8 Гібридні автомобілі

Гібридний автомобіль – високоекономічний автомобіль, що працює за схемою «двигун внутрішнього згорання – генератор – акумулятор – привід»

У гібридних автомобілях, як правило використовується електричний акумулятор ( і відповідно електрогенератор та електропривід коліс), але можливе використання й інших видів акумуляторів і відповідно інших схем, наприклад: ДВЗ – пневмоакумулятор – пневмопривід, двигун Стирлінга – теплоакумулятор. Двигун Стирлінга може працювати як тепловий двигун або ж тепловий насос у режимі рекуперації механічної енергії.

Типова гібридна силова установка об’єднує двигун внутрішнього згоряння і електромотор. Обидва ці двигуни мають можливість доповнювати й підмінювати один одного в той момент, коли один з них працює ефективніше.

ДВЗ, крім забезпечення руху, виконує важливу функцію підзарядки акумулятора за допомогою енергії, що виробляється генератором. Акумулятор же згодом живить електродвигун. А електродвигун дає змогу ДВЗ працювати без різких навантажень, тобто в найбільш сприятливих режимах, які не вимагають від ДВЗ великої потужності. Більше того, багато сучасних гібридних двигунів здійснюють підзарядку акумуляторів під час гальмування і при русі вниз по схилах (при перемиканні двигуна в режим генератора).

Об’єднання в одному автомобілі двох двигунів забезпечує менші витрати палива і знижує токсичність відхідних газів. Однак, чим економічніший гібридний автомобіль, тим більш ємні акумулятори йому потрібні і, отже, тим вища його ціна.

Залежно від того, яку роль у силовій установці відіграє електромотор, гібриди діляться на помірні (mild hybrids) і повні (full hybrids). У перших електромотор слугує помічником двигуна внутрішнього згорання, як наприклад, в Honda Insight. Другі здатні проїхати деяку відстань на одній електротязі, як Lexus RX 400h.

8.1. Історія розвитку гібридних автомобілів

У 1905 р. бельгієць Генрі Пайпер запатентував першу гібридну схему для авто, що передбачала використання електромотора разом із бензиновим двигуном. Перешкодою в подальшому розвитку гібридних технологій став конвеєр Генрі Форда, який значно здешевив автомобільне виробництво. Його машини були набагато потужніші й швидші «електровозів», а також мали набагато більший запас ходу на одному заправленні.

Повернутися до розробок конструкторів змусило стрімке зростання цін на нафту й газ в 70-х рр. ХХ ст. Однак реальне промислове виробництво почалось лише в 1990-х роках, коли з конвеєра зійшов флагман сучасного гібридобудування Toyota Prius. Вже у перший рік продажів було реалізовано 20тис. цих автомобілів.

На сьогоднішній день продажі гібридних машин у світі сягають 1 млн. штук на рік. Практично кожна п’ята найбільш популярна модель Toyota, Honda, Hyundai, General Motors, Ford, Volkswagen,Citroen, Daimler-Chrysler (Mercedes-Benz) має гібридний аналог.

Гібриди для сучасного західного світу вже давно не новинка. Провідні світові концерни останні роки продають по 100-200 тис. таких автомобілів щорічно. У посткризовий період вони планують довести обсяги продажів гібридних аналогів свого традиційного модельного ряду до 15-20% від загального обсягу ринку. До 2015 р. обсяги продажів мають становити більше чверті від загальної реалізації автомобілів у світі. У деяких кранах, наприклад, Японії, уряд ставить завдання довести до цього часу частку гібридів до 50% ринку.