Действительно ли гибридные автомобили расходуют 4 литра топлива? Заводской показатель и реальный расход

Краткий ответ: гибриды, у которых заводское значение составляет 4 литра, на реальной дороге обычно не достигают этой цифры; у подключаемых гибридов реальный средний расход, по измерениям, может превышать каталожное значение в 3-5 раз. Причина не в плохом автомобиле, а в структурной разнице между лабораторными условиями, при которых создаётся каталожное значение, и реальным трафиком. В этой статье мы на измеримых данных рассматриваем, откуда берётся эта разница, насколько какие условия увеличивают расход и какой тип гибрида действительно подходит какому пользователю.

Как измеряется заводской расход?

Цифра расхода, которую вы видите в каталоге, - это не значение, которое получит владелец автомобиля; это метрика для сравнения. В Европе все новые автомобили проходят стандартизированный лабораторный тест под названием WLTP. Поскольку каждый автомобиль тестируется по одному и тому же циклу, становится возможным сравнение эффективности между моделями; на этом польза и заканчивается. Тестовая среда не отражает трафик, рельеф, температуру окружающей среды, использование кондиционера и электроники, а также поведение водителя. То есть значение WLTP - отличная линейка для сравнения моделей, но слабая линейка для прогнозирования реального дорожного расхода.

Эта слабость ощущается не в одинаковой степени у всех автомобилей. В данных реальной эксплуатации автомобилей 2022 года регистрации средняя разница у бензиновых составила 21,1% (около 1,3 л/100 км), у дизельных 17,1% (около 1,0 л/100 км) . У классических автомобилей с двигателем внутреннего сгорания каталожное значение обычно содержит оптимизм около 20%; это досадный, но управляемый запас.

Источник разницы: исходя из какого допущения рассчитываются гибридные значения

У гибридов, особенно подключаемых гибридов (PHEV), ситуация меняется. Значение типового одобрения PHEV основано на предположении, что значительную часть тестового цикла автомобиль будет двигаться на электротяге; официальный расчёт считает 70-85% поездки электрическими. Это предположение оправдывается, только если автомобиль регулярно заряжается. Незаряжаемый PHEV превращается в обычный бензиновый автомобиль, перевозящий громоздкую и тяжёлую батарею, и основа, на которой строится официальный расчёт, рушится.

У этой ловушки есть и математическое измерение. Заявленные производителями значения PHEV полностью зажаты в узком диапазоне вроде 1,13-1,55 л/100 км. Когда база настолько низка, каждый дополнительный литр кратно увеличивает процентную разницу; PHEV, потребляющий 4 л/100 км, сжигает более чем в три раза больше по сравнению с каталогом, но в абсолютном выражении всё ещё соответствует разумному бензиновому автомобилю.

Действительно ли гибрид сжигает 4 литра при реальной эксплуатации?

Ответ на вопрос разделяется на три различных сценария в зависимости от типа гибрида и способа использования. Приведённая ниже таблица обобщает, как даже внутри одной категории различаются значения.

История цифр ясна: у PHEV реальный средний расход в среднем в 3-5 раз выше типового одобренного значения. В данных реального использования, основанных на 320 000 автомобилей, реальные выбросы CO2 у PHEV составили 3,5-кратное типовое одобренное значение, то есть 99 г/км ; в следующем году этот разрыв вырос абсолютно до 102 г/км, а относительно - с 249% до 314%. Более крупные батареи ещё больше снизили официальное значение, но не смогли увеличить долю электрической езды на дороге.

Ключевое различие здесь: частные пользователи выполняют 45-49% реальной езды на электротяге, тогда как в служебных автомобилях этот показатель на уровне 11-15% . Одно и то же каталожное значение описывает совершенно разные две реальности в этих двух сценариях использования. Для пользователя служебного автомобиля обещание 4 литров на деле может доходить до 8 литров.

Полные гибриды (HEV) показывают более сбалансированную картину. В данных пользователей у моделей вроде Jazz наблюдается отклонение от каталога на 10-12 mpg; некоторые независимые тесты показывают, что гибриды сжигают до 33% больше заявленного значения, а в некоторых потребительских тестах обнаружены крайние случаи с четырёхкратным превышением значения производителя. Однако абсолютная картина иная: измерения на реальных дорогах подтверждают, что полные гибриды всё же обеспечивают экономию 23-49% по сравнению с их бензиновыми аналогами. То есть гибрид экономит, просто не настолько, насколько заявлено.

Условия, повышающие расход: холод, скорость, нагрузка и трафик

Почему холодная погода зимой ухудшает расход?

Холод - наименее любимое гибридами условие. Измерения показывают, что при температурах около -7°C (20°F) топливная экономичность гибридов на 23%, а в жаркую погоду (95°F) - на 12%. Механизм трёхслойный: химия батареи на холоде теряет эффективность, двигатель внутреннего сгорания непроизвольно часто включается для обогрева салона, а зимняя формула топлива сама несёт меньше энергии. В чисто бензиновых автомобилях двигатель и так работает для прогрева, поэтому падение из-за обогрева ощущается меньше; именно в этой точке тает преимущество гибрида в эффективности.

Высокая скорость и аэродинамика

Физика здесь не делает различий: независимо от того, бензиновый, дизельный, гибридный или электрический автомобиль, с ростом скорости потребление энергии возрастает экспоненциально. Зона силы гибридов - режимы низкой скорости и торможения; постоянная скорость на трассе находится как раз за пределами этой зоны. Поэтому у многих гибридных моделей расход в городе оказывается лучше, чем на трассе; гибрид, показывающий 50 mpg в городе и 47 mpg на трассе, - типичный пример.

Дополнительная нагрузка усугубляет ситуацию. Полностью загруженный багажный бокс на крыше мгновенно увеличивает расход на трассе на 10-20% У PHEV дополнительный вес батареи и силовой установки уже повышает потребность в энергии на километр; когда к этому добавляются кондиционер, состояние и давление шин, агрессивная езда и рельеф местности, отклонение от заводских значений становится неизбежным. Измерено, что изменения ездового цикла в обычных автомобилях могут менять эффективность в 1,5-1,7 раза; нагрузка на двигатель - доминирующая переменная в этом уравнении.

Город или дальняя дорога: рабочая зона гибрида

Полногибридные автомобили опираются на электромотор на низких скоростях и при торможении, поэтому максимально эффективны в трафике «старт-стоп»; рекуперативное торможение возвращает в батарею энергию, теряемую при замедлении. На дальних расстояниях торможений, на которых может работать этот механизм, меньше, а скорость остаётся высокой; гибрид по-прежнему работает разумно, но его преимущество сокращается. В PHEV уравнение приобретает ещё одно измерение: при регулярной зарядке городской трафик проходит почти полностью на электротяге, а на трассе он ведёт себя как эффективный полный гибрид. Для PHEV без регулярной зарядки дальняя дорога из-за веса перевозимой батареи может дать результат даже хуже дизеля.

Почему корректируют значения?

Масштаб расхождения побудил регуляторов к действию. В ЕС с 2021 года на всех новых автомобилях с жидким топливом обязателен встроенный мониторинг расхода топлива под названием OBFCM; эти системы ежегодно отчитываются о реальных значениях, благодаря чему расхождение становится измеримым. Со стороны PHEV используемый в расчёте CO2 utility factor, то есть допущение о доле езды на электротяге, с 2025 года меняется в два этапа (вторая корректировка - в 2027 году). Ожидается, что эти изменения, вводящие в расчёт езды на электротяге поправку на частоту зарядки, сократят расхождение; критика же сводится к тому, что существующие допущения не отражают реального использования, а PHEV без зарядки никогда не обеспечит обещанную эффективность.

Практический смысл этих корректировок для читателя таков: в ближайшем будущем каталоговые значения PHEV, вероятно, будут реалистичнее сегодняшних, но более высокими. Знание того, что заявленный показатель 1,6 L/100 km - это не обещание, а математический результат при определённых допущениях, позволяет принять обоснованное решение о покупке.

Кому в этой ситуации гибрид имеет смысл?

Замеры говорят следующее: большинство гибридных SUV показывают более 35 mpg, гибридные седаны - более 45 mpg, что означает улучшение примерно на 40% предлагает. Пользователь с небольшими ежедневными пробегами и возможностью зарядки получает от PHEV полную отдачу; владельцы, регулярно заряжающие батарею, сообщают, что днём вообще не используют бензин, а при хорошо работающих системах даже с пустой батареей на трассе расход ниже 50 mpg и запас хода свыше 500 миль. Напротив, PHEV, батарею которого вообще не заряжают, из-за дополнительного веса может показывать расход хуже классической гибрида или дизеля; некоторые системы при пустой батарее заметно ухудшают расход, тогда как хорошо настроенные системы остаются вполне разумными даже с разряженной батареей.

На решение влияет и обслуживание. Обслуживание гибрида включает замену масла, тормоза, систему охлаждения, батарею и масло в трансмиссии; типичные рекомендации - около 10 000-15 000 миль для масла и колодок, 20 000 миль для воздушного фильтра. Поскольку работает рекуперативное торможение, тормозные колодки изнашиваются меньше, и многие владельцы считают затраты на обслуживание ниже, чем у автомобиля с ДВС. То есть, хотя каталожная цифра преувеличена, реальная экономия от гибрида при подходящих условиях эксплуатации остаётся вполне ощутимой и измеримой.

Итог можно сформулировать инженерно следующим образом: заводские 4 литра - это не ложь, а лабораторная истина; сохранится ли она на реальной дороге, определят холод, скорость, нагрузка и ваши привычки зарядки.

Источники

• Реальное использование подключаемых гибридов в Европе: обновление 2022 года - ICCT
• Публикация реальных выбросов CO2 и расхода топлива автомобилей и фургонов, собранных в 2022 году - Европейская комиссия
• Реальный расход топлива и энергопотребление легковых и лёгких коммерческих автомобилей в Нидерландах, 2024 год
• Почему фактический расход топлива подключаемых гибридов часто выше - admin.ch
• PHEV обещали эффективность, а водители сжигают в три раза больше топлива - Carscoops
• Холодная погода снижает топливную экономичность гибридов на 23% - Automotive News
• Чувствительность расхода топлива обычных и гибридных автомобилей - DOE AFDC
• Расход топлива и показатели выбросов в реальных условиях вождения - Huang 2019, ScienceDirect
• Всемирная согласированная процедура испытания лёгких транспортных средств - Wikipedia
• Показатели эффективности MPG дальше от "реального мира", чем когда-либо - PistonHeads