Hybryda hybrydzie nierówna

Miękka hybryda, mild hybrid, MHEV

Na pierwszym stopniu elektryfikacji są miękkie hybrydy. To samochody z silnikiem spalinowym wspierane przez układ baterii o napięciu 48 V z motorem elektrycznym. Są to układy o niewielkiej mocy oraz masie, odciążające pojazd w sytuacjach newralgicznych, gdy działanie silnika spalinowego jest najmniej uzasadnione, np. ruszanie, hamowanie lub zmiana biegów. Jest to taki bardziej zaawansowany tryb start/stop. Motory elektryczne o mocy kilku, kilkunastu KM dają pewien zastrzyk energii do ruszenia autem, utrzymują pęd auta pomiędzy zmianą biegów, odciążają układ napędowy, wyłączając silnik spalinowy, zanim prędkość samochodu spadnie do 0 km/h. Takie rozwiązanie jest coraz popularniejszym narzędziem producentów wykorzystywanym w celu poprawiania wyników emisji spalin. Często auto z takim napędem nie jest nawet szczególnie oznaczone w celu zaakcentowania różnicy w konstrukcji. Tego typu napędy możemy spotkać w markach premium – BMW, Volvo, Mercedesie, aut z koncernu VAG, ale także np. w Suzuki.

Charakterystyka miękkiej hybrydy

· Wpływ na cenę pojazdu: niewielki, do kilku tysięcy zł

· Ograniczenie emisji CO2: od kilku do kilkunastu %

· Możliwość jazdy w trybie EV (tylko elektrycznym): nie

· Możliwość ładowania: rekuperuje w trakcie jazdy, brak możliwości podłączenia z gniazdka

· Zasięg: nie ma możliwości jazdy tylko na prądzie

· Korzyści na spalaniu: w granicach 0,5l / 100 km

· Dodatkowa moc: ok. 20 KM

· Wpływ na masę samochodu: ok. 20 kg

· Stopień obsługi i zaangażowania kierowcy: bezobsługowy, o działaniu napędu informuje wskaźnik na wyświetlaczu zegarów

Hybrydy samoładujące się, Full hybrid, HEV

W konstrukcji tego napędu bateria znajduje się w podłodze lub pod podłogą bagażnika i jest wystarczająco mocna, by przez sporą część jazdy w mieście całkowicie zastąpić silnik spalinowy. Ma to zazwyczaj miejsce przy spokojnym ruszaniu albo przy jeździe ze stałą prędkością. Paliwo nie jest wówczas zużywane, auto nie generuje hałasu i nie powoduje emisji. Kluczowym elementem pracy napędu hybrydowego jest tak zwana rekuperacja. To odzyskiwanie energii kinetycznej przy spowalnianiu lub hamowaniu autem. Motory elektryczne znajdujące się przy kołach powodują opór, tym samym spowalniają pojazd oraz kierują energię do baterii. Zostanie ona użyta później do rozpędzenia samochodu. Dodatkową zaletą rekuperacji jest zmniejszenie zużycia układu hamulcowego. Dopiero mocniejsze naciśnięcie pedału hamulca powoduje zaprzęgnięcie tarcz i klocków hamulcowych do pracy.

Z wad takiego systemu można wymienić wzrost ceny pojazdu i nieznaczne ograniczenie przestrzeni bagażowej pojazdu. Konstrukcyjnie auto jest bardziej skomplikowane, ale jednocześnie osoba nim kierująca nie musi mieć specjalnej wiedzy i umiejętności, by kierować takim pojazdem. Hybrydy HEV są w stanie podróżować za pomocą jedynie energii elektrycznej, jednak na niewielkie odległości. Komputer pokładowy nie dopuści do sytuacji, w której baterie zostaną w pełni rozładowane, ponieważ służą one jako źródło zasilania do uruchomienia silnika spalinowego.

Baterie litowo-jonowe nie lubią skrajnych wartości i użytkowanie ich w pobliżu pełnego rozładowania lub naładowania znacznie skraca ich żywotność. Są one tworzone w taki sposób, by silnik spalinowy pozostawał często wyłączony. W najnowszej generacji Toyoty Yaris, w trakcie testów odnotowano wyniki, gdzie nawet przez 50%-70% czasu jazdy w mieście silnik spalinowy nie pracował. Poza zadowoleniem na stacji benzynowej, kierowca oraz pasażer będą się cieszyć z płynnej oraz cichej jazdy. Podróżując hybrydą jedyne, co będziemy słyszeć to szum opon i powietrza oraz charakterystyczny dźwięk motorów elektrycznych.

O hybrydach mówi się często, że są to jednostki benzynowe, które zużywają tyle paliwa, co silniki diesla. I to właśnie dla nich stanowią największą konkurencję.

Charakterystyka hybrydy samoładującej się

· Wpływ na cenę pojazdu: odczuwalny, od kilku do kilkunastu tysięcy zł w zależności od mocy układu oraz klasy samochodu.

· Ograniczenie emisji CO2: kilkadziesiąt %

· Możliwość jazdy w trybie EV (tylko elektrycznym): Tak, auta hybrydowe wyłączają silnik spalinowy, gdy nie jest on potrzebny, można wymusić jazdę w trybie EV po naciśnięciu przycisku. Ograniczeniami może być przekroczenie prędkości dla silnika elektrycznego, mocne naciśnięcie pedału przyspieszenia lub rozładowanie się baterii.

· Możliwość ładowania: tylko w ramach rekuperacji. Auto odzyskuje energię z hamowania.

· Zasięg: kilka kilometrów.

· Korzyści na spalaniu: kilka litrów względem odpowiedników z napędem spalinowym.

· Dodatkowa moc: kilkadziesiąt KM.

· Wpływ na masę samochodu: kilkadziesiąt kg.

· Stopień obsługi i zaangażowania kierowcy: bezobsługowy, jednak kierowca jest w stanie zauważyć, w jakim trybie pracuje układ napędowy.

Hybryda z wtyczką, Plug- In, PHEV

Hybrydy typu plug – in to samochody z ,,dodatkowym wlewem paliwa” w postaci gniazdka do podłączenia wtyczki ładującej. Działają na podobnej zasadzie, co hybrydy HEV, jednak mają znacznie większe baterie, które pozwalają na jazdę w trybie elektrycznym nawet przez kilkadziesiąt kilometrów. Na niewielkich odległościach są zatem w stanie służyć kierującemu tak samo, jak auto w pełni elektryczne. Ze względu na zwiększoną pojemność energii, w dużej mierze wpływają także na dynamikę pojazdu. Elektryka w układzie napędowym działa zero-jedynkowo, tak jak np. światło w pokoju. Nie czekamy, aż światło rozbłyśnie żarówce, moc z układu elektrycznego też jest dostępna praktycznie natychmiast. To dzięki temu auta hybrydowe mają żwawą reakcję na gaz oraz mocny dół na skali obrotów.

Jak zwykle do dobrego trzeba dopłacać i tutaj różnice mogą sięgać nawet kilkudziesięciu tysięcy złotych. Trzeba również pamiętać o tym, że hybrydy PHEV mimo tego, że odzyskują energię w trakcie jazdy, muszą być ładowane z sieci energetycznej. W przypadku rozładowania się baterii, są one dodatkowym balastem, przez co wyniki spalania mogą znacznie się różnić od sytuacji, gdy baterie są naładowane. W pełni naładowana hybryda może potrzebować zaledwie 1-2 litry benzyny, ale to samo auto przy rozładowanych akumulatorach będzie wymagać nawet 8-9 litrów paliwa.

Musimy także pamiętać o zmniejszonym bagażniku. Dodatkowo wozimy ze sobą okablowanie konieczne do ładowania samochodu, by w pełni wykorzystać potencjał układu hybrydowego. Jeśli baterie zostaną w pełni rozładowane, podróżujemy wyłącznie za pomocą silnika spalinowego. Auta z wtyczką są zatem bardziej angażujące dla posiadacza tego typu samochodu. Ładowarki samochodowe możemy odnaleźć w galeriach handlowych, parkach biurowych, na ulicach, w okolicach stacji benzynowych, jednak wciąż najwygodniejszym rozwiązaniem będzie ładowanie samochodu w domu, głównie w nocy.

Charakterystyka hybrydy typu plug-in

· Wpływ na cenę pojazdu: rzędu kilkadziesiąt tysięcy złotych.

· Ograniczenie emisji CO2: bardzo duże, w zależności od stylu jazdy i stopnia naładowania baterii

· Możliwość jazdy w trybie EV (tylko elektrycznym): tak, poprzez decyzję komputera w zależności od stylu jazdy lub za pomocą przycisku, nawet z prędkościami powyżej 100 km/h.

· Możliwość ładowania: rekuperacja – odzysk energii w trakcie jazdy lub ładowanie przez gniazdo. Prędkość ładowanie zależy od kabla oraz napięcia w sieci elektrycznej.

· Zasięg: zazwyczaj około od 30 do 50 kilometrów.

· Korzyści w spalaniu: w zależności od stopnia naładowania baterii mogą sięgnąć nawet 80-90%.

· Dodatkowa moc: od kilkudziesięciu do nawet ponad 100 KM. Poprawa osiągów i dynamiki samochodu, szybka reakcja na pedał gazu.

· Wpływ na masę samochodu: kilkadziesiąt do ponad 100 kg.

· Stopień obsługi i zaangażowania kierowcy: baterie w autach typu plug-in są ładowane w trakcie jazdy, jednak najlepiej ładować je po podłączeniu auta do wtyczki energetycznej.

Mateusz Sikorski