Гибридные двигатели. Разновидности и особенности гибридных силовых установок

Сегодня автомобильная промышленность ставит перед собой задачу отказа от двигателей внутреннего сгорания, и полного перехода на электромоторы. Естественно, в силу ряда обстоятельств это просто невозможно сделать очень быстро. Электрокары в разы стоят дороже, да и инфраструктура для них во многих странах развита недостаточно хорошо.
Промежуточным явлением стали гибридные двигатели. Первой массовой моделью с гибридной установкой считается Toyota Prius, выпуск которой начался в 1997 году. К началу 2022 года этот сегмент насчитывает множество разновидностей гибридов.

"Мягкие" гибриды отличаются от классических конструкций мощным стартер-генератором, способного не только расходовать, но и накапливать энергию. Система "Start-Stop" позволяет заглушить двигатель за некоторое время до остановки авто и за этот промежуток накопить энергию. Когда же происходит запуск двигателя, электромотор помогает ДВС разогнать машину. Особенностью является небольшая батарея, которая не увеличивает массу авто и не занимает много места.

Многие автопроизводителя, для большей эффективности, запитывают систему от 48-вольтовой сети. При этом, 12-вольтовая работает параллельно и питает фары, дворники и прочее электрооборудование автомобиля.
Параллельные гибриды получили самое широкое распространение ввиду своей уникальной конструкции. Электромотор помещен между ДВС и трансмиссией, чаще всего встроен в коробку передач. Особенностью является автономность работы систем. При этом двигатели могут действовать, как гибридный механизм. Переключение происходит при выборе режима движения. Авто с такой установкой может передвигаться чисто на электрической тяге.
Зарядка аккумулятора происходит за счет системы рекуперации энергии во время торможения, а также от традиционного двигателя, который выступает генератором.
Такой вид установок позволяет увеличивать динамические показатели при активации гибридной составляющей и значительно экономит топливо, при выборе экологичного режима.
В последовательных гибридах ДВС не связан с колесами. Его задача вырабатывать энергию для питания электродвигателя. К плюсам такого "союза" можно отнести плавность хода авто и оптимальную работу двигателя внутреннего сгорания.

При этом такой механизм значительно теряет энергию и в итоге система становится мало эффективной. Данная разработка частично применяется в BMW i3 и Chevrolet Volt. Изначально электрокар использует заряд батареи, но на борту имеется небольшой ДВС, который может в любой момент его пополнить.

Последовательно-параллельные гибриды являются достоянием инженеров компании Toyota. Традиционный двигатель непрерывно работает с электромоторами. Система подает необходимое количество энергии в нужное место. Ярким примером является, уникальная в своем роде, Toyota Prius.
Установка Hybrid Synergy Drive лишена традиционной трансмиссии. Ее место занял редуктор с планетарными передачами, который объединяет между собой все двигатели.

Подключаемые гибриды уже очень близко подошли к электрокарам. Особенностью этого вида является большая батарея и отдельный слот для ее подзарядки. При этом здесь может быть как параллельная, так и последовательная система.
На таком автомобиле на короткие расстояния можно ездить без участия двигателя на ископаемом топливе.