Гібридні автомобілі: принципи роботи, структура, переваги та недоліки, які вам потрібно знати

Існує чотири основні типи гібридних автомобілів: паралельні, послідовні, гібридні з підзарядкою від мережі (PHEV) та м’які гібриди. Кожен з них має свої переваги та недоліки, і підходить для різних потреб.

Короткий виклад:

Існує чотири основні типи гібридних автомобілів.

Паралельні гібриди: Оптимальна економія палива в міських умовах, плавне перемикання передач, але знижена продуктивність на високих швидкостях.

Серійні гібриди: Ефективні на стабільних швидкостях, але потребують великих акумуляторів, рідше зустрічаються в легкових автомобілях.

Гібриди з підзарядкою: працюють на електроенергії на короткі відстані, що зменшує витрати на пальне, але вимагають частої зарядки та мають високі початкові витрати.

М'які гібриди: економічно ефективні, прості в інтеграції, але покращення економії палива незначне.

Що таке гібридний автомобіль?

Гібридні автомобілі стали популярним вибором серед покупців автомобілів завдяки економії палива та зниженим викидам. Toyota Prius, хоча й не перший гібрид, проклав шлях до його комерційного успіху, представивши паралельну гібридну систему з двома двигунами.

Але як працюють різні типи гібридних автомобілів і що їх відрізняє?

Паралельні гібриди

Паралельні гібридні системи використовують як бензиновий двигун, так і електродвигун для приводу коліс, які можуть працювати одночасно або незалежно. Toyota вперше представила цю систему на Prius у Японії в 1997 році, з двома електродвигунами, розміщеними між бензиновим двигуном і передніми колесами, з використанням акумуляторної батареї невеликої ємності (0,8–1,4 кВт·год).

Система включає функцію «розподілу потужності», яка поєднує обидва джерела для передачі крутного моменту виключно на колеса. На низьких швидкостях або невеликих навантаженнях автомобіль може працювати виключно на електротязі, тоді як бензиновий двигун вмикається, коли потрібна більша потужність.

Система рекуперативного гальмування відновлює до 30% енергії, що призводить до вражаючої витрати палива: 17–23 км/л на Toyota Prius або Corolla Hybrid.

Найвища ефективність досягається в умовах міського руху, де автомобіль часто зупиняється та рушає з місця. Планетарна трансмісія замінює звичайну коробку передач, що дозволяє плавно регулювати передавальне число, оптимізуючи використання електроенергії та зменшуючи витрату палива.

Серія Гібриди

На відміну від паралельних гібридів, послідовні гібридні системи простіші. Бензиновий двигун використовується лише для роботи генератора, заряджання акумулятора, тоді як колеса повністю приводяться в рух електродвигуном. Така конфігурація, подібна до дизель-електричного локомотива, працює найефективніше на стабільній швидкості.

Однак серійні гібриди потребують акумуляторів більшої ємності через значні зміни споживання енергії під час руху по дорозі. У США деякі моделі, такі як BMW i3 REx, Fisker Karma або майбутній Ram 1500 Ramcharger, використовують цю систему, але їх кількість невелика.

Гібриди з підзарядкою (PHEV)

Гібридний автомобіль із підзарядкою від мережі (PHEV) — це вдосконалена версія паралельного гібрида з більшим акумулятором, який можна заряджати від мережі, що дозволяє автомобілю працювати виключно на електроенергії на певну відстань (від 11 до 82 км згідно з EPA 2024). Chevrolet Volt (2011–2018) був піонером, допомагаючи багатьом користувачам щодня подорожувати виключно на електроенергії.

Гібридні електромобілі, такі як Toyota Prius Prime, RAV4 Prime, а також моделі Hyundai, Kia та Jeep 4xe, оснащені паралельними гібридними системами. Однак без регулярної зарядки ці моделі працюють як звичайні гібриди, але є важчими та дорожчими.

М'які гібриди

М’які гібриди використовують електродвигун, який недостатньо потужний для самостійного руху транспортного засобу, зазвичай розташований між двигуном і коробкою передач або інтегрований у систему стартера.

Система використовує невеликий акумулятор для накопичення енергії від рекуперативного гальмування або надлишкової потужності двигуна, допомагаючи прискорюватися та економити паливо, хоча й з меншою ефективністю, ніж повний гібрид.

Системи «м’якого гібрида» зазвичай працюють на напрузі 48 В, забезпечуючи кращу продуктивність, ніж звичайні 12-вольтові системи, але за нижчою ціною, ніж повні гібриди (280–400 В).

Реклама

Джерело: https://baonghean.vn/cac-loai-xe-hybrid-nguyen-ly-van-hanh-cau-tao-va-uu-nhuoc-diem-can-biet-10304494.html