Hybryda plug-in. Czy rzeczywiście jest lepsza niż miękka hybryda?

Za kilkanaście lat na drogach będą dominować samochody elektryczne. Za kilkadziesiąt – spalinowych może już prawie wcale nie być. To jednak nadal dość daleka przyszłość. Obecnie największym powodzeniem cieszą się napędy hybrydowe. Czym zatem są hybrydy? W skrócie to samochody spalinowe, ale – używając fachowego określenia – częściowo zelektryfikowane. Sama idea napędu hybrydowego to połączenie pracy silnika spalinowego i elektrycznego. W efekcie hybrydy są więc nie tylko bardziej ekonomiczne, zużywając mniej paliwa, ale też bardziej ekologiczne, emitując mniej dwutlenku węgla i innych szkodliwych substancji.

Realizowane jest to na różne sposoby, stąd kilka podstawowych rodzajów napędu hybrydowego. Każdy z nich ma specyficzne cechy, które pozwalają użytkownikowi dobrać najlepszy wariant dla swoich celów. Najprostszym i najtańszym rodzajem są tak zwane miękkie hybrydy (ang. Mild Hybrid Electric Vehicle, w skrócie MHEV). To jedyny system, w którym silnik elektryczny nie pełni roli silnika trakcyjnego, czyli nie jest w stanie samodzielnie napędzać samochodu. Najprostsze układy polegają na zastąpieniu małym silnikiem elektrycznym rozrusznika i alternatora. Urządzenie to nosi nazwę Integrated Starter-Generator. Dzięki temu system start-stop, wyłączający silnik spalinowy po zatrzymaniu, działa płynnie i prawie niezauważalnie. Oczywiście, start-stop stosowany jest także w większości samochodów czysto spalinowych, jednak jego działanie pozostawia wiele do życzenia. Rozruch za pomocą klasycznego rozrusznika trwa znacznie dłużej, a towarzyszy temu za każdym razem nieprzyjemne "kręcenie". Wielu kierowców rozpoczyna więc jazdę od odłączenia tego systemu, co w miękkich hybrydach jest zupełnie niepotrzebne. Układ z urządzeniem ISG ma możliwość odzyskiwania energii podczas hamowania i gromadzenia jej w osobnej baterii, która zasila urządzenia pokładowe podczas postoju z wyłączoną jednostką spalinową. Mocniejsze układy, z osobną instalacją 48V i nieco większą baterią, wspomagają też swoim momentem obrotowym silnik spalinowy wtedy, gdy najbardziej on tego potrzebuje, czyli przy ruszaniu i przyspieszaniu. Zalety miękkiej hybrydy to w zasadzie pełna bezobsługowość, w układ w ogóle nie trzeba ingerować. A zużycie paliwa obniża się o co najmniej 10-15%. Posłużmy się tutaj przykładem samochodu Volvo XC40 w wersji B4. Do napędu służy tutaj czterocylindrowy, dwulitrowy silnik benzynowy o mocy 197 KM wspomagany silnikiem elektrycznym o mocy 14 KM. Moc silnika elektrycznego wykorzystywana jest do wspomagania silnika spalinowego podczas ruszania i przyspieszania. Zmniejsza to obciążenie jednostki spalinowej, jednocześnie obsługa systemu start-stop pozwala wyłączyć ją nawet na dłuższy czas (na przykład w korku). Oczywistym jest, że silnik spalinowy nie zużywa paliwa i nie emituje zanieczyszczeń, gdy po prostu nie pracuje. Chwilowe wyłączenie silnika spalinowego może nastąpić także podczas jazdy, w trybie żeglowania, jednak każde dodanie gazu lub naciśnięcie hamulca spowoduje jego ponowne włączenie. Dzięki temu średnie zużycie paliwa w cyklu mieszanym dla modelu XC40 B4 wynosi od 6,9 do 7,8 litra na 100 km. Natomiast emisja spalin w cyklu mieszanym to 156 do 175 g/km. Jest to mniej więcej średnia dla dużych samochodów osobowych z segmentu D, a przypomnijmy, że XC40 to niewielki, kompaktowy SUV. Warto też dodać, że porównywalna wersja czysto spalinowa (już nie jest produkowana) spalała średnio pomiędzy 8 a 9 l/100 km, oszczędność jest więc oczywista. Podobnie będzie przy silniku wysokoprężnym, także wyposażonym w układ mild hybrid, a stosowanym na przykład w Volvo XC60. Tutaj oszczędności są jeszcze większe, bo zużycie wariantu wysokoprężnego nawet w dużym sedanie, jakim jest Volvo S90, na ogół nie przekracza siedmiu litrów na 100 km. Miękkie hybrydy mają w ofercie niemal wszyscy producenci samochodów, rozwiązanie to przynosi spore korzyści i nie jest przy tym szczególnie kosztowne. Decydując się na zakup auta z napędem MHEV warto jednak wybrać jego pełny wariant, czyli z urządzeniem ISG oraz instalacją 48V. Mikrohybrydy ze zwykłą instalacją 12V często nie zapewniają aż tak płynnego i skutecznego działania. Przy okazji miękka hybryda to doskonały wybór dla osób, które dotychczas z napędami hybrydowymi nie miały do czynienia, bądź też dla tych, którzy preferują manualne skrzynie biegów. Miękkie hybrydy z manualami znajdziemy na przykład w gamie Suzuki.

Kolejny rodzaj napędu hybrydowego to full hybrid, czyli pełna hybryda, oraz plug-in hybrid, czyli hybryda z możliwością doładowywania baterii z sieci. Tutaj silnik elektryczny jest już także silnikiem trakcyjnym, czyli może napędzać samochód bez udziału silnika spalinowego. W większości dostępnych na rynku samochodów FHEV (Full Hybrid Electric Vehicle) stosowany jest system równoległy, w którym na koła trafia napęd bądź z silnika spalinowego, bądź też elektrycznego albo obu naraz. Istnieje jeszcze typ układu hybrydy szeregowej, gdzie silnik spalinowy pełni tylko rolę generatora, a napęd realizowany jest zawsze poprzez silnik elektryczny. Nie jest on jednak zbyt popularny w samochodach. Tak czy inaczej, pełna hybryda z zasady rusza tylko z silnika elektrycznego, a w sprzyjających warunkach wyłącza silnik spalinowy podczas jazdy, pokonując spore odcinki tylko "na prądzie". Oczywiście, energia odzyskiwana jest poprzez rekuperację w trakcie hamowania, a w niektórych modelach jej siłę można regulować. Można także skorzystać z pełnego trybu EV, jednak na bardzo krótkim dystansie - baterie są zbyt słabe, żeby wystarczyć na przejechanie więcej niż kilku kilometrów. Z kolei hybryda typu PHEV, czyli plug-in, dysponuje znacznie większym zestawem baterii (zwykle jest to już mniej więcej 15 kWh), jego zasięg na samym prądzie to zatem kilkadziesiąt kilometrów. A jak sama nazwa wskazuje, samochody PHEV mogą być ładowane z zewnętrznego źródła prądu, dokładnie tak samo jak samochody w pełni elektryczne. Przy niewielkich przebiegach i dbałości o naładowanie baterii można więc uzyskać rewelacyjnie niskie zużycie paliwa - według normy WLTP nawet w okolicach litra bądź dwóch litrów na sto kilometrów. Oczywiście, w normalnej eksploatacji będzie to możliwe rzadko, ale nie jest niewykonalne. Tym bardziej, że baterie plug-ina nigdy nie rozładowują się całkowicie. Samochód po pokonaniu pełnego dystansu na prądzie pracuje jak zwykła hybryda. Jeszcze raz sięgnijmy do przykładu Volvo - tym razem modelu XC60 Recharge, czyli hybrydy PHEV. Jego maksymalny zasięg na napędzie elektrycznym to 53 kilometry, czyli jest to dystans pokonany bez zużycia paliwa i bezemisyjnie. Zatem w cyklu mieszanym samochód zużyje 2,4 litra benzyny na 100 km. Jeśli natomiast nie korzystamy z częstego ładowania baterii i samochód pracuje w trybie pełnej hybrydy, zużycie paliwa wyniesie od 6,1 do 7,8 litra na 100 km. Natomiast emisja dwutlenku węgla wyniesie od 55 g/km w cyklu mieszanym do 138 g/km przy jeździe z wysokimi prędkościami. A trzeba pamiętać, że mówimy tu o dużym SUV-ie mającym moc 340 KM i moment obrotowy 590 Nm. Porównywalna wersja czysto spalinowa zużywała nie mniej niż dziesięć litrów. XC90 Recharge potrafi bez problemu pokonać nawet ponad 80 km na prądzie, a to jeszcze mocniejszy samochód, systemowo ma 455 KM.

Podsumowując, oszczędność napędów hybrydowych nie jest tylko hasłem marketingowym. Żaden silnik czysto spalinowy nie będzie w stanie osiągnąć tak niskiego zużycia w porównaniu z wersją hybrydową. Napędy mild hybrid i full hybrid są praktycznie bezobsługowe, będą więc doskonałym wyborem dla osób, które nie dysponują możliwością ładowania z gniazdka. Natomiast ci, którzy taką możliwość mają, mogą oszczędzić jeszcze bardziej kupując plug-ina. To, oczywiście, najbardziej skomplikowany, czyli w naturalny sposób najdroższy rodzaj napędu hybrydowego. Jednak oszczędności w zakupie coraz droższego paliwa mogą tę inwestycję uczynić opłacalną. Nie bez znaczenia jest też korzystny wpływ na środowisko. Każda hybryda jest więc dobrym wyborem.


Artykuł sponsorowany

materiały promocyjne
Strona główna INTERIA.PL
Polecamy