпуни.

• Благи хибриди користе електрични мотор као помоћника мотору са унутрашњим сагоревањем. Познат пример је хечбек Honda Insight. Електрични мотор помаже приликом убрзавања, али не може самостално да погони аутомобил.
• Потпуни хибриди могу да пређу одређену раздаљину искључиво на електричну енергију, без укључивања МУС-а. Lexus RX 400h је класичан пример овог типа.

Постоји и трећа, слабо дефинисана категорија коју понекад називају микрохибриди — маркетиншки термин који се користи за возила са системом старт/стоп. Међутим, ово је у суштини само напредни генератор, а не прави хибридни систем, јер ниједан електрични мотор не преноси обртни момент на точкове.

3 главне шеме хибридних погонских склопова

Хибридни погонски склопови постоје у три основне конфигурације: серијска, паралелна и серијско-паралелна. Свака има препознатљиве карактеристике, предности и типичне примене.

1. Серијски хибрид

Серијски хибрид је најстарија конфигурација, коју је 1899. године изумео Ferdinand Porsche. У овој шеми:

• Точкови се потпуно покрећу електричним мотором.
• МУС мале запремине ротира генератор за производњу електричне енергије — он никада директно не погони точкове.
• Није потребан традиционални мењач нити мотор са унутрашњим сагоревањем велике снаге.
• Потребне су батерије великог капацитета (обично никл-метал хидридне).

Ова шема је данас мање уобичајена у путничким аутомобилима, али се широко примењује у каменоломским самокипарима, аутобусима и локомотивама.

2. Паралелни хибрид

Запатентиран 1905. године од стране немачког инжењера Henri Pieper-а, паралелни хибрид је далеко најраспрострањенија конфигурација данас. То је темељ скоро свих благих хибридних возила. Кључне карактеристике укључују:

• Снажан електрични мотор (обично 10–15 кW) помаже МУС-у приликом убрзавања.
• Електрични мотор такође враћа и складишти енергију кроз регенеративно кочење.
• Обично се користи CVT (бесстепени мењач) или планетарни преносник.
• Извори напајања укључују литијум-јон или литијум-полимер батерије.
• Потребан је мањи капацитет батерије у поређењу са серијским хибридима, што одржава ниже трошкове.

Honda је заузела јединствен приступ опремивши свој CR-Z бензинско-електрични купе шестостепеним механичким мењачем. Неки произвођачи аутомобила такође истражују суперкондензаторе, који могу да испоруче веома велику снагу у кратким периодима, као алтернативу конвенционалним батеријама.

3. Серијско-паралелни хибрид

Серијско-паралелна конфигурација комбинује елементе обе шеме и најбоље је илустрована Toyota Prius-ом и Lexus моделима са ознаком „h”, које покреће Toyotin власнички систем HSD (Hybrid Synergy Drive).

Начин рада:

• Планетарни преносник омогућава МУС-у и електричном мотору да раде заједно или независно.
• МУС погони точкове истовремено напајајући генератор.
• Није потребан традиционални мењач — уместо тога, бортовска електроника регулише брзину мотора и генератора.
• Резултат је ECVT (електро бесстепени мењач), који нуди глатку и ефикасну испоруку снаге.

Које моторе користе хибридни аутомобили?

Огромна већина хибридних возила користи бензинске моторе, од којих многи раде по Аткинсоновом циклусу — конструкцији са краћим компресионим ходом која побољшава термичку ефикасност и смањује емисије. То чини бензинско-електричне хибриде одличним по питању и уштеде горива и утицаја на животну средину.

Зашто онда дизел-електрични хибриди нису чешћи? Неколико кључних разлога:

• Највеће тржиште хибрида — Северна Америка — историјски је имало ниску заступљеност дизелских путничких возила.
• Дизелски мотори су скупљи за производњу од бензинских, што би додатно повисило и иначе значајну ценовну надоплату за хибридна возила.
• Бензински мотори на Аткинсоновом циклусу већ постижу изванредну ефикасност када су упарени са електричним мотором.

Ово је превод. Оригинал можете прочитати овде: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html