Как работают гибридные автомобили с подзарядкой?
Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) обычно используют батареи для питания электродвигателя и используют другое топливо, такое как бензин, для питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Аккумуляторы PHEV можно заряжать от розетки, зарядной станции или с помощью рекуперативного торможения. Автомобиль обычно работает на электроэнергии до тех пор, пока не разрядится аккумулятор, а затем он автоматически переключается на использование ДВС.
Ключевые компоненты гибридного электромобиля
- Батарея (вспомогательная): в транспортном средстве с электрическим приводом вспомогательная батарея обеспечивает электричеством для запуска автомобиля до включения тягового аккумулятора, а также обеспечивает питание аксессуаров транспортного средства.
- Порт зарядки: порт зарядки позволяет автомобилю подключаться к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора.
- Преобразователь постоянного тока в постоянный: это устройство преобразует мощность постоянного тока с более высоким напряжением от тягового аккумуляторного блока в мощность постоянного тока с более низким напряжением, необходимую для работы аксессуаров автомобиля и подзарядки вспомогательной батареи.
- Электрогенератор: генерирует электричество от вращающихся колес при торможении, передавая эту энергию обратно в блок тяговых батарей. В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют функции привода и регенерации.
- Электрический тяговый двигатель: используя мощность от тягового аккумулятора, этот двигатель приводит в движение колеса автомобиля. В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют функции привода и регенерации.
- Выхлопная система: Выхлопная система направляет выхлопные газы из двигателя через выхлопную трубу. Трехкомпонентный катализатор предназначен для уменьшения выбросов выхлопной системы при выходе из двигателя.
- Топливный бак (бензин): в этом баке хранится бензин на борту транспортного средства до тех пор, пока он не понадобится двигателю.
- Двигатель внутреннего сгорания (с искровым зажиганием): в этой конфигурации топливо впрыскивается либо во впускной коллектор, либо в камеру сгорания, где оно смешивается с воздухом, а топливно-воздушная смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания.
- Бортовое зарядное устройство: принимает входящую электроэнергию переменного тока, подаваемую через порт зарядки, и преобразует ее в мощность постоянного тока для зарядки тягового аккумулятора. Он отслеживает характеристики аккумулятора, такие как напряжение, ток, температуру и состояние заряда во время зарядки аккумулятора.
Почему гибриды с подзарядкой становятся все популярнее?
По идее, с PHEV водителям не нужно беспокоиться о дальности поездки, и большую часть времени можно ехать на электроэнергии. Даже после того, как аккумулятор автомобиля разряжен, он по-прежнему дает хорошую экономию топлива, поскольку система работает как традиционный гибрид. Двигатель заряжает аккумулятор, что позволяет повысить общую эффективность. Кроме того, рекуперативное торможение отправляет энергию обратно в аккумулятор, когда вы отпускаете педаль акселератора и / или нажимаете педаль тормоза. Когда вы закончите движение в течение дня, вы можете просто включить машину на ночь заряжаться.
Таким образом, у водителя есть возможность продолжать пользоваться любимыми марками авто, которые все чаще предлагают гибридные варианты. Кроме того, на фоне общественного запроса на заботу об окружающей среде, водители уверены, что используя гибрид они помогают сохранить окружающую среду. Однако это не совсем верно.
Что выяснили ученые?
На долю гибридных автомобилей с подзарядкой от электросети приходится 3% продаж новых автомобилей. Их называют одними их самых безопасных для планеты индивидуальных транспортных средств. Однако совместный анализ, проведенный Европейской федерацией транспорта и окружающей среды и «Гринпис», показывает, что они выбрасывают в среднем 120 г CO2 на км.
Для сравнения, в официальных «лабораторных» тестах фигурирует цифра 44 г на км.
Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) продаются как низкоуглеродная альтернатива традиционным автомобилям и обычным гибридам, которые нельзя заряжать от внешнего источника, и становятся все более популярными.
Новое исследование публикуется на фоне новостей о том, что правительство Великобритании рассматривает вопрос о внесении предложенного запрета на продажу новых бензиновых и дизельных автомобилей с 2035 по 2030 год.
О каком законе идет речь?
В ноябре 2019 года стало известно, что запрет на продажу новых бензиновых, дизельных или гибридных автомобилей в Великобритании будет перенесен не позднее 2040–2035 годов в соответствии с планами правительства. Изменение произошло после того, как эксперты заявили, что к 2040 году будет слишком поздно, если Великобритания хочет достичь своей цели по практически нулевым выбросам углерода к 2050 году.
Борис Джонсон обнародовал политику в рамках презентации саммита ООН по климату в ноябре.
Он сказал, что 2020 год будет «определяющим годом климатических действий» для планеты. Также Джонсон сказал, что запрет на продажу новых бензиновых и дизельных автомобилей будет введен даже раньше 2035 года, если это возможно.
Люди смогут покупать электрические или водородные автомобили и фургоны только после того, как запрет вступит в силу.
Изменение в планах, которое будет предметом консультаций, произошло после того, как эксперты предупредили, что предыдущая контрольная дата — 2040 год — по-прежнему оставит старые обычные автомобили на дорогах.
«Официальные» отчеты против «реального мира»
Гибридные электромобили могут проехать от 30 до 60 км в качестве чисто электрического транспортного средства и поэтому потенциально значительно меньше загрязняют окружающую среду, чем другие транспортные средства.
Однако это новое исследование показывает, что он не сокращают углеродные выбросы, как заявляют производители.
Официальные тесты показывают, что подключаемые гибриды выделяют в среднем 44 г CO2 на км. Эти испытания показывают, что транспортные средства управляются таким образом, который регулирующие органы считают «нормальным». Однако реальная цифра, согласно отчету, больше похожа на 120 г на км.
Теперь исследовательские группы проанализировали то, что они называют «реальными» данными об эффективности использования топлива, собранными примерно у 20 000 водителей гибридных автомобилей по всей Европе.
Это водители, которые решили записывать свой пробег и расход топлива для обследований автомобилей, или водители компании или арендованных транспортных средств с записанной топливной экономичностью. Согласно этим данным, выбросы в течение всего срока службы подключаемого гибрида составляют около 28 тонн CO2.
Для сравнения, средний бензиновый или дизельный автомобиль, по оценкам, выбрасывает от 39 до 41 тонны CO2 из топлива в течение своего срока службы, а обычный гибрид обычно выбрасывает более 33 тонн.
Согласно этим данным, подключаемый гибрид обеспечит сокращение выбросов только примерно на треть на обычном бензиновом или дизельном автомобиле — намного меньше, чем официальные оценки.
Как отреагировали автомобильные компании?
Автомобильная промышленность признает, что лабораторные испытания не всегда отражают реальное использование, но раскритиковала отчет, заявив, что в нем используются данные о выбросах из теста, которому два года.
PHEV обеспечивают гибкость, с которой еще могут сравниться немногие другие технологии, с расширенным диапазоном действия для более длительных поездок за город и питанием от аккумулятора в городских районах, снижая выбросы и улучшая качество воздуха в городе. Их запас хода и характеристики будут продолжать улучшаться, что сделает их важной ступенькой на пути к полностью электрическому транспортному средству.
Между тем Гринпис описывает PHEV как «волка автомобильной промышленности в овечьей шкуре».
Как поведение водителя влияет на безопасность гибридов для планеты?
Анализ транспорта и окружающей среды показывает, что ключевая проблема подключаемых гибридов заключается в том, что многие владельцы редко заряжают свои автомобили, а это означает, что они полагаются на бензиновый или дизельный двигатель.
Другая причина заключается в том, что многие подключаемые гибридные модели включают конструктивные особенности, которые автоматически включают бензиновый / дизельный двигатель при запуске в холодный день или запускают этот двигатель, если водитель резко ускоряется.
Последний режим означает, что выбросы автомобиля будут во многом зависеть от поведения водителя.
«Если вы всегда заряжаете аккумулятор и часто совершаете короткие поездки, у них будет очень низкий уровень выбросов», — объясняет Ник Молден, руководитель компании Emissions Analytics, которая специализируется на оценке выбросов транспортных средств. «Но если вы никогда не заряжаете аккумулятор и ведете машину очень агрессивно, выбросы могут быть значительно выше, чем у эквивалентной бензиновой или дизельной модели».
Что в итоге?
Ребекка Ньюсом, глава политического британского отделения «Гринпис» объснила, почему новое исследование гибридных автомобилей так важно.
«Они могут показаться гораздо более экологически чистым выбором, но ложные заявления о более низких выбросах — это уловка производителей автомобилей для продолжения производства внедорожников, бензиновых и дизельных двигателей», — предупреждают в «Гринпис».
Если власти хотят полностью запретить производство и продажу дизельных автомобилей, время задуматься о том, помогут ли гибридные автомобили решить проблему выбросов или это просто удобный способ оставить дизель на рынке?
Читать также
Ледник «Судного дня» оказался опаснее, чем думали ученые. Рассказываем главное
Появилось сразу два доказательства внеземной жизни. Одно на Венере, другое — неизвестно где
На 3 день болезни большинство больных COVID-19 теряют обоняние и часто страдают насморком