Двойное «сердце»

Какие бывают гибриды автомобилей, чем гибридный двигатель отличается от электромеханического и где он применяется

Главным толчком к разработке гибридных двигателей автомобилей стала необходимость сокращения выбросов вредных веществ в воздух при сохранении их ходовых качеств. Термин “гибрид” берет свое начало от латинского слова hybrida и означает нечто скрещенное, или смешанное.

В технике гибридом называют систему, в которой комбинируются друг с другом две разные технологии. Под гибридным приводом подразумевается комбинация двух разных силовых агрегатов, работающих по разному принципу (иногда и на разном топливе). Ныне под вывеской “гибрид” чаще всего вы увидите электрогенератор и двигатель внутреннего сгорания. Электрогенератор выполняет роль источника электроэнергии, стартера для двигателя внутреннего сгорания и тягового агрегата на малых оборотах. Для сохранения выработанных запасов электричества в машине устанавливается батарея.

“Микро” и “макро”

В зависимости от исполнения основной конструкции различают три вида гибридного силового агрегата: микро-, средне- и полногибридный. При этом в прогрессии растут и функции электродвигателя: в микрогибриде генератор отвечает только за запуск основного силового агрегата, в среднегибриде добавляется функция поддержки мощности, а полногибридная машина вполне способна двигаться исключительно на электричестве на малых оборотах, что особенно полезно в городе.

Популярность гибридов растет, все больше производителей автомобилей делает ставку на такую технику. Во многом это предопределено большей топливной (а соответственно и денежной) экономичностью машины, ее статусом современной и соответствием более жестким экологическим требованиям. Выше и КПД автомобиля, а выбросы в окружающую среду могут сокращаться на восемьдесят процентов в сравнении с машиной с обычным двигателем той же мощности. Несомненный плюс по сравнению с электромобилем — это возможность заправляться на обычных заправках, что позволяет гибридному автомобилю быть полноценным участником дорог. С другой стороны, надежность гибридов оставляет желать лучшего, что легко объяснимо: два силовых агрегата и ломаться будут в два раза чаще. Обслуживать такие машины пока дороже, чем однотопливные, но с развитием станций техобслуживания эта проблема может остаться в прошлом. Проблема есть и с утилизацией батарей, хотя она и не столь актуальна, как у “чистых” электромобилей.

Альтернативные гибриды и двоюродные братья

В качестве второго топлива в гибридах могут применяться не только электричество, но и природные газы различного происхождения. Однако эти агрегаты редко выходят за рамки опытных и мелкосерийных образцов в силу своей сложности, низкой надежности и дороговизны. Найти заправку, где вы сможете утолить, например, водородный “голод” своего “коня”, тоже нелегко. В последнее время появились попытки применить технологию гибрида в новой комбинации: природный газ и электричество. Подобная комбинация позволяет еще больше сократить выбросы в окружающую среду, а найти топливо для такого агрегата тоже не составит проблем. Однако в этом случае платить приходится просто невероятной сложностью электропроводки и изоляции в машине, предназначенных для предотвращения возможных вспышек газа. В результате вся эта система очень часто выходит из строя и стоит просто огромных денег.

Следует отличать от гибридов транспортные средства с электромеханической трансмиссией, такие как тепловозы, некоторые тракторы и танки.

Первоначально идея “электрической коробки передач”, то есть замены механической коробки передач электрическими проводами, была воплощена на железнодорожном транспорте и в большегрузных карьерных самосвалах. Применение этой схемы обусловлено сложностями механической передачи значительного и при этом изменяемого крутящего момента на колеса транспортного средства. При применении электротрансмиссии двигатель, работающий на обычном топливе, вращает электрогенератор; вырабатываемый ток через систему управления передается на электродвигатели, которые и приводят в движение транспортное средство. В этом случае уместно сравнение с размещенной на электромобиле электростанцией, вырабатывающей электричество для его движения. Схема работы гибридного автомобиля в целом аналогична, но значительно модифицирована в первую очередь добавлением промежуточного накопителя энергии — как правило, аккумуляторной батареи, имеющей меньшую, чем у “чистого” электромобиля емкость и, соответственно, вес.

Где купить и покататься

Наиболее активно разрабатывает и внедряет гибриды на рынок японская компания “Тойота”. Ежегодно японцы продают несколько десятков тысяч гибридных автомобилей, и их выпуск постоянно растет. Впрочем, сильного увеличения общемирового выпуска таких машин в ближайшие годы не ожидается, поскольку ограничения накладывает дефицит сложных аккумуляторных батарей.

В Беларуси гибриды пока еще не получили массового распространения, мешают этому стереотип о плохой работе электродвигателя в холодное время года и нехватка специалистов, способных обслуживать такие двигатели. На самом деле проблема с электродвигателями возникает лишь при температурах ниже двадцати градусов мороза, а база специалистов постепенно увеличивается.

Купить гибриды можно легко, объявления об их продаже имеются на наиболее популярных торговых ресурсах. Знаменитая Toyota Civic в своей гибридной модификации обойдется покупателю в сумму от двенадцати до пятнадцати тысяч долларов, Prius — чуть дороже (разница будет около тысячи долларов).

“Кукубус” и его собратья

Производители общественного транспорта тоже не стоят на месте. Проблема выбросов в окружающую среду для них даже более серьезна, ведь автобус проводит в городе вообще всю свою жизнь. Результатом разработок экологически безопасного транспорта стал электробус — смесь автобуса и троллейбуса, по сути — большой гибридный автомобиль.

В Европе такой транспорт уже бороздит улицы многих крупных городов, а вот на пространстве бывшего Советского Союза выпущены лишь несколько опытных образцов: А420 от минского “Белкоммунмаша” и “Богдан-А70522”, даже не возившие пассажиров и существующие в единственном экземпляре; недалеко от них ушли и НефАЗ с ЛиАЗом, чьи модели с пассажирами работали, но, чтобы перечислить существующие машины, хватит пальцев одной руки. Дальше всех в “гибридизации” продвинулся бывший завод имени Урицкого, а ныне ОАО “ТролЗа”. Легендарный производитель троллейбусов решил за счет гибридов расширить свои рынки сбыта. В результате этого были рождены

“ТролЗа-5250 ЭКОбус” и “ТролЗа-52501 Электробус”. Первый работает на топливной паре “метан — электричество”, второй — “бензин —электричество”. Несколько таких машин с 2010 года работают в Краснодаре, еще одна — в Перми. К началу Олимпиады 2014 года такие же автобусы будут перевозить пассажиров и по Сочи. В народе за сложность и частые поломки “ЭКОбус” получил обидное прозвище “Кукубус”.

Чем подкупает гибрид

Гибридный автомобиль внешне ничем не отличается от своих “бензиновых” собратьев. Выпускаются различные виды, начиная от обычных городских автомобилей и заканчивая джипами-внедорожниками и спортивными моделями. А своеобразная начинка только добавляет особой гордости владельцу. Благодаря совершенствованию технологий и налоговым льготам производителям или покупателям гибридов такие автомобили иногда оказываются даже дешевле обычных. В ряде стран владельцам гибридов предоставляют и другие льготы — в частности, освобождение от уплаты дорожного налога, право пользования выделенной полосой на шоссе и бесплатными автостоянками и т. д. Таким образом власти стимулируют водителей к покупке гибрида и сокращению выбросов в атмосферу вредных веществ. В городском цикле эксплуатации гибридный автомобиль три четверти времени работает в режиме электромобиля. В автомобилях предусмотрен режим электромобиля на скоростях менее 50 км/ч. Одним словом для тех, кто большую часть времени проводит в городе, гибридный автомобиль станет отличной покупкой, хотя интересен он может быть каждому.