Ви знаєте суть речення. Гібрид поєднує бензиновий двигун із електромотором. Просто, правда?
Насправді ця складність зазвичай знижує ефективність. Більше деталей означає більше тертя, більшу вагу та більше місць, де щось може піти не так. То чому ж ці автомобілі насправді показують найкращу економічність? Відповідь полягає в тому, щоб змусити кожне джерело енергії робити те, що вона робить найкраще.
Електродвигуни чудово справляються із прискоренням на низьких швидкостях. Вони миттєво видають момент, що крутить, і дбайливо витрачають енергію. Бензинові двигуни не люблять холостий перебіг. Вони задихаються і витрачають паливо, намагаючись зрушити з місця важку металеву коробку. Вони віддають перевагу руху на постійній швидкості.
Розділяючи навантаження, інженери створюють систему, яка видає приблизно 50 миль на галон. Це на 25 відсотків більше, ніж у звичайних автомобілів із ДВС. Не магія. Це просто найкращий розподіл часу роботи.
Перевага циклу Аткінсона
Більшість гібридів не використовують стандартні двигуни внутрішнього згоряння. Вони використовують цикл Аткінсона.
Звучить як назву бренду бензоколонки, але це конкретна конструкція двигуна. Цикл Аткінсона розширює згоряючі гази більше, ніж стискає їх. Це дозволяє отримати більше енергії з кожної краплі палива.
Яка ціна? Потужність. Двигун Аткінсона не такий жвавий, як звичайний мотор. У нього немає потужного моменту, що крутить, на низьких оборотах. Але гібридам не потрібна ця міць. Електромотор перебирає розгін. Бензиновий двигун підключається, коли ви набираєте швидкість.
Такий поділ праці дозволяє бензиновому двигуну залишатися у своїй зоні максимальної ефективності. Він рідко працює на високих оборотах. Він рідко зазнає труднощів. Він просто їде.
Усунення втрат
Стратегія трансмісії – це лише половина справи. Решта полягає в усуненні кожного зайвого опору та втрат в автомобілі. Інженери розбирають гібриди вщент.
Рекуперативне гальмування – тут найбільший виграш. Звичайні автомобілі витрачають енергію гальмування у вигляді тепла. Ви натискаєте на педаль, гальмівні колодки стискають ротори, і ця кінетична енергія перетворюється на марну теплову енергію. Гібриди захоплюють її. Електромотор змінює роль. Він стає генератором. Він використовує інерцію автомобіля для обертання двигуна та заряджання батареї. Ви отримаєте енергію безкоштовно.
Аеродинаміка має більше значення для гібридів. Опір повітря з’їдає паливо на високих швидкостях. Корпуси гібридів мають форму, щоб різати повітря. Гладке днище. Звужена задня частина. Кожне зниження аеродинамічного опору допомагає бензиновому двигуну рідше натискати на педаль газу.
Зниження ваги так само критично. Більш важким автомобілям потрібно більше енергії для руху. Гібриди використовують більш маленькі та легкі двигуни. Вони замінюють сталь алюмінієм. Вони використовують магній у конструктивних елементах. Найменша маса означає меншу енергію, необхідну для розгону.
«Основна відповідь полягає в тому, що електродвигуни найбільш ефективні під час руху на низьких швидкостях… Оскільки бензинові двигуни краще працюють на високих швидкостях, вони включаються для руху по шосе.»
Трансмісія та шини
Те, як потужність передається на колеса, так само важливо, як і потужність.
Багато гібридів використовують безступінчасту трансмісію (CVT). Вона використовує систему шківів замість фіксованих передач. Немає перемикань. Двигун залишається на оптимальних обертах. Він не розганяється і не сповільнюється. Він просто тримає стабільну ефективну лінію роботи.
Шини відіграють тиху, але важливу роль. Шини для гібридів часто вже. Вони мають менший опір коченню. Їх іноді накачують до вищого тиску, ніж у звичайних автомобілях. Найменша пляма контакту. Менше тертя. Менше спаленого палива.
Розвантаження двигуна
Двигун, що працює, витрачає газ. Навіть коли ви стоїте на червоне світло.
Гібриди вирішують цю проблему за допомогою автоматичного відключення двигуна. Бензиновий двигун вимикається, коли автомобіль зупиняється. Він знову запускається лише тоді, коли вам потрібно рухатись. Жодного холостого ходу. Жодних втрат.
Електричні системи беруть він допоміжні навантаження.
Електричний підсилювач керма замінює насоси з приводом від ременя. Двигуну не потрібно працювати, щоб повертати колеса. Те саме стосується електричних компресорів кондиціонера. Аксесуари з ремінним приводом відбирають потужність двигуна. Електричні споживають енергію від батареї. Це просте перемикання заощаджує паливо.
Компроміс
Деякі з них можна налаштувати. Деякі гібриди пропонують режим Eco.
Він змінює налаштування дросельної заслінки. Розгін стає млявим. Ви жертвуєте швидкістю заради запасу ходу. Це підходить не всім. Але для тих, хто женеться за максимальними милями на галон, це працює.
Більшість із цих функцій не є ексклюзивними для гібридів. Ви можете знайти CVT у звичайних автомобілях. Ви можете знайти рекуперативне гальмування у електромобілях. Але інженери гібридів комбінують їх усі. Кожне покращення ефективності
