Современные двигатели внутреннего сгорания становятся все более экономичными — но это не повод почивать на лаврах. Ведущие автопроизводители переходят к новой фазе — гибридным системам.

Слово «гибрид» (как, например, в технологии BMW ActiveHybrid) подразумевает то, что движущая система автомобиля, обладающая собственным «интеллектом», сама управляет своим энергопотоком, используя ресурс то бензинового, то электродвигателя. Это создает и дополнительные преимущества, ведь электродвигатель не только не создает выбросы углекислого газа, но и способен передавать максимальный крутящий момент уже с нулевого числа оборотов. В итоге оба двигателя работают в идеальном «партнерстве».

Первый гибрид BMW 5-й серии был представлен еще в 1985 г. С тех пор электронные системы управления и батареи стали существенно эффективнее, и для гибридных систем настало время зрелости. Основные компоненты, входящие в современные системы ActiveHybrid — это двигатель внутреннего сгорания, блок привода с одним или двумя электродвигателями, батареи, силовая электроника и электронная система управления.

Все это вместе и обеспечивает то, о чем долгое время мечтали конструкторы и водители: ровная кривая крутящего момента, начиная уже с самого нижнего диапазона числа оборотов. Фактически, система позволяет развивать максимальный крутящий момент уже в неподвижном состоянии. А если добавить сюда мощность двигателя внутреннего сгорания, то можно получить впечатляющий набор характеристик мощности и существенную экономию топлива.

Кроме того, электродвигатели работают и как генераторы: когда водитель сбрасывает газ или тормозит, они преобразуют кинетическую энергию в электричество, которое направляется на зарядку аккумуляторов и может использоваться при следующем ускорении.

Рассмотрим, как это работает, на примере BMW 7 серии ActiveHybrid — концепта, на котором демонстрируется весь потенциал современной гибридной технологии, адаптированной под комфортный и даже роскошный седан.

Здесь 8-цилиндровый бензиновый двигатель комбинируется с электроприводом мощностью 15 кВт (20 л.с.) и максимальным крутящим моментом 210 Нм. Выработка электроэнергии в нем происходит за счет мощной системы рекуперации тормозной энергии. Она позволяет с высоким КПД получать электрический ток из энергии торможения, которая в обычных автомобилях никак не используется и рассеивается в виде тепла.

Чтобы «уловить» ее с высокой эффективностью, вместо традиционного генератора в BMW 7 ActiveHybrid применен электродвигатель, полностью интегрированный в картер коробки передач. В режиме принудительного холостого хода и при торможении он выдает выработанный ток на литиево-ионную аккумуляторную батарею, которая расположена под багажным отсеком. Такая система, в отличие от обычных генераторов, которые подключаются непосредственно к бензиновому двигателю, отличается высокой эффективностью и при этом не отбирает энергию у ДВС.

А выработанная энергия может использоваться и для питания бортовой электросети, и для поддержки двигателя внутреннего сгорания в определенных ситуациях. Повышенная электрическая мощность, имеющаяся на борту автомобиля, позволяет организовать и 120-вольтную электросеть в дополнение к стандартной 12-вольтной. Эту энергию можно направить и для других функций — таких, как автоматическое отключение двигателя (Auto Start Stop) для предотвращения работы на холостых оборотах. Кроме того, в сравнении с тем же автомобилем, оснащенным одним лишь двигателем внутреннего сгорания, экономия топлива и токсичность выбросов снижены на 15%.

Между тем, в будущем гибридные автомобили смогут использовать заодно и солнечную энергию. Один такой уже должен поступить в продажу — читайте: «Гибрид-первопроходец».