Ремонт литиево ионных батарей авто белоруссия
Бензин с электричеством: разбираем все нюансы ремонта гибридных автомобилей
Изначально было понятно, что автомобили с гибридными двигателями, где обычному ДВС помогает электромотор с тяговой батареей, — это промежуточное звено: сегодня автоконцерны поголовно переходят на полноценные электромобили. Однако на вторичном рынке количество гибридных моделей достаточно велико. Причем даже в нашей стране их популяция такова, что в городах открываются профильные автосервисы, готовые выполнять ремонт почти любого уровня сложности. Корреспондент «Движка» провел день на СТО «Гибрид Сервис» в Санкт-Петербурге и поговорил с его руководителем Сергеем Щербаткиным.
Многие удивятся, но в нашей стране гибридные авто имеют неплохое распространение и спрос — как на вторичном, так и на первичном рынке. Другой вопрос, что большая часть новых автомобилей — это представители премиум-брендов, а если еще точнее — одной марки: Lexus. Рынок «бэушных» гибридов куда шире — тут огромное количество пригнанных как из Японии, так и из Европы и США всевозможных моделей разных классов, по разной цене и в разном состоянии. Лидером среди последних является хэтчбек Toyota Prius, который продолжительное время даже поставлялся к нам официально.
Очень интересна мотивация покупки гибридного автомобиля. Например, в компании Lexus открыто говорят о том, что хорошие продажи гибридных моделей — отнюдь не ответственность покупателей перед экологией или желание сэкономить на расходе топлива. Просто гибриды Lexus — это самые мощные и дорогие модификации, которые клиенты выбирают ради престижа и статуса, не всегда даже подозревая, что под капотом есть электродовесок.
Кстати, российские владельцы гибридных «Лексусов» с многолетним стажем также признаются, что за время владения подобной машиной никакой экономии топлива они не заметили: «жрет, как и все». Однако сами ощущения от динамики и комфорта бензоэлектрических машин им нравятся, так что менять их они не торопятся.
Toyota Prius в кузове XW20 — самая удачная и оттого популярная гибридная модель, сочетающая простоту, надежность и относительную доступность обслуживания. Машина еще два года оставалась на конвейере даже после выхода третьего поколения XW30
Причем тут все-таки есть некая доля самовнушения: дело в том, что, по официальным данным самой же компании Lexus, разница в динамике между одинаковыми моделями, но с разными силовыми агрегатами почти отсутствует. Например, тот же Lexus RX350 разгоняется до 100 км/ч за 8 секунд, а Lexus RX450h с электрическим довеском — за 7,7 секунды. А ситуация с кроссовером NX прямо противоположная: гибридная модификация уступает в динамике обычной бензиновой больше 2 секунд.
То же самое касается и вторичного рынка: большинство владельцев гибридных машин, как правило, принципиально поиском битопливной версии не занимались. Просто попалось хорошее предложение: свежая Toyota за недорого. Ну а дальше, если почитать отзывы, люди в большей степени открывают для себя не гибридные технологии, а просто новую модель, на которую они раньше не смотрели.
Очень часто можно встретить похвалу из разряда «пересел со старого 2,5-литрового „Форда“ на свежий 1,5-литровый „Приус“ и ощутил „гибридную“ экономичность!» — разница в объеме мотора почему-то опускается. Или еще один распространенный комплимент, когда люди открывают для себя кузов хэтчбек: «После своего старенького седана решился взять „Приус“ и удивился, что в багажник влезает стиральная машина, — отличный автомобиль, всем рекомендую».
Акцент именно на «гибридных» достоинствах делает лишь каждый третий-четвертый владелец: нет стартера — машина заводится в любой мороз, нет проблем с коробкой передач — ее роль выполняет редуктор. И так далее.
60% гибридных автомобилей в России — это машины с правым рулем, купленные на японских аукционах и обитающие главным образом в Зауралье. Косвенная причина того, что именно японские производители ударились в гибридные технологии, заключается в особенностях инженерной школы: японцам так и не удалось создать действительно удачную линейку экономичных дизельных двигателей, без которых невозможно было конкурировать в Европе. А одним из главных экспортных рынков для японцев всегда был американский, где дизели непопулярны, а экологические нормы строгие. Фактически у японских конструкторов не оставалось выбора, кроме как дорабатывать свои надежные, но старые бензиновые «атмосферники» до экостандартов с помощью электротехнологий, чтобы одновременно угодить всем.
Само собой, в большинстве случаев владельцы опускают неприятные моменты поломок или ремонтов, а также специфические нюансы обслуживания гибридных автомобилей. Ведь гибрид — это как бы два агрегата: к классическому бензиновому ДВС со всеми его проблемами добавляются «фишки» электромотора, батареи и управляющей электроники, которая занимается синхронизацией работы битопливной системы.
О сервисной стороне обслуживания гибридных автомобилей нам согласился рассказать руководитель петербургского СТО «Гибрид Сервис» Сергей Щербаткин.
Гибрид гибриду рознь
При общей концепции слияния бензинового и электрического моторов техническая реализация подобных авто отличается порой от модели к модели, не говоря уже о разных марках. И, увы, пресловутое «настоящее японское качество» дает сбой из-за излишней навороченности систем и массы нюансов, которые вносят коррективы и в работу ДВС.
Главное, что нужно помнить: гибрид — это не электромобиль, без бензинового мотора система работать не будет. А потому на первом месте, разумеется, ДВС. Тут, в общем-то, все как обычно: регулярная и частая замена качественного масла, фильтров, профилактика системы ГРМ и — внимание! — обязательная чистка топливной системы.
Гибрид очень критичен к точной работе бензинового мотора: любые сбои, которые, как правило, происходят из-за топливной аппаратуры, приводят к резкому увеличению нагрузки на электрическую составляющую, а она старается компенсировать провалы в работе. Из-за этого система может выйти из строя гораздо раньше положенного срока.
Беда гибридных модификаций Lexus — трещина боковой крышки трансмиссии, появляющаяся в одном и том же месте. Это конструктивный просчет японских инженеров, который не был исправлен и на современных моделях. Отдельно деталь не продается — по гарантии меняют коробку в сборе. «Гибрид Сервис» разбирает трансмиссию и заваривает трещину аргоном, после чего узел продолжает работать в обычном режиме без каких-либо проблем
Еще одна особенность — работоспособность системы кондиционирования и охлаждения батареи. Для тягового аккумулятора предусмотрена отдельная система охлаждения с вентилятором, за функционированием которой также нужно следить.
Особенность гибридов Toyota — отдельная помпа системы охлаждения инвертора, жидкость для которой одновременно служит и смазкой. Менять ее нужно строго каждые 40–50 тыс. км, иначе помпа начинает подклинивать, что ведет к перегреву и выходу из строя очень дорого инвертора.
Отдельная составляющая гибридных автомобилей — тормозная система. Дело в том, что она участвует в процессе рекуперации энергии. То есть гибридные автомобили тормозят в первую очередь мотор-генераторами, затем передними тормозами и в последнюю очередь задними. Таким образом, ресурс колодок и дисков по сравнению с обычным автомобилем возрастает порой в 3–4 раза. Но есть маленький нюанс: из-за куда меньшей востребованности на гибридных авто закисают суппорта, так что на каждом ТО необходимо выполнять профилактику
Что же касается коробки передач, то в «Тойотах», а позже и почти во всех остальных гибридных автомобилях начали использовать так называемый электровариатор, или e-CVT. Правда, чисто технически коробка к классическим вариаторам отношения не имеет: это некий симбиоз планетарной трансмиссии со специальными электромоторами, которые изменяют скорость вращения солнечной шестерни. В такой коробке нет ни передач, ни гидротрансформатора, да и в целом сломаться там могут только втулки, муфты, подшипники и в редких случаях дифференциал.
Рекомендации по таким коробкам стандартные: главное — это максимально частая замена масла (не позже 40 тыс. км пробега). Эксперты «Гибрид Сервис» рекомендуют использовать только оригинальные масла производителей, в частности по Toyota это трансмиссионное масло ATF WS.
Если же наблюдаются чисто механические повреждения, то обычно никто такую трансмиссию не перебирает — ее просто меняют на контрактную, благо стоит это не очень дорого: от 20 тыс. рублей.
Компания Toyota использует для своих гибридных моделей разные двигатели — от 1,5-литрового агрегата до V8 5.0. И, как показывает практика обслуживания, чем мощнее основной ДВС, тем больше проблем с гибридной системой, компоненты которой порой не справляются с огромным крутящим моментом. Специалисты СТО «Гибрид Сервис» фиксируют увеличение количества обращений владельцев Toyota Prius даже при переходе от мотора 1.5 к 1.8.
Батарея и срок ее службы
Главный источник беспокойства в случае с гибридным автомобилем — это, конечно, тяговая батарея, состоящая из нескольких десятков отдельных сегментов. Как ни крути, а даже при идеальном содержании с возрастом ее емкость падает, ячейки разрушаются, контакты окисляются и бортовой компьютер выдает ошибку что-то вроде Check hybrid system. С вероятностью 90% это проблема именно батареи.
Батарея Toyota Prius состоит из 28 элементов, каждый из которых можно заменить отдельно
Сразу стоит обратить внимание, что батареи на разных гибридных автомобилях могут быть разными: где-то стоят элементы в виде парных цилиндров, прозванные в народе «бамбуком», где-то — более привычные катриджи-аккумуляторы. Количество и размер тоже разнятся, но в основном это все никель-металлгидридные элементы.
После диагностики батарея снимается — приходится частично разбирать заднюю часть салона, что требует дополнительного времени и денег. После этого батарея подключается к специальному стенду, нагружается и проверяется монитором — необходимо замерить ток в каждой ячейке батареи, чтобы определить «битые» элементы.
Производители диагностического оборудования почему-то не позаботились о мониторе, который может проверять все ячейки батареи одновременно, а потому техники СТО «Гибрид Сервис» сделали его сами: прибор получился не очень эстетичным внешне, зато весьма эффективным
Итак, нормальное состояние вольтажа каждой ячейки — 7,5 В. Отклонение не должно превышать 0,3 В. Все, что не вписывается в эти значения, — ошибка и неисправность ячейки. Если количество «битых» элементов более 50% — батарея идет на выброс. В зависимости от емкости и размера машины она обычно состоит из 28–40 элементов.
Главный недостаток в том, что «битые» ячейки портят окружающие исправные. Так что если проблему запустить, не очень дорогое обновление трех-пяти элементов грозит обернуться дорогостоящей заменой всей батареи.
К сожалению, оригинальные ячейки отдельно не продаются. Можно поискать неоригинальные китайского производства, однако на профильных сервисах доверия им нет. Специалисты рекомендуют выбирать контрактные. Для Toyota Prius одна ячейка стоит 3–4 тыс. рублей, для Lexus RX — 6–8 тыс. рублей, для Lexus LS — 8–10 тыс. рублей.
Эксперты СТО «Гибрид Сервис» называют Honda Civic Hybrid одним из самых неудачных гибридных автомобилей и не рекомендуют его к покупке. В машине используются цилиндровые ячейки, которые очень быстро выходят из строя даже после замены. Причем измененная конструкция гибридного привода на моделях Honda Insight и CR-Z служит заметно дольше.
Каков итог?
Если подводить итог, то в целом особых технических проблем гибридные автомобили своим владельцам не доставляют, однако и расслабляться тоже не дают. Тут закономерность простая: чем больше узлов в автомобиле может выйти из строя, тем больше вероятность того, что рано или поздно они потребуют к себе внимания.
При выборе гибридного автомобиля крайне желательно знать все нюансы примененной бензоэлектрической системы и работоспособность тяговой батареи — это основные риски при покупке. В остальном проблемы будут касаться поиска грамотных профильных специалистов и контрактных запчастей. Нужно ли это для того, чтобы сэкономить три капли топлива и похвастаться перед друзьями чудом техники, каждый решает сам.
Редакция журнала «Движок» выражает благодарность СТО «Гибрид Сервис» и его руководителю Сергею Щербаткину за помощь в подготовке материала.
На бензине и батарейках. Изучаем гибридные автомобили со специалистами СТО
Хоть гибридные машины считаются новыми и передовыми, появились они еще на заре автомобилестроения. В 1900 году был представлен Lohner-Porsche. Два бензиновых двигателя активировали электрогенераторы, ток поступал на двигатели в колесах, а избыточная мощность переходила в аккумуляторы. Тогда гибрид был демонстрацией технологий и полета фантазии, но за сто лет экономия топлива стала весьма актуальной проблемой. Современные автомобили с электродвигателем и ДВС преподносятся как менее прожорливые по сравнению с обычными машинами. Но не всегда гибриды ориентированы на экологию: гиперкары, вроде Ferrari LaFerrari и Porsche 918 Spyder, используют электроустановки в первую очередь для улучшения динамических характеристик.
Существуют гибридные модификации обычных моделей машин (Lexus RX, Honda Civic) и автомобили, изначально разработанные как гибриды (Toyota Prius, Chevrolet Volt). Гибриды бывают нескольких типов, наиболее популярная классификация подразумевает три вида — последовательные, параллельные и последовательно-параллельные (смешанные). В последовательных гибридах двигатель внутреннего сгорания не соединен с трансмиссией и нужен только для выработки энергии, машину приводит в движение лишь электромотор. Такой тип используется в Chevrolet Volt. Более популярный вид — параллельный. Оба мотора при необходимости могут быть задействованы для вращения колес автомобиля, но электродвигатель играет вспомогательную, а не основную роль — задействуется при старте с места и разгонах. Смешанные гибриды используют в зависимости от условий оба двигателя или только один из них, что могут делать и параллельные версии. Особенность третьего типа заключается в более емкой батарее и возможности проехать довольно значительное расстояние только на электротяге, но не всегда.
Оранжевые трубки под капотом Honda Civic — кабели высокого напряжения электромотора
На белорусских дорогах встречаются гибридные Honda, Toyota, Lexus, Mercedes и другие марки. Специализирующаяся на ремонте и обслуживании гибридов СТО разрушила почти все слухи о ненадежности автомобилей с двумя моторами, но все же признало — внимания гибридам нужно уделять чуть больше, чем обычным авто.
Toyota Prius, один из самых популярных гибридов. Фото: Wikipedia
Что касается обслуживания, то Toyota будет наименее проблемной. Как устроены Toyota и Lexus: коробка вариаторного типа, но не вариатор — используется так называемая планетарная передача. Ее обслуживание не требует больших затрат. Например, масло нужно менять раз в сто тысяч километров. О батарее Prius не беспокойтесь — десять лет проблем знать не будете, это точно, а то и все пятнадцать. На обслуживание этой машины следует обращать внимание по другой причине. Тормозная система здесь электронная, отдельные «мозги» управляют блоком ABS. Он всегда в работе, даже когда машина заглушена, за это отвечают два реле. Если никогда не менять тормозную жидкость, произойдет окисление алюминиевого блока, и датчик выйдет из строя. — рассказывает электрик СТО Сергей. — Человек ездит на машине десять лет, видимых поломок нет. А на регламент замены жидкостей не обращает внимания: зачем, мол, эти процедуры, если все работает. Да, от рекомендаций можно немного отойти и проводить обслуживание чуть-чуть реже, но ни в коем случае не отказываться от него насовсем.
Мастер СТО Сергей – сам владелец Toyota Prius. Говорит, проблем с машиной совершенно нет
Мастер сервиса уверен, что сами по себе гибридные машины — речь пока только о Toyota и Lexus — надежны, если их правильно и своевременно обслуживать. Сергей продолжает: «Даже если отключить охлаждение инвертора в Prius, машина проездит еще долго — некоторые по году так ездят. Но стоит проделать это с LexusGS450h, то проедет он километров сто, не больше. Стоит инвертор для Lexus порядка тысячи долларов, а на Toyota — около трехсот. Снова возьмем для примера GS450h. Машина сейчас популярная, бизнес-класс, расход топлива около десяти литров, автомобиль очень привлекательный. Но GS выпускались с 2006 года, на данный момент батареи машин первых годов производства свой ресурс отработали. Проблема в том, что токовая нагрузка в Lexus выше где-то в два раза, чем в Toyota. Следовательно, срок службы аккумулятора делим на два. Там, где у Prius он доходит до пятнадцати лет, в Lexus — около семи-восьми».
К разговору подключается мастер СТО Александр: «С любой машиной идет руководство по эксплуатации. Но при покупке подержанного авто сервисной книжки может не оказаться, либо она будет, например, на немецком языке. Естественно, рекомендации никто не читает, обслуживание вовремя не проводит владелец, а потом жалуется на поломки машины». Специалисты говорят, что именно так и появляются разговоры о ненадежности гибридов. Гибридные автомобили в СНГ редко покупают новыми, а приобретение б.у. сродни игре в лотерею.
Специалист по электрике гибридных авто Александр держит ячейку аккумуляторной батареи Honda Civic
Впрочем, мастера еще не убедили нас, что гибриды надежные: «Почему фазоинвертор ломается? Жидкость охлаждения положено менять минимум раз в пять лет, и, опять же, многие владельцы этого не делают. Если бы вовремя заменил, машина и дальше ездила бы без проблем. Раз уж купил высокотехнологичный автомобиль, то необходимо знать и соблюдать определенные вещи». Сергей разделяет гибридные машины на Toyota/Lexus и все остальные. На СТО, помимо Prius, чаще всего заезжают Honda Civic. «Honda — машина тоже беспроблемная, но есть два нюанса. Ресурс батареи — сто пятьдесят тысяч, это довольно мало. Мы можем продлить жизнь аккумулятору на год, но потом все равно он подлежит замене. Проблема в самом никель-металл-гидридном аккумуляторе, который ставился на Honda до 2011 года. Данный тип батарей обладает эффектном памяти. Раз в три месяца аккумулятор нужно полностью разряжать, а потом целиком заряжать, это прокачка батареи. Производитель об этом говорил с самого начала выпуска гибридных машин, в некоторых моделях памятка прямо на двигатель наклеена. Если нужно оставить авто на длительное время, то аккумулятор необходимо полностью зарядить. Например, проехав по трассе минут тридцать. Второй нюанс — вариатор, и срок службы тоже порядка ста пятидесяти тысяч. Но это уже проблема не только гибридов, а всех Honda с этим типом коробок. Также в гибридных Honda нет генератора, чтобы мощность двигателя была выше» — поясняют Сергей и Александр.
Аккумуляторная ячейка Toyota
Убрать эффект памяти и выровнять напряжение на элементах можно на СТО. Процедура займет три дня и обойдется в два с половиной миллиона рублей, однако на финальную стоимость влияет объем работы. В зависимости от новизны батареи проводить такую операцию нужно раз в полгода-год. Касается это только никель-металл-гидридных аккумуляторов Honda, у Toyota проблем с батареей, как говорят мастера, нет вообще. Сергей рассказывает: «По нашим наблюдениям, неполадки у Prius единичны. Много автомобилей пригнали из США — возможно, машина была битая или после наводнения, стояла без движения больше месяца. Когда элементы полностью разряжены, они могут выйти из строя, и начинаются проблемы». Гибридную машину хотя бы раз в месяц нужно заводить, чтобы аккумулятор не простаивал долгое время.
А вот и собранная батарея Civic
Предположим, батарея нашего гибрида никуда не годится, а на замену денег жалко. Можно ли ездить на гибриде с убитым аккумулятором? «Когда батарея совсем слаба, загорается ошибка IMA. От месяца до полутора с ней можно ездить. Компьютер контролирует разброс показателей между ячейками, из которых состоит батарея. Если напряжение в одном секторе больше определенного уровня, загорается ошибка двигателя. С ней реально протянуть еще неделю-две. А потом появится ошибка маленького аккумулятора, он полностью сядет после пары километров движения и все, дальше только эвакуатор. Замена аккумуляторной батареи займет примерно один день» — рассказывает последовательность проблем Сергей.
Пока что все звучит сложнее, чем ожидалось. Но ведь у гибрида есть главный плюс — экономичность. Мастера говорят, что овчинка выделки стоит: «Гибрид, безусловно, экономичен, если вы много ездите. Дело в том, что КПД двигателя выше, значит, он дольше греется, и расход при езде на короткие расстояния будет довольно большим. Для Priusэто восемь литров. При езде дольше пятидесяти минут нормальное потребление топлива Toyota — пять-шесть литров. Это, с кондиционером, музыкой и прочими удобствами, не заморачиваясь на экономии». Prius затребует около 5,5 литров при езде со скоростью 100-110 км/ч, в черте города расход будет таким же.
Это оборудование позволяет убрать эффект памяти с аккумуляторов и восстановить напряжение на отдельных ячейках
Аккумуляторам может навредить только высокая температура. «У Honda это главный недостаток. В середине и конце лета была жара — Civic сразу выстроились к нам в очередь. Honda сделала один небольшой вентилятор охлаждения, который дует и на батарею, и на все блоки, и на сам металлический кожух. Toyota же установила отдельный кулер конкретно для обдува батареи» — говорит Александр. — При сильных морозах, начиная от минус двадцати, желательно хорошо прогреть машину: сильно не давить на газ, плавно разгоняться, чтобы батарея пришла в полностью рабочее состояние».
Силовой транзистор Toyota, который взорвался. Все транзисторы залиты «желе», оно эффективно охлаждает элементы. Причины выхода из строя могут быть разные. Например, машину пытались «прикурить», или произошла чрезмерная нагрузка на маленький аккумулятор из-за выработавшей ресурс основной батареи
Аккумуляторы гибридов выглядят гораздо компактнее, чем можно предположить: у Honda Civic блок состоит из трубок, а у Prius ячейки имеют форму пластин. Батарея Honda выдает порядка 180 вольт, в Toyota напряжение больше, примерно 200 В. Охлаждение тоже организовано по-разному. В Honda Civic вентилятор дует на трубки сбоку, и лучше всего охлаждаются элементы, расположенные наиболее близко к кулеру. Детали, которые размещены дальше остальных, первыми выходят из строя и теряют напряжение. Воздух в Toyota Prius идет над всеми пластинами, и характерной для Civic проблемы нет. Honda исправилась в модели Insight, где элементы стоят параллельно.
Honda перешла на литий-ионные аккумуляторы, другие производители тоже отказываются от никель-металл-гидридных батарей в пользу Li—ion
Гонка за снижением уровня выбросов углекислого газа и экономией топлива увлекает все больше производителей. С разным успехом концерны пробуют себя в создании гибридов. Toyota и Lexus чувствуют себя хорошо на этом поле, немецкие бренды продолжают эксперименты после не самых удачных попыток: Audi A6 провалилась, BMW X6 тоже, Mercedes повезло больше — S-Class Hybrid держится на конвейере и уходить с него не планирует. Обслуживание гибридов не станет обузой для владельца, в чем заверяют специалисты сервиса. Срок работы батареи не должен беспокоить первого, второго и, пожалуй, даже третьего владельца машины, ведь автомобили обычно меняют каждые три-четыре года. Большие проблемы с гибридами — народные слухи, а не подтвержденные мастерами на СТО случаи.
Фото автора и производителей