Преимущества и недостатки гибридных автомобилей: какие виды существуют

Какова суть? Гибриды объединяют лучшие качества автомобилей с традиционными двигателями внутреннего сгорания и электромобилей. Они позволяют существенно экономить на топливе, хотя их начальная цена выше.

Действительно ли стоит приобретать? Инвестиция в гибридный автомобиль оправдана для жителей крупных городов, где имеются зарядные станции, специализированные сервисные центры и развита сеть дилеров. Важным аспектом является также правильный выбор типа гибридного авто.

Что значит гибридный автомобиль

Гибридным автомобилем считают транспортное средство, в котором сочетаются два типа двигателей: один – это бензиновый или дизельный, а второй – электрический. Электрическая часть активируется на низких оборотах, что значительно снижает расход топлива и продлевает срок службы основного мотора.

Следует отметить, что двигатели внутреннего сгорания функционируют наиболее эффективно на высоких оборотах. Таким образом, когда автомобиль движется по свободной загородной трассе с постоянной скоростью, он создает условия оптимального функционирования мотора.

В городских условиях картина полностью меняется – здесь часто происходят остановки, повороты и маневры, включая движение задним ходом. В таких ситуациях наилучшим образом проявляет себя электромобиль.

Тем не менее, большинство автолюбителей передвигаются как по городским улицам, так и по загородным трассам. Чтобы обеспечить идеальные условия, требуется два автомобиля: электричесий для городских поездок и бензиновый или дизельный для дальних путешествий. Однако такая роскошь недоступна для большинства людей. Гибридный автомобиль становится отличным решением, так как позволяет эффективно справляться с условиями как городских маршрутов, так и междугородних поездок.

• Электромотор быстро разгоняется и останавливается, у него нет холостого хода, что позволяет мгновенно переключиться на задний ход.
• Двигатель внутреннего сгорания активируется в момент, когда требуется генерировать электричество для зарядки батарей или во время поездок на трассе для обеспечения повышенных оборотов.

Водителям не нужно вручную переключаться между режимами ДВС и электричества, всё управление происходит автоматически благодаря электронной системе. Автолюбителю нужно лишь следить за дорожной ситуацией.

Существует неправильное мнение о том, что мощность гибридного автомобиля ниже, чем у традиционных бензиновых или дизельных. На самом деле это не так. Все механизмы имеют продуманную конструкцию и отлично сбалансированы, что обеспечивает автомобилю впечатляющие технические характеристики и комфорт в эксплуатации.

Плюсы и минусы гибридных автомобилей

У каждого автомобиля есть свои плюсы и минусы, и гибриды не являются исключением – они не могут полностью удовлетворить все требования владельца.

Среди положительных сторон можно выделить:

• Снижение расхода топлива. Гибридный автомобиль потребляет на треть или половину меньше горючего по сравнению с автомобилями, работающими на ДВС. Это достигается за счет работы электрического двигателя на малых оборотах.
• Экологичность. Уменьшение расхода углеводородов ведет к меньшему количеству углекислого газа в атмосфере. Модели Plug-in считаются наиболее чистыми из-за мощной батареи, обеспечивающей пробег в 200 км.
• Низкий уровень шума. Часто в салоне практически не слышно работу двигателя.
• Финансовая выгода при покупке. В некоторых странах действуют программы, способствующие покупке гибридов, например, сниженные процентные ставки по кредитам или государственные субсидии. Основная цель этих инициатив – снижение выбросов, поскольку выбросы от гибридов значительно меньше, чем у ДВС. Такой выигрыш в цене может стать весомым аргументом в пользу покупки.
• Долговечность компонентов. Поскольку гибридные автомобили создают меньшую нагрузку на двигатель внутреннего сгорания и тормоза, они изнашиваются медленнее по сравнению с традиционными бензиновыми и дизельными машинами.
• Гибриды имеют больший пробег на одной заправке, чем электромобили. Кроме того, существуют модели, которые не требуют подзарядки от электрической сети, так как мощности генератора хватает для повседневной работы.

Недостатки гибридных автомобилей включают:

• Высокая стоимость. В сравнении с моделями на дизельном или бензиновом топливе цена гибридов на 30-50 % выше. Поэтому они пока не так широко распространены в России.
• Затраты на обслуживание. Ремонт гибридного автомобиля оказывается более затратным и требует специалистов с особыми навыками, в отличие от привычных автомобилей с ДВС. Замена аккумуляторной батареи – ещё один значительный расход.
• Проблемы при низких температурах. В холодную погоду электрические компоненты могут функционировать неэффективно и быстрее терять заряд.

Для многих автовладельцев гибридные автомобили остаются экзотикой, и часто не вызывают доверия. Несмотря на множество преимуществ таких автомобилей, не всем очевидно, что высокая стоимость оправдана. Тем не менее, если использовать автомобиль активно, то уже через несколько лет экономия на топливе может компенсировать разницу в цене.

Типы гибридных автомобилей

На современном рынке представлено несколько видов гибридов, каждый из которых имеет уникальные конструктивные особенности и различается по эффективности. В различных моделях электрический мотор может выполнять вспомогательные функции или же на него может возлагаться основная нагрузка. Рассмотрим несколько типов гибридных автомобилей:

Микрогибриды (Micro hybrids)

Это не полноценный гибрид, а скорее маркетинговая стратегия для автомобилей с системой start/stop. Данная система предназначена для отключения мотора во время кратковременных остановок, например, на светофорах, и последующего автоматического запуска.

Система реализована с помощью мощного стартера, который также выполняет функции генератора. Этот генератор подзаряжается при торможении. Таким образом, у микрогибридов отсутствует электродвигатель и тяговая батарея. Экономия топлива достигается за счет отключения ДВС при простоях и избежания расхода мощности на подзарядку аккумулятора при разгонке.

Такая схема используется уже долгое время, например, BMW назвала свою технологию Efficient Dynamics. Хотя это решение не обладает высокой эффективностью, оно также не сильно увеличивает стоимость автомобиля. Поэтому микрогибриды остаются популярными, особенно бензиновая версия Audi A4 после рестайлинга.

«Мягкие» гибриды (Mild hybrids, MHEV)

Эти модели представляют собой усовершенствованные версии предыдущих. Они имеют более мощный электромотор, который соединён с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания. Автомобили оснащены небольшой дополнительной батареей, заряжающейся во время торможения. При рекуперативном торможении электрическая энергия подается в электродвигатель, который работает как стартер и генератор. При ускорении этот компонент поддерживает основной ДВС. Эти машины могут функционировать исключительно на электричестве во время торможения и даже до полной остановки.

Электричество, вырабатываемое в процессе торможения и накатом, питает всю электронику автомобиля, включая системы обогрева и кондиционирования воздуха. При начале движения стартер/генератор активирует основной мотор, помогая автомобилю разогнаться.

Тем не менее, такие модели не могут полностью двигаться только на электротяге. Дополнительные электрические механизмы просто уменьшают нагрузку на главный двигатель, позволяя последнему работать более эффективно и тратить меньше топлива.

Многие модели мягких гибридов используют не стандартную 12-вольтовую бортовую систему, а 48-вольтовую, что позволяет оснастить авто более сложными системами, такими как электрические турбонаддувы и активная система стабилизации.

Такие конструкции устанавливаются, например, на Audi A7 и A8, а также на Mercedes-Benz C-класса.

Параллельные гибриды (Parallel hybrid)

Принцип действия этого типа гибридного автомобиля заключается в том, что ДВС и электромотор могут функционировать как по отдельности, так и совместно. Мотор запускается в электрическом режиме, и в ситуациях, когда скорость низкая, или в пробках, бензиновый или дизельный двигатель отключается. Но как только водитель начинает разгоняться, ДВС вновь запускается, одновременно усиливаясь электрическим мотором.

Батарея гибридного автомобиля параллельного типа может заряжаться за счет рекуперации, а также во время равномерного движения, когда оба мотора работают одновременно – электромотор в качестве генератора, а ДВС в качестве основного источника тяги. В параллельных гибридах, в отличие от «мягких» гибридов, используется более мощный аккумулятор и высоковольтная электросистема.

Параллельные гибриды демонстрируют свои преимущества в условиях городского движения с плотным трафиком, где скорость часто варьируется и необходимо частое торможение. Такой узкий профиль применения является одной из причин их относительно низкой популярности. Ранее подобные технологии использовались в Porsche Panamera и Range Rover, а сегодня на примере параллельных гибридов можно отметить российские модели Aurus Commendant и Senat.

Последовательные гибриды (Series hybrid)

В таком устройстве двигатель внутреннего сгорания не соединен механически с колесами, а взаимодействует только с генераторами. Энергия, которую они производят, направляется на питание одного или нескольких электромоторов и зарядку батареи. Иногда в названии машины можно увидеть указание на ее тип конструкции, как, например, в BMW i3 с добавлением «range extender», что переводится как «увеличитель запаса хода». Это позволяет производителю разъяснить основное назначение системы: основной энергией является электродвигатель, а ДВС выступает резервным источником в случае разрядки аккумулятора.

С развитием технологий электромобилей последовательные гибриды становятся менее востребованными. Например, модель BMW i3 в данной модификации больше не производится. Тем не менее, некоторые производители продолжают выпускать последовательные гибриды, такими являются, например, AITO M5 или Voyah Free EVR.

Последовательно-параллельные гибриды (Parallel-series-hybrid)

Первой моделью этого типа, которая появилась на рынке, стал автомобиль от Toyota. Он объединяет лучшие элементы как последовательных, так и параллельных гибридов. В результате на свет появилась модель Prius, которая выпускается без значительных изменений уже более 20 лет. В этой машине может работать как ДВС, так и электродвигатель, а также их совместная работа. Зарядка аккумулятора происходит во время рекуперативного торможения, при стабильном движении или замедлении скорости.

Эту модель можно считать уникальной, так как гибридный автомобиль функционирует без трансмиссии. Здесь нет вариатора, автоматической коробки или роботизированной КПП – свои функции выполняет планетарный редуктор, который обеспечивает слаженную работу бензинового двигателя с четырьмя цилиндрами и двух электромоторов.

Схема параллельно-последовательного подключения проста и в то же время эффективна, что позволяет создавать одни из самых желанных гибридных автомобилей. Кроме Toyota, аналогичные автомобили производят компании Nissan, Ford, GM и BMW. Совсем недавно к этой технологии присоединились китайские производители – редуктор Toyota используется в гибридном минивэне GAC Trumpchi M8. Концерн Chery улучшил этот механизм и интегрировал его в кроссовер Tiggo 8 Pro e+.

Подзаряжаемые (или подключаемые) гибриды (Plug-in hybrid, PHEV)

Главной особенностью таких гибридов является возможность подзарядки от стандартной электросети. В целом, принцип работы аналогичен параллельным и параллельно-последовательным гибридам, однако здесь устанавливаются более мощные аккумуляторы, позволяющие проехать несколько десятков километров исключительно на электродвигателе. Если есть возможность частой подзарядки от внешних источников, то необходимость в бензиновом двигателе может отпасть вовсе.

Однако стоит учесть, что электродвигатель не обеспечивает впечатляющей динамики. Обычно такие гибридные автомобили оснащены электромоторами мощностью чуть больше 100 лошадиных сил, поэтому их максимальная скорость составляет около 100 км/ч. Водителю нужно плавно управлять ускорением, чтобы не задействовался ДВС. В результате подзаряжаемые гибриды отличаются от параллельных именно возможностью зарядки от внешнего источника и чуть более увеличенным общим запасом хода.

В качестве примера можно упомянуть Porsche Cayenne Turbo S e-Hybrid и недавно представленную на отечественном рынке модель Skywell HT-i.

Электрополноприводные гибриды

Электрическая тяга позволяет создавать полноприводные автомобили. Например, имеются модели Peugeot/Citroen, где ДВС отвечает за вращение передних колес, тогда как задние получают крутящий момент от электродвигателя, который имеет собственный редуктор. Эта конструкция не слишком популярна, так как не способна обеспечить те же возможности, что и традиционные внедорожники, и не подходит для сложных условий эксплуатации. Тем не менее, простота данного решения является ее плюсом.

Благодаря этой простоте, электрополноприводные автомобили продолжает производить даже те компании, что предлагают машины с более сложными системами. В частности, среди новых моделей гибридов можно выделить Lexus RX 350h, который использует последовательно-параллельную технологию для обеспечения движения передних колес, а при необходимости может подключать заднюю ось на электротяге. Самые высокие комплектации представлены моделями RX 450h+ и RX 500h+, которые дополнительно оснащены возможностью внешней подзарядки.

Часто задаваемые вопросы о гибридных автомобилях

Какие модели считаются лучшими гибридными автомобилями?

Издание HotCars представило свой рейтинг лучших гибридных кроссоверов 2023 года:

• Kia Niro Hybrid;
• Kia Sportage Hybrid;
• Toyota Corolla Cross Hybrid;
• Hyundai Tucson Hybrid;
• Honda CR-V Hybrid;
• Hyundai Santa Fe Hybrid;
• Kia Sorento Hybrid;
• Toyota Highlander Hybrid;
• Lexus NX Hybrid;
• Lexus LX Hybrid.

Какой гибридный автомобиль можно купить в России дешевле всего?

Наименьшую цену имеет кроссовер Skywell HT-i – китайская гибридная модель, которая появилась на рынке России в июне 2023 года. Сегодня его стартовая стоимость составляет 3 990 000 рублей. В его конструкции присутствует полуторалитровый атмосферный мотор мощностью 103 лошадиные силы, дополненный электродвигателем, выдающим 177 лошадиных сил.

Есть ли льготы на гибридные автомобили в России?

Согласно законодательству, владельцы электромобилей освобождены от уплаты налога. Однако такие льготы на гибридные автомобили в России не действуют. Налог рассчитывается на основании суммарной мощности как ДВС, так и электромотора.

Говоря об эксплуатации и обслуживании гибридных автомобилей, можно заметить, что они мало чем отличаются от традиционных автомобилей, работающих на углеводородах. Отметим, что гибрид является экономически оправданным при условиях его активного использования. Если машина большую часть времени простаивает в гараже или на стоянке, высока вероятность, что ее завышенная цена не окупится за счет экономии топлива. Тем более, редко использованные аккумуляторы со временем могут терять свою работоспособность, особенно в холодный период.

При приобретении подержанного гибридного автомобиля стоит уделить внимание проверке аккумулятора, в частности его остаточной емкости, для чего лучше обратиться в специализированные сервисы. Если ресурс батареи исчерпан, она будет плохо держать заряд, и новый владелец практически лишится всех преимуществ, которые предлагает гибридный автомобиль.

Вопросы по теме

Как гибридные автомобили влияют на экологию в сравнении с традиционными бензиновыми?

Гибридные автомобили, благодаря своей конструкции, значительно снижают выбросы углекислого газа по сравнению с традиционными бензиновыми автомобилями. Они используют как бензиновый двигатель, так и электромотор, который позволяет сократить расход топлива и уменьшить загрязнение воздушной среды. Однако, стоит отметить, что производство батарей для гибридов также имеет свой углеродный след, поэтому их экопрезентация может варьироваться в зависимости от источников энергии, используемых для их зарядки.

Какие виды гибридных автомобилей самые популярные на рынке и чем они отличаются друг от друга?

На рынке выделяют три основных типа гибридных автомобилей: полнофункциональные гибриды, подключаемые гибриды и мягкие гибриды. Полнофункциональные гибриды могут работать как на электричестве, так и на бензине, причем электрический заряд может быть получен как от электромотора, так и в результате рекуперации энергии. Подключаемые гибриды имеют более мощную батарею и могут заряжаться от сети, что позволяет проезжать более длительные расстояния только на электроэнергии. Мягкие гибриды используют электроэлемент для повышения эффективности бензинового двигателя, но не могут двигаться на электричестве самостоятельно. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, так что выбор зависит от индивидуальных потребностей водителя.

Почему некоторые водители все еще предпочитают обычные бензиновые автомобили, несмотря на популярность гибридов?

Несмотря на все преимущества гибридных автомобилей, некоторые водители продолжают выбирать бензиновые модели по нескольким причинам. Во-первых, из-за более низкой начальной стоимости: гибриды часто стоят дороже обычных автомобилей, что может быть не в случае с ограниченным бюджетом. Во-вторых, бензиновые двигатели обычно проще в обслуживании и ремонте, что также является важным фактором для многих. Наконец, некоторые водители просто не готовы менять свои привычки и переходить на новый уровень технологий, особенно если они не увидели значительной экономии в расходах на топливо или не видят ответственности за экологию в своем повседневном использовании автомобилей.