Гибриды на морозе: особенности зимней эксплуатации
«А как зимой-то на ней ездить?» — владельцев гибридных машин часто веселят такими вопросами. Обилие «Приусов» на заснеженных российских дорогах не должно оставлять сомнений в их всесезонности, но многие до сих пор не верят в морозостойкость гибридов. Поговорим об особенностях зимней эксплуатации «зелёных» автомобилей подробнее.
Запуск гибрида зимой
Сразу развеем главное опасение: на морозе гибриды заводятся отлично! На большинстве гибридных машин двигатель запускает мощный мотор-генератор, а не обычный стартер; разница в их мощности — примерно в 10 раз. С мотор-генератором гибрида даже сильно застывшее на морозе масло не помеха успешному запуску. Хотя масло в гибридах застывает редко: почти во все современные гибридные двигатели заливается маловязкое масло 0W-20.
А вот про бесшумный запуск гибрида зимой придётся забыть. Даже если гибридная схема позволяет запускать электромотор отдельно от бензинового двигателя и ехать только на электричестве, в сильный мороз электроника не даст этого сделать, чтобы не повредить тяговую батарею. Пока высоковольтная батарея (ВВБ) гибрида не прогреется до рабочей температуры, бензиновый двигатель будет работать. Поэтому все советы по зимнему запуску актуальны и для гибридных машин.
Разряд тяговой батареи на морозе
Главное зимнее правило гибрида — он должен ездить. В морозы нельзя на месяц оставить гибридную машину на улице и уехать в командировку — по возвращении вы, вероятно, обнаружите «недвижимость». И вернуть автомобиль к жизни будет сложно и дорого — тяговая батарея может полностью выйти из строя.
Когда владельцу гибрида необходимо надолго уехать, а за окном ощутимый минус, лучшим решением будет аренда тёплого гаража или места в отапливаемом паркинге. Если такой вариант невозможен, можно настроить автоматический запуск двигателя с определённой периодичностью (например, раз в два дня), чтобы бензиновый мотор заводился и заряжал тяговую батарею. Правда, есть риск, что от долгой работы на холостых оборотах выхлопная труба зарастёт льдом от скопившегося конденсата, и двигатель больше не сможет запускаться. Поэтому лучше оставить ключ от машины кому-то из друзей, попросив периодически прогревать гибрид и совершать небольшие поездки — хотя бы по территории стоянки.
С краткосрочной зимней стоянкой всё не так плохо: несколько дней на морозе без движения гибридный автомобиль спокойно выдерживает. Главное, не оставлять его с разряженной ВВБ: убедитесь, что тяговая батарея заряжена не менее, чем на 70%.
Прогрев салона гибрида
Гибрид — не дизель, и долгий прогрев салона для него не характерен. Однако, многие владельцы гибридов с этой проблемой сталкиваются, списывая её на конструктивные особенности силовой установки и не пытаясь искать причину. А она однозначно есть.
В гибридных машинах используется сложная двухконтурная система охлаждения с двумя расширительными бачками: для ДВС и электрической части. Падение уровня антифриза в любой из них ведёт к проблемам с нагревом силовой установки, а значит и проблемам с работой печки. Зачастую достаточно долить охлаждающую жидкость до номинального уровня, и в салоне заметно потеплеет.
Другая возможная причина плохой работы климат-контроля гибрида — дефект клапана отвода тепла. Его задача — перенаправлять тепловой поток от электродвигателя и инвертора к салонному отопителю. Если клапан неисправен, то в салоне будет тепло только при включении бензинового мотора, который задействован далеко не всегда.
Если же все узлы работают исправно, то с прогревом салона зимой владельцы гибридов не испытывают никаких проблем.
Гибрид: расход топлива зимой
Зимний расход топлива — больная тема для владельцев гибридов. Из-за растущего на морозе электрического сопротивления снижается мощность высоковольтной батареи; переохлаждение её ячеек также не способствует высокой отдаче. Снижает мощность ВВБ и контроллер, защищая её от глубоких разрядов, чреватых зимой. В итоге запас хода на электричестве заметно падает, а двигатель внутреннего сгорания включается в работу намного чаще, чем летом. В особо сильные морозы он может вообще не выключаться.
Фактически, зимний расход топлива гибридной машины приближается к расходу аналогичного автомобиля с обычным бензиновым мотором. Например, популярный в России Lexus RX400h (как и его гибридный аналог Toyota Harrier) по расходу зимой неотличим от модели RX300, где никаких гибридных технологий нет. Аналогичная картина и с другими гибридными авто. Это не неисправность и не недоработка конструкции, а просто данность, с которой владельцам гибридов приходится мириться.
Достаточно эффективной мерой является утепление моторного отсека гибрида с помощью автоодеяла . Прикрыть основной радиатор старой доброй картонкой тоже можно (главное — следить за температурным режимом, чтобы не перегреть мотор). После такой подготовки бензиновый мотор начинает просыпаться заметно реже, и расход топлива уменьшается.
Как прикурить гибрид
Многие думают, что проблем с севшим аккумулятором у гибридов не бывает, ведь на борту огромная тяговая батарея. Однако для запуска всех бортовых систем машины (а иногда и для питания мотор-генератора, в зависимости от конструкции гибрида) используется обычный стартерный аккумулятор небольшого размера. И он вполне может разрядиться.
«Прикуривать» гибрид нужно так же, как и обычную машину — процесс подробно освещён в нашем учебном видеоролике . Главное — подобраться с «крокодилами» к стартерной батарее, что не всегда просто: у того же «Приуса» она расположена в багажнике. Хотя под капотом тоже есть силовой вывод, расположенный в блоке с предохранителями: плюсовой провод донора можно соединить с ним, а минусовой — с любой неокрашенной деталью бензинового двигателя. Лучшее место для подключения «минуса» указано в инструкции к автомобилю.
В целом, за исключением нескольких особенностей, езда на гибридной машине зимой ничем не отличается от езды на аналогичной бензиновой (увы, включая и расход топлива). Электроника успешно защищает силовую установку от опасных режимов, поэтому шансы заморозить гибридный автомобиль невелики, если специально не задаваться такой целью.
Источник
Популярные автомобили
Заметки опытного ПРИУСовода :: 2. Некоторые особенности конструкции. Расход. Теория и практика.
Всем привет, продолжаю серию статей про приусы, да и гибриды в целом.
В этот раз расскажу Вам о расходе, о том, что и почему на него влияет, немного об устройстве приуса, ну и постараюсь развеять некоторые мифы.
1) Устройство ДВС, КПД, проблемы.
Вся история ДВС – сплошная борьба инженеров с основополагающими особенностями конструкции. Если перечислять их вкратце, то это низкая топливная эффективность за счет слишком короткого цикла сгорания, 25-30% топлива в прямом смысле вылетает в трубу. Низкая механическая эффективность – большие потери на перемещение тяжелых деталей шатунно-поршневой группы, на трение, а так же на работу значительного количества навесного оборудования. Не следует забывать и о том, что в автомобиле ДВС, обладающий очень низким крутящим моментом на малых оборотах, нуждается в коробке передач, а это агрегат, в котором тоже теряется часть полученной энергии. Низкая термодинамическая эффективность – большая часть выделяемого тепла не переводится в полезную работу, ведь на это отведено лишь 0,25 всего цикла.
Есть конечно же дизельные двигатели, у которых ситуация получше, есть турбонаддув и тп, но все это мало меняет картину. КПД, конечно же, сильно зависит от условий эксплуатации, при езде в городе он ниже, на трассе выше, но среднее значение не очень большое.
Итого мы имеем КПД современных ДВС на уровне 30-35%, для дизелей этот параметр получше и составляет примерно 40-45%.
2) Что же отличает Приусы? Как работает гибридная силовая установка?
Во-первых, ДВС работает по циклу Аткинсона.
Вкратце:
«Прежде всего двигатель получил специальный коленвал со смещенными точками крепления. Это позволило снизить потери на трении и поднять степень сжатия мотора.
Также в двигателе Аткинсона другие фазы газораспределения. Если на обычном ДВС впускной клапан закрывается практически сразу по прохождении поршнем нижней мертвой точки, то в новой схеме такт впуска значительно длиннее – клапан закрывается лишь на полпути поршня к верхней мертвой точке, то есть, когда в цикле Отто уже вовсю идет такт сжатия.
Теоретически, благодаря этим доработкам должно было существенно улучшиться наполнение цилиндров, а, следовательно – экономичность и мощностные показатели двигателя. В целом, цикл Аткинсона примерно на 10%-15% эффективнее цикла Отто.»
Итого, цикл Аткинсона позволяет получить лучшие экологические показатели и экономичность, но требует высоких оборотов. На малых оборотах выдаёт сравнительно малый момент и может заглохнуть.
Однако, эти технические проблемы решены довольно просто, двигатель все время работает на больших оборотах(например, обороты ХХ вместо привычных 600об/мин составляют 1500-2000об/мин) а мотор-генератор в свою очередь накапливает излишки энергии в аккумуляторной батарее.
двигатель приуса. Слева-направо: ДВС, далее напрямую соединенный с валом ДВС-а мотор-генератор 1(МГ1), планетарная передача(она же трансмиссия), тяговый мотор-генератор 2 (МГ2)
В двух словах, трансмиссия приуса работает на отношении оборотов обоих электромоторов, один из которых напрямую соединен с ДВС, второй тяговый. Оба они соединены через планетарную передачу, которая в свою очередь соединена с колесами.
У электромоторов очень высокий КПД, около 85-90%, однако есть часть потерь, связанных с работой инвертора и аккумуляторов, поэтому в итоге общая эффективность электрической части составляет порядка 70%, планетарная передача тоже имеет высокий КПД, простую конструкцию и множество других плюсов по сравнению со всеми остальными коробками передач, это, в свою очередь, добавляет эффективность всей гибридной системе.
Не стоит забывать о том, что на данный момент только электроавтомобили и гибриды способны рекуперировать часть энергии торможения и чать энергии, получаемой от движения накатом. Кроме того, как я уже говорил, у ДВСа забирается часть энергии, которая в обычных авто в режиме ХХ или на высоких оборотах уходит в никуда.
Однако есть и особенности, которые не позволяют гибридной системе быть вдвое эффективнее обычных двигателей на практике. Я уже написал о потерях энергии в инверторе и аккумуляторах, есть также сложности с работой в зимних условиях, ведь большая часть тепла для обогрева салона берется от ДВС, а он не все время работает, поэтому приходится его чаще и на более длительно время запускать.
Кроме всего этого есть и еще одна важная составляющая — это информационный дисплей, который показывает всю возможную информацию о работе гибридной системы, расходы, графики расхода и тп, что в свою очередь психологически немножко тоже играет роль в экономии топлива.
Итого, мы имеем более эффективный и экономичный ДВС, проблемы и особенности которого довольно удачно решены, имеем простую и эффективную трансмиссию, имеем систему рекуперации энергии. Все это делает гибридную систему в 1.2 — 1.6 раз эффективнее обычных систем.
Кроме того, в 30м приусе появилась система использования тепла выхлопных газов. Эта система способствует быстрому прогреву ДВС, уменьшению выбросов и большей экономичности.
Есть у меня один знакомый, ездит на новой камри 2,5. Ездит быстро, мотор то мощный, в пробках стоит, а как же без них. Сам лично видел у него средний расход в 17л/100км на дистанцию порядка 600км. Но нет же, он всем говорит, что расход у него 7л/100км по трассе. Нет, я не спорю, что временами, при определенных условиях на некоторых отрезках дороги расход топлива для этого авто может быть 7л/100км, вполне нормальная ситуация, только вот все это самообман.
Сделать это не сложно, достаточно поездить некоторое время на авто, чтобы машина хорошо прогрелась и вышла в нормальный режим работы, затем надо выехать на трассу и сбросить расходомер, скорость уже набрана, разгоняться не надо, так можно и 10км проехать и 50км и расход будет 7л/100км.
Есть и другой способ, можно сбросить расход в городе вечерком, когда нет никого и светофоры желтые и точно также, но со скоростью 60-70км/ч катиться. Уже не первый раз слышу от разных людей, что расход у них порядка 7-8л/100км по трассе, приусоводы тут вообще отличились, некоторым удается добиться расхода в (. ) 2л/100км, и это совершенно реальный расход, одно только НО: в обычных, повседневных условиях это невозможно, это самовнушение, самообман.
Скажете, что я не прав? Хорошо, слабо с расходом «по трассе» в 7л/100км поездить месяц?
И что, так ли уж много кто по трассе ездит тут? Или же кусочек МКАДа в 10-30 км это уже трасса?
В общем, самообман и самовнушение все это.
4) Индекс расхода
Что такое расход хоть кто-нибудь знает? Что означают эти самые 7л/100км хоть кто-то задумывался? Что такое моментальный расход и почему иногда он достигает страшных цифр в 99л/100км?
Я называю этот показатель индексом расхода.
Из чего он формируется с математической точки зрения: машина едет, двигатель работает, потребляет топливо, соответственно система с интервалом в каждую условную единицу времени делит объем использованного топлива на пройденное расстояние. В итоге получаем расход в формате N л/100км.
Теперь представим себе ситуацию: возьмем обычный автомобиль и приус, поставим их в пробку.
(картинка для привлечения внимания)
А что у нас в пробке происходит? Правильно, ДВС работает, топливо использует, а машина не едет, итого получаем, что у обоих авто индекс расхода будет формироваться из количества топлива деленного на нуль, а это бесконечность, ну или 99л/100км. При этом, это не означает, что оба автомобиля потратят одинаковое количество топлива, ведь приус эффективнее(читаем об этом выше), а индекс расхода одинаковый. Приус, конечно, практически не будет заводить ДВС в пробке, на светофоре, если заряжена аккумуляторная батарея и достаточно тепла, в противном случае будет заводиться время от времени.
5) Расход приуса на практике.
Ну вот, наконец, добрались до самого интересного.
Надо понимать, что индекс расхода зависит от множества условий(читаем выше).
В моем городе я езжу на работу с работы большую часть времени и изредка по другим маршрутам.
Расстояние до работы 7.1 км, на пусти 17 заторов, среди которых светофоры, перекрестки, пешеходные переходы и тп, скоростной режим в среднем не превышает 70 км/ч. Движение среднее, постоянно приходится то тормозить, то разгоняться. Кроме того, есть 4 пробочных светофора, которые получается проехать с 4 или 5 раза.
Кроме того, зимой я прогреваю машину несколько минут(это в свою очередь сильно увеличивает индекс расхода, ведь авто стоит, расход идет).
средний расход летом:
— при спокойной езде 5-5,5 л/100км, у некоторых получается 4-5Л/100км, но это либо условия города другие, либо надо педалью газа не пользоваться;
— максимум, что удавалось выжать при максимально динамичной езде с постоянными резкими разгонами и торможениями 6,5 л/100 км.
средний расход зимой:
— в зимних условиях расход в описанных мною выше условиях сильно не отличается для спокойной или димамичной езды и составляет 7-8,5 л/100км
средний расход на трассе:
этот показатель тоже мало зависит от времени года и составляет:
-при скорости 70-80 км/ч — 4-4,5 л/100км,
-при скорости 90-100 км/ч — 5-5,5 л/100км,
-при скорости > 130 км/ч — 6-6,5 л/100км,
средний расход летом:
Примечание, я летом на 30м еще не успел поездить, так что информацию беру из уст адекватных, на мой взгляд, приусоводов
— при спокойной езде в режиме ECO4-5 л/100км,
— в режиме POWER при максимально динамичной езде с постоянными резкими разгонами и торможениями 7,5 л/100 км., увеличение расхода тут по сравнению с предыдущим приусом связано с увеличением мощности и наличием спорт режима;
средний расход зимой:
— при спокойной езде в режиме ECO 6.3 л/100км, на данный момент этот показатель у меня средний на 2030км;
— в режиме POWER составляет 7-8,5 л/100км
мой средний расход 6.9 в феврале на расстоянии 162 км с момента последней заправки в городском цикле
мой средний расход 6.3 зимой на расстоянии 2030 км в смешанном цикле
средний расход на трассе:
этот показатель тоже мало зависит от времени года и составляет:
-при скорости 70-80 км/ч — 4 л/100км,
-при скорости 90-100 км/ч — 5 л/100км,
-при скорости > 130 км/ч — 5,8 л/100км,
при примерно тех же условиях города средний расход 10л/100км
при примерно тех же условиях города средний расход 12-13л/100км
6) Экономия в денежном эквиваленте.
— в год я проезжаю 30тыс км;
— средняя стоимость бензина в моем городе за год изменилась с 27.20р до 29.70р, среднее значением возьмем 28р;
— средний расход в год 20го приуса 7л/100км.
— средний расход в год 30го приуса 6л/100км.
— для сравнения сходные авто по классу/цене/динамике имеют расход 10-13л/100км, возьмем средний расход в 11л/100км
Итого:
для 20го приуса:
11л/100км — 7л/100км = 4л/100км экономия.
экономия на 1 км: 4л / 100 км = 0,04 л
экономия в литрах в год: 30000 км * 0,04 л = 1200 л
экономия в рублях в год: 1200 л * 28 р = 33600 руб
для 30го приуса:
11л/100км — 6л/100км = 5л/100км экономия.
экономия на 1 км: 5л / 100 км = 0,05 л
экономия в литрах в год: 30000 км * 0,05 л = 1500 л
экономия в рублях в год: 1500 л * 28 р = 42000 руб
За три года использования это 100 000 — 130 000 руб.
И это с учетом моих показателей расхода(у других они могут быть и немного поменьше) и без учета экономии на обслуживании(простота и надежность конструкции исключает типичные для обычных авто: замену ремня ГРМ, коробки, сцепления и тп).
7) Вранье все это, дизель экономичнее.
Многие знают о том, что как-то испытавали несколько автомобилей, среди которых был 20й приус, дизельный фольц и, помоему, смарт и там фольц выиграл по расходу на трассе, а в смешанном или в городском режиме проиграл буквально с разницей в пару процентов. Нюансы не так важны, ведь если Вы внимательно прочитали начало статьи об эффективности, понятно, что приус эффективнее, кроме того, ездили они не долго и врядли все автомобили эксплуатировали в абсолютно идентичных условиях. Я все это к тому, что за полдня испытаний разные результаты можно получить, а вот если поездить 2-3 недели, то приус сильно выигрывает.
Это было тогда, а сейчас мы имеем еще более экономичный и при этом более мощный 30й приус с огромным количеством улучшений для эксплуатации в зимнее время.
Ну вот и все, в следующий раз постараюсь рассказать о комплектациях.
Источник
