Гибридные авто: плюсы,минусы и немного технических подробностей

Как и обещал, продолжим разговор об экологичном транспорте. В этой статье речь пойдет о гибридных авто, и не только. Для начала-несколько технических пояснений. Итак, гибридом называют транспортное средство с двумя(и более)типами двигателей. Как правило, это двигатель внутренего сгорания-ДВС и электродвигатель-ЭД. Основных схем гибридов существует две-это параллельный гибрид и последовательный гибрид. Параллельный-ДВС и ЭД работают на одну трансмиссию, при работе ДВС ЭД может служить генератором подзарядки буферной батареи либо помогать ДВС. При отключении ДВС ЭД работает от батареи. Последовательная схема-ДВС крутит генератор, от которого работае ЭД и идет подзарядка буферной батареи. Это так называемая *тепловозная*схема, так же применяется на карьерных самосвалах. Как мы видим, присутствует некая буферная батарея, зачем она нужна?Казалось бы, в той же тепловозной схеме крути мотор от генератора, и все хорошо.Дело в том, что ТТХ электромотора и генератора выбирают в этой схеме исходя из максимальной скорости при полной нагрузке авто, однако разгон тогда будет вялый, и в горку авто тоже плохо будет тянуть. Особеностью электромотора является то, что в отличии от ДВС он имеет максимальный момент на валу на старте. Конечно, такие характеристики не у всех типов моторов, но у применяемых на транспорте синхронников и сериесников-так и есть. применяют и асинхронные движки со специальной намоткой, но реже. То есть, обеспечить большой ток на старте и в горку и должна буферная батарея. У параллельной схемы, например *Приуса*, емкость батареи как правило небольшая, так как на крейсерской скорости авто ездит на ДВС. У тепловозной-зависит от назначения машины. Так, если основное время авто ездит в городе, имеет смысл увеличить емкость батареи и снизить мощность генераторного блока. То есть,основное время машина ездит на батарее, как обычный электромобиль, лишь иногда подзаряжаясь от генератора. Теперь, после ликбеза, перейдем к самим гибридам.

За счет чего экономит бензин и снижает выбросы параллельный гибрид? Дело в том, что у каждого ДВС есть диапазон оборотов, в котором двигатель работает с наивысшим коэфициентом полезного действия-КПД. Диапазон не так и широк, и для подгона оборотов под скорость авто используют коробку передач. Однако при холостом ходе и на старте КПД особенно низок, что и нивелирует электромотор. Так же он позволяет понизить мощность ДВС, используя для разгона тоже ЭД. То есть, ДВС так же можно выбирать без большого запаса по мощности. Это плюсы параллельного гибрида, но есть и минусы-большая цена и меньшая надежность, чем просто авто на ДВС. У последовательного гибрида плюс-надежность, генератор ВСЕГДА работает на оптимальных оборотах, так же это снижает потребление бензина. Минус-меньший КПД электромеханической передачи, но при нынешних вентильных моторах и генераторах с КПД под 93-95% это не так критично. Расчеты показали,что даже с генератором вдвое меньшей мощности, чем электромотор, но с приличной батареей, тепловозный гибрид пройдет по трассе на крейсерской скорости до 700км. Так же особенность кривой момента ЭД позволяет ему иметь на старте пиковую мощность до 3-х раз больше, чем номинальная, то есть, втрое больший момент на валу. Эрго, даже скоростные авто могут иметь коробку передач из 2-3х ступеней, а городские и вовсе обходиться без нее. Городской автомобиль может, таким образом, иметь электромотор мощностью всего 12-20кВт. Так же можно сделать генератор съемным и ездить в режиме обычного электромобиля. Есть и общий минус гибридов-батарею, как и у электромобиля, раз в 4-6 лет тоже надо менять. Плюс-она намного дешевле в силу меньшей емкости. Наибольшее количество гибридов, правда, маломощных, имеют более простую тепловозную схему, дорогие машины-параллельную. Как-то так. Следующая статья будет посвещена аккумуляторам для электро и гибридного транспорта, пока-пока.