Miękka hybryda - co oznacza i jak działają samochody posiadające ten rodzaj napędu?

Miękka hybryda to tylko jeden z typów wspomagania układu spalinowego przez systemy elektryczne. Aby dowiedzieć się, czym właściwie jest i jak działa, najlepiej pokazać ją w porównaniu do innych, bardziej powszechnych rozwiązań dostępnych na rynku. Najczęściej stosowane są hybrydy typu HEV, czyli pełne i nieprzeznaczone do ładowania, oraz PHEV, czyli plug-in, które można podłączyć do sieci zasilającej. Wyróżnić można również mikrohybrydy, które mają zbliżony sposób działania do miękkiej hybrydy, ale są technologicznie bardziej ograniczone.

• Hybryda pełna (HEV - Hybrid Electric Vehicle)

Pierwszym takim pojazdem na rynku europejskim była Mazda2 Hybrid. Hybryda typu HEV to najbardziej typowy rodzaj takiego układu, który łączy moc silnika elektrycznego i spalinowego, wykorzystując zarówno energię magazynowaną w akumulatorze, jak i paliwo. Jego działanie polega na odzyskiwaniu i kumulowaniu energii podczas pracy silnika i hamowania. Może ona zostać później wykorzystania podczas jazdy. W ten sposób samochód hybrydowy staje się bardziej ekonomiczny i ekologiczny. Widoczne są znaczne mniejsze straty na paliwie oraz emisja dwutlenku węgla. Zauważalna jest również poprawa dynamiki, na którą wpływ ma większy moment obrotowy. Warto wspomnieć, że auto hybrydowe typu HEV nie ładuje się z sieci zewnętrznej.

• Hybryda PHEV, inaczej nazywana plug-in (PHEV - Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

W przeciwieństwie do twardej hybrydy, samochody hybrydowe typu plug-in mogą być doładowywane na domowych lub publicznych stacjach poprzez podłączenie do odpowiedniego gniazdka elektrycznego lub Wallbox’a. Umożliwia to pokonanie dłuższych tras w trybie w pełni elektrycznym. Przykładowo Mazda CX-60 może przejechać na pełnej baterii 63 km. Przy wsparciu silnika spalinowego, np. w modelu Mazda MX-30 silnika Wankla służącego za generator mocy, zasięg wzrasta z 85 km (przy jeździe całkowicie elektrycznie) do ponad 600 km (w trybie mieszanym). Akumulator jest tutaj większy, niż w przypadku hybrydy HEV.

• Mikrohybryda i miękka hybryda (mHEV - Mild Hybrid Electric Vehicle)

Dwie poprzednie hybrydy właściwie różnią się sposobem ładowania akumulatora oraz jego pojemnością. W mikrohybrydzie i miękkiej hybrydzie (często utożsamianych, ale różniących się zakresem działania i stopniem zaawansowania technologicznego) układ elektryczny nie stanowi osobnego napędu, ale jest wsparciem dla silnika spalinowego. Jest właściwie generatorem dodatkowej mocy. Auto nie jeździ więc w trybie elektrycznym. Za napęd odpowiada jednostka spalinowa, a generator jedynie wspiera ją w osiągach, płynniejszej jeździe oraz obsłudze układów elektrycznych.

W przypadku prostszej mikrohybrydy układ działa jak wzmocniony system start-stop, czyli automatycznie zatrzymuje i uruchamia silnik np. podczas jazdy w korku. Jak działa udoskonalona wersja, czyli miękka hybryda?

Napęd mild hybrid dostępny jest w nowych modelach Mazdy: eleganckim sedanie i hatchbacku Mazda 3 i SUV-ach Mazda CX-30, Mazda CX-5 oraz Mazda CX-60 w wersji z silnikiem diesla. Wyposażone są one w generator ISG, który wspiera różne układy w samochodzie, dostarczając odzyskiwaną podczas hamowania energię. Zostaje ona wykorzystana podczas uruchamiania auta, używania układów elektrycznych, ale jest też wsparciem dla silnika spalinowego, alternatora i rozrusznika. Może więc wpłynąć na osiągi samochodu oraz poprawić dynamikę jazdy.

W układzie Mazda M Hybrid elektryczny generator prądu jest zintegrowany z rozrusznikiem. Dzięki temu samochód zdecydowanie szybciej i lżej się uruchamia i rusza, co przekłada się na mniejsze obciążenie silnika, a tym samym też na nieco mniejsze zużycie paliwa.

Miękka hybryda jest więc bardziej zaawansowanym systemem zarządzania energią od starszej mikrohybrydy.

Czy warto zainteresować się nowoczesnymi samochodami ze wsparciem silnika spalinowego w postaci miękkiej hybrydy? Taki układ polecany jest przede wszystkim do jazdy miejskiej, ale jego zalety można zauważyć również podczas poruszania się na dłuższych trasach.

• Mniejsze zużycie paliwa i emisja spalin

Obecność miękkiej hybrydy przekłada się na nieznaczne oszczędności w zużyciu paliwa. Mając na uwadze to,  że mHEV nie wpływa na wzrost ceny samochodu (w Mazdzie jest standardem wyposażenia najnowszych modeli), warto korzystać z takiego wsparcia. Jest ono widoczne zwłaszcza w trybie jazdy miejskiej, kiedy podczas ciągłego hamowania i przyspieszania, w zwykłym aucie doszłoby do utraty dużej ilości paliwa i energii. Przy miękkiej hybrydzie jest ona wykorzystywana np. do zasilania multimediów, klimatyzacji i systemów pokładowych (w modelu Mazda 3 np. dużego wyświetlacza centralnego). W Mazdzie dostępny jest również system start-stop, który wykorzystuje magazynowaną energię podczas uruchamiania pojazdu.

Miękkie hybrydy z systemem start-stop automatycznie zatrzymują i uruchamiają silnik, co oszczędza go np. podczas stania w korku. Funkcja ta również przyczynia się do zmniejszenia emisji CO2, bo nie generuje go podczas spalania przy bezproduktywnym postoju. Przykładowo: duży SUV Mazda CX-30 z M Hybrid, silnikiem e-Skyactiv G 150 KM generuje 134 g/km dwutlenku węgla, a kompaktowy sedan Mazda 3 z takim samym silnikiem - 121 g/km.

• Wykorzystanie hamowania regeneracyjnego

W trakcie hamowania lub zwalniania silnik elektryczny działa jak generator, przekształcając energię kinetyczną w energię elektryczną, która jest magazynowana w akumulatorze. To przyczynia się do oszczędzania energii i wydłuża czas pracy silnika elektrycznego. Staje się on bardziej wydajny, bo może pracować na optymalnych obrotach i jest mniej obciążony. Dzięki temu samochody z miękka hybrydą mogą być mniej awaryjne.

• Dynamika jazdy i płynność ruszania

Samochód z silnikiem spalinowym wspieranym przez miękką hybrydę będzie znacznie płynniej się odpalał i ruszał z miejsca, co przyda się np. podczas jazdy po zakorkowanym mieście. W trasie zauważalne będzie o wiele lepsze przyspieszenie, dodatkowa moc podczas wyprzedzania oraz bardziej dynamiczny sposób zmiany biegów.

• Wygoda

To wszystko przełoży się również na wygodę jazdy dla kierowcy, ale też dla pasażerów. Samochody z miękką hybrydą są znacznie cichsze oraz neutralizują wibracje. Start jest więc przyjemniejszy, mniej odczuwalny.

Warto też zwrócić uwagę na bezobsługowe działanie. Miękka hybryda nie wymaga przełączania się z jednego trybu na drugi, czy ładowania. Automatycznie wspomaga działanie silnika spalinowego.