Последовательные гибриды: как они работают и в чём их ключевые преимущества

Гибридные автомобили с нами уже настолько давно, что, кажется, про них уже всем всё известно. Однако со времён первых Toyota Prius ситуация сильно изменилась: типов гибридных установок стало больше одного, а выбор немного усложнился. Или... нет? Давайте разберёмся, какой вариант гибридной установки самый «простой» и как он работает.

Гибриды: параллельные, последовательные, смешанные

Те, кто хоть немного следил за развитием гибридных технологий, давно знают все существующие на рынке варианты таких силовых установок.

Так называемый мягкий гибрид – это «стартовый» вариант. Здесь с двигателем внутреннего сгорания связан маленький электромотор – стартер-генератор. Он немного помогает на разгоне, добавляя крутящий момент, а при торможении, наоборот, рекуперирует энергию, заряжая крошечную батарею. Но ездить на чистом электричестве такая схема, конечно же, не позволяет. Откуда тогда берётся экономия топлива? В основном за счёт системы «старт-стоп», которая глушит ДВС при остановках.

Параллельный гибрид – это конструкция, которая, собственно, и положила начало массовому внедрению гибридных технологий. Здесь уже есть полноценный электромотор, который, как и ДВС, связан с колёсами. Он может не только помогать бензиновому двигателю, но и самостоятельно приводить автомобиль в движение. Батарея здесь тоже больше, чтобы на электричестве можно было проехать хоть какое-то расстояние. А схема взаимной работы бензинового и электрического моторов может варьироваться от чисто бензиновой до чисто электрической или одновременной. Главная сила таких гибридов – движение в пробках, где они позволяют не жечь топливо вхолостую, а вот на трассе экономия будет символической. И ещё здесь относительно сложная трансмиссия, которая позволяет обоим моторам вращать колёса.

Подключаемый гибрид – это по сути тот же параллельный с увеличенной батареей и возможностью её подзарядки от внешнего источника. Это позволяет увеличить запас хода на электричестве до 50-100 километров, которых многим водителям хватает для ежедневных поездок. То есть в теории подзаряжаемый гибрид позволяет почти не тратиться на топливо.

Ну и наконец ещё одна схема – это последовательный гибрид. Он назван так потому, что энергия вырабатывается и расходуется последовательно: бензиновый мотор заряжает батарею, а электрический вращает колёса. ДВС в такой конструкции с колёсами не связан и работает исключительно в режиме генератора. В англоязычном варианте его даже называют range extender – то есть увеличитель запаса хода. По сути так оно и есть: конструктивно последовательный гибрид – это электромобиль со встроенным бензиновым генератором. И такая гибридная схема сейчас набирает особенную популярность. Чем она её заслужила? Давайте разберёмся, взяв за образец новинку российского рынка – EXEED EXLANTIX ET.

Много мощности, много экономии

Самый яркий и показательный плюс последовательных гибридов – это то, что они, как было сказано выше, в первую очередь электромобили. А главное преимущество последних – большая мощность, доступная вне зависимости от оборотов двигателя. EXEED EXLANTIX ET располагает пиковой мощностью 469 лошадиных сил, что по бензиновым меркам тянет если не на суперкар, то на мощный спорткар уж точно. Кстати, для электрических «лошадок» это уже вполне привычный показатель. Крутящий момент тоже солидный, 634 ньютон-метра, причём, как мы помним, «с холостых оборотов». Всё это обеспечивает седану разгон до 100 км/ч всего за 4,6 секунды, что опять-таки очень впечатляюще по бензиновым меркам. И это без учёта 143 лошадиных сил бензинового мотора, которые не суммируются с электрическими, поскольку не связаны с колёсами, работая лишь в режиме генератора.

Следующее число, которым последовательный гибрид может удивить, это запас хода. Нет, не на электротяге – он тут уверенный, но не рекордный по сравнению с чистыми электромобилями, которым не на что полагаться, кроме большой батареи. Поэтому, например, EXEED EXLANTIX ET проезжает при заглушённом ДВС до 185 километров – много, но не удивительно. А вот что удивительно, так это суммарный запас хода на полностью заряженной батарее и заправленном баке, который составляет 1 231 километр по циклу WLTP! И для электрических, и для «углеводородных» машин такие показатели недостижимы, а вот последовательные гибриды, сочетая в себе плюсы «двух миров», способны на подобные рекорды.

Что любопытно, расход топлива при этом не всегда входит в список «шокирующих» показателей параллельных гибридов. Например, у EXEED EXLANTIX ET расход бензина в смешанном цикле составляет вполне привычные 6,4 л/100 км. Само собой, он может сильно разниться в зависимости от режима движения, и при желании можно прихвастнуть «околонулевым» расходом даже в дальней поездке. Но если бензиновый мотор работает постоянно, поддерживая заряд батареи, то он демонстрирует примерно тот же аппетит, что и у обычных современных машин.

Для консервативных покупателей заметным плюсом последовательного гибрида может стать сравнительная простота конструкции. Ведь здесь инженерам не приходится городить сложную трансмиссию, которая позволяет крутить колёса и бензиновому, и электрическому моторам. То есть с точки зрения техники всё максимально просто: электромоторы крутят колёса через обычные редукторы, а бензиновый мотор работает отдельно, не требуя вообще никакой коробки передач. Значит, одним сложным узлом в конструкции меньше. А чем проще конструкция, тем выше её надёжность.

Ещё один важный пункт для тех, кто заботится о надёжности своего автомобиля – это повышение ресурса ДВС за счёт щадящего режима его эксплуатации. Даже на самых динамичных разгонах мотор не крутится в отсечку, ведь педаль газа с ним никак не связана. Соответственно самые тяжёлые для двигателя «рваные» режимы движения здесь нивелируются электромоторами, которые работают вместо ДВС, фактически защищая его от излишней нагрузки. Конечно, обороты бензинового мотора пропорциональны расходу заряда батареи, чтобы успевать восполнять запас хода. Но по сравнению с тем, как работает двигатель в обычной бензиновой машине, особенно при динамичной езде, здесь он живёт практически в «тепличных» условиях. А значит его потенциальный ресурс ощутимо выше.

Но двигатель – не единственный элемент конструкции, получающий выгоду в ресурсе за счёт электричества. Ещё одним бенефициаром выступает тормозная система. Ведь последовательные гибриды, как и чистые электромобили, имеют так называемый «режим одной педали», в котором максимальная рекуперация позволяет почти не пользоваться тормозами. При отпускании педали газа машина замедляется электромотором, подзаряжая батарею. А тормоза нужны лишь для полной остановки, причём обычно с минимальных скоростей. В результате ресурс колодок и дисков значительно увеличивается, а владелец автомобиля радуется сокращению эксплуатационных расходов.

Ещё один пункт в том же списке сокращения расходов – это экономия на налогах и сборах. Ведь в ПТС у последовательных гибридов не учитывается мощность бензинового двигателя, который не связан с колёсами, а для электромоторов указывается не пиковая, а максимальная 30-минутная мощность. И разница этих показателей крайне ощутима: например, у EXEED EXLANTIX ET максимальная 30-минутная мощность каждого из двух электродвигателей составляет 70 л. с. Выходит, транспортный налог нужно платить не за 469 лошадиных сил, а всего за 140, что даёт экономию в десятки тысяч рублей в год. А когда вы нажимаете на педаль газа при обгоне, получаете все 469. Приятно вдвойне. Но это ещё не всё: в некоторых регионах владельцы электромобилей и гибридов имеют дополнительные скидки и преференции – льготы на уплату транспортного налога, бесплатные парковки, дешёвые зарядки и так далее.

Ну и наконец ещё один плюс последовательного гибрида – это его экологичность. В нашем списке он будет замыкающим, потому что большинство покупателей при выборе автомобиля думает об экологии в последнюю очередь. Но число сознательных граждан, которые заботятся о чистоте окружающей среды, к счастью, тоже растёт. Электромобили и гибриды перестают быть игрушкой для гиков и второй-третьей машиной в гараже состоятельных автовладельцев. И пусть выгоду здесь ощутить гораздо сложнее, но она тоже есть, особенно в долгосрочной перспективе.

Toyota PriusзаряддвижениеочередьпопулярностьдвигательрекордыпростотаспорткармоторгибридавтомобилирасходвладелецвариантывладельцыДВСсуперкартопливомощностьТОналогэлектромобиль4ОТ и ДОтранспортный налогбесплатныевыбораппетитэкономияавтомобильмашинаконструкцияToyota