Цены на бензин снизились по сравнению с кошмаром 2008 года, но одержимость «зелёным» вождением не прошла. Автомобили с высокой топливной эффективностью всё ещё сходят с конвейеров. Автопроизводители выпускают новые технологии, помогающие экономить топливо.
На рынке доминируют бензоэлектрические гибриды. Они используют электродвигатели для поддержки бензиновых двигателей, обеспечивая максимальную эффективность. Это не единственный приём. Эти автомобили спроектированы от капота до выхлопной трубы с одной целью: экономичность.
Аэродинамические формы снижают сопротивление воздуха. Специальные шины уменьшают сопротивление качению. Электроника салона настроена на минимизацию нагрузки на двигатель. Всё откалибровано, чтобы выжать последние мили из каждого галлона бензина.
Но что происходит, когда меняется одна переменная? Не неисправность. А окружающая среда.
Гибриды настроены на определённые условия. Что произойдёт, если температура упадёт? Смогут ли они по-прежнему работать эффективно?
Мы исследуем это сейчас. В частности: хорошо ли гибриды работают в холодную погоду?
Старые автомобили ненавидят холод. Они едва заводятся. Современные гибриды — другие. Давайте посмотрим, как они справляются с понижением температуры.
Зміст
Топливная эффективность гибридных автомобилей и холодная погода
Если вы отслеживаете свои мили на галлон (MPG), то знаете, что холодная погода снижает эффективность. Низкие температуры загущают бензин. Топливо не смешивается с поступающим воздухом должным образом. Воздушно-топливная смесь становится неоптимальной. Холодная смесь также менее мощная. Вы сжигаете больше бензина, чтобы совершить меньшую работу.
Гибриды сталкиваются с этой проблемой тоже. Они используют электродвигатели на низких скоростях. Бензиновый двигатель включается для набора скорости или мощности. В холодную погоду этот двигатель работает менее эффективно.
Становится хуже. Гибриды не работают на бензиновом двигателе постоянно. При отрицательных температурах двигателю требуется больше времени для прогрева.
Вспомните вашу последнюю поездку. Вы садитесь в холодный автомобиль. Через несколько миль, даже в пробке, он прогревается. В гибриде эта короткая поездка может происходить только на бензиновом двигателе часть времени. Он прогревается медленнее. Бензин остаётся холодным. Двигатель остаётся ниже пиковой эффективности.
Загущенный бензин и холодные двигатели — не единственные враги. Холодная погода приносит снег и лёд. Влажная зимняя погода снижает топливную эффективность всех автомобилей.
Две основные причины. Во-первых, зимние шины. Они тяжелее. Они имеют большее сопротивление качению, чем низкоэнергетические шины, с которыми поставляются гибриды. Топливная эффективность падает.
Во-вторых, решётки радиатора забиваются. Снег и дорожная соль накапливаются на внешней стороне. Воздух не может достичь двигателя. Если двигатель не может «дышать», топливная эффективность страдает.
Неубранный снег добавляет вес. Дополнительный вес означает меньшее количество миль на галлон. Это также серьёзная угроза безопасности.
Замерзание батареи
Вот одна проблема, о которой можно не беспокоиться. Гибридные аккумуляторные батареи редко замерзают.
Стандартные 12-вольтовые батареи могут и замерзают в экстремальный холод. Гибридные батареи — другие. Они гораздо менее склонны к замерзанию.
Большинство производителей указывают, что их гибридные батареи способны работать при температуре до -22 градусов по Фаренгейту (-30 градусов по Цельсию).
Работа гибридных автомобилей на снегу и льду
Большинство людей считают, что экологичная езда заканчивается, когда термометр опускается ниже нуля. Они покупают большие грузовики на зиму, игнорируя тот факт, что экономичные автомобили плохо справляются с холодом. Это вполне логичный страх. Если ваш автомобиль легкий. Если он низко посажен. Если он создан для снижения аэродинамического сопротивления, а не для расчистки сугробов.
Но реальность гораздо сложнее.
Гибриды не просто исчезают в метель. Они адаптируются. Или выходят из строя. Всё зависит от того, какая именно у вас модель и как вы за ней ухаживаете.
Физика низкой посадки и слабого сцепления
Давайте посмотрим, почему существует этот стереотип. Он коренится в инженерных приоритетах. Задача гибрида — эффективность. Чтобы её достичь, производители снижают центр тяжести. Это улучшает аэродинамику. Но также уменьшает дорожный просвет.
Глубокий снег не заботится о вашем коэффициенте аэродинамического сопротивления. Ему важен дорожный просвет.
Затем идут шины. Шины с низким сопротивлением качению являются стандартом для экономичных автомобилей. Они меньше деформируются под нагрузкой, экономя энергию. Но та же самая жёсткость означает меньшую площадь контакта с дорогой. На сухом асфальте они вполне подходят. На чёрном льду? Они просто скользят.
Вес усугубляет проблему. Гибриды часто легче своих бензиновых аналогов. Меньший вес означает меньшее давление на шины. Меньшее давление означает меньшее трение. Именно трение не даёт вам превратиться в снаряд.
Различия в трансмиссии: полный привод (AWD) против переднего (FWD)
Однако «гибрид» — это тип силовой установки, а не форма кузова.
Вы можете купить гибридный пикап. Вы можете купить гибридный внедорожник с полным приводом. Эти автомобили обладают необходимым механическим сцеплением для серьёзных зимних условий. Они не находятся в невыгодном положении.
Даже небольшие седаны имеют свои преимущества. Большинство из них имеют передний привод. В автомобиле с задним приводом двигатель находится далеко от ведущих колёс. В гибриде с передним приводом самый тяжёлый компонент — двигатель и аккумуляторная батарея — расположен непосредственно над передними колёсами.
Вес силовой установки прижимает ведущие колёса к снегу, улучшая сцепление без добавления лишней массы к шасси.
Это не полный привод. Он не так уверенно ведёт себя на глубоком пороше. Но он значительно лучше, чем задний привод. Вес помогает вгрызаться в поверхность.
Система контроля тяги — это ещё одна страховочная сеть. Современные системы отслеживают скорость вращения колёс. Если одно колесо вращается быстрее других, система применяет тормозное усилие именно к этому колесу. Она передаёт крутящий момент на колесо с лучшим сцеплением. Это не магия. Это просто быстрые вычисления. Она предотвращает занос до того, как он превратится в неконтролируемое вращение.
Сравнение в реальных условиях: Prius против Yukon
Является ли Toyota Prius внедорожником Land Rover? Нет.
Не путайте. Land Rover создан для того, чтобы ползти по камням и преодолевать реки вброд. Prius создан для ежедневных поездок на работу. Сравнивать их бессмысленно.
Но GMC Yukon Hybrid? Эта модель ведёт себя идентично обычной бензиновой версии. У неё есть вес. Есть опции полного привода. Есть дорожный просвет. Гибридная система не накладывает никаких ограничений на её внедорожные возможности. Более того, мгновенный крутящий момент от электродвигателей может помочь сдвинуть с места огромную массу с места.
А что насчёт Prius в снежную бурю?
Он выживает. Вам просто нужно ездить по-другому.
Если вы замените летние шины на зимние, уравнение полностью меняется. Зимние шины имеют более мягкие резиновые смеси, которые остаются эластичными при отрицательных температурах. У них более глубокий протектор. Они вгрызаются в снег. Prius на зимних шинах — это компетентный зимний автомобиль для поездок на работу. Он не будет соревноваться с Land Rover на горном перевале. Но он доставит вас на работу. И он доставит вас домой.
Экономический компромисс
Вот часть, которую большинство водителей в зимний период забывают. Prius использует лишь малую часть топлива по сравнению с Land Rover. Даже в плохих условиях. Даже при осторожной, медленной езде.
Когда наступает лето и цены на бенз скачут вверх, водитель экономичного автомобиля не скучает по слякоти. Он скучает по экономии. Он вспоминает недели осторожной езды как небольшую цену за месяцы дешевой
Подготовка гибрида к зиме: практические шаги для повышения эффективности в холодную погоду
Термодинамика холодного пуска применима к каждому двигателю внутреннего сгорания на дорогах. Гибриды не являются исключением. Когда температура падает, химические процессы в батарее замедляются, а двигатель внутреннего сгорания вынужден работать интенсивнее, чтобы достичь рабочей температуры. Топливная эффективность снижается повсеместно.
Но вот в чем дело: гибриды изначально обладают превосходной эффективностью. Даже с учетом зимнего «штрафа» они часто остаются более чистыми и экономичными по сравнению с автомобилями без гибридной установки. Вам не нужно отказываться от экологичного стиля вождения только потому, что столбик термометра опускается вниз. Вам просто нужно скорректировать свои действия.
Избавьтесь от лишнего веса
Инерция стоит дорого. Каждый фунт, который двигателю приходится разгонять или тормозить, обходится в энергию. В гибридном автомобиле восстановление этой энергии особенно критично, поскольку вы стремитесь максимизировать циклы рекуперации.
Начните с багажника. Если вы не пользуетесь им, освободите его. Перевозка ненужного веса заставляет батарею и бензиновый двигатель сжигать больше топлива для поддержания скорости. Это простая физика. Тяжелые автомобили разгоняются медленнее. Им требуется большее тормозное усилие. Они теряют больше кинетической энергии.
Затем обратите внимание на крышу. Лыжные крепления, велосипедные переноски, багажники на крышу. Если вы не перевозите снаряжение, снимите их. Аэродинамическое сопротивление возрастает экспоненциально с увеличением скорости. Крышная багажная система создает турбулентность, против которой должен работать двигатель. Для гибрида эта дополнительная нагрузка быстрее разряжает батарею и чаще включает бензиновый двигатель. Чистые линии кузова обеспечивают большую дальность хода.
Давление в шинах и сопротивление качению
Воздух сжимается при похолодании. Это базовая физика, но об этом часто забывают. Ваш манометр может показывать идеальное давление в июле, но в январе те же показания будут ниже.
Недокачанные шины увеличивают сопротивление качению. Контактное пятно с дорогой расширяется, создавая большее трение. Двигателю приходится тяжелее вращать колеса. Топливная эффективность резко падает. Проверяйте давление ежемесячно. Подкачивайте шины до рекомендованного производителем давления в PSI, которое обычно указано на косяке двери со стороны водителя, а не на боковине шины.
Стоит ли переходить на зимние шины? Это зависит от того, где вы живете. Если вы находитесь в регионе со стабильным снежным покровом и льдом, специализированные зимние шины стоят того, чтобы пойти на компромисс. Они обеспечивают сцепление, которое всесезонная резина просто не может обеспечить в условиях ниже нуля. Лучшее сцепление означает меньшее пробуксовывание колес. Меньшая пробуксовка означает меньшие потери энергии. Вы можете заметить небольшое снижение пикового показателя миль на галлон (MPG), но выигрыш в стабильности и безопасности часто перевешивает потерю эффективности. Кроме того, более плавное вождение с лучшим сцеплением может помочь вам вернуть часть потерянной дальности хода.
Вождение с умом, а не с силой
Гибридное вождение уже основано на предвидении. Холодная погода усиливает необходимость в плавных действиях. Разгоняйтесь мягко. Тормозите заранее и плавно. Каждый раз, когда вы резко нажимаете на акселератор, вы сжигаете больше топлива, чем необходимо. Каждое резкое торможение приводит к потере кинетической энергии, которую только что восстановила гибридная система.
Держите автомобиль в чистоте. Снег и лед на кузове создают дополнительное аэродинамическое сопротивление. Чистая машина эффективнее рассекает воздух. Это также позволяет вам лучше видеть, что снижает стресс и предотвращает нервозное вождение.
Безопасность — это не обсуждается. Держите в багажнике аварийный набор. Мешок песка или наполнителя для кошачьего туалета, небольшая лопата, фонарик и одеяла. Если вы застрянете в сугробе, выбраться наружу важнее, чем экономия топлива. Дополнительный вес этих предметов незначительно влияет на повседневную эффективность, но жизненно важен в чрезвычайной ситуации.
Проверяйте жидкости. Уровень антифриза должен быть достаточным, чтобы предотвратить растрескивание блока двигателя. Жидкость для омывателя лобового стекла должна быть зимней. Лед на лобовом стекле ухудшает обзор и добавляет вес. Хорошая видимость позволяет водить более плавно и эффективно.
Итог
Холодная погода требует большего от вашего гибрида. Это факт инженерии. Но, управляя весом, поддерживая правильное давление в шинах и вождая с предвидением, вы можете значительно снизить эти потери. Вам не нужно менять свой автомобиль. Вам просто нужно изменить то, как вы им пользуетесь.
Разрыв в эффективности между гибридами и традиционными автомобилями сужается зимой, но редко закрывается полностью. Вождение с умом. Держите автомобиль легким. Продолжайте движение.
