Можно ли установить ГБО на гибрид

Примерно десять лет назад, автомобиль с ГБО составлял конкуренцию гибридным машинам. Сегодня, чтобы ездить еще дешевле, эти две системы ставят на один автомобиль. В текущих реалиях уже никого не удивляет установка ГБО на гибрид. После перевода обычного ДВС на газ, гибрид начинает работать только на этом топливе. Это сильно отражается на его расходе. Экономия может достигать 30%. Как результат, значительно повышается запас хода. Этот параметр остается одним из важнейших в автомобиле.

В последние годы, в связи с высокой стоимостью бензина, тема установки ГБО на гибрид становится наиболее актуальной у владельцев автомобилей. В принципе любой гибридный автомобиль, если у него установлено ГБО, намного экономнее дизельной малолитражки. Многих водителей волнует стоимость установки газа на гибрид, а также то, с какими проблемами может столкнуться водитель машины? Об этом и поговорим сегодня

Насколько выгодна установка ГБО на гибрид

После монтажа газа на обычный автомобиль с ДВС, экономия заметна сразу. Увеличивается пробег почти в два раза, а деньги, истраченные на установку, окупаются очень быстро. Это особенно заметно если машина подвергается интенсивной эксплуатации. В гибридных автомобилях после установки ГБО, проблема окупаемости решается немного по-другому. Для примера, рассмотрим компактный автомобиль с расходом топлива 4-5 литров на сто километров.

Если в течение года пробег машины достигает 18000 км (1500 в месяц), возврат вложенных средств, произойдет приблизительно через пару лет, если гибрид на газу сжигает примерно 5 литров. В автомобилях, бывших в употреблении, даже при меньшей эксплуатации (1000 км в месяц) окупаемость может достигать 30-35 месяцев. Все зависит от стоимости установки ГБО на гибрид.

Влияние ГБО на экономичность машины

Сегодня все владельцы автомобилей не сомневаются в большой экономии топлива гибридной машины. Кроме того, гибрид на газу способен преодолеть огромное расстояние без дозаправки. Практический опыт показал, что аккумуляторные батареи, расположенные в багажнике машины, не становятся помехой установки газовых баллонов. Полезная площадь багажника остается на прежнем уровне.

Надо сказать, что стоимость монтажа ГБО на гибрид практически такая же, как установка четвертого поколения ГБО на обыкновенный инжекторный двигатель.

Какое влияние оказывает установленное ГБО на гибрид?

Любой автомобиль, имеющий гибридный привод, отлично подходит для установки ГБО. Он отличается простыми характеристиками:

• непрямой впрыск;
• отсутствует наддув;
• малая мощность;
• бензин.

Новейшие разработки используются в гибридных Тойотах. Зазоры клапанов получили гидравлическую регулировку. Однако установка ГБО на гибрид имеет некоторые отличия от обыкновенного классического монтажа.

Гибридный привод старается исключить из эксплуатации бензиновый двигатель. Емкость батарей классического гибрида рассчитана на небольшой пробег, поэтому ДВС чаще включается. Причем любое воздействие на педаль мгновенно запускает (выключает) мотор.

Гибридная система позволяет быстро перейти на газовое топливо. Тороидальный бак располагается в нише, предназначенной для хранения запасного колеса. Газовая установка не может работать сразу после включения двигателя. Чтобы переключится на другое топливо, потребуется 10-20 секунд. В утренние часы двигатель может оставаться холодным даже после проезда нескольких километров.

В результате если эксплуатация машины происходит в черте города, переключение на газовое топливо может вообще не произойти. Иногда даже на хорошо нагретом двигателе, возникает такая проблема. Это связано с драйверами ГБО, которые обладают предустановленной фазой, выполняющей переходную функцию. Чтобы перейти на газ, нагретому двигателю нужно поработать на бензине несколько минут.

Практический опыт

Изготовители газовых установок создали систему start/stop. Она включает мотор, даже если не установлен гибридный привод. К примеру, новейшие системы ГБО Lovato (4 поколение), оборудованы этим механизмом. Автомобиль способен сразу запускаться или выключаться на газу.

Ведущие разработчики ГБО, изменили систему управления. Она при необходимости, способна игнорировать переходный период. Можно сразу запустить двигатель на газу или мгновенно переключиться на это топливо. Безусловно, температура нагрева двигателя при этом должна быть не меньше 30 градусов.

Полезный совет! Если вам приходится часто совершать различные поездки, ваш гибрид лучше переделать на газовое топливо. Машина станет более экономичной.

Как уже было сказано выше, гибридные машины не только экономят топливо, у них увеличивается запас хода. Они способны путешествовать длительное время без дополнительной заправки. К примеру, гибридная Тойота оснащена 53-литровым баком, для работы используется 43 литра. Примерно такой же объем имеет бензиновый бак. Иначе говоря, дальность путешествия увеличится примерно на 80%.

Казалось бы, что багажный отсек гибридных машин полностью занят аккумуляторными батареями, свободного места здесь слишком мало. Однако, этого достаточного для размещения газовых баллонов. Причем полезный объем багажного отсека практически не уменьшается.

Установка ГБО на гибрид является отличной экономической альтернативой. Кроме того, уменьшается выброс вредных токсических веществ в атмосферу. Чтобы установить ГБО на гибрид, монтажникам потребуется несколько часов, аналогично монтажу классической версии.

Электромобили, а также гибридные машины прочно вошли в нашу жизнь. Они становятся очень популярными и востребованными. Гибридные автомобили легко переводятся на газовое топливо, а значит, потребность в этих автомобилях будет постоянно расти.

Как устроен и работает гибридный двигатель автомобиля

Главный силовой агрегат современных машин – двигатель внутреннего сгорания. Но в условиях истощения залежей нефти, роста требований к экологической чистоте топлива инженеры прибегают к новым технологиям. Полный отказ от углеводородного топлива или снижение его расхода обеспечивают электрический мотор или гибридный машинный двигатель. Последнюю деталь устанавливают на современных авто.

История гибридных двигателей

Гибридный автомобильный двигатель – это система из бензинового мотора внутреннего сгорания и электродвигателя. Впервые выпуском подобного транспорта занялся бренд Parisienne des Voitures Electriques в 1897 году. Американская компания General Electric приступила к производству гибридов с 1900 году. Инженеры корпорации создали машину с четырехцилиндровым двигателем на бензине. Абсолютно новый вид транспорта был экономически нецелесообразным по причинам низкой мощности и дешевизны топлива.

Интересно знать! Грузовики-гибриды несерийно выпускались в Чикаго до 1940-х годов.

Ввиду ухудшения экологической обстановки, подорожания топлива для ДВС идея создания смешанных силовых агрегатов стала актуальной в наше время. Серийное производство гибридов практически первыми наладил бренд Тойота. Авто Toyota Prius liftback были выпущены в 1997 году. В 1999 Хонда презентовала модель Insight. На 2014 год количество гибридов составило более 7 млн.

Принцип работы и устройство гибридных двигателей

Современные инженеры подробно объясняют, что же такое мотор-гибрид в машине. Двигатель представляет собой систему из бензиновой (дизельной) и электрической силовых установок. Для полноценной работы цепи задействуются другие узлы с компьютерным управлением.

Полная конструкция гибрида

Понять, как же работает современный гибридный автомобильный двигатель, поможет описание его устройства. Мотор состоит из:

• двигателя внутреннего сгорания. Конструкция детали разрабатывалась так, чтобы облегчить вес, минимизировать затраты топлива и количество вредных выбросов;
• электрического двигателя. Он сгенерирован с топливным баком и может вырабатывать энергию для заряда АКБ. Деталь встраивается в силовую систему или располагается отдельно. Есть модели с двумя вариантами размещения;
• трансмиссии. В зависимости от типа гибрида существуют интегрированные коробки передач, КПП с механикой или автоматическим управлением. Некоторые детали работают по принципу плавной нагрузки;
• топливного бака. Обеспечивает подачу топлива в ДВС;
• аккумуляторы. В гибридных машинах устанавливаются две батареи – высоковольтная для работы мотора и на 12 В для запитки бортовой системы. Системы запускаются от аккумулятора стандартного типа – высоковольтный и инвертор функционируют только при постоянном охлаждении;
• инвертор. Нужен для преобразования тока, идущего от высоковольтного аккумулятора в переменный трехфазный для электромотора, регулировки распределения энергии;
• генератор. Работает по принципу электрического агрегата, производит электроэнергию.

Функционирование двигателя-гибрида

Принцип бесперебойной работы современного гибридного двигателя основывается на отдельном или одновременном функционировании ДВС и электромотора. Для управления системой применяется бортовой компьютер. Прибор по режиму движения определяет вид активного силового агрегата:

• на городских дорогах требуется электродвигатель с небольшой мощностью;
• при езде на загородном шоссе задействуется топливный мотор;
• в смешанном режиме (периодические остановки и ускорения) агрегаты работают вместе.

Важно! В процессе работы ДВС происходит зарядка электрического мотора.

Схемы взаимодействия мотора и ДВС

Развитие технологии гибридных двигателей привело к реализации нескольких вариантов взаимодействия электроагрегата и стандартного мотора.

Последовательная схема

В схеме series hybrid ДВС активирует генератор, вырабатывающий энергию для запитки электрического двигателя, вращающего колеса. Последовательный автомобиль-гибрид задействует маломощный ДВС, но только в условиях максимального КПД. Модели-малолитражки выпускаются с большой АКБ.

Параллельная схема

Оснащение машины системой parallel hybrid обеспечивает вращение колес от бензинового и электрического мотора. Электрическая установка также выполняет функции стартера и генератора, располагается между коробкой передач и ДВС. Дополнительная мощность создается электродвигателем в зависимости от режима езды. Аккумуляторные батареи отличаются компактностью, заряжаются при движении машины.

Подробное описание параллельной схемы для гибридной силовой моторной установки современного автомобиля отмечает ее недостаток. Электрический двигатель не выполняет одновременное вращение колеса и зарядку батареи.

Последовательно-параллельная схема

Смешанный гибрид совмещает последовательную и параллельную схему работы. Электрические агрегаты работают как генератор, создавая электроэнергию и как мотор, создавая тягу. Для объединения двигателей используется планетарный редуктор. ДВС вырабатывает минимум мощности при цикле Аткинсона, что обеспечивает экономию топлива. Устройство параллельно-последовательной схемы и принцип для работы смешанного гибридного двигателя предполагают:

• работу в эконом-режиме. На электрической тяге ДВС выключен, запитка электромотора происходит от аккумулятора;
• поддержку скорости движения. Мощность ДВС распределяется по колесной системе и генератору. В это время выполняется одновременная запитка параллельного электроагрегата и дозарядка АКБ;
• интенсивное ускорение. При высоких нагрузках ДВС и электрическая часть функционируют параллельно. Электромотор подпитывается от батареи без утраты мощности генератором.

Важно! Наиболее эффективно принцип комбинированной тяги реализован у бренда Тойота и называется Hybrid Synergy Drive.

Преимущества и недостатки гибридных авто

Транспорт с гибридной силовой установкой расходует на 30 % меньше топлива по сравнению со стандартными моделями. На этом преимущества использования гибридного автомобильного двигателя не заканчиваются:

• минимальное количество вредных выбросов за счет технологий рекуперативного торможения, наличия емкой АКБ;
• согласованность функций ДВС и электромотора;
• полезные инновации – опции стоп-старта, рециркуляции отработанных газовых смесей (подогревают тосол), изменение фазы распределения газов;
• наличие водяного насоса с электроприводом, системы климат-контроля и усиления руля, улучшенного качения покрышек;
• эффективность при работе на холостом ходу в городских условиях;
• возможность продолжительной поездки без дозарядки аккумулятора – заправляется бак;
• поддержка выбранного режима за счет компьютерного управления;
• низкий уровень шума работающего мотора.

К недостаткам моделей с гибридными установками относятся:

• необходимость регулярной нагрузки на АКБ;
• батарея может разряжаться до критического состояния при низкой температуре;
• проблемы с самостоятельным ремонтом машины;
• дорогая цена запчастей, которые не всегда есть в наличии в сервисных центрах.

Минусом для некоторых пользователей является высокая цена транспорта – даже недорогие японские гибридные автомобили Toyota Yaris стоят около 18 тыс. евро.

Типы гибридных агрегатов

Гибридный современный двигатель – экономичный и экологичный агрегат, но полностью разобраться, что же это такое, поможет обзор вариантов исполнения основной конструкции:

• микрогибридный силовой агрегат. Электрическим компонентом привода является стартер или генератор, отвечающий за функции старта и стопа. Кинетическая энергия используется по принципу рекуперации, то есть переходит в электрическую. Привода исключительно для электротяги нет. АКБ с наполнителем из стекловолокна – на 12 Вольт, адаптирована к частым стартам;
• среднегибридный силовой агрегат. Что значит в этом случае гибридный машинный двигатель? Деталь поддерживает функции ДВС, но транспорт не ездит на электротяге. Средние гибриды могут регенерировать часть кинетической энергии при торможении. Она переходит в электрическую и накапливается в АКБ. Батарея и электроузлы работают на высокой мощности. В режиме смещения точки нагрузки при помощи электрического генератора у теплового мотора повышается эффективность;
• полногибридный силовой агрегат. Высокомощный генератор интегрируется с ДВС. Есть функция движения при электрической тяге при маленькой скорости авто. Электрогенератор запитывает двигатель внутреннего сгорания с функцией старт-стоп в рабочем режиме. Высоковольтный аккумулятор заряжается в процессе рекуперации. Разделительное сцепление ДВС и электромотора обеспечивает быстрое отсоединение одной системы от другой.

Классификация по степени электрификации

В зависимости от электрификации существует несколько видов гибридных машин.

Микрогибрид

У моделей есть функции рекуперации энергии во время торможения, автоматика типа стоп-старт. Микрогибриды подразделяются на три типа:

• машины с системой старт-стоп;
• транспорт со старт-стопом и рекуперативным торможением;
• модели, объединяющие две технологии, со свинцово-кислотным AGM—аккумулятором и объединенным блоком стартера/генератора.

При экономичности топлива и экологичности, электрического воздействия на привод не происходит.

Важно! Данный транспорт нельзя назвать гибридными машинами на 100 %.

Мягкий гибрид

Что же такое мягкий двигатель типа гибрид? Электрическая силовая установка обеспечивает поддержку ДВС, работа в режиме чистого электричества не осуществляется. Рекуперация происходит только при торможении. Конструкция моделей не предусматривает маховика, на его месте находится стартер-генератор. Мягкие гибриды отличаются небольшой мощностью, которая компенсируется электрической частью только при ускорении или разгоне.

Интересно знать! Система Kinetic Energy Recovery мягкогибридных машин также используется в Формуле-1.

Полный гибрид

Электрическая часть задействуется в режиме поездок по городу, на высоких скоростях работает стандартный ДВС. Схема соединения электромотора с двигателем внутреннего сгорания реализуется последовательным, комбинированным или разветвленным способом.

Транспортное средство не заряжается от сети, а только в процессе рекуперации. При разрядке литий-ионного аккумулятора можно переключиться на ДВС.

Гибриды-плагины

Что такое plug-in и надежный ли это гибридный автомобильный двигатель? Электрическая часть осуществляет сбор энергии для заряда батареи, совместно с двигателем внутреннего сгорания обеспечивает вращение колес.

Инновационные модели двигаются при задействовании усилий двух моторов, отличаются объемной мощной батарей (от 70 до 100 лошадей). Рядом с люком бензобака расположен порт для зарядки от розетки. Особенность плагинов – преодоление расстояния до 50 км только на электрической тяге.

Привод дополнительных аксессуаров в автомобилях с полным гибридным приводом

Конструкционные доработки привода дополнительных агрегатов заключались в том, чтобы компоненты работали не от ДВС, а от электричества. Приводная часть полногибридных моделей включает следующие элементы:

• вакуумный насос электрического типа. Деталь служит для понижения давления усилителя тормоза и поддерживает подачу низкого давления при старте и остановке;
• электрогидравлический усилитель управления рулем. Используется, чтобы во время автоматической остановки двигателя рассоединить ДВС и усилитель. Технология позволяет оптимизировать топливные затраты;
• компрессорный кондиционер с электрическим приводом. Отвечает за охлаждение салона при автоостановке. Деталь обеспечивает отсоединение компрессорного привода кондиционера и ДВС. Электрокомпрессор всасывает, сжимает фреоновый газ и направляет его в систему для прокачки;
• электроблок управления кондиционером. Регулирует температуру испарения от 800 до 9000 мин.

Перспективы автомобилей-гибридов

Новизна технологии совмещенного мотора приводит к неполному пониманию автолюбителями, что же такое и как работает гибридный двигатель на подобном автомобиле. С учетом 20-летних разработок бренда Тойота у гибридов есть множество перспектив развития. Машины с облегченным кузовом, емкими и компактными аккумуляторами, простой и быстрой зарядкой, усовершенствованным режимом рекуперации в ближайшем будущем завоюют рынок.

У гибридных авто ДВС не подвергается критическим нагрузкам, а с учетом цикла Аткинсона его моторесурс выше, чем у стандартного двигателя. Для сокращения расходов на топливо машины оснащаются ГБО, совместимыми с электронными блоками управления. При внешней схожести с бензиновой техникой автовладельцы сталкиваются со сложностью обслуживания и огромным разбегом стоимости. Даже при отсутствии поломок и значительном пробеге цена машины окупиться через 5 лет. Но минимальные затраты на горючее стоят таких вложений.

Однако, будущее гибридного транспорта – только за моделями plug-in, которые реально экономят топливо. Плагины привлекательны бесшумным плавным электродвигателем, динамикой бензинового мотора, обеспеченной массивным электрическим бустом. Чтобы использовать машину полноценно, необходимо развитие зарядной инфраструктуры – установка специальных розеток на АЗС.