Nie tylko na światowych, ale również na polskich drogach pojawia się coraz więcej samochodów hybrydowych. Z jednej strony to sygnał, że u naszych rodaków rośnie świadomość ekologiczna. Drugi powód jest bardziej przyziemny — takie auta są po prostu bardziej oszczędne, bo jedną z ich cech docelowych stanowi znaczna redukcja ilości zużywanego paliwa.
Jak to robią? Dzięki specjalnym silnikom elektrycznym, które wspierają tradycyjną jednostkę spalinową.
Oczywiście w Wiśle upłynie jeszcze wiele wody, zanim takie pojazdy zdominują nasz rodzimy rynek, ale już dziś możemy się im przyjrzeć i właśnie to robimy w artykule. Z lektury dowiesz się, czym jest hybryda, jak działa i czy inwestycja w nią ma sens?
Contents
Co to jest samochód hybrydowy?
Jak sama nazwa wskazuje, jest to samochód z napędem hybrydowym. Co to znaczy? Że jedna jednostka napędowa składa się z połączenia takich elementów, jak:
- silnik spalinowy i elektryczny albo
- wiele silników elektrycznych.
Hybryda wykorzystuje najlepsze elementy różnych technologii i w ten sposób osiąga pierwotny cel, którym w tym wypadku jest redukcja zużycia paliwa. Jednak są też inne zalety takiego scalenia, np. większa moc całkowita pojazdu (silniki hybrydowe często są sercem superszybkich samochodów).
Samochody hybrydowe i ich rodzaje
Podobnie jak w przypadku tradycyjnych pojazdów spalinowych, tak również wśród hybrydowych znajdziesz różne odmiany silników. Z tego względu dzielimy je na kilka rodzajów, o których przeczytasz więcej poniżej.
Auto hybrydowe szeregowe
Ta wersja cechuje się połączeniem silnika spalinowego i hybrydowego, a całość układu napędowego domyka akumulator. Pełni on rolę magazynu nadwyżkowej energii, którą samochód wygenerował podczas jazdy. Energia ta wspiera generator przy każdym większym obciążeniu, czyli przede wszystkim podczas ruszania, stromych wjazdów czy gwałtownego zwiększenia prędkości.
Jednak samochód hybrydowy szeregowy ma jeszcze jedną charakterystyczną cechę.
Silnik spalinowy nie łączy się bezpośrednio z kołami auta, czyli nie sprawia, że się kręcą. Ta rola należy do silnika elektrycznego. Silnik spalinowy pełni jedynie funkcję napędu generatora, który produkuje prąd.
Auto hybrydowe równoległe
Model równoległy spotkasz także pod angielską nazwą „mild hybrid”. Główna różnica między nim a poprzednim modelem polega na tym, że tutaj standardowo za napęd kół odpowiada silnik spalinowy.
Do czego więc służy silnik elektryczny?
Wspomaga napęd spalinowy w chwilach, gdy ten potrzebuje większego momentu obrotowego. Najczęściej dzieje się to podczas ruszania, przyspieszania lub w czasie podjazdu na wniesienie.
W takim modelu silnik elektryczny znajduje się np. na wale, który łączy silnik spalinowy z przekładnią.
Szeregowo-równoległe auto hybrydowe — co to takiego?
Już nazwa tego modelu zdradza, z czym mamy do czynienia. Samochód hybrydowy szeregowo-równoległy (jego inna nazwa to „pełna hybryda”) skupia w sobie najlepsze cechy poprzedników.
Silnik spalinowy łączy się tutaj w sposób mechaniczny z kołami, ale nie musi odpowiadać za napęd.
Pełna hybryda wykorzystuje do tego również silnik elektryczny, który otrzymuje energię z generatora lub akumulatora zespolonego z silnikiem spalinowym. Co więcej, ten ostatni ma dodatkową funkcję — gromadzi energię, która powstaje w procesie hamowania.
Wielu uznaje pełne hybrydy za najlepsze samochody hybrydowe, ponieważ układ napędzający koła cechuje się dużą sprawnością mimo prostej konstrukcji.
Pierwszy samochód hybrydowy tego typu wyjechał ze stajni Toyoty. Była to Toyota Prius.
Plug-in a samochód hybrydowy — o co chodzi?
Mimo że plug-in nie jest osobną niezależną wersją hybrydy, a raczej dodatkową funkcją, warto o niej wspomnieć. Pojazdy hybrydowe tego typu cechują się możliwością ładowania bezpośrednio z sieci elektrycznej. Zrobisz to na specjalnej stacji szybkiego ładowania lub w domu. Potrzebujesz tylko specjalnego kabla i źródła prądu.
Wersje plug-in zwykle mają większe akumulatory. Naładowane w pełni pozwalają na przejazd około 40-60 km w mieście lub 20-30 poza nim, gdzie rzadziej odzyskują energię z hamowania.
Gdy energia wyczerpie się, rolę jej dostawcy przejmuje silnik spalinowy.
Jak są zbudowane samochody hybrydowe?
Wiesz już, że w hybrydzie znajdują się dwa rodzaje silnika: spalinowy i elektryczny. Jednak niemniej ważna od nich jest przekładnia planetarna.
Co to takiego?
To część systemu, która łączy generator oraz oba silniki. Przekładnia planetarna dzieli prędkość obrotową napędu spalinowego tak, aby w równej mierze otrzymywały ją koła i generator. System ten jest bardzo podobny do bezstopniowej skrzyni biegów. Sumuje momenty obrotowe obu silników.
Całością steruje elektronika, co znacznie podnosi komfort jazdy. Jako kierowca nie musisz kontrolować, czy oba momenty obrotowe równo się dzielą.
Jednak przekładnia planetarna to nie jedyne rozwiązanie, które znajdziesz na rynku. Opatentowała ją Toyota i to właśnie w modelach tej marki spotkasz ją najczęściej. Inni producenci korzystają ze skrzyń automatycznych, które też nieźle sobie radzą.
Wróćmy jednak do budowy hybryd.
Jedną z najważniejszych cech tych pojazdów jest to, że silnik elektryczny pełni rolę pomocniczą. To nie on sprawia, że samochód jeździ. W większości przypadków jego rola sprowadza się do wsparcia napędu spalinowego w momentach, o których już pisaliśmy (ruszanie, przyspieszenie, podjazd pod górę, etc.), dzięki czemu oszczędzasz paliwo.
Tylko pełna hybryda posiada opcję jazdy, a nawet ruszania na silniku elektrycznym. Jest to tzw. tryb zeroemisyjny, bo w ogóle nie korzystasz z napędu spalinowego. W efekcie oszczędzasz i dbasz o środowisko, ale są też pewne ograniczenia. Pierwsze wiąże się z długością jazdy na baterii, która nie jest najwyższa. Drugie dotyczy prędkości — gdy przekroczysz pewną granicę km/h, napęd automatycznie zmieni się na spalinowy.
Samochód hybrydowy a elektryczny — czym się różnią?
Największa różnica kryje się w tym, że hybryd nie musisz ładować z zewnętrznych źródeł. Nie potrzebujesz żadnych kabli, gniazdek ani stacji szybkiego ładowania. Jednak jeśli zechcesz i posiadasz wersję hybrydy plug-in, możesz z nich skorzystać.
Samochody hybrydowe mają system, dzięki któremu odzyskują energię z hamowania. Bez niego poszłaby na marne.
Dzięki takiej budowie niepotrzebne są: sprzęgło, pasek klinowy, rozrusznik i alternator. Ich rolę przejmuje przekładnia planetarna. To sprawia, że masz do czynienia z w miarę prostą budową napędu.
W porównaniu do przekładni planetarnej dwusprzęgłowa automatyczna skrzynia biegów wydaje się skrajnie skomplikowana. W przypadku pierwszej nie zobaczysz ani turbiny (tym samym nie potrzebujesz filtra cząstek stałych), ani koła dwumasowego.
Jak działa hybryda?
Dokładna zasada działania układu hybrydowego zależy od jego rodzaju. Najpopularniejsze są tzw. miękkie hybrydy (z ang. „mild hybrid”), ponieważ ich produkcja jest najprostsza i najszybsza. Niewiele różnią się od pełnych hybryd — główne rozbieżności zobaczysz w skali działalności silnika elektrycznego, która jest znacznie mniejsza w miękkich hybrydach.
Co to znaczy?
W układach mild hybrid za większość spraw odpowiada napęd spalinowy, który współpracuje ze skrzynią biegów. Agregat elektryczny znajduje się między nimi lub w komorze silnikowej, wśród pozostałych elementów osprzętu. Zaś niewielki silnik elektryczny występuje tu w roli alternatora oraz rozrusznika.
Miękka hybryda posiada także drugi akumulator, który magazynuje energię.
Podczas jazdy silnik elektryczny zasila urządzenia pokładowe i ładuje oba akumulatory. Ponadto wspomaga napęd spalinowy, gdy zachodzi taka potrzeba (np. przyspieszanie). To właśnie ta pomoc sprawia, że zmniejsza się zużycie paliwa. Producenci mówią nawet o 10% redukcji.
Jak w takim razie działa samochód hybrydowy w wersji „pełna hybryda”?
Posiada on dodatkowo tryb zeroemisyjny. Jeśli stopień naładowania akumulatora na to pozwala, uruchomisz samochód samym silnikiem elektrycznym, ruszysz nim i wykorzystasz do jazdy po mieście. W tym czasie nie zużyjesz ani jednego mililitra paliwa.
Silnik spalinowy uruchomi się dopiero wtedy, gdy akumulator zużyje energię.
Czy warto kupić samochód hybrydowy?
Wiesz już, co to znaczy „samochód hybrydowy”, jak działa i czym różni się od elektrycznego. Teraz przyjrzymy się jego zaletom i wadom, a finalnie odpowiemy na pytanie, czy warto go kupić.
Zalety hybryd
- Oszczędność. To bez dwóch zdań największy plus aut tego typu. Spalają mniej paliwa, co przekłada się na niższe koszty podróży.
- Ekologiczność. Jeśli zależy ci na środowisku, inwestycją w samochód hybrydowy to udowodnisz. Jako że spala mniej paliwa, produkuje mniej spalin i nie zanieczyszcza tak bardzo powietrza.
- Ekonomia jazdy. Tradycyjne samochody tracą energię w momencie zatrzymania. Natomiast specjalny system w hybrydach potrafi ją składować w akumulatorach. Dzięki temu wykorzystują ją przy kolejnym ruszaniu.
- Komfort. Hybryda działa ciszej, co automatycznie przekłada się na wygodę w czasie podróży. Co więcej, redukcja typowego szumu poprawia koncentrację kierowcy, dzięki czemu lepiej skupia się na drodze.
Wady hybryd
- Cena. To największy minus, jeśli chodzi o samochód hybrydowy. Cena dla niektórych kierowców bywa zaporowa, nawet jeśli weźmiemy pod uwagę późniejsze oszczędności. Nawet najtańsze auto hybrydowe może być wyraźnie droższe niż tradycyjny odpowiednik.
- Akumulatory. Wciąż czekamy na nową generację tych części, która zwiększy możliwości hybryd. Dzisiejsze akumulatory potrzebują więcej czasu, aby w pełni się naładowały, a ponadto wystarczają na maksymalnie 60-70 km jazdy na silniku elektrycznym. I to z ograniczoną prędkością.
- Nieistniejące wsparcie finansowe. Wiele krajów Europy zachęca kierowców do kupna hybryd różnymi dodatkami (dopłatami, obniżonymi podatkami lub niższymi stawkami ubezpieczeniowymi). W Polsce póki co nie mamy takich luksusów.
Jak widzisz, samochody hybrydowe posiadają wiele zalet, ale także kilka bolączek. Samodzielnie zdecyduj, czy tego typu pojazdy są dla ciebie, czy może wolisz pozostać przy tradycyjnych silnikach spalinowych.
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}