Jak działa samochód hybrydowy?

Napęd hybrydowy - jak sama nazwa wskazuje - oznacza wyposażenie jednego pojazdu w - co najmniej - dwa silniki. Nie każdy musi jednak służyć do napędu auta...

Jeśli silnik spalinowy, podobnie, jak np. w lokomotywach spalinowych, wykorzystywany jest wyłącznie w roli napędu generatora prądu, mówimy o tzw. hybrydzie szeregowej. Oznacza to, że motor o zapłonie iskrowym nie ma mechanicznego połączenia z kołami. Napędzając alternator lub prądnicę pełni on wyłącznie rolę "agregatu prądotwórczego". Wytworzona w ten sposób energia elektryczna magazynowana jest w akumulatorach, skąd - poprzez jednostkę sterującą - trafia do elektrycznego silnika trakcyjnego (który odpowiada za napęd kół). Zaletą takiego rozwiązania jest niewielkie obciążenie silnika spalinowego, który przez cały czas pracuje w optymalnych dla siebie warunkach. Dzięki temu zużywa stosunkowo niewielkie ilości paliwa i emituje bardzo mało szkodliwych substancji.

Obecnie producenci pojazdów chętniej stosują jednak układy równoległe, w których każda z zamontowanych w aucie jednostek (spalinowa i elektryczna) jest również silnikiem trakcyjnym. Taki układ rodzi więcej problemów natury konstrukcyjnej, ale z punktu widzenia użytkownika ma same zalety. Gdy zachodzi taka potrzeba pozwala wykorzystać pełny potencjał drzemiący w silniku spalinowym, co korzystnie wpływa na osiągi pojazdu. Przy jeździe ze stałymi lub małymi prędkościami silnik spalinowy może zostać wyłączony, a funkcję napędową przejmuje (jeden lub więcej) silnik elektryczny.

Przykładem pojazdu wykorzystującego tego typu rozwiązanie jest chociażby nowy Hyundai IONIQ, który - oprócz wersji hybrydowej - oferowany jest również z napędem elektrycznym.

W hybrydowym Hyundaiu IONIQ głównym źródłem napędu jest czterocylindrowy benzynowy silnik 1,6 l GDI (z bezpośrednim wtryskiem paliwa) z rodziny Kappa. Jednostka rozwija moc 105 KM (przy 5700 obr./min) i generuje maksymalny moment obrotowy 147 Nm (przy 4000 obr./min). Benzynowy motor wspomagany jest elektrycznym silnikiem trakcyjnym rozwijającym 32 kW (43,5 KM) i 170 Nm. Jednostka czerpie energię z litowo-jonowych, polimerowych akumulatorów umieszczonych pod siedziskiem tylnej kanapy.

Sumarycznie, biorąc pod uwagę różnicę w prędkości obrotowej silników przy maksymalnych osiągach, układ napędowych Hyundaia IONIQ dostarcza moc 141 KM i maksymalny moment obrotowy 265 Nm. Za przeniesienie napędu (na przednią os) odpowiada sześciostopniowa, zautomatyzowana, dwusprzęgłowa skrzynia biegów. Takie połączenie pozwala cieszyć się dobrymi osiągami i niskim zużyciem paliwa. Auto osiąga prędkość maksymalną 185 km/h i pali średnio zaledwie 3,4 l benzyny na 100 km.

Obecnie na popularności zyskują też hybrydy równoległe typu "plug in". Te, coraz bardziej, przypominają już samochody stricte elektryczne - producenci wyposażają je w akumulatory o większej pojemności, które można doładowywać bezpośrednio z domowej sieci. Również ten rodzaj napędu znajdziemy w modelu IONIQ. W wersji plug-in najnowszy Hyundai wyposażony jest w mocniejszy silnik elektryczny (61 KM) i litowo-jonowo-polimerowe akumulatory o pojemności 8,9 kWh (standardowa hybryda ma 1,56 kWh). Dzięki temu, korzystając wyłącznie z napędu elektrycznego, samochód jest w stanie pokonać dystans do 50 km. Użytkownicy takich aut nie muszą się jednak martwić o zasięg. Gdy poziom energii w akumulatorach spadnie do minimum, automatycznie uruchomi się silnik benzynowy, który nie tylko przejmie rolę jednostki trakcyjnej, ale zajmie się też naładowaniem baterii. Dzięki tego typu konstrukcjom, przy odrobinie wprawy, średnie zużycie palowa (korzystając z w pełni naładowanych baterii) wynosić może nawet poniżej 2 l/100 km!

Tekst powstał przy współpracy z firmą Hyundai