Гибриды в России сегодня – это реальность. Разбираемся, почему и смотрим на ТОП-5

Автомобили на электричестве постепенно вымещают модели с топливными двигателями. Экологичные электромобили пока не очень популярны в России – мало заправок, а расстояния между ними не позволяют планировать дальние поездки. Практичная альтернатива и машинам с ДВС, и электрокарам – гибридные автомобили, или, так называемые гибриды, которые используют и бензин, и электричество.

Разбираемся, как работают разные типы гибридов, изучаем преимущества перед «традиционными» машинами с ДВС и стопроцентными «электричками». В заключение – представим ТОП-5 гибридов, лучших в своем сегменте.

Суть работы гибридного автомобиля

Первые гибриды появились еще в начале ХХ века, но массовый выпуск начался только в конце 1990-х – со старта Toyota Prius. Сейчас гибридные модификации своих линеек выпускают все крупные автопроизводители. Гибридным может быть и бюджетный городской хэтчбек, и роскошный, экстремально быстрый суперкар.

Машины с ДВС привычны и удобны, но их движение сопровождается загрязнением атмосферы токсичными выбросами, содержащими углекислый газ, признанный главным виновником глобального потепления климата, и множество других примесей.

Этих проблем практически нет у гибридного дизель-электрического привода. Чтобы добиться лучшей производительности, не нанося при этом ущерба природе, стали развивать автомобили с гибридными силовыми установками.

Принцип гибридной установки заключается в работе от двух видов энергии – топлива и электричества. Для этого машина оснащается двумя типами двигателя – бензиновым (дизельным) и электрическим, в тандеме с блоком аккумуляторов. Все моторы работают вместе или по отдельности, приводя колеса в движение через сложную трансмиссию. Гибридные авто могут передвигаться как на электротяге, так и за счет обычных ДВС.

Гибриды бывают подключаемые (которые могут заряжаться от розетки) и неподключаемые. Большинство гибридов требуют для своей работы отдельный блок аккумуляторов, которые можно заряжать при помощи рекуперативного торможения или от розетки. Только на электротяге гибридные авто перемещаются на относительно небольшое расстояние и с ограниченной скоростью.

Концепция гибрида снижает расход топлива, повышает динамику, сокращает токсичность выхлопа.

Как это работает

Центр гибридной системы – планетарная передача, которая объединяет ДВС, генератор и электродвигатель, соединенный с колесами. Трансмиссия работает как бесступенчатая с электронным управлением – суммирует крутящие моменты, создаваемые ДВС и электрическим мотором, и делит частоту вращения вала ДВС между колесами и генератором.

В некоторых гибридах задача электромотора ограниченная – содействовать ДВС во время нагрузок – при запуске, ускорении, на подъеме. Полный гибридный привод позволяет двигаться только на электродвигателе на коротких дистанциях и «городских» скоростях – без запуска ДВС и без расхода топлива. 

На гибриды, в основном, устанавливают бензиновые двигатели, большинство из которых работает по циклу Аткинсона с коротким тактом сжатия и более эффективным рабочим процессом, что позволяет экономить топливо.

Есть гибридные авто, в которых одна ось приводится электрическим двигателем, а вторая – бензиновым.

Зарядка гибрида

Система рекуперации энергии от торможения позволяет не заряжать гибрид от внешнего источника. Подключаемые гибриды на одном электрическом заряде способны преодолеть не менее 50 км, после чего автоматически запускается топливный ДВС, который восполняет потраченную электроэнергию за счет бензогенератора. Дома достаточно иметь стандартную розетку на 15 А, благодаря которой небольшая батарея зарядится за 8 часов.

Гибридные приводы могут быть в виде плагин-гибрида с тяговым аккумулятором большой емкости, чтобы увеличить километраж поездки в электрическом режиме. Плагин-гибрид заряжается от источника питания – вилки или зарядного устройства и кабеля, подключаемого к порту в автомобиле. Сеть общественных зарядок постепенно увеличивается, причем уже можно встретить и бесплатные.

Типы гибридных автомобилей

Гибридные машины различаются по принципу работы, а также по уровню способности двигаться на электротяге. В одних случаях электромотору отведена лишь вспомогательная функция, а в других, наоборот, – работает только он, а ДВС служит только генератором для батареи.

В гибридах одного типа увеличивается ресурс основного агрегата, сокращается расход топлива, улучшается динамика. У другой категории, наоборот, бензиновый ДВС расширяет потенциал электромотора, увеличивая запас хода или помогая на большой скорости, при потере эффективности.

Самая распространенная конструкция – параллельный гибрид, в нем колеса приводятся в движение и электротягой, и топливным двигателем.

Гибридные авто разделяют на следующие типы:

Micro hybrids (микро гибрид) — первая ступень классификации гибридов. Суть ее — «умный» генератор. Он выключается на разгонах, тем самым сводя к минимуму нагрузку на ДВС, а требуемую другим потребителям электроэнергию вырабатывает при замедлении хода (вспомним принцип работы широко используемой сегодня системы Start-Stop).

У последовательного гибрида между ДВС и колесами нет механической связи, мотор выступает в качестве генератора, который вырабатывает электричество для электродвигателя, который, в свою очередь, приводит во вращение колеса. Движение автомобиля всегда происходит на электрической тяге. При разряде батареи запускается ДВС. Обычно запас хода только на электричестве ограничивается 150-200 км.

Электро полноприводный — ещё один вариант FHEV-гибрида, в котором ДВС и электромотор приводят в действие каждый свою ось. К примеру, обычный ДВС приводит в движение передние колёса, а электрический вместе с редуктором — задние. Таким образом мы получаем, наряду с гибридом, еще и «почти» полный привод. Единственное, придется пожертвовать пространством в багажнике, чтобы разместить батарею. Зато получаем снижение расхода топлива, улучшение управляемости и проходимости.

Рассмотрим еще два типа распространенных гибрида – параллельный и, так называемый, «мягкий».

Параллельный гибрид

При схеме Parallel hybrid электромотор и ДВС связаны с колесами, работают отдельно или общими усилиями – в параллельном режиме.

Параллельный гибрид может начинать движение только на электротяге: на малых скоростях (в пробках или во дворах с постоянной скоростью 30-60 км/ч, без рывков), при этом бензиновый мотор не работает. Если требуется большая мощность, подключается ДВС, и на динамику начинает работать и топливо, и электричество.

Параллельные гибриды эффективны, в основном, при «рваном» темпе езды, с частыми торможениями. Поэтому постепенно утрачивают былую популярность, которую раньше имели гибридные версии Porsche Panamera или Range Rover.

Мягкий гибрид

«Мягкие» гибриды (Mild hybrids, MHEV) являются более развитой параллельной системой: работает мощный электромотор, соединенный с коленвалом ДВС. Электродвигатель способен как аккумулировать энергию в режиме генератора при рекуперативном торможении, так и расходовать, помогая основному двигателю разгонять машину. ДВС может глушиться до полной остановки машины, а электромотор выполняет функции стартер-генератора.

При движении накатом и во время торможения накапливается заряд, который дает «жизнь» всем автомобильным системам – электрике, печке, кондиционеру. На старте стартер-генератор запускает двигатель и помогает машине разогнаться в первые секунды. Но двигаться только на электротяге такие автомобили не могут.

При мягкой схеме снижается нагрузка на ДВС, так как вырабатывать бортовое электричество – не его забота, что повышает топливную экономичность и улучшает динамику. Примеры мягких гибридов – Mercedes-Benz C-класса, современные Audi A7 и А8.

Гибрид или электричка?

Электрокары – машины городской агломерации, где имеется электричество в виде 220 В и развита сеть электрических заправок. Невозможность зарядиться в отдаленной местности – это их главный минус. Другой недостаток – при движении выше 50 км/ч электрокар начинает терять емкость аккумулятора. Поэтому все ожидают появления новых технологий сохранения электроэнергии — более бюджетных и компактных, чем литий-ионная батарея.

Основной минус гибрида – цена (ниже, чем у электрокаров, но выше версии аналогичной модели с ДВС). После серьезной поломки (например, инвертора) или в случае замены аккумулятора это будет ощутимо для бюджета.

Для любителей дальних путешествий больше подойдет гибрид – у него больший запас хода. Если поездки в основном по городу, на небольшой скорости – лучше выбрать электромобиль.

Инфраструктура в России

Правительство и Минтранс России всячески поощряют использование электрокаров и гибридов на электротяге с возможностью зарядки от внешнего источника (Plug-in Hybrid Electric Vehicle). Для этого регионам рекомендовано развивать зарядную инфраструктуру, в том числе и на дорогах общего пользования, увеличивать число парковочных мест, оборудованных электрическими зарядными станциями (ЭЗС). Именно увеличение количества электрозаправок будет стимулировать автолюбителей делать своим выбором современные экологичные автомобили.

Пока инфраструктура зарядных станций в России только формируется, а инвесторы на первоначальном этапе планирования пока не до конца могут оценить предстоящий объем операционных затрат. У «быстрых» станций часто ломаются разъемы зарядных кабелей. Экономика сильно зависит и от геолокации: в городах мало свободных территорий, непросто найти экономически возможные по присоединению энергомощности.

Инерционный сценарий концепции Правительства РФ предполагает, что число только электрокаров к 2030 году составит 540 тысяч, а сбалансированный оценивает показатель прироста в 1.4 млн единиц. С учетом этих данных планируется, что к концу 2024 года заработает не менее 9.4 тыс. ЭЗС, из которых почти 3 тыс. – «быстрые». До конца 2030 в строй будет введено 72 тыс. ЭЗС, в том числе 28 тыс. «быстрых» на 150 кВт.

В местах, где проживают в большинстве своем горожане, ЭЗС подключат к существующей энергоструктуре, трансформаторным подстанциям. Приоритет будет у «медленных» станций предназначенных для зарядки электромобилей ночью.

Стоит ли покупать гибридный автомобиль: плюсы и минусы

Достоинства и удобства

Основные достоинства гибридов – меньший расход топлива, снижение выбросов, меньший износ двигателя. У электромотора меньше шума, он не вредит окружающей среде. Современные параллельные гибриды  потребляют примерно на 25 % меньше топлива, чем «традиционные» машины с ДВС. У подзаряжаемых гибридов экономия еще выше.

Гибрид – удобный вариант для России, так как зарядные станции для электрокаров стоят пока не в каждом городе. Гибриды независимы от инфраструктуры и территориального покрытия зарядных станций: если невозможно зарядить батарею, они будут передвигаться на топливе, попутно восполняя энергию.

Преимущества

Но главное преимущество гибридного автомобиля – экономия топлива без зарядки аккумулятора. Чем чаще торможение, тем больше энергии генератор подает в аккумулятор. Вот почему гибриды – идеальные машины для города. «Традиционные» машины с ДВС в пробках расходуют топливо гораздо интенсивнее, чем при равномерном движении. А у гибрида при «рваном» режиме расход, наоборот, сокращается до 2 л/100 км.

Гибридные авто быстрее разгоняются за счет использования двух типов двигателей и перераспределения мощности, а за счет рекуперативного торможения увеличивают ресурс тормозной системы. Топливный двигатель работает в «комфортных» условиях экономичного цикла Аткинсона, поэтому изнашивается медленнее.

Гибрид не нуждается в стартере, генераторе или сцеплении. Дополнительная мощность электродвигателей позволяет отказаться от турбины, усложняющей конструкцию. Не требуется также сажевый фильтр или двухмассовый маховик. Тормоза в гибридах используются намного реже. Все эти факторы приводят к большей долговечности гибридных автомобилей.

Срок службы тягового гибридного аккумулятора рассчитан на весь период эксплуатации автомобиля. Производители добились долгой эксплуатации благодаря точному компьютерному контролю состояния батареи – аккумулятор гибрида никогда не разряжается полностью и не перезаряжается сверх нормы.

В «мягких» гибридах, не способных передвигаться без участия ДВС, эффект от электрических устройств хуже компенсирует лишнюю массу и более высокую стоимость, в сравнении с негибридными версиями.

Подключаемые гибридные автомобили выигрывают по скорости и динамике у традиционных авто только при заряженной батарее. При разрядке они становятся обычными бензиновыми машинами, но с «отягощением» в виде массы элементов ставшей бесполезной гибридной установки.

Гибрид выгоден тем, кто много ездит: если садиться за руль редко, переплата за «гибридность» не окупится, а разница в топливной экономичности вряд ли будет ощутима. Да и батареи гибридных версий не любят долгих простоев, особенно в морозы. 

При покупке гибрида с пробегом стоит проверить остаточную емкость аккумулятора. Батарея с малым ресурсом хуже держит заряд, и в этом случае можно не рассчитывать на преимущества гибридной установки.

ТОП-5 кроссоверов гибридов в России

Лидерские позиции в производстве гибридов занял китайский автопром. Компании производят разнообразные комплектации, постоянно и успешно совершенствуют функционал и экономичность – появился автопилот, электромоторы на каждое колесо, система защиты при попадании в ДТП, а также снижение расхода топлива до 3-5 л/100 км. Рассмотрим наиболее интересные гибриды, которые уже оценили их владельцы за мощность, технологичность и крутой дизайн.

№ 5 – Voyah Free EVR

Средняя цена	5 500 000
Объем, л	1,5
Мощность, л. с.	693
КПП	автомат
Разгон, сек.	4,7
Расход, л	1,3
Запас хода, км	1 200

Более подробно о Voyah Free EVR смотри здесь

№ 4 – Leopard 5

Средняя цена	7 300 000
Объем, л	1,5
Мощность, л. с.	670
КПП	вариатор
Разгон, сек.	4,6
Расход, л	7,8
Запас хода, км	1 200

Более подробно о Leopard 5 смотри здесь

№ 3 – Polar (Rox) Stone 01

Средняя цена	6 500 000
Объем, л	1,5
Мощность, л. с.	476
КПП	автомат
Разгон, сек.	5,5
Расход, л	7,95
Запас хода, км	1 115

Более подробно о Polar (Rox) Stone 01 смотри здесь

№ 2 – Lixiang L9

Средняя цена	6 160 000
Объем, л	1,5
Мощность, л. с.	450
КПП	автомат
Разгон, сек.	5
Расход, л	7,1
Запас хода, км	1 300

Более подробно о Lixiang L9 смотри здесь

№ 1 – BYD Yangwang U8

Средняя цена	18 500 000
Объем, л	2
Мощность, л. с.	1200
КПП	автомат
Разгон, сек.	3,6
Расход, л	2,3
Запас хода, км	1 000

Более подробно о BYD Yangwang U8 смотри здесь