Между тем, для транспортного средства этот выбор был отнюдь не идеален! Что отчётливо понимали даже тогда — не случайно эксперименты с автомобилями на электрической тяге начались ещё в XIX веке. Более того, первый электромобиль вообще построили даже раньше, чем был изобретён двигатель внутреннего сгорания!
Считается, что приоритет за шотландским изобретателем Робертом Андерсоном, который в 1830-е построил свою примитивную электрическую повозку. Хотя примерно тогда же, в 1839 году, профессор Стратинг из Голландии тоже создал что-то похожее на электромобиль. Вот только работали они от одноразовых, не перезаряжаемых батарей — других тогда не было…
Дальнейший толчок дало изобретение свинцово-кислотных батарей французским физиком Гастоном Планте в 1859 году. Эти перезаряжаемые аккумуляторы уже позволяли нормально ездить! И примерно в те годы, когда Карл Бенц экспериментировал с установкой бензинового мотора на простейшее колёсное шасси, француз Густав Труве приспособил на свой трицикл электромотор со свинцово-кислотной батареей. И уже в апреле 1881 года испробовал его на улицах Парижа!
Впрочем, около ста лет назад у электромобилей уже был краткийпериод расцвета. В десятые-двадцатые годы прошлого века на рынке присутствовали электромобили, весьма удачные как с технической, так и с коммерческой точки зрения. Это были довольно динамичные и удобные машины — гораздо комфортнее шумных и грязных автомобилей той поры с бензиновым двигателем.
Примером тому электромобили фирмы Detroit Electric, пользовавшиеся спросом у обеспеченных американцев — особенно у докторов, поскольку не требовали долгой заводки и прогрева. Такие машины с характерным глухим капотом и сейчас можно встретить на выставках старинных автомобилей.
Но такие машины были дороги (в 3–4 раза по сравнению с обычным автомобилем) и нуждались в долгой зарядке. Поэтому появление недорогих и массовых автомобилей превратило электромобили в сугубо нишевый продукт — например, в Англии до второй мировой войны получили распространение грузовички на электротяге для развозки молока.
Двигатель внутреннего сгорания — грязный, шумный и нуждается в постоянном обслуживании. Ему требуется сложная трансмиссия — с каким-то механизмом свободного хода и несколькими ступенями. А главное, что лучше всего он работает в установившихся режимах — при постоянных оборотах, плавно и редко меняющейся нагрузке. Такой режим типичен для двигателей, приводящих генераторы на электростанциях. Но как раз в автомобиле такого практически не бывает! Здесь то холостой ход, то разгон, то торможение двигателем: самые невыгодные для ДВС режимы… И это только половина проблемы: ведь машина при каждом торможении ещё и впустую теряет энергию!
За сто с лишним лет развития ДВС эти проблемы во многом решили: отточили до совершенства форму камеры сгорания, создали точные и гибкие системы зажигания и питания с обратной связью, освоили турбонаддув, опробовали альтернативные рабочие циклы (Аткинсона и Миллера), создали и отточили до совершенства альтернативный тип двигателей — дизельный, с воспламенением от сжатия. Добились высочайшего термического КПД! Современные многоступенчатые трансмиссии позволяют почти всегда держать двигатель в зоне наиболее экономичных оборотов
Но всё равно электромотор на этом фоне смотрится гораздо лучше! Увы, для своей работы он нуждается в аккумуляторных батареях: тяжёлых, дорогих, ограниченной ёмкости, медленно заряжаемых. Конечно, современные литий-ионные батареи на прежнем фоне выглядят предпочтительно — но их недостатки точно те же, просто менее выражены. Например, даже на мощных зарядных станциях постоянного тока, которых не так уж много, на полную зарядку батареи современного мощного электромобиля уходят десятки минут! И это в идеальных условиях…
Тогда в переходных режимах, которые так не любит двигатель внутреннего сгорания, основную нагрузку можно было бы переложить на электромотор. А вот когда машина движется с постоянной скоростью, её будет приводить двигатель внутреннего сгорания — как раз такое он любит.
А может быть, пойти обратным путём: взять электромобиль, и добавить к нему ДВС — так, чтобы он вовсе не вращал колёса, а просто работал в качестве электростанции, в самом выгодном для себя режиме? Тогда отпадёт нужда в большой и дорогой батарее, и не нужно будет подолгу заряжать её от сети: можно будет обойтись небольшой буферной ёмкостью.
В это сложно поверить, но до этих идей дошли ещё в конце XIX века — и не просто на уровне теории, но и реализовав в металле. Правда, не в автомобиле, а на… железной дороге. Что логично — электротехника той поры была очень тяжёлой, и внедрить её было проще на рельсовом транспорте.
Благодаря этому двигатель практически всегда работал в установившемся режиме — наиболее экономичном (к слову, и экологичном, но тогда об этом не так заботились). Сейчас эта схема известна под термином «последовательный гибрид».
Другую концепцию — так называемого «параллельного гибрида» — использовали в 1916 году на опытном моторном вагоне новозеландской железной дороги. Система английской фирмы Thomas Transmission подразумевала непосредственный механический привод от бензинового мотора на одну тележку, и электропривод второй тележки. Такой вагон трогался на двух моторах, но по достижении некоторой стабильной скорости электромотор переходил в режим генератора для зарядки
батарей, а система муфт присоединяла бензиновый двигатель ко второй тележке.
То есть ещё в начале XX века уже выделилось два пути создания гибридных силовых установок: так называемых последовательных и параллельных
Те же идеи развивали и автомобильные конструкторы. Так, Фердинанд Порше снабдил свой электромобиль Lohner 1900 года бензиновым генератором для подзарядки батарей — создав тем самым, вероятно, первый в мире автомобиль-последовательный гибрид.
Хотя больше нас впечатляет пример американского автомобиля Woods Dual Power, поступившего в продажу в 1911 году. Воспользовавшись патентом американского изобретателя Роланда Фенда, инженер Клинтон Вудс выпустил самый настоящий параллельный гибрид: вплоть до 24 километров в час его машина ехала на электротяге, а после специальная муфта подключала бензиновый четырехцилиндровый двигатель. Был даже реализован режим рекуперативной подзарядки батарей при торможении!
Новый импульс экспериментам придал нефтяной кризис семидесятых годов: в те годы электромобилями и гибридными технологиями не занимался только ленивый! Один из самых интересных экспериментов того времени — разработка американского электротехника Виктора Воука, сделанная по заказу агентства EPA: он совместил в едином агрегате 20-киловаттный электромотор и компактный роторно-поршневой двигатель. Опытный седан Buick с такой силовой установкой показал экономичность вдвое лучше серийной машины!
Но до серийного воплощения гибриды удалось довести только в 90-е, благодаря развитию микроэлектроники, компактной силовой электроники и тяговых батарей.
Две концепции создания гибридов имеют свои недостатки: например, эффективность последовательной схемы падает с ростом скорости. А система DHT от Chery соединила в себе достоинства обоих подходов: в зависимости от дорожных условий Chery Tiggo 8 Pro e+ способен работать и как последовательный, и как параллельный гибрид!
«Совместные» двигатели выпускает предприятие ACTECO Powertrain. Его название — это акроним от брендов-партнёров: A (AVL), C (Chery), TE (Technology), CO (Company).
Гибридная установка DHT включает в себя компактный двигатель объёмом 1,5 литра с турбонаддувом и сразу два электромотора. Один из них стоит между двигателем и трансмиссией, и с обеих сторон «окружён» двумя сцеплениями: так его можно либо отключить от ДВС, либо отключить от колёс. Второй мотор установлен в корпусе коробки передач, и приводит её первичный вал. Такая компоновка даёт возможность переходить от последовательного режима к параллельному.
В общем, логика работы проста: трогаться автомобиль должен всегда на электротяге — при неторопливом разгоне работает только один мотор, при более интенсивном ему помогает второй. Если заряд в тяговой батарее достаточен, то бензиновый двигатель при этом вообще не включается; если нет — подзаряжает батарею. Иначе говоря, в пробке Chery Tiggo 8 Pro e+ будет толкаться как настоящий электромобиль. Тем самым двигатель избавлен от необходимости работать в самых неэкономичных и неэкологичных режимах.
При достижении скорости в 20 километров в час силовая установка переходит в параллельный режим: бензиновый двигатель приводит колеса через коробку передач, а электромотор (один или два) «помогает» ему. И лишь при длительном движении с высокой скоростью вся нагрузка ложится на ДВС — именно в таком режиме его эффективность максимальна.
На самом деле, логика работы гибридной силовой установки куда более замысловата: в общей сложности предусмотрено 11 сценариев, включая два режима рекуперации, когда машина тормозит при помощи электромоторов и за счёт этого заряжает батарею. Кстати, всё это позволило упростить конструкцию коробки передач: гибридному Tiggo 8 достаточно всего лишь трёх передач (хотя машины без гибридного «довеска» в наши дни обычно имеют 6–9 передач).
Консерватора такие подробности могут испугать: а что с надёжностью такой сложной электромеханической системы? Но пример Монголии доказывает нам, что бояться этого не стоит — в этой не слишком развитой стране подержанные гибриды оказались очень популярны благодаря своей экономичности. И, несмотря на внушительные пробеги и не слишком аккуратное обслуживание, зарекомендовали себя с лучшей стороны.
ПОДРОБНЕЕ
При этом никаких издержек «гибридность» не несёт — для водителя Tiggo остаётся обычным комфортным автомобилем.
Но если вы живёте в загородном доме или имеете место в гараже с электричеством, то это выведет ваш опыт с Tiggo 8 Pro e+
на совершенно другой уровень! Дело в том, что его батарею можно подзаряжать по ночам от сети. Расположенный под полом литий-ионный блок имеет ёмкость 19,27 киловатт-часов — по меркам гибридов это много: на полном заряде автомобиль сможет проехать до 75 километров, не подключая бензиновый двигатель! Что сулит вам и повышенный комфорт благодаря снижению шумов, и исключительную экономичность: если выезжать с полным зарядом, средневзвешенный расход составит от 1,3 литра на 100 километров в пути!
Если вы живете в загородном доме или имеете место в гараже
с электричеством, то это выведет ваш опыт с Tiggo 8 Pro e+
на совершенно другой уровень. Подзарядив батарею гибрида
от розетки, вы получите средневзвешенный расход всего
1,3 литра на 100 км!
Важно: заявленные данные по расходу и пробегу могут изменяться в меньшую сторону в зависимости от климатических и дорожных условий.