05.07.2010 Гибридные авто: прошлое и настоящее
Автор: Сергей Брилевский
История «гибридостроения» уходит своими корнями в начало 20 века. Гибридные автомобили вот уже как несколько лет перестали казаться чем-то из области фантастики. Экологичные и экономичные, они потеснили автомобили с привычным ДВС. Практически каждая крупная автокомпания посчитала прогрессивным шагом вывести на авторынок свои гибриды. В нынешнем, 2010 году гибридную гегемонию Toyota и Honda потеснили Hyundai, BMW, Mercedes, Porsche и Dodge. Чем отличается гибрид от своих «собратьев по мотору» и какие перспективы ожидают гибридные автомобили во второй декаде 21 века, читайте в нашей статье.
Гибридные автомобили
Начнем с терминологии. «Гибрид» в переводе с греческого означает «смесь», этот термин широко используется в биологии, химии, технике и др. отраслях науки и промышленности. В общем случае гибрид всегда подразумевает собой объект, обладающий неким нестандартным набором свойств и характеристик.
Применительно к автомобилям слово «гибрид» используется довольно часто и означает использование сочетания двух (или более) разных систем привода, в частности ДВС и электродвигателя. Именно такая комбинация и лежит в основе большинства современных серийных гибридных автомобилей.
Смысл такого инженерного решения в следующем. Электродвигатель используется при движении автомобиля в городе и на невысоких скоростях. Поскольку городской режим является самым энергозатратным, то использование электротяги позволяет значительно снизить средний расход топлива. Двигатель внутреннего сгорания включается в работу при движении на высоких скоростях, когда мощности электромотора уже недостаточно. Кроме топливной экономичности, гибриды наносят меньший вред окружающей среде и являются сегодня одними из самых экологичных среди серийных автомобилей.
Гибридные автомобили: ретроспектива
Все началось с того, что в 1860 году французским ученым Этвеном Ленуаром был изобретен двигатель внутреннего сгорания. Он был далек от совершенства, обладал низким КПД и был практически не применим на практике. Тем не менее, изобретение стало настоящим технологическим прорывом для своего времени, дав мощный толчок для развития автомобилестроения. В работу по дальнейшему совершенствованию ДВС включились французские и немецкие ученые, среди которых можно особо отметить вклад француза Бо де Роша и немцев Отто и Даймлера. Постепенно ДВС развивался и приобретал свои классические черты, но работы по его усовершенствованию не останавливались с тех самых пор, когда трехколесная повозка с первым в мире двигателем внутреннего сгорания Ленуара совершила исторический 50-километровый пробег по дорогам Франции.
Снижение токсичности выбросов в атмосферу, повышение мощности и экономичности, а так же изобретение и адаптация новых видов топлива для ДВС стали основными направлениями исследований по всему миру.
Примечательно, что еще в начале 19 века ученые задумывались об электрических автомобилях. Уже в 1839 году в шотландском Абердине был построен первый электромобиль, который приводился в движение электродвигателем. Автором разработки был Роберт Андерсон.
В 1880-х годах в Англии получили распространение электрические такси. Электрокэбы работали исключительно на электротяге (поэтому гибридами их назвать нельзя), развивали мощность до 3 л.с. и на одном заряде могли преодолеть до 50 миль.
Первый автомобильный гибрид современного типа был построен уже в 1898 году. Именно тогда немецкий гений Фердинанд Порше, которому было всего 23 года, представил миру свой первый автомобиль - Lohner Electric Chaise. Двигатель внутреннего сгорания вращал генератор, который снабжал энергией электродвигатели (последние располагались на ступицах колес). На одних только батареях автомобиль мог проехать около 40 миль.
В ХХ веке исследования в области гибридных автомобилей получили свое дальнейшее развитие. Появление новых технологий стимулировало и разработки футуристических концептов гибридов, которые в середине прошлого века больше было принято называть «автомобилями будущего». Сырость и несовершенство современных им технологий не позволяло разработчикам помышлять о серийном производстве чего-то подобного. К тому же отношение публики к подобным автомобилям было крайне скептичное: их критиковали за неказистую внешность, слабую мощность двигателей и оторванность от реалий действительности.
Так автомобильные компании сосредотачиваются либо на производстве «чисто» электрических автомобилей, либо на повышении экономичности существующих бензиновых моделей. Появляются электрический «сундучок» Ford Comuta и сверхэкономичный British Leyland ECV3, обещавший расходовать не более 4,5 л/100 км.
В новейшей истории гибридостроения знаковой вехой стал 1997 год. Именно в этом году японская компания Toyota начала серийный выпуск модели Prius, которой суждено было перевернуть массовое представление о гибридных технологиях. Prius стал пионером в своей рыночной нише, а удачная маркетинговая политика Toyota во многом сформировала покупательский спрос в отношении экологичных гибридов и создала предпосылки для его дальнейшего роста.
Prius и Insight – первопроходцы и пионеры гибридостроения
Основа Toyota Prius – 2 электрических мотор-генератора, аккумулятор повышенной емкости и обычный бензиновый двигатель. Еще одна «фишка» - система рекуперативного торможения, которая позволяет накапливать электроэнергию (так нужную электродвигателям) во время торможений. Такая же технология с недавних пор используется и в болидах Формулы-1.
Бензиновый и электрический двигатели способны работать как в паре, так и отдельно друг от друга. При этом крутящий момент от обоих двигателей может передаваться на колеса. При движении на электрической тяге колеса вращаются электродвигателем, который получает энергию от батарей. Если заряд батарей истощился – его восполнение возможно за счет работы ДВС, который вращает генератор. Суммарная мощность двигателей достигала 110 л.с. – 70 из них обеспечивал ДВС, еще 40 – электродвигатель.
Основным конкурентом Toyota и вторым после нее серьезным игроком на рынке гибридов является японская Honda. Свой первый серийный гибрид Insight Honda выпустила следом за Toyota (в 1999 году) и смогла составить достойную конкуренцию Prius.
Свою гибридную технологию Honda называет IMA (Integrated Motor Assist System). Принципиальное отличие Insight от Prius заключается в том, что в Honda электродвигателю отведена лишь второстепенная, вспомогательная роль. Электромотор включается при интенсивном разгоне и выполняет функцию стартера при трогании с места. Так же, как и Prius, Insight оснащен системой рекуперативного торможения. Еще одно отличие от Prius - использование небольшого 3-цилиндрового бензинового двигателя (в отличие от 4-цилиндрового в Toyota) и меньшая суммарная мощность силовой установки – около 80 л.с.
Преимущества гибридных автомобиле на примере Toyota Prius и Honda Insight
1. Экономичность. Гибридный автомобиль расходует меньше топлива, поскольку способен к передвижению исключительно на электротяге за счет энергии батарей.
2. Экологичность. Обеспечивается непостоянным использованием ДВС, в то время как электродвигатель не производит вредных выбросов в атмосферу. Toyota Prius на 85% меньше загрязняет окружающую среду по сравнению с аналогичным по классу автомобилем с традиционной силовой установкой.
3. Низкий уровень шума. Электрические двигатели работают практически бесшумно.
Есть у гибридных авто и свои недостатки:
1. Высокая стоимость. За современные технологии, экологичность и экономичность автомобиля покупателям приходится расплачиваться своим кошельком.
2. Сложность в ремонте и недостаточное развитие сети сервисных центров в отдельных странах (в России в том числе).
3. Потенциальная опасность для пешеходов, которые часто просто не замечают гибриды вследствие их бесшумности.
Гибридные автомобили: перспектива
Сегодня рынок гибридных автомобилей переживает настоящий бум. Даже самые ярые скептики в лице европейских и американских автопроизводителей начинают выводить на рынки гибридные модели. Кто-то добавляет в гамму одну-две полностью новые гибридные модели, другие оснащают гибридным приводом уже существующие. Одни занимаются разработкой и внедрением собственных технологий, другие – спешно, чтобы не тратить время – скупают технологии у лидеров рынка.
Вот, например, одна из недавних премьер – Chevrolet Volt. Неожиданно для многих американцы не стали слепо копировать японские гибриды, а пошли своим путем и предложили несколько иной принцип работы гибридного привода. Фирменная «джиэмовская» технология Voltec (опробованная в свое время еще в рамках проекта EV1) подразумевает использование электродвигателя в качестве первичного привода, а традиционного ДВС – вторичного, альтернативного. Полного заряда батарей хватает на 60 км пробега, от начала и до конца которого колеса автомобиля будет вращать электродвигатель. Он же будет вращать их и дальше, но энергию при этом получать не от самих батарей, а от генератора, который в свою очередь приводится в движение двигателем внутреннего сгорания. Последний работает на бензине, этаноле или биодизеле. Батареи Volt можно заряжать от обычной розетки (т.н. «plug in гибрид»)!
Японская Mazda тем временем купила у Toyota лицензию на использование ее гибридных технологий в своих моделях. «Тойотовская» технология Hybrid Synergy Drive считается на сегодняшний день одной из лучших, и пытаться создать ее аналог самостоятельно – значит потерять время. Появление гибридных Mazda с технологиями от Prius ожидается к 2012 году.
И все же рынок гибридных автомобилей еще только зарождается. Настоящая конкуренция и битва технологий от разных производителей нас ждет впереди. Пока же большинство компании старается просто не отстать от общей тенденции и застолбить для себя место в сегменте гибридов, который, вне всяких сомнений, ожидает большое будущее.
Поделиться публикацией
Добавить в закладки
Увидели опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter
Тэги: Теги: гибридные автомобили гибрид
Публикации по теме
25.08.2010Американцы боятся электромобилей
Раздел: Насущное
Почти три четверти жителей США отказываются покупать электрокары.
Далее >>24.08.2010Peugeot готовит серийную версию электрического гибрида
Раздел: Новые автомобили
Компания займётся производством первого в мире серийного дизель-электрического гибрида под названием Peugeot 3008 Hybrid4.
Далее >>12.08.2010Разработана КПП для электромобилей
Раздел: Автопром
Авторы проекта – инженеры британской компании Zeroshift и несколько крупных автопроизводителей.
Далее >>18.06.2010Европа готовится массово пересесть на электромобили
Раздел: Официально
Комиссия Европы подготавливает план массового внедрения электромобилей на территорию Старого Света.
Далее >>25.02.2010Есть ли у электромобиля второй шанс?
Раздел: Обзоры
Несколько десятилетий назад писатели-фантасты да и просто охотники до изобретений были уверены - люди будущего будут сплошь и рядом разъезжать на электромобилях Будущее настало, однако прогнозы не сбылись. Сегодня во всем мире едва ли наберется 500 тысяч электромобилей. При этом количество поклонников этих автомобилей с каждым годом увеличивается. Так в чем же причина такого несоответствия?
Далее >>Читайте также:
03.06.2010СТРАХОВАНИЕ ОТ ГРАЖДАНСКОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ
Раздел: Аналитика
Владельцам британских собак с недавних пор необходимо заключать договор обязательного страхования на своего питомца. Отныне и английские овцы, простите, доги целы, и страховые компании сыты. Чопорные англичане, памятуя о судьбе Генриха VIII, новость приняли с известным достоинством – закон для них превыше всего. В России до обязательного страхования собак дело вряд ли дойдёт – с автомобильным ещё разобраться не смогли.
Далее >>