Плагин-гибриды

Дорогу осилит идущий

Фирма Mitsubishi начала заниматься электромобилями еще в 60-х годах прошлого века, и первый рабочий экземпляр увидел свет в 1966 году. Затем последовал 40-летний перерыв, не прошедший, впрочем, впустую: в 2006 году появилась удачная модель i-MiEV. Она вполне заслужила славу массовой, но только среди электромобилей. Для более масштабной конкуренции ей заметно не хватало мобильности (дальности пробега на одном заряде аккумуляторов) и практичности – кузовок взятой за основу микролитражки был слишком мал.

Mitsubishi Outlander PHEV имеет многие продвинутые системы безопасности, недоступные пока обычному кроссоверу: адаптивный круиз-контроль, систему предотвращения фронтальных столкновений, систему слежения за разметкой и активную систему курсовой устойчивости.

Появившийся в 2013-м кроссовер Outlander PHEV учел недостатки предшественницы, взяв, впрочем, на вооружение многие из примененных на ней наработок. И стал настоящим прорывом, объединив в своей конструкции преимущества электромобиля с практичностью автомобиля, оснащенного традиционным ДВС. Автономный пробег составляет около 800 километров, наличие бензинового двигателя, играющего роль генератора, позволяет не беспокоиться об отсутствии зарядной инфраструктуры, багажник имеет полезный объем более 400 литров, грузоподъемность достигает 500 кг, электромоторы, расположенные на передней и задней осях, обеспечивают полный привод при минимуме движущихся частей.

Экологическая чистота гибрида позволила ему стать выгодным ценовым предложением – пока не в нашей стране, а только в Западной Европе. Там, напомним, он стоит порой даже меньше, чем традиционный Outlander. Особенно преуспела в продвижении гибридной версии такая страна, как Нидерланды. Годовое производство модели составляет уже 50 000 единиц, европейские заказы приближаются к 19 000 штук, 10 000 гибридов уже выдано покупателям. Вот это темпы роста!

Еще бы – вкупе с налоговыми льготами и дотациями от властей европейские покупатели пользуются еще и такими преимуществами, как бесплатные парковки для электромобилей, возможность въезда в «зеленые» зоны, в которых движение традиционных автомобилей с ДВС запрещено. У нас же таких льгот нет, движение по выделенным полосам для общественного транспорта доступно только для электромобилей, к коим Outlander PHEV официально не принадлежит. Он гибрид, а, следовательно, отмена 19-процентной пошлины на ввоз электрокаров в страны Таможенного союза (Россия, Казахстан и Белоруссия), действующая с 1 февраля нынешнего года, на него также не распространяется.

Конечно, привлекательной для российского потребителя может стать возможность экономить на топливе. Производитель оценивает эту экономию примерно в 40 000 рублей в год (250 рублей на каждую сотню километров при среднероссийском годовом пробеге 16 000 км). Но, во-первых, цифры эти, как мы видим на примере практической эксплуатации, относительны, а во-вторых, перефразируя слова известного мультперсонажа, прежде чем сэкономить, надо потратить. Российские цены на Outlander PHEV пока не определены, их объявят перед Московским международным автосалоном, на котором состоится официальная премьера модели и после которого стартуют продажи. Но уже сейчас ясно, что следует ожидать ценника под три миллиона рублей, в то время как трехлитровая бензиновая версия Outlander тянет максимум на 1,6 млн. Гибрид будет оснащен не хуже, а в чем-то наверняка и лучше (нынче именно он, а не устаревающий Pajero, позиционируется как флагманская модель фирмы), плюс прибавим к этому еще и стоимость электрооборудования.

Есть опасения, что на первых порах продвинутая, практичная, экономичная и просто очень интересная гибридная модель от «Трех бриллиантов» разделит судьбу электрокара i-MiEV, продающегося в нашей стране в количестве около 250 экземпляров в год. И только тогда, когда в нашем государстве будут наконец пролоббированы «экологические» законы и послабления (причем, касающиеся не только приобретения электромобилей и гибридов, но и их эксплуатации, в частности, развития зарядной инфраструктуры), продажи пойдут в гору. Скорее бы уж настали эти времена, ведь в планах японской компании – разработка гибридных версий Pajero, Pajero Sport, ASX, L200, Delica…

Новинки авторынока plug-in

На сегодня почти каждый производитель автомобилей имеет в своей линейке подзаряжаемые гибридные силовые установки. Если еще 10 лет назад гибридным двигателем оснащались избранные компактные сити кары, то сегодня этой технологией обладают автомобили почти всех сегментов рынка: от бюджетных кроссоверов до представительских лимузинов и коммерческой техники.

Из интересных новинок, представленных в этом году, стоит отметить такие:

🟩 Kia Sorento Plug-in Hybrid

Кроссовер оснащается рядной бензиновой турбочетвёркой 1,6 T-GDI (180 л.с.), либо 2,5 T-GDI (281 л.с.) для американского рынка, мощным электромотором (91 л.с.), шестиступенчатым гидротрансформатором и подзаряжаемой от сети батареей на 13,8 кВт.ч.  

🟩 Toyota RAV4 PHV

Самый популярный кроссовер в мире оснащается бензиновым атмосферным двигателем объемом 2,5 л (177 л.с. ). В передней оси расположен электромотор мощностью 182 л.с., а в задней — 54 л.с. При полном заряде батареи  емкостью 18 кВт.ч автомобиль способен проехать на электротяге до 95 км (по циклу WLTP). Если к этим показателям добавить емкость бензинового бака, то суммарный запас хода может достигать 1300 км, что в три раза превосходит современные электрокары такого класса. Динамические характеристики тоже впечатляющие. Разгон до 100 км/ч занимает 6 секунд.  

🟩 Volvo XC40 Recharge Plug-in Hybrid T4

Бюджетная версия модификации Т5 (180 л.с.), представленной в прошлом году, имеет мощность полуторалитрового турбомотора 129 л.с. и электродвигателя — 82 л.с. Тяговая батарея на 10,7 кВт.ч и семиступенчатая роботизированная трансмиссия способны разогнать компактный кроссовер до 100 км/ч за 8,2 секунды.  

🟩 Mercedes-AMG GT 73 Hybrid

В основе мегагибрида лежит турбомотор AMG V8 4.0 (639 л.с.), который в паре с девятиступенчатым автоматом и электродвигателем будет выдавать более 800 л.с и 1000 Нм крутящего момента. Лифтбек будет оснащаться полным приводом и поступит в продажу в 2021 году.  

Внутри

Вместо привычной коробки переключения передач – джойстик. Пользоваться – удобно, да и алгоритм работы понятен: вперед – «реверс», назад – «драйв». Есть еще режим «нейтраль». А «паркинг» включается кнопкой. Возле джойстика есть несколько кнопок, которые отвечают за смену режимом роботы автомобиля: это кнопка «EV», которая превращает ваш Аутлендер в электромобиль с запасом хода в 50 км, а также «Save» и «Change». Первый режим сохраняет заряд в батареях до прогнозируемого вами необходимого момента, второй режим служит для того, чтобы двигатель завелся и постоянно заряжал батарею.

К технологичности автомобиля в этом плане сложно придираться. В Mitsubishi очень много сил отдали для того, чтоб довести свой PHEV, так сказать, до ума. Жаль только, что внутри салона, несмотря на всю технологичность автомобиля, вы видите то же, что и в обычном Аутлендере. Те же панели, те же материалы, ту же эргономику. Хотя его салон – не худший из вариантов в этом классе. Я бы даже сказал, что он, хотя архаизмов здесь предостаточно, является одним из самых добротных.

Материалы все же неплохи, сиденья удобные, теперь их сделали еще и красивыми: обивка кожей с характерным ромбовидным рисунком на сиденьях выглядит дорого (и даже премиально). Но есть и огород, в который можно бросить камень. Хотелось бы, чтоб переднее пассажирское сиденье могло отъезжать хоть немного дальше. А здесь все так же, как и у бензиновой версии: человеку с ростом больше 190 см сидеть будет неудобно. А в моем случае – даже небезопасно.

Настроек кресла и руля хватает, но на пределе. Компоновка старая. Но все достаточно удобно. Конечно же, если не пытаться пользоваться мультимедийной системой.

Поначалу я решил, что это меню управления мультиварки, но оказалось, что именно так японцы видят мультимедиа своего технофлагмана. Она располагает всеми необходимыми функциями, но реализация, мягко говоря, страшненькая. Инженерам пока никак не удается сделать что-то приличное, куда-то они не туда смотрят, как мне кажется.

Но здесь все – дело привычки. Опять же, если сравнивать, то мультимедиа гибридного Outlander – вполне себе на уровне с другими японцами. У Honda, Toyota, Suzuki все хоть и немного по-другому, но так же. Я очень надеюсь, что в ближайшее время ситуация изменится.

Как устроен автомобиль гибрид

В наши дни частенько попадаются транспортные средства, на борту которых можно увидеть надпись — «Hybrid». Что там внутри у них такого интересного? Реально, ответить на данный вопрос и легко, и сложно. В общем понимании, это транспортное средство, в состав силовой установки которого, входят электродвигатель и ДВС. Они тем или иным образом совместными усилиями вращают колёса.

В принципе, этой информации должно быть достаточно, чтобы объяснить любому несведущему человеку понятие «гибридный автомобиль». Однако если углубиться в тему, то получается не всё так просто с этими гибридами. За долгие годы разработки гибридных установок, инженеры наплодили такое количество вариантов компоновок, что выстроилась довольно стройная система их классификации. Запутаться во всём этом обилии конструкторских изысков проще простого, поэтому в представленном далее материале, я разложил всё по полочкам. Объяснил, какими вообще бывают гибридные машины и как именно эти аппараты устроены. У каждого класса имеются свои плюсы и минусы, разнятся они и по эффективности.

Комплектации, оснащение, цены

Техническое оснащение гибрида не уступает традиционным автомобилям. Mitsubishi Outlander PHEV доступен в двух комплектациях: Intense и Ultimate. Обе комплектации включают в себя:

• Комплект систем (ASTC, ABS, EBD, Brake Assist, Brake Override System, HAS);
• Многофункциональный руль с кожаной отделкой;
• Регулируемая рулевая колонка в 2 диапазонах;
• Обшивка кожей селектора режима движения;
• Регулируемые передние сиденья, оснащенные подогревом;
• Компьютер бортовой;
• Стеклоподъемники электрические всех дверей;
• Аудиосистема с 6 динамиками;
• Датчики света и дождя;
• Климат-контроль двухзонный;

При всех своих достоинствах у гибридного кроссовера есть существенный недостаток – его стоимость. На Mitsubishi Outlander PHEV цена в России начинается с сумы в 1 799 000 руб. Это автомобиль в комплектации Intense. Улучшенная комплектация Ultimate обойдется в 1 999 000 руб. Для сравнения, максимальная стоимость этого кроссовера с обычной тягой от ДВС составляет 1 459 900 руб. Так что популярность гибрида у нас сомнительна.

Разве новый двигатель не самое большое обновление в Mitsubishi Outlander PHEV?

Так бы оно и было, но назвать это новым двигателем можно лишь с большой натяжкой. Скорее это адаптация старого 2,0-литрового бензинового мотора с новейшим Mivec (помните тот значок от FTO и Evos), добавлен переменный газораспределительный механизм. 2,4-литровый двигатель может переключаться между циклами Отто и Аткинсона, что позволяет производить больше мощности и крутящего момента при необходимости (133 л. с. и 156 л. с. по сравнению с 119 л. с. и 140 л. с. в 2.0) благодаря дополнительному CCs, использующему первый цикл, и сжигать меньше топлива при более легких нагрузках с помощью последнего.

Звучит все это здорово. Так оно и есть, только не в буквальном смысле.  Опустив педаль в пол нас встретит монотонный стон, очень похожий на вой старого автомобиля, в этой разочаровывающей моде CVT (автоматическая коробка передач с вариатором) – много шума и мало ускорения. Только теперь шум стал чуть более отдаленным, чем раньше.

Как ни странно, это вина не вариатора. Это система с фиксированной передачей, которая приводит в движение колеса, с гидравлической муфтой для модуляции электрического привода, обеспечиваемого двумя двигателями. Она построена компанией GKN, ответственной за сборку задней оси Focus RS.

Передача в конце концов догоняет, и происходит осмысленное движение. Время разгона с места до 100 км/ч упало на 0,5 секунды до 10,5 секунд.

Эта ревизия двигателя плюс работа над батареей, которая получает на 10% больше выходной мощности, выдавая общую мощность 13,8 кВт * ч благодаря новым элементам и лучшему управлению, позволила Mitsubishi пересчитать максимальную электрическую дальность хода, расход топлива и выбросы CO2 для более реалистичного тестирования WLTP, и результаты по этой причине более впечатляющи. Мы говорим о 48 километрах на электрической энергии, расходе топлива 1,66 л/100 км и выбросам CO2 46 г/км. Также максимальная скорость на электрической энергии выросла — теперь 135, а не 125 км/ч.

Компромисс заключается в том, что для зарядки автомобиля с помощью зарядного устройства 16А/3,6 кВт требуется дополнительно 30 минут — теперь весь процесс зарядки занимает четыре часа.

Спецификация

Типы электроприводов

Электроприводы можно разделить на три группы:

• с аккумуляторным питанием (Battery Electric Vehicle — BEV) ;
• гибридный (гибрид-плагины) (Hybrid Electric Vehicles — HEV и Plug-in Hybrid Electric Vehicles — PHEV) ;
• электромобили на топливных элементах (FCEV).

Транспортные средства, работающие на энергии от батарей (BEV), приводятся в движение электродвигателями, а энергия, необходимая для их питания, хранится в соответствующих батареях.

Skoda в настоящее время испытывает электрические прототипы Citigo в Чешской Республике. Электроприводы в автомобилях Volkswagen e-up! Drive (производитель предполагает, что серийная версия Citigo получит модифицированную систему привода)

Гибриды (HEV и PHEV) — это транспортные средства, в которых двигатель внутреннего сгорания поддерживается электродвигателем (не обязательно одним). Примером такого автомобиля может стать новая Skoda Superb PHEV (пхев), которая дебютирует в ближайшие месяцы. А в чем разница между HEV и PHEV? У них разные электроприводы, расскажем об этом чуть ниже.

Автомобиль на топливных элементах (FCEV) , как и электрический автомобиль, приводится в действие электродвигателем. Разница заключается в способе накопления и получения энергии. В FCEV батареи заменены на водородные баки. В результате химической реакции в топливных элементах, превращается в электричество и водяной пар. Теоретически это звучит как идеальное решение для вождения автомобиля, но на практике сложность конструкции, высокие производственные затраты и скромная инфраструктура делают поставки с водородом довольно отдаленным будущим.

Гибридные автомобили можно разделить на несколько подвидов. В принципе используются два типа электропривода это — первый определяет тип передачи:

Каковы будущие перспективы PHEV?

Мировая автопромышленность быстро движения в сторону электрификации. За последние 5-10 лет почти все автомобильные компании выпустили собственные гибридные машины с подзарядкой от бытовой сети. Для российского покупателя доступны подключаемые гибриды Toyota Prius 2 и 3 поколения, Lexus RX450h, Toyota Camry Hybrid, Lexus RX400h, Honda Civic Hybrid, Lexus GS450h. Постепенно на рынок выходят модели от Volkswagen, Opel и Mercedes. В следующем году в стране увеличится количество плагин-гибридов из-за уменьшения таможенных ставок. Пока что б/у автомобили со смешанной силовой установкой более популярны из-за стоимости. Цена нового-плагин-гибрида на 20-30% дороже, чем бензинового аналога.

Три в одном

Большинство «гибридов» имеет два двигателя: электрический и традиционный ДВС, бензиновый, либо дизельный. У «Аутлендера» — целых три мотора, по одному электрическому на каждую ось, плюс бензиновый. Если подсчитать суммарную мощность его силовой установки, она, вроде бы, окажется далеко за пределами 200 л. с., ведь каждый из электромоторов имеет мощность 82 л. с., а двухлитровый 16-клапанный бензиновый агрегат выдает 121 л. с. Но производитель обычно избегает такого суммирования, так как в процессе движения ни один из компонентов силовой установки Outlander PHEV никогда не работает на полную мощность. Трехчастная комбинация моторов необходима ему для сочетания максимальной дальности автономного пробега с достаточной для сегодняшнего ритма движения динамикой. Система управления (по фирменной технологии Mitsubishi – операционная система PHEV) постоянно выбирает оптимальную комбинацию режимов движения и использования источников энергии.

Таким образом, Outlander PHEV может быть как «чистым» электромобилем, так и параллельным, либо последовательным гибридом. При равномерном движении и заряженной батарее (ее емкость составляет 12 кВт/ч) он использует только электротягу. В «работе» находятся оба электромотора (иначе говоря, мы имеем постоянный полный привод), получающие от тяговой аккумуляторной батареи по 30 кВт. Постепенно заряд батареи истощается, и автоматически включается ДВС, который начинает играть роль привода генератора, подзаряжающего батарею. Включение ДВС происходит максимум на 3-10 минут – этого хватает, чтобы пополнить заряд батареи практически до максимума. С колесами бензиновый двигатель пока не связан. В этом режиме он может также периодически включаться для поддержания оптимальной температуры каталитического нейтрализатора.

При резком разгоне, а также на скоростях свыше 120 км/ч ДВС работает «бустером»: он подключается к «тяге» через бесступенчатый редуктор и помогает электродвигателям. Этот слегка повышающий редуктор (передаточное число – 0,95) является единственным элементом трансмиссии: коробки передач и механической связи между осями нет. Хотя оба электромотора нетрудно «связать» между собой, нажав специальную кнопку на трансмиссионном туннеле в салоне. Получается, что постоянный полный привод работает здесь во всем диапазоне скоростей, при этом в схеме отсутствует механическая межосевая муфта, способная перегреться в самый ответственный момент.

В Японии стоимость Outlander PHEV составляет от 32 400 до 41 900 долларов, при цене бензиновых версий с 2,4-литровым мотором от 23 700 до 30 200 долларов. Разница – примерно 38 процентов. Госкомпенсация на покупку гибрида достигает 4200 долларов.

Интересно, что передний и задний электромоторы, несмотря на одинаковую мощность, разные. У переднего (модель S61) максимальный крутящий момент составляет 137 Нм, у заднего (V61) – 195 Нм. Двухлитровый бензиновый мотор – стандартный, модели 4В11, но дефорсированный со 146 до 121 л. с. Максимальная скорость гибридного «Аутлендера» достигает 170 км/ч, а до «сотни» он разгоняется за 11 с – примерно так же, как 2,4-литровая бензиновая версия.

Литий-ионная батарея емкостью 12 кВт/ч состоит из 10 модулей, каждый из которых насчитывает 8 ячеек. Ресурс батареи значительный: через 10 лет службы она сохраняет до 80 процентов заряда. К тому же фирма работает над возможностью замены отдельных емкостей батареи. В процессе эксплуатации кроссовера какого-либо отдельного обслуживания батарея не требует. А вообще график ТО у Outlander PHEV такой же, как и у обычного «Аутлендера». От обычной розетки батарея зарядится «до полного» за 5 часов, а на специализированной высоковольтной станции можно восстановить около 80 процентов ее заряда примерно за 30 минут. В Москве открыты пока всего три станции быстрого заряда, но это лишь начало. Станций обычного заряда насчитывается уже 40.

По заявлению производителя, в «электрорежиме» модель способна преодолеть до 60 км. Конечно, не с максимальной скоростью (при одной лишь электротяге она составляет 120 км/ч). Наличие ДВС увеличивает эту дистанцию до 800 км. Outlander PHEV имеет 45-литровый топливный бак (для сравнения, у обычного «Аутлендера» его объем составляет 60 л), а заправлять его необходимо только 98-м бензином: степень сжатия у мотора, несмотря на дефорсировку, немного увеличена. Как заявляет производитель, расход топлива у этой модели составляет всего… 1,9 л на 100 км. Верите с трудом? Мы тоже.

Безопасность

Краш-тесты Euro NCAP проводились давно – фактически для прошлого кузова Outlander. С другой стороны: платформа GS глобально не изменилась, в новом поколении кузов должен был стать только прочнее (усилители-косынки и дополнительные клеевые соединения), в испытаниях принимала участи версия PHEV – т.е. могли проявиться все особенности потяжелевшего автомобиля и жесткого бокса-аккумулятора в днище. Итого: гибрид Mitsubishi Outlander PHEV получил максимальную «5-звездочную» оценку. Хотя пару зон (часть ноги и грудь) имеют «коричневый» окрас (повышенная опасность), но все остальные части тела водителя и пассажира при любых ударах имеют «зеленый» или «желтый» окрас (хороший или достаточный уровень защиты).

ПОКРИТИКУЕМ КОМПОНОВКУ

12

Моторный отсек PHEV скомпонован грамотно. Все шланги (их здесь больше, поскольку предусмотрена система охлаждения гибридной установки) надежно закреплены и не касаются металлических элементов кузова. Чего не скажешь о днище. Например, магистрали батарейного блока протянуты через лонжерон на левую часть кузова и входят в него около средней стойки без какой-либо защиты.

Совместно с резиной использованы алюминиевые трубки, а в наших погодных условиях срок их службы, как показывает опыт, недолог. Редуктор вместе с электромотором в приводе задних колес занял значительно больше места, чем привычная главная передача с дифференциалом. В итоге автомобиль остался без запасного колеса (но при желании получится разместить здесь докатку).

Выхлопная труба проложена по правому борту, между лонжероном и порогом (чтобы от нее не нагревалась тяговая батарея). В задней части машины она проходит ниже подрамника, значительно уменьшая дорожный просвет. Радиатор гибридной установки прикрыт крупноячеистой решеткой бампера. Шаг сетки такой большой, что не только камень проскочит, но и рука пролезет.

Full hybrids (FHEV)

«Полные» гибриды являются следующей вехой в развитии гибридных машин — тут уже электродвигатель может приводить автомобиль в движение исключительно собственными силами. К классу FHEV относят транспортные средства, которые способны преодолеть хотя бы небольшое расстояние исключительно посредством электрической тяги. Но, хотя путь преодолеваемый на таком оборудовании скромен, энергозатраты инженеров при его разработке были колоссальными. Такая техника устроена гораздо сложнее, чем Mild hybrids.

Электрический двигатель в FHEV соединён с двигателем внутреннего сгорания не постоянно: между этими агрегатами конструкторы вынуждены ставить муфту либо механизм сцепления. Данные устройства дают возможность гибридному авто передвигаться с заглушенным мотором и эффективнее накапливать электроэнергию при замедлениях.

Для того чтобы машина могла ездить только на электричестве, требуется более ёмкая АКБ, да ещё и высоковольтная. Аккумулятор в свою очередь, нуждается в мощном инверторе, контроллере, преобразователе напряжения (для запитки остальной электроники), а то и в собственной системе охлаждения. Кроме того, на электропитание приходится переводить и «периферию», которая нужна автомашине во время движения: усилитель рулевого управления, тормозов, компрессор кондиционера и т. д.

По итогу, полный гибрид оказывается у производителя значительно тяжелее и дороже обычного автомобиля, который работает только на бензине или дизельном топливе. Но в то же время, экономия горючего выходит по приличней. Кроме того, по сравнению с MHEV, электродвигатель FHEV обеспечивает и более существенную прибавку к динамическим показателям авто. Но это при условии, что по ходу езды, вы будете тормозить достаточное количество раз, чтобы обеспечить зарядом не маленький накопитель электрической энергии.

Преимущества:

выше эффективность и/или прибавка в динамических показателях.

Недостатки:

• большая масса;
• сложное устройство;
• высокая цена.

Заявленная экономия горючего: 15–25%.

Где можно встретить: Infiniti Q50 Hybrid, Porsche Cayenne S Hybrid, Range Rover Hybrid.