Когато чуе „хибриден автомобил“, човек обикновено си представя доста сложна конструкция. Двигател с вътрешно горене, електромотори, батерия, инвертори, скоростна кутия, съединители, различни режими на работа… И всичко това трябва някак си да работи заедно, без шофьорът да мисли за него.
При Honda обаче инженерите са избрали малко по-различен подход.
Вместо да се опитват постоянно да смесват работата на бензиновия двигател и електромотора, те са дали на всеки от тях задача, в която е най-ефективен.
Резултатът е системата Honda e – хибридна архитектура с два електромотора, бензинов двигател и сравнително проста механична връзка между тях.
И точно тук започва интересната част.
Всъщност автомобилът почти през цялото време се държи като електромобил
Съвременната система e използва два електромотора.
Единият е основният задвижващ мотор. Именно той най-често върти колелата.
Другият е генератор. Той може да бъде задвижван от бензиновия двигател и да произвежда електричество.
Има още батерия, инвертор и бензинов двигател.
На пръв поглед това може да звучи като обикновен хибрид, но има една важна разлика.
При много ежедневни ситуации бензиновият двигател не е този, който директно върти колелата.
Вместо това той може да работи като своеобразна електроцентрала на борда.
Двигателят произвежда механична енергия → генераторът я превръща в електричество → електричеството захранва задвижващия електромотор → електромоторът върти колелата.
Това е една от причините системата да се усеща толкова близо до електромобил при потегляне и градско шофиране.
Honda сама описва системата като комбинация от предимствата на серийния и паралелния хибрид: при ниски и средни скорости моторът задвижва автомобила, а при по-високи скорости двигателят може директно да се свърже с колелата.
Но защо тогава изобщо е необходим бензинов двигател?
Това е хубавият инженерeн въпрос.
Електромоторите са фантастични при ниски и средни скорости. Те могат да развият висок въртящ момент почти моментално и не се нуждаят от класическа многостепенна скоростна кутия.
Бензиновият двигател обаче има своите предимства при продължително движение с висока скорост.
Затова Honda не се опитва да накара един източник на енергия да върши всичко.
При градско каране електромоторът е звездата.
При ускорение системата може да използва батерията и генератора, за да осигури необходимата електрическа мощност.
А когато автомобилът излезе на магистрала и скоростта стане достатъчно висока, Honda може да използва друга хитрост.
Бензиновият двигател се свързва директно с колелата.
Тук няма нужда първо механичната енергия на двигателя да бъде превръщана в електричество и след това отново в механична енергия.
Двигателят просто задвижва колелата.
Това е и една от най-интересните характеристики на системата.
Къде е скоростната кутия?
Тук идва моментът, в който човек започва да разбира защо системата е толкова интересна.
При традиционния автомобил имаме двигател → съединител/хидротрансформатор → скоростна кутия → диференциал → колела.
При Honda e няма традиционна многостепенна автоматична скоростна кутия, която постоянно да сменя предавки.
Вместо това системата използва директен механичен съединителен механизъм за високоскоростния режим, при който двигателят може да бъде свързан с колелата.
Затова понякога ще видите Honda да описва системата като Direct Drive.
И това всъщност е много логично.
Ако електромоторът може да покрие огромна част от диапазона на работа без необходимост от класическа скоростна кутия, защо да добавяме сложна трансмисия само за да изпълнява същата задача?
А какво се случва при потегляне?
Представете си, че сте спрели на светофар.
Натискате педала на газта.
При нормална бензинова кола двигателят трябва да се завърти, да се избере предавка и автомобилът постепенно да започне да ускорява.
При Honda хибрида основната работа може да бъде извършена от електромотора.
Батерията подава енергия към инвертора.
Инверторът управлява електромотора.
Електромоторът развива въртящ момент и автомобилът потегля.
Няма нужда бензиновият двигател да се опитва да прави нещо, в което електромоторът е по-добър.
Затова усещането при потегляне е типично за електромобил – плавно и с незабавна реакция.
А бензиновият двигател?
Той не е изчезнал.
Напротив.
При съвременните e системи Honda използва специално оптимизирани бензинови двигатели, включително двигатели с Atkinson цикъл, разработени с мисъл за ефективност.
Тяхната задача не е непременно да бъдат спортни двигатели, които постоянно променят оборотите си според педала на газта.
В много ситуации електронната система може да ги държи в диапазон, в който работят ефективно.
И това е един от основните принципи зад цялата концепция:
Нека всеки компонент прави това, в което е най-добър.
Електромоторът ускорява.
Бензиновият двигател произвежда енергия, когато това е ефективно.
Генераторът превръща механичната енергия в електрическа.
Батерията съхранява енергията.
А електрониката решава как всичко това да работи заедно.
А батерията кога се зарежда?
Това е друга особеност на нормалния хибрид.
Не е необходимо да включвате Honda e в контакта.
Батерията се зарежда по два основни начина.
Първият е чрез бензиновия двигател.
Когато двигателят работи, генераторът може да произвежда електричество, което се използва за задвижване или за зареждане на батерията.
Вторият е регенеративното спиране.
Когато отпуснете педала на газта или натиснете спирачката, задвижващият електромотор може да започне да работи в обратен режим.
Вместо да използва електричество, той започва да произвежда електричество.
Кинетичната енергия на автомобила, която иначе би се превърнала основно в топлина в спирачките, частично се връща обратно в батерията.
И така всяко забавяне на автомобила може да се превърне в малко количество „безплатна“ енергия.
Това не е просто един модел на Honda
Една от причините системата e да е толкова интересна е, че Honda я използва в различни модели.
Сред съвременните примери са:
Honda Civic Hybrid
Civic Hybrid използва двудвигателната хибридна система и в актуалните версии предлага около 200 к.с. системна мощност. Honda описва системата като Two-Motor Hybrid System.
Honda CR-V Hybrid
CR-V е още по-добър пример, защото показва, че тази архитектура не е запазена само за малки и леки автомобили. Актуалният CR-V Hybrid използва двудвигателна хибридна система, а в американската версия системната мощност е 204 к.с.
Honda Accord Hybrid
При Accord Hybrid системата отново е двудвигателна, с 2.0-литров бензинов двигател и директен високоскоростен режим. Honda посочва 204 к.с. за хибридната версия.
Honda Prelude
И тук става още по-интересно.
Honda използва двудвигателната хибридна архитектура и в новия Prelude, но този път идеята не е просто максимална икономия. Prelude е пример как същата основна концепция може да бъде използвана и за автомобил, при който спортното усещане е също толкова важно. Honda описва новия Prelude като хибридно GT купе с мощна двудвигателна хибридна система.
А какво беше при старите Honda хибриди?
Тук има една важна подробност.
Honda използва подобна философия от години, макар системата да е еволюирала.
Предишните поколения носеха името i-MMD – Intelligent Multi-Mode Drive.
В основата отново стоеше комбинация от бензинов двигател, генератор, електрически задвижващ мотор и батерия.
С течение на времето Honda развива тази концепция и днес я представя като e.
Тоест това не е напълно нова идея, появила се от нищото.
По-скоро е резултат от години развитие на една конкретна инженерна философия.
И тук се появява голямата разлика с Toyota
Именно тук става интересно, защото и Honda, и Toyota са сред най-успешните производители на хибриди, но подхождат към проблема по различен начин.
Защо хибридната система на Toyota е инженерно гениална (и защо другите още я догонват)
Toyota Hybrid използва сложна система с планетарен механизъм, която позволява разпределяне на мощността между двигателя и електрическите машини.
Honda до голяма степен казва:
„А защо просто не използваме електромотор за задвижването през повечето време?“
И това променя архитектурата.
При Honda имаме два електромотора с различни задачи.
Единият е задвижващ.
Другият е генератор.
А когато условията са подходящи за бензиновия двигател, Honda просто го свързва механично с колелата.
Няма нужда бензиновият двигател постоянно да участва в сложен механичен „танц“ с електромотора.
Honda дори подчертава, че e използва ефективно електрическо задвижване в голяма част от ежедневните ситуации и избягва необходимостта от сложен механизъм за постоянно разпределяне на мощността.
Простота, но не примитивност
Това е може би най-интересният парадокс.
Honda e изглежда проста.
Но всъщност е сложна система.
Просто сложността е преместена от механиката към софтуера, електрониката и управлението на енергията.
Шофьорът не трябва да избира кога двигателят да работи.
Не трябва да решава кога да се включи генераторът.
Не трябва да мисли кога батерията трябва да се зарежда.
Не трябва да избира предавка.
Компютърът прави всичко това за части от секундата.
Именно затова системата може да изглежда толкова проста от механична гледна точка.
Може би това е една от най-разумните форми на хибрид
Вместо да се опитва да превърне бензиновия автомобил в електромобил, Honda сякаш е направила нещо по-различно.
Тя е взела най-силните качества на електрическото задвижване:
моментален въртящ момент, плавност и ефективност при ниски скорости
и ги е комбинирала със силните страни на бензиновия двигател:
голяма енергийна плътност на горивото и ефективност при продължително движение с висока скорост.
Получава се автомобил, който при градско каране може да се усеща почти като електромобил, но не изисква зарядна инфраструктура и не зависи от голяма батерия.
А на магистралата системата може да премине към механично задвижване от двигателя, когато това е по-разумният вариант.
И може би именно в това се крие гениалността на Honda.
Не в това да направи най-сложната хибридна система.
А в това да направи достатъчно проста система, която много добре разбира кога кой източник на енергия трябва да работи.
И когато натиснем педала на газта, всичко това се случва без дори да се замислим.
Просто колата потегля.
Вход / Регистрация