Приходят мягкие гибриды: гибриды, которыми они не являются

Это называют «mild-hybrid» — технология, которая будет всё чаще встречаться в автомобилях с дизельным и бензиновым двигателем для снижения расхода топлива. Но не путайте обычный гибрид с автомобилем, оснащённым системой лёгкой гибридизации.

Гибридные автомобили сейчас в моде. Но, как говорится, не всё то золото, что блестит: не каждый, кто хвастается этой технологией, может называть свою машину гибридом. Впрочем, называть можно, если понимать под гибридом что-то своё.

Например. Seat называет гибридами свои автомобили на природном газе, а Fiat делает то же самое со своей линейкой на сжиженном нефтяном газе. Они могут работать на бензине или на газе, но даже если для каждого топлива есть отдельный баллон, мотор у них всего один. Слово «гибрид» в их названии здесь скорее обусловлено коммерческими соображениями: оно призвано показать, что эти машины могут пользоваться теми же преимуществами, что и гибриды, благодаря экологическому знаку DGT. Но гибридами они не являются.

Теперь на рынке появляется технология «mild-hybrid» (также известная как «лёгкие гибриды» или «полугибриды»), которая тоже не может считаться полноценным гибридом. Но внимание: возможно, ваш следующий автомобиль будет оснащён именно этой системой.

Гибрид против лёгкого гибрида, или mild-hybrid

Чтобы автомобиль считался гибридом на все 100%, недостаточно иметь электродвигатель — или несколько — наряду с двигателем внутреннего сгорания. Необходимо, чтобы электродвигатель мог самостоятельно приводить автомобиль в движение за счёт электроэнергии, накопленной в высоковольтной батарее, пусть даже в течение очень короткого времени.

Если такая батарея заряжается только через систему рекуперации энергии автомобиля при замедлении или торможении — когда электродвигатель работает как генератор, — речь идёт о обычных гибридах, обозначаемых как HEV. Такова, например, конструкция известных гибридов Toyota, таких как Yaris Hybrid, Auris Hybrid или Rav4 Hybrid.

Если же батарею можно заряжать и от зарядного устройства, подключённого к электросети, это уже подключаемый гибрид (PHEV). В таких автомобилях электродвигатель мощнее, а электрическая система сложнее, зато они могут работать в полностью электрическом режиме значительно дольше — обычно около 50 км. Примером служит Mitsubishi Outlander PHEV, самый продаваемый подключаемый гибрид на испанском рынке.

Итак, что такое лёгкий гибрид? Это гибриды, в которых стартер может выполнять функцию небольшого электродвигателя, работающего генератором при рекуперации энергии во время торможения или замедления, но никогда не может самостоятельно двигать автомобиль. В лёгком гибриде, или «mild-hybrid», энергия, рекуперированная этим стартером-генератором, используется для вспомогательных систем, работающих от электричества, таких как климат-контроль, электростеклоподъёмники, аудиосистема или освещение, например. Это освобождает обычную электросистему с аккумулятором и генератором, приводимым двигателем внутреннего сгорания, от этой нагрузки, что снижает расход топлива. На изображении выше показана схема элементов лёгкой гибридной системы на 48 вольт, которая установлена на Scénic.

Технология гибридизации на 48 вольт

Лёгкие гибриды могут основываться на традиционной электросистеме автомобиля на 12 вольт или использовать всё более популярные системы на 48 вольт, которые более эффективны и открывают гораздо больше возможностей. Все производители будут двигаться именно к этой технологии, и нет ничего удивительного в том, что в ближайшей или среднесрочной перспективе практически все автомобили, не являющиеся гибридами или электромобилями, станут «mild-hybrid», с системами на 12 или 48 вольт.

Причина понятна сразу: по нормативному расходу топлива лёгкий гибрид может обеспечить от 50 до 60 процентов преимущества полного гибрида, но стоит значительно дешевле.

Audi, например, сделала ставку на технологию mild-hybrid: все двигатели при запуске Audi A8, а также новые Audi A6 и Audi A7 Sportback оснащаются ею серийно. В четырёхцилиндровых моторах используется электросистема на 12 вольт, а в шести- и более цилиндровых — технология на 48 вольт. В случае Audi генератор, выполняющий роль стартера, называется BAS и соединён с двигателем ремнём. Для наглядности: его мощность составляет 12 кВт, тогда как у электродвигателя полноценного гибрида, такого как Toyota Auris, — 60 кВт.

Здесь электродвигатель может помогать двигателю внутреннего сгорания, например, добавляя мощности при трогании с места или при разгоне в пол. Но самостоятельно привести автомобиль в движение он никогда не сможет. В наиболее полной версии, с технологией на 48 вольт, её главное преимущество в том, что автомобиль может катиться накатом с полностью выключенным двигателем на скоростях от 55 до 160 км/ч в течение до 60 секунд.

Электроснабжение всех систем автомобиля обеспечивается системой «mild-hybrid» даже при выключенном двигателе, а генератор-стартер отвечает за быстрый повторный запуск двигателя при необходимости, что также делает система start-stop при движении по городу. В автомобиле сохраняется обычный стартер с шестерёнкой, который используется в редких случаях, например когда моторное масло холодное и требуется больший пусковой момент. Посмотреть, как всё это работает, можно в следующем видео.

https://www.youtube.com/watch?v=3GTdeh8Ekv8&feature=youtu.be

Системы на 48 вольт будут распространяться по двум причинам по сравнению с системами на 12 вольт. Во-первых, потому что они позволяют дольше двигаться накатом, что даёт дополнительную экономию топлива. Во-вторых, потому что обеспечивают большую выходную мощность, необходимую в автомобилях со всё большим количеством электросистем на борту: активной подвеской, активными стабилизаторами с электроприводом, электрическими компрессорами и т. д.