Текст: Руслан ТАРАСОВ
Фото автора и Chery
Материал также опубликован в газете «Клаксон» pdf, 0,5 mb

Вообще-то термина «альтернативные гибриды» в автомобильной индустрии нет. Но здесь мы не собираемся рассматривать гибриды прежних поколений, что были сделаны на базе обычных машин и использовали в основном топливо. Мы поговорим только о тех гибридах, которые могут выступать альтернативой электромобилям. Они устроены по их подобию, способны проезжать на чистой электротяге больше сотни километров, а некоторые из них можно вообще эксплуатировать без топлива.

Интерес к таким «электрогибридам» растёт. Покупатель получает преимущества батарейной машины, но не попадает в зависимость от зарядной инфраструктуры и при желании может экономить на топливе, используя для движения более дешёвую электроэнергию. С другой стороны, и обобщать преимущества нельзя — гибрид гибриду рознь. Разница между некоторыми моделями огромная.

В России таких моделей уже много. Принципиальное отличие «последовательных» состоит в том, что у этих автомобилей ДВС лишен механической связи с колесами и работает только на выработку электроэнергии — следовательно, по действующим в России нормам его мощность не учитывается при расчёте налогов. И это не единственный плюс таких гибридов. Как правило, они динамичнее аналогов с ДВС, так как их тяговые электромоторы обладают значительно большим крутящим моментом. И существенно экономичнее в городе, так как способны при торможении возвращать в батарею до 35-40% ранее растраченной на разгон энергии за счёт рекуперации.

Друг от друга «последовательные» отличаются незначительно — мощностью электроприводов и ёмкостью батареи. Особняком стоят только редкие модели с малым аккумулятором, который вообще не подразумевает подзарядки извне (например, Nissan Note e-Power, прозванный в народе «бензиновой электричкой»).

Назвать последовательные гибриды идеальными, конечно же, нельзя. Достаточно поместить их в условия, когда нет рекуперации («ползучее» движение в пробках или движение с постоянной скоростью на трассе), когда на ДВС/генератор приходится большая нагрузка или он работает в неэффективном режиме (высокая скорость движения), когда в батарее остаётся слишком мало заряда — и «последовательные» начинают сжигать бензин намного охотнее своих топливных одноклассников, теряют в динамике, перегреваются и т. д.

От этих проблем пытались избавиться в гибридах параллельно-последовательного типа, конструкция которых подразумевала возможность подключения ДВС к колесам. Любая такая схема усложняет автомобиль, делает его дороже или подразумевает какие-то компромиссы. Поэтому многие из «альтернативных» гибридов, которые в недалеком прошлом первыми выходили на наш рынок, оказались просто неконкуретоспособными.

Одинокий марафонец

В качестве примера сразу на ум приходит Skywell HT-i. Автомобиль имел довольно вместительную тяговую батарею, был оснащен простой и элегантно устроенной «двухмодовой» силовой установкой DM-i, разработанной компанией BYD. Она включала в себя 130-киловаттный тяговый электромотор и атмосферный бензиновый двигатель объемом 1,5 литра, работающий по экономичному циклу Миллера. ДВС был механически связан с генератором и питал электросистему по последовательной схеме, но через муфту сцепления мог подключаться и к передним колесам прямой передачей, чтобы на шоссейных скоростях передвигаться без потерь на генерацию и использовать параллельную схему при обгонах.

Идея прекрасно работала — позволяла далеко не маленькому переднеприводному SUV и на трассе укладываться в шестилитровый расход на «сотню», и в городе сжигать не больше 7-8 литров. Компания BYD выпустила уже десятки миллионов машин с силовой установкой DM-i, а некоторые гибриды этой марки, завозимые к нам серыми дилерами, имели неплохой спрос. Но адаптированный и официально поставялемый Skywell HT-i, как и его чисто электрический аналог ET5, в России провалился — из-за малоизвестности бренда и несоответствия качества машины ценнику.

Кручу-верчу

Ещё один пример не слишком удачного захода — гибридные Chery Tiggo 7 Pro и 8 Pro, имевшие в названии приставку e+ Hybrid или Plug-in Hybrid. Обе модели были выполнены по многомоторной схеме. ДВС мощностью 147 л.с. отдавал крутящий момент уникальной трехступенчатой Dedicated Hybrid Transmission (DHT). Она представляла из себя коробку-«робот» с урезанным числом передач с двумя интегрированными электромоторами. Один дискообразный, выполняющий роль стартера-генератора на 55 кВт, стоял на приёмном валу, а второй мощностью 70 кВт подключался к разным передачам, что в общей сложности давало девять (!) схем преобразования крутящего момента и аж 11 сценариев езды.

Но в столь хитрой системе подачи тяги к колесам, которую китайцы разрабатывали вместе с австрийскими специалистами, проблемным местом оказался переход от разгона к равномерному движению или к рекуперации, ограниченной к тому же по мощности. В итоге обе модели, которые имели на борту и так не самые ёмкие батареи (по 18 кВт·ч), в чисто электрическом режиме проезжали мало, особой экономии топлива не показывали, а стоили при этом ощутимо дороже обычных Tiggo.

Будь у этих гибридов хотя бы полный привод (для чего инженерам достаточно было добавить третий электромотор на заднюю ось), немалая цена этих машин выглядела для российских покупателей более оправдано.

К слову, полноприводный DHT-гибрид существует. Схема с дополнительным мотором, названная CDM Super Hybrid System, применяется на одной из модификаций Exeed RX. Её тоже планировали вывести на российской рынок, но передумали.

Гибрид как программа

Ещё одну интересную реализацию параллельной схемы предложила компания Changan, когда разрабатывала гибридный привод, который мог бы соперничать с DM-i BYD. Они не стали усложнять механику — совместили на одной оси 1,5-литровый 166-сильный ДВС с электромотором на 110 кВт и добавили хитроумную систему из cцеплений (расположены как спереди, так и позади электродвигателя), благодаря чему силовая установка смогла работать и в чисто электрическом режиме, и в параллельном, развивая крутящий момент в 585 Н·м (основной вклад — от электромотора). Ну а далее вся эта силища передавалась шестиступенчатым «роботом» на колеса. Обратный поток крутящего момента для рекуперации тоже «адаптировался» коробкой под силу торможения.

Система получила название iDD и применялась на гибридной модификации Changan Uni-K. Электрическая часть имела довольно мощную и ёмкую батарею, обеспечивающую запас хода в 135 км. С мощностью рекуперации или генерации тоже проблем у нее не было, что выливалось в реально скромный расход бензина и энергии. Вдобавок в системе управления гибридным приводом предусмотрели огромное множество настроек, профилей и даже сценариев использования автомобиля (например, с приоритетом под ежедневную домашнюю зарядку), до чего конкуренты до сих пор не додумались.

Но кто из простых автолюбителей станет разбираться в этом? А главное, много ли найдется желающих взять кроссовер, который позиционируется как спортивный, но разгонные возможности которого на корню обрезает передний привод?

Отступники и перфекционисты

Всем ранним китайским гибридам была свойственна одна неприятная черта — так как запас хода считался не по фактическому расходу в поездке, а по паспортному, полученному при замерах по методике CLTC, NEDC или WLTP, то счётчики вводили в заблуждение водителя. Борт-компьютер, например, обещал безостановочный пробег в 1000 км, а в реальности уже через 500-600 км машина требовала заправки. У современных гибридов, счётчики которых можно переключить на «динамический» замер расхода, проблемы с оценкой запаса хода уже нет.

А ещё у вас могло сложиться впечатление, что параллельно-последовательные схемы дают больше минусов, чем плюсов. В некоторых случаях так и есть — сложность приводов высока, а плюсы от «параллельности» в сложении моментов проявляются далеко не всегда.

Выше упомянутая марка Voyah в гибридном минивэне Dream PHEV сначала делала ставку на параллельно-последовательную схему, но в новых модификациях Long Range с увеличенной батареей отказалась от неё в пользу более простой и выгодной последовательной схемы.

Гибридные Evolute i-Space вообще сделали для нашего рынка последовательными волевым решением. В оригинальных китайских моделях используется трансмиссия HDT300, которая совмещает два электромотора (тяговый и стартер-генераторный) и позволяет направить момент от ДВС к колесам. Но на российских версиях узел подключения из коробки изъят. Это не сделало «ай-спейсы» дешевле в производстве, зато позволило вписаться в низкие налоги.

Тем не менее, новейший Geely EX5 EM-i, который сейчас выходит на российский рынок, имеет параллельный режим. Модель лишена полного привода и не предназначена для бездорожья, но выполнена по простой и эффективной схеме, которая уже доказала свои преимущества на дорогах.

В этой модели инженеры сосредоточились на достижении высоких показателей. Гибридная система новинки состоит из 1,5-литрового ДВС с едва ли не рекордным тепловым КПД (46,5%) и трансмиссией E-DHT, которая включает в себя 218-сильный электродвигатель, эффективность которого достигает 92,5%. Литий-железо-фосфатная батарея тоже передовая — поддерживает быструю зарядку на высокой мощности и, следовательно, лучше принимает и энергию рекуперации, что сулит высокую экономичность и реально большой запас хода.

В следующей части обзора мы познакомимся с гибридными автомобилями, при разработке которых инженеры не пошли на упрощения и постарались реализовать достоинства «непоследовательных» схем на новом уровне. И они, поверьте, заслуживают внимания.