Гибридные автомобили: какие бывают, как работают, чем отличаются и стоит ли их покупать

Если 25 лет назад гибридный автомобиль был экзотикой, а из представителей на ум приходила только Toyota Prius, то сегодня все совершенно иначе. Гибридные модели предлагает почти каждый производитель, а типов гибридного привода столько, что многие потенциальные покупатели путаются: последовательный, параллельный, подключаемый, мягкий… Давайте разберемся во всех особенностях и типах современных гибридных автомобилей, чтобы понять, как выбрать лучший вариант под свои задачи.

Какие бывают гибриды?

Начнем, конечно же, с того, какие вообще бывают типы гибридных силовых установок. Всего можно выделить пять основных вариантов: мягкий, последовательный, параллельный, комбинированный и подключаемый. Как они работают и чем отличаются?

Мягкий гибрид (MHEV) – это самая компактная и простая схема, которая появилась сравнительно недавно. По сути, мягкая гибридная установка означает, что в обычный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) добавляется стартер-генератор и маленькая батарея для его питания. Стартер-генератор, как легко понять, сочетает в себе функции стартера для запуска двигателя и генератора для зарядки обычного бортового аккумулятора, а также помогает двигателю внутреннего сгорания, как обычный электромотор. Обычно он пристыкован напрямую к коробке передач или встроен в нее. Зачем это нужно? Мягкий гибрид не помогает напрямую экономить топливо: его электромотор слишком слабый, чтобы крутить колеса самостоятельно, а батарея слишком маленькая, чтобы на ней можно было куда-то поехать. Однако мягкая гибридная схема позволяет экономить топливо иначе: стартер-генератор обеспечивает работу системы старт-стоп, которая глушит двигатель при остановках и запускает для начала движения. А еще один «бонус» от стартер-генератора – это то, что он помогает обычному мотору, добавляя крутящего момента, что позволяет быстрее разгоняться.

Последовательный гибрид назван так потому, что в нем бензиновый и электрический двигатели работают последовательно. Бензиновый (или дизельный) двигатель не связан напрямую с колесами – он работает только как генератор, заряжая батарею. А батарея, в свою очередь, питает один или несколько электромоторов, которые уже крутят колеса. Это простая и удобная схема: по сути, последовательный гибрид – это электромобиль с собственным встроенным генератором. То есть, не нужно каждый день ставить машину на зарядку от розетки и следить за уровнем заряда, потому что батарея всегда заряжается в движении. Еще из плюсов можно отметить снижение нагрузки на ДВС: бензиновому двигателю не нужно крутиться до отсечки на каждом быстром разгоне, потому что работу за него делают электромоторы, а он только повышает обороты, чтобы активнее заряжать батарею. Ну а еще один плюс, уже не уникальный только для последовательных гибридов – это максимальный крутящий момент на колесах в любой момент. Ведь колеса крутятся электродвигателями, а они, в отличие от ДВС, выдают всю мощность и момент сразу, а не только на определенных оборотах. Поэтому разгон с места на электромоторах особенно впечатляет.

Параллельный гибрид – это самый популярный и давно известный тип гибридной силовой установки. Здесь и электрический, и бензиновый моторы имеют связь с колесами через коробку передач, а система управления сама решает, как их использовать в зависимости от конкретных условий. Бензиновый мотор может и заряжать батарею, и крутить колеса. И наоборот, электродвигатель может сам крутить колеса, пока ДВС будет вообще не запущен, при условии, что батарея достаточно заряжена. Таким образом, в зависимости от условий движения параллельный гибрид может ехать и на чистом электричестве, и на двух моторах одновременно. Это тоже удобно и практично. Например, на трассе такой гибрид будет ехать на бензине, как обычная машина с двигателем внутреннего сгорания. В городской пробке он заглушит бензиновый мотор, чтобы экономить топливо, и будет ползти на электродвигателе. А при активном разгоне или при обгоне на трассе с педалью газа в пол оба мотора начнут крутить колеса с максимальной отдачей, улучшая динамику. Ну а в смешанном режиме движения система управления сама будет распределять задачи: подзаряжать батарею от ДВС на торможении, подключать его к колесам при разгоне и так далее.

Комбинированный, или параллельно-последовательный гибрид – это самый современный и удобный вариант конструкции. Как несложно догадаться, он сочетает в себе все варианты взаимодействия ДВС и электромоторов. Здесь с колесами тоже связан и ДВС, и электромотор, но возможны любые сценарии их взаимного использования. Такой гибрид может работать и как параллельный, когда бензиновый и электрический двигатели крутят колеса вместе, и как последовательный, когда ДВС выступает в роли генератора, и как чистый электромобиль, когда ДВС заглушен и машина едет на чистом электричестве, а также бензиновый мотор может одновременно крутить колеса и заряжать батарею. В общем, никаких ограничений – а еще батарея будет заряжаться при рекуперативном торможении.

Подключаемый гибрид (PHEV) называется так потому, что его можно подключать к розетке для зарядки батареи. По своему устройству он может быть параллельным или комбинированным – то есть, по сути, это не отдельный тип гибридной установки, а один из вышеописанных, но с возможностью зарядки от внешнего источника питания – розетки или зарядной станции. Отличается он только более емкой батареей – это позволяет использовать подключаемый гибрид как электромобиль, если его регулярно заряжать от сети. Обычно запас хода на полном заряде батареи у подключаемых гибридов составляет 60 – 150 километров. Многим водителям хватит такого пробега для всех ежедневных задач вроде поездок на работу или в магазин – и в таком режиме PHEV вообще почти не будет расходовать топливо, экономя деньги.

В чем плюсы гибридных машин?

Главная суть гибридного автомобиля – это потенциальная экономия и снижение вредных выбросов в атмосферу. И если выбросами в России озабочены не все, то вот сэкономить деньги хотелось бы каждому. И здесь у гибридов сразу несколько преимуществ.

Прежде всего, это сниженный расход топлива. В параллельных и последовательно-параллельных гибридах бензиновому мотору помогает электрический, так что с уменьшением нагрузки уменьшается и потребление топлива. В последовательных гибридах обороты ДВС не связаны напрямую с нажатием педали газа, так что мотор не крутится в отсечку и редко выходит на пиковые режимы потребления бензина. Подключаемые гибриды и вовсе позволяют ездить на чистом электричестве по 100-150 километров, не расходуя топливо – а зарядка батареи обходится ощутимо дешевле бензина. И даже мягкие гибриды позволяют снизить расход, хоть и не так ощутимо: вместо 25-30% экономии топлива, как у «настоящих» гибридов, мягкий позволит сэкономить 5-10% в зависимости от режима движения, глуша мотор при остановках. Но не спешите списывать его со счетов: при движении в пробках экономия даже здесь может быть гораздо выше, чем кажется.

Гибриды сочетают в себе преимущества бензиновых и электрических машин, нивелируя их недостатки. Разгонная динамика ощутимо улучшается благодаря электромоторам, которые «везут во всю силу» с места – в результате даже большие минивэны могут разгоняться до 100 км/ч за 5-6 секунд. Гибридные машины не зависят от розетки: в длинных поездках не нужно ждать зарядки батареи, достаточно просто заправить бак. А еще они берегут ДВС и тормоза: бензиновый мотор работает в щадящих режимах, дольше сохраняя ресурс, а тормоза изнашиваются меньше за счет рекуперативного торможения.

Ну и еще один плюс гибридов – это экономия на налогах. В регистрационных документах на автомобиль указывается не максимальная, а 30-минутная мощность электромоторов – а она всегда в разы ниже пиковой. То есть, водитель при нажатии педали на разгоне получает всю мощность, а платит только за малую ее часть. Кроме того, в отдельных регионах для гибридных автомобилей действуют льготы на уплату транспортного налога: например, в Ростовской области владельцы таких машин платят только 50% от расчетной ставки.

Какие минусы есть у гибридных машин?

По сути, единственный минус гибридов – это повышенная сложность их конструкции и ограниченный ресурс батарей. Однако производители дают на батареи заводскую гарантию, так что бояться здесь нечего – они служат по 10 лет и более. По сути, риск есть только при покупке немолодого гибрида с большим пробегом – там остаточную емкость батареи и ресурс компонентов предсказать сложно. Но гибрид не слишком-то отличается в этом плане от обычной машины: риск поломки есть при покупке любого старого автомобиля.

Стоит ли покупать гибридный автомобиль?

Сегодня на рынке такой широкий ассортимент новых гибридных автомобилей, что можно не ограничивать себя в выборе. Главное – заранее правильно определиться с самым подходящим типом гибридной установки лично для вас. Например, если у вас есть собственное парковочное место и розетка неподалеку, то логичным выбором будет подзаряжаемый гибрид, с которым можно вообще почти не платить за бензин. Если вы стремитесь выбрать простую схему, то можно обратить внимание на последовательные гибриды, где роли ДВС и электромоторов строго разделены. Ну а если вы хотите получить максимум преимуществ современной гибридной трансмиссии, то стоит смотреть в сторону параллельно-последовательных гибридов, которые позволяют выбирать любой из возможных сценариев движения.