Появление гибридов – электро-бензо-автомобилей – стимулируется не только ужесточением норм выброса загрязняющих веществ в атмосферу и постоянным соревнованием автопроизводителей в плане сверхэкономичности. Дело в том, что сам по себе двигатель внутреннего сгорания имеет такой «родовой» недостаток, как «неудобная» кривая крутящего момента. Максимальное значение этой величины достигается в достаточно узких границах частоты вращения коленчатого вала, а сам процесс снижения оборотов (на затяжном подъеме или в раскисшей колее) развивается порой настолько стремительно, что двигатель попросту «глохнет» в самый неподходящий момент.
м Для того, чтобы поддерживать обороты мотора на докритическом уровне, приходится сильно усложнять конструкцию силовой установки, дополняя ее коробкой передач, сцеплением, всевозможными механическими регуляторами и электроникой. Проще говоря, дизельный и бензиновый мотор нужно сначала как следует раскрутить, а уже потом снимать с него мощность.

Электродвигатель лишен таких недостатков. Более того, при нуле оборотов на его валу возникает как раз максимальный крутящий момент. Однако энергоемкость углеводородного топлива намного превышает емкость пока еще несовершенных электрических батарей: заправленный «по горловину» бак позволяет проехать намного больше, чем полностью заряженная батарея.

А нельзя ли совместить преимущества ДВС и электродвигателя? Опыт разработки и эксплуатации гибридных «Тойот», «Фордов» и «Фольксвагенов» показывает, что автомобили с такими силовыми установками вполне способны конкурировать с бензиновыми и дизельными малолитражками, внедорожниками и спорткарами.

Существует несколько вариантов построения гибридных трансмиссий. Классическим представителем автомобилей с параллельно-последовательным соединением двигателя внутреннего сгорания и электромотора является «Toyota Prius».
Силовая установка здесь сконструирована так, что ДВС и электродвигатель крутят колеса вместе. В момент разгона вклад электротяги в общий поток мощности максимален. При равномерном движении потоки мощности электродвигателя и ДВС сбалансированы так, чтобы получить максимальную экономию топлива. Часть вырабатываемом бензиновым двигателем энергии идет на подзарядку батарей, подзаряжаются они и в процессе торможения (плавное снижение скорости осуществляется за счет преобразование кинетической энергии автомобиля в электричество).

Оптимальные обороты ДВС поддерживает электроника (коробка передач отсутствует), на остановках (у светофора или в пробках) он полностью выключается. Экономичность «Приуса» однако нельзя считать выдающейся, расход топлива на 100 км пробега в смешанном цикле доходит до 7,9 литров – ощутимо больше, чем аналогичные показатели обычных малолитражек.

В автомобиле «Acura RLX SH-AWD» полноприводная трансмиссия устроена по-другому. Двигатель внутреннего сгорания здесь дополняется тремя электромоторами, один из которых вращает переднюю ось, а два других – задние колеса. В процессе движения каждые из электродвигателей может превращаться в генератор. В некоторых случаях тягу создает лишь одно из задних колес, а два других электромотора в это время подзаряжают батарею. Суммарная мощность гибридной силовой установки составляет 370 л.с. при расходе топлива менее 8 л/100 км.

В «Audi A3 Sportback e-tron» дискообразный электромотор встроен в коробку передач. В области частот от 0 до 2000 оборотов в минуту крутящий момент создается в основном электродвигателем, ДВС подключается лишь с 1700 оборотов. Во время интенсивного разгона оба двигателя могут работать вместе, а при движении накатом отключаются. Электробатарею автомобиля можно подзаряжать от домашней сети или на специальных станциях.

Компактные размеры электродвигателей определяют достаточно характерную для гибридов свободу компоновки элементов трансмиссии. Тяжелая батарея позволяет понизить центр тяжести автомобиля и более равномерно распределить нагрузку по осям, что улучшает устойчивость и управляемость. Гибридная силовая установка поддается лучшей настройке и управлению. Ее бензиновая (или дизельная) часть работает в оптимальных режимах на пике крутящего момента.

В целом гибридная схема хорошо вписывается и в идеологию «мощность по требованию», суть которой состоит в том, что максимальный крутящий момент нужен лишь для быстрого и безопасного завершения обгонов или успешного преодоления легкого бездорожья, а на остальных отрезках маршрута автомобиль должен быть максимально экономичным и безопасным для окружающей среды.